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《纺织科学研究》2025年1-2月刊选登:再生纺织品竞争格局分析及发展建议

作者: 纺织科学研究

2025-05-20

再生纺织品竞争格局分析及发展建议


杜丹丹,黄俊杰,张建纲,高东辉

北京三聚阳光知识产权代理有限公司,北京 100080


摘要:再生纺织品领域专利是与技术进步、行业促进政策、商业化发展应用相伴相生的。专利信息分析可以反映再生纺织品领域内的技术创新和发展趋势,文章从专利视角出发,系统分析了再生纺织品领域的竞争格局,揭示了该行业的技术创新趋势,研究了全球和中国的专利申请量呈持续增长趋势。为市场主体制定研发方向和竞争策略提供决策支撑。


关键词:再生纺织品;核心技术;专利壁垒


前言


再生纺织品行业是在全球环保意识增强和资源可持续性需求日益迫切的趋势下兴起的,对于促进循环经济发展和环境保护具有重要意义。再生纺织品行业注重可持续性和创新并重,专利是衡量行业主体创新发展潜力和市场控制力的关键指标。在消费者日益重视环保属性和品牌社会责任的背景下,拥有核心专利技术的企业更容易获得市场认可,引领消费趋势,从而在竞争中占据更有利的位置。


1 再生纺织品领域发展现状


可持续发展是纺织服装行业中长期发展的主线,时尚消费头部企业近年来纷纷尝试打通纺织品回收与再生的闭环,取得了一定的成效。H&M 集团 2013 年以来开展了一系列全球性的服装回收计划,通过机械或化学方法转化为新的纤维,生产了多个新的服装系列,展示了循环时尚的可能性;Adidas 与环保组织 Parley for the Oceans 合作,将海洋塑料废物转化为运动鞋 [1],并宣布将从 2024 年起在衣物和鞋类产品上完全使用再生涤纶 [2];Gap 集团与 Ambercycle合作,计划将再生聚酯大规模应用到功能性服装品牌 [3];户外服装品牌 Patagonia 推出创新的“ReCrafted”项目,旨在将损坏或磨损的羊毛衣物重新设计和制造 [4];Inditex(ZARA母公司)、Prada 均已实现了 100% 再生尼龙的使用。此外,一些原生纤维或面料加工企业已经开始关注纺织品循环经济,兼顾生产过程的环保和低能耗,并积极参与物理、化学回收再生,例如,美国 Lycra(莱卡)公司推出利用回收材料生产的氨纶品牌莱卡 EcoMade® [5],其巴西工厂生产的166E 型和 162E 型,已通过 GRS 认证。与此同时,专业的纺织品回收再生企业也在积极开拓“高值化”应用市场。


再生纺织品是对旧衣物和废纤维进行再利用和回收的产品。根据来料类型分为再生涤纶(也叫再生聚酯,或再生PET)、再生棉、再生羊毛、再生尼龙(也叫再生聚酰胺,或再生PA6)等,可以应用于汽车、零售、矿业、建筑、施工等终端产业。


目前市场上纺织纤维的回收方法有机械法、物理法、化学法等 [6]。机械法是利用机械外力对废料进行开松、除杂等工序后,加工成细条布或纤维用于再次纺织或改变纺织品的最主要用途。物理法主要针对合成纤维,尤其是熔融纺丝成形的纤维(聚酯、聚酰胺、聚烯烃等),通过高温熔融,使纺织品成为熔体,经过过滤杂质后再纺丝或用于其他产品。一些高性能纤维复合材料通过高温去除环氧树脂,还原纤维状态,通过切断粉碎等工序,用于非纺织产品。机械法和物理法也被统称为材料回收法。化学回收法是将其中某种组分进行溶解或降解成低聚物,或解聚成小分子单体,再经聚合、纺丝等工序实现再利用,主要针对多种纺织纤维的分离和分别回收,或者为了单一组分织物的提纯回收,更好地去除杂质和染料实施升级再生,包括碱解、醇解、酸解、酶解、离子溶剂溶解等手段。


2 再生纺织品专利竞争格局分析


2.1 专利申请态势


再生纺织品领域专利是与技术进步、行业促进政策、商业化发展应用相伴相生的。专利信息分析可以反映再生纺织品领域内的技术创新和发展趋势,通过分析行业内主要专利持有者及其技术布局,识别潜在知识产权壁垒,为市场主体制定研发方向和竞争策略提供决策支撑。对于投资者而言,再生纺织品领域专利提供了评估项目或公司技术创新能力、市场潜力的重要依据。


对近二十年全球及我国再生纺织品领域专利申请数据进行统计(数据来源为 patsnap 专利数据库,申请时间 2004年1月1日—2023年12月31 日),分析全球和中国专利呈持续增长的趋势(见图 1)。2016年以后,随着《巴黎协定》签署生效,欧盟各国陆续发布循环经济相关多项政策指令,全球专利增长速度显著加快。尤其 2019 年以法国为首的时尚和纺织品行业企业联盟签订《时尚公约》,对环保再生材料使用占比定下明确目标之后,再生纺织品专利申请量呈现爆发式增长,表明由于业内对环保和可持续发展的重视,技术创新的活跃度显著升高。



中国专利在 2010 年以前以国外来华申请为主,2010年“十二五”规划提出“健全资源循环利用回收体系”,本土申请人开始崛起,但目前国外来华专利始终占据较高比重,反映了中国市场对国际参与者的吸引力,也表明国内市场主体需加强开展再生纺织品技术创新,并需警惕相关专利壁垒。2022年国内《废旧纺织品循环利用实施意见》提出“到2025年废旧纺织品循环利用率达 25%”。在政策及市场的双重刺激下,预计未来几年国内专利申请的增长速度将有所提升。


再生纺织品专利技术的国际化程度较高(见图 2)。从地域分布来看,当前有效和审中专利布局最多的地域在中国(1562 件)、韩国(263 件)、美国(226 件)、日本(219件)和欧洲专利局(187 件),前五名代表着全球再生纺织品技术创新及知识产权保护最为活跃的地区。需要注意到,新兴经济体国家如印度(82 件)、墨西哥(39 件)、土耳其(38 件)、澳大利亚(37 件)、巴西(36 件)和印度尼西亚(28 件)也有不少相关专利布局。



从全球技术流向的角度来看(见图 3),再生纺织品领域的技术流动呈现出明显的地域不均衡性。日本、美国、韩国、德国、奥地利、芬兰、瑞典、英国等发达国家在海外技术输出方面占据优势,这与其强大的技术创新能力和商业成熟度有关,而中国是最大的技术市场国,吸引了大量国外来华企业的专利布局,这不仅体现了中国市场的巨大潜力,也反映了中国创新主体在全球再生纺织品技术发展中面临着激烈的竞争压力。海外技术输出和本土技术布局的不平衡,催生再生纺织品行业技术合作和交流的高需求。各创新主体通过专利或技术许可转让等方式加强国际合作,可以推动再生纺织品先进技术的全球有效应用。





2.2 全球竞争主体情况


再生纺织品领域全球专利前20位主要权利人来自于中国(6 家)、欧洲(6 家)、日本(5 家)、美国(2 家)、韩国(1 家)、中国台湾(1 家),并且以企业为主,除中国东华大学外,鲜有其他高校、研究机构,说明当前企业是引领行业技术创新的主力军。


再生纺织品领域专利技术领先企业呈现多元化特点(见图 4)。不仅有全球纺织龙头兰精公司、东丽株式会社、雷纽赛尔公司、阿卡费尔公司,也有化工材料巨头帝人株式会社、南亚塑胶工业股份有限公司、帝斯曼集团、旭化成株式会社、三菱化学株式会社、韩国晓星等,还包括循环再生环保公司如天然纤维焊接股份有限公司(Natural Fiber Welding)、 无 限 纤 维 有 限 公 司(Infinited Fiber Company)、沃恩阿盖恩鞋类及配件有限公司(Worn Again Technologies)、宁波大发化纤有限公司、浙江佳人新材料有限公司、浙江海利环保科技股份有限公司。此外,工业设备商如美国阿拉丁制造公司对利用回收聚酯生产各种下游纺织品应用的再生制造技术也布局了大量专利。



全球主要创新主体的再生纺织品专利布局战略主要体现在以下五个特点。


(1)多元化布局。以兰精股份公司为代表的大型纺织龙头企业通常构建多元化的专利布局策略,包括基础性专利、竞争性专利、互补性专利等,以构建一个全面且坚实的防御体系。基础性专利通常覆盖核心技术和基础工艺,确保在该领域的基本权利;竞争性专利则针对竞争对手可能进入的领域,设置技术壁垒;互补性专利则围绕核心专利,形成一系列辅助和扩展技术的保护网。


(2)策略型布局。策略型专利布局着重于构建难以绕过的“路障”或“阻绝效应”,如关键技术或必要技术路径的专利,以此保护自身市场地位,限制竞争对手的发展空间。例如,开发特定产品领域所必需的再生技术或材料配方专利。如:阿卡费尔工程有限公司(Aquafil)对化学解聚工艺和反应设备、沃恩阿盖恩鞋类及配件有限公司(Worn Again Technologies)对解聚聚合物的离子溶剂配方都深入布局了庞大的专利家族,保证了对核心技术的控制力。


(3)全链条布局。在纺织品回收再生的技术链条中,从废旧纺织品的收集、分类、预处理、分解回收到再生产品的制造,一些企业会布局贯穿整个产业链的专利,确保每个环节都有相应的知识产权保护,形成闭环的专利生态系统。如美国阿拉丁制造公司对再生聚酯的工艺链、兰精公司对天然纤维素纤维的回收利用专利布局均涵盖技术全流程。


(4)国际化布局。考虑到纺织品回收再生市场的全球化特性,企业往往会在多个发达及新兴国家 / 地区申请专利,以保护其国际市场利益,应对国际贸易中的知识产权风险。如帝斯曼集团(DSM)、美国阿拉丁制造公司均有对单个专利技术在超过 20 个国家 / 地区布局了百项以上同族申请的情况。


(5)持续创新与迭代布局。鉴于纺织品回收技术的快速进步,企业持续投入研发,为下一代技术不断提出新的专利申请,以保持技术领先地位。这包括对现有技术的小幅改进或重大突破,以及对未来技术趋势的预见性布局。


2.3 国内竞争主体情况


国内再生纺织品领域的创新主体多元化,涵盖化纤企业、纺织企业、资源再生企业、环保企业(见图 5)。宁波大发化纤有限公司以 95 项专利申请高居榜首,浙江佳人新材料有限公司则以 46 项专利申请位居第二,体现出这两家公司在再生纺织品领域的研发投入和技术实力。东华大学以 42 项专利申请紧随其后,表明学术机构在该领域的研究活跃度和技术创新能力。其他如浙江海利环保科技股份有限公司、安徽天助纺织科技集团股份有限公司、福建省恒申合纤科技有限公司等也表现出较活跃的专利申请趋势。



中国专利主要申请人在再生技术链上已经有较为完整的专利布局,涉及易回收的原料制造、废弃料收集、分拣分类、预处理、分解回收、再生制造。分解回收和再生制造是专利布局重点。对于核心环节分解回收,专利中采用化学法的主要申请人最多(16 家),其次是物理法(9 家),布局机械法的申请人最少(4 家),说明化学回收法是当前技术创新热点,代表了未来市场趋势。其中,一些申请人同时布局了多种回收方法的专利,这可能与企业的竞争策略有关,一方面通过资源优化配置满足不同层次的回收需求,另一方面可以业务分散风险。


再生纺织品专利国外来华申请人中(见图 6),兰精股份公司以 21 项专利申请位居榜首,显示其在中国市场的专利竞争优势。紧随其后的是天然纤维焊接股份有限公司,以 16 项专利申请位列第二。东丽株式会社、无限纤维有限公司、三菱化学株式会社、阿卡费尔工程公司等企业也在中国市场具有较强技术输出性。



国外申请人进入中国的专利技术中,化学法是主流路线,占比高达 92%,分解回收是布局最多的工艺环节。随着化学回收技术的进步,使得废旧纺织品能够被分解回原料状态或改性后再生为高品质纤维。在回收材料方面,天然纤维(含棉)、涤纶(PET)占主流,这与其在国内纺织行业中的广泛应用和回收市场量有关。尼龙(PA6)、混纺织物等材料也有一定的专利申请,反映其技术需求和应用潜力。


2.4 核心技术专利壁垒


通过识别再生纺织品重要权利人的在华核心专利【筛选依据:全球专利前二十位申请人在关键工艺环节(分解回收、再生制造)的当前有效或审中的中国发明专利,并且同族数量在 5 项以上】,可以获知市场关注的技术热点,以及国内行业发展面临的技术壁垒(见表 1)。



对于国内纺织品回收第一大原料聚酯(PET),美国阿拉丁制造公司的核心专利保护了再生纺丝制造地毯的全工艺链。天然纤维素方面,纺织巨头帝斯曼集团采用酶解法回收木质纤维素材料并发酵糖。兰精股份公司基于棉原料通过碱解法回收为高纯度、低半纤维素含量的溶解浆粕。初创企业天然纤维焊接股份公司(NFW)、沃恩阿盖恩鞋类及配件有限公司(Worn Again Technologies)对离子溶剂法分解天然纤维素纤维有独特的核心发明点,可为国内新进入者的技术发展路径提供思路。


再生尼龙目前产业链不成熟,全球供应商稀少,阿卡费尔工程有限公司(Aquafil)对尼龙分解回收方法及设备,以及东丽株式会社(Toray)对再生后的尼龙材料产品、再生制造工艺初步建立了在华专利壁垒。天然纤维 / 化学纤维的混纺织物由于增加了回收再生的难度,具有高技术门槛,是近几年来的专利布局热点,兰精股份公司、雷纽赛尔公司等国外申请人在中国抢占先机布局专利。


2.5 专利纠纷与许可


当前再生纺织品全球范围内的技术市场竞争以欧美最为激烈(见图 7)。不同市场竞争主体之间的专利纠纷表现形式通常包括侵权诉讼、无效、异议等。近二十年再生纺织品领域的典型专利纠纷多在欧洲以异议方式进行,专利侵权诉讼主要在美国发生。从专利纠纷技术主题来看,聚酯、天然纤维素纤维的化学溶剂法回收和再生制备是主要竞争焦点。



国内再生纺织品从业企业可以持续关注涉及专利纠纷的发起人、权利人及相关专利技术方向,如果在研或所用技术与其重合度较高,需要提前进行风险排查,避免遭遇诉讼。


专利许可是业内技术交流和战略合作的桥梁(见图 8),可加速新技术的商业化过程,推动整个行业的技术进步。从国内再生纺织品领域的专利许可情况来看,高校 / 研究所与企业之间、不同企业之间的许可均有发生,许可类型涵盖独占许可、排他许可、普通许可等多种,甚至国内龙头宁波大发化纤有限公司还在尝试开放许可。许可专利技术涉及的工艺环节以国内成熟度较高的再生制造为主,其次是技术门槛最高的化学回收。许可专利的回收原料中涤纶占据半壁江山,天然纤维专利占 1/3,尼龙、混纺的再生专利仅有少量许可,与国外在华专利布局的再生原料分布结构基本一致。



3 结论和建议


(1)再生纺织品领域全球专利活跃度持续上升


再生纺织品领域当前技术创新活跃,专利申请数量持续上升。中国、欧洲、韩国、美国和日本是技术创新的热点地区,发达国家在海外技术输出方面占据优势,而中国是最大的技术市场国。


全球再生纺织品领域的竞争主体多元化,包括纺织龙头企业、化工材料巨头以及环保公司等。国外企业在中国市场构建的专利壁垒中化学法占据主要地位,涉及天然纤维、涤纶(PET)、尼龙、混纺等再生原料。主要专利持有者通过专利诉讼、异议或许可等策略增强市场控制力。


国内再生纺织创新主体包括化纤企业、纺织企业、资源再生企业和环保企业,其中宁波大发化纤有限公司和浙江佳人新材料有限公司在专利申请方面表现突出。


(2)中小企业、大型企业、新兴市场可分别采用差异化技术发展策略


对于中小企业,建议专注于某再生纺织原料细分市场,通过专利保护其在特定领域下核心环节及产品的技术创新。利用深入的专利布局保护技术的更新迭代,快速响应市场变化。也可以通过与其他企业或研究机构的合作,共享资源,降低研发成本。


对于大型企业,可以构建覆盖整个产业链的专利生态,形成闭环的竞争优势。采用国际化战略,在关键市场进行专利布局,保护全球市场利益。持续投入研发,不断提出新的专利申请,延续技术领先地位。


对于国内废旧纺织品回收潜力大的省市,相关从业者可针对本地市场需求,开发适应性强的再生纺织品,引进国外成熟技术,并进行本土化改良,以适应当地市场。可充分利用当地政府对环保和可持续发展的支持政策,加速技术商业化。


(3)警惕专利诉讼风险,提前做好预警


对于化学法分解回收纺织品,利用醇液溶解回收涤纶(PET)、利用碱液处理或离子溶剂处理回收处理天然纤维素纤维,以及天然纤维与人造纤维(人造丝、粘胶纤维、涤纶等)的混纺物,是国外领先创新主体当前在华重点布局的专利技术方向。国内再生纺织相关技术链上的企业需提前做好预警排查,以降低研发风险,应对未来市场竞争的潜在专利纠纷。

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