浅析静电喷涂专利技术

谢娅+张钦华

摘 要：基于CNABS和DWPI数据库，通过检索、统计和分析国内外静电喷涂的专利申请文献，重点剖析了静电喷涂专利的申请量和地域分布，梳理了静电喷涂领域的技术发展演进路线，归纳出本领域的技术发展重点和走向。

关键词：静电喷涂；申请量；地域分布；技术发展演进

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.240

0 引言

近年来，静电喷涂技术在国内外迅猛发展，得到了广泛应用。它不仅能节省涂料，降低对环境的污染程度，而且可以使喷涂工艺机械化、连续化、减少废品率、获得优异的涂膜性能，大大提高劳动生产率，改善劳动条件，从而获得可观的社会经济效益[1]。目前采用的静电喷涂设备除提高了自动化程度和生产效率外，还由原来的适应性差，高能耗，危险性大转变为安全、低耗、适应性好、涂着率高的节能设备[2]。

静电喷涂主要包括高压电源、喷头、针筒、注射泵和接收装置，将制备好的聚合物溶液置于针筒中，由注射泵控制其流动速度，聚合物溶液从喷头流出，喷头与高压电源正极相连接，利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面。

目前，针对静电喷涂的技术研究主要集中在以下几个方面：一、基于具有转动的出口或偏转部件的喷枪；二、基于无需使用喷枪或喷嘴装置就能使液体或其他液态物质放电的装置；三、基于提供液体或其他流态物质的装置。

1 专利的申请量

从图1中反映出，全球范围内，静电喷涂技术专利申请量总体上呈上升趋势。专利申请量起始于上世纪70年代末80年代初，一直到1995年都处于相对低的水平，申请量较少，为技术起步阶段；在1995年后，专利申请量呈大幅度上升趋势，一直持续到2008年，为高潮期；在2009-2015年期间，申请量趋于平稳，为稳步发展期。中国国内专利申请量的走势与全球范围内申请量的走势大致相同，甚至在2010年以后，其开始超过全球范围内的申请量，说明在全球化的格局下，中国市场的專利布局与全球市场的专利布局比较同步，且在2004年以后，中国市场越来越多被众多企业所重视，呈膨胀式增长。究其原因在于，静电喷涂技术发展与汽车工业的发展密切相关，90年代中后期汽车工业发展迅猛，从而带动静电喷涂技术快速发展。

2 专利申请的地域分布

专利申请的地域分布可以反映出企业产品的市场重心。对静电喷涂技术专利申请的所在国家和地区产权组织分布进行统计，排名前五位的分别是：日本、美国、德国、欧洲和中国，这五个国家和地区占据了所有专利申请的70%，是静电喷涂技术最主要的技术市场，同时这五个国家和地区也是目前全球最大的五个汽车制造生产地区。

3 专利技术发展演进

通过对静电喷涂技术各个时期的专利文献进行梳理和分析，可以得到该领域的专利技术演进路线，如图2所示。

静电喷涂技术早期涉及的技术手段主要是整体结构和喷枪的设计。对于整体结构，较有代表性的是1973年松下电工株式会社申请的JPS5263236A。对于喷枪的设计，典型申请是Nordson申请的US4273293和Toyota申请的EP0034254A2，两者均是基于具有转动的出口或偏转部件的喷枪的静电喷涂装置，且其此后一直是这个领域的热点，始终受到企业的关注；此外，对于以使用气体为特征的喷枪设计也是喷枪设计中的一个热点，其主要用于粉末的静电喷涂，具有代表性的申请为Nordson申请的EP0516462A1。随着时间的推移，静电喷涂技术的发展分支越来越广，在80年代中期和90年代初，出现了针对放电装置和供给装置的研发分支。在针对放电装置的研发方面，主要集中在利用感应放电、利用摩擦放电、使用放电电源放电和利用电弧放电等方面；针对供给装置的研发主要集中在涂料的补充、涂料的供给、涂料的交换和多个涂料等方面，具有代表性的申请为Toyota申请的JP20030969311A。在2000年初期又出现了针对不需要喷枪就可实现静电喷涂的装置，这是一个新兴的研发方向，其无需依赖喷枪，而是通过雾化头或释放插针等形式实现放电雾化，具有代表性的申请为松下电工株式会社申请的WO2004/205959A1，且其在接下来相当长一段时间内都对该研发方向投入巨大，申请了一系列相关专利，例如JP200668711A、JP2009268944A、JP201450151A，不用喷枪能使液体或其他液态物质放电的静电喷涂装置主要用于空气加湿、食品保鲜、消毒、空气清新等方面。

4 结语

本文对静电喷涂专利技术进行分析和整理，重点关注了本领域的专利申请量和地域分布以及技术发展走向等信息，得出了本领域的技术发展重点和走向。

参考文献：

[1]王家青，汪朝晖，胡迎锋.静电喷涂技术及其应用探讨[J].表面工程，2006（01）：136-137.

[2]庞留泽.静电喷涂原理及其应用[J].表面技术，1989（04）：27-30.

作者简介：谢娅（1988-），女，湖南衡阳人，硕士研究生，从事专利审查工作。