一种毛笔笔头、制备方法及其应用与流程

本发明涉及书法工具领域，特别涉及一种毛笔笔头、制备方法及其应用。

背景技术：

书法是中华民族的文化瑰宝，是人类文明的宝贵财富，而随着信息技术的迅猛发展以及电脑、手机的普及，人们的交流方式以及学习方式都发生了极大的变化，导致中小学生的汉字书写能力有所削弱。为继承与弘扬中华优秀文化，提高国民素质，2011年教育部提出教基二〔2011〕4号文件《关于中小学开展书法教育的意见》，并继2013年印发教基二[2013]1号文件《中小学书法教育指导纲要》之后，正式将书法作为一门必修课纳入中小学教学体系；并在教体艺〔2015〕5号文件中正式确认中小学生书法特长加10分。

学习书法必须要通过临摹，临摹是学习书法唯一正确的道路，并且贯穿于书法学习的全过程。如何正确评价临摹效果对于学好书法非常关键。

笔画是构成汉字的基本元素。要想写好字，首先就要写好笔画。汉字的基本笔画共有四十余个，可分为点(斜点、竖点、左点、撇点、提点)、线(长横、短横、左尖横、悬针竖、垂露竖、短竖、长斜撇、短斜撇、短平撇、竖弯撇、竖撇、斜捺、平捺、反捺、提)、折(横折、竖折、撇折)、钩(横钩、竖提、竖钩、斜钩、卧钩、竖弯钩、竖左弯钩)及复合笔画等。

运笔是书法的根基，是书法的重中之重。一个笔画的完成，需要起笔、行笔、收笔三个过程，大到横竖撇捺，小到一个点都是有这个动作过程的。

从书法的角度来说，用笔贵在用锋。毛笔锋毫的近尖处有一段透明或发青的部分，这就是笔锋。用锋，或正用、侧用、逆用、顺用、重用、轻用、实用、虚用……全仗笔尖锋芒指使。按照笔锋的运行轨迹可划分为11种：中锋、逆锋、回锋、转锋、折锋、藏锋、露锋、顺锋、侧锋、偏锋、铺毫。用锋，即要把握好笔锋在笔画线条运行中所处的位置(如图1)。

对于有书法经验的人，可以利用经验判断出笔锋位置，进而在练习中进行调整，达到理想的临摹或创作效果。而对于初学者，书法临摹贴上的临摹图像为实心汉字，现有毛笔临摹写出来的字墨色分布近乎均匀，初学者会因为经验不足无法判断笔锋在行走过程中的内在运行轨迹，无法准确判断其临摹效果，需要有经验的人在旁指点、纠正，这就大大限制了练习时间和练习效率，也使毛笔书法练习非常枯燥。如何提供方便临摹者判断其临摹效果，并大大提高毛笔书法练习的趣味性，已成为业界亟待解决的技术问题。

专利文献CN101236704A(公开日2008年8月6日)公开了一种毛笔书法临摹贴以及毛笔书法临摹方法，该文献将临摹图像的轮廓线设置为双勾轮廓线，该方法提高了临摹的趣味性，也在一定程度上帮助判断临摹效果。但是这种临摹方法仍无法用于判断笔锋的内在运行轨迹，因而对于准确、专业地判断进而自行调整、改善临摹效果帮助不大。专利文献CN102991262A(公开日2013年3月27日)通过浓淡墨水的配合使用，可达到不同浓淡色调的书法效果，但是主要是实现增加作品的欣赏价值和艺术感染力，并不能准确把握笔锋运行轨迹。专利文献CN2616387Y(公告日2004年5月19日)通过同时点蘸两种或以上颜料，可实现彩色书写效果，同样不能准确显示笔锋运行轨迹。

毛笔由笔头和笔杆两个部分组成，重点在笔头。毛笔所使用的毛料，在历朝中皆以动物毛为主，如今毛料的选择则非常广泛，动物毛发几乎都可用来制笔，较常用的有黄鼠狼、山羊、马、猪、狐狸、野兔、鹿....等等，按照笔毛可以分为羊毫笔、狼毫笔、兔毛笔及兼毫笔等多种；另日本产制的尼龙丝不但有毛锋，更有弹性，因此大部分厂家均会在毛笔里边加些尼龙丝，以增强毛笔弹性；还有，毛笔为了其笔形顺畅，部分笔头底部也会加些植物原料-黄麻丝做为衬底，以增加笔头外形美观，并对笔头之绑固有极大助益。现有的毛笔中采用的笔毛往往是亲水性的，书写效果墨色连续而均匀，初学者难以分辨笔锋运行轨迹，只能通过专业教师的分析及指导才能判断临摹效果及进行有效的改善，不能自行判断用笔正确与否、问题何在、如何更正，效率低，临摹过程单调枯燥。亟需一种能显示毛笔运笔轨迹、尤其是笔锋运行轨迹的书写工具，方便书画的教学演示及临摹练习。

技术实现要素：

本发明针对上述背景，提供一种笔头，目的在于能显示毛笔运笔轨迹。

本发明的构思要点是毛笔笔头含有吸墨能力有足够差异的至少两种笔毛材料，其中一种拒墨能力较好，以便形成清晰的空白或基本空白的笔迹。吸墨能力优选采用亲疏水性或吸湿性表征。在此教导下实现该技术方案的产品及方法作为等同方式或近似方式一并纳入本发明的范畴。比如，综合考虑亲疏水性、回潮率以外的属性，即使不含组分二的情况下也能实现很好的拒墨目的的，一并纳入本发明的范畴。

本发明的毛笔笔头是通过以下技术方案实现的，其笔毛材料选自以下三种组分的笔毛材料：

组分一：接触角小于45°或回潮率大于14％，笔头中含量为0～95％；

组分二：接触角大于70°或回潮率小于0.6％，笔头中含量为1％～95％；

组分三：接触角≤70°接触角且大于组分一，或回潮率≥0.8％且小于组分一，含量为0～95％；

至少两种组分之间的含量差不低于5％，三种组分的含量总和为100％；上述任一种组分各自独立地包含一种或一种以上的属性的笔毛材料。

本发明中涉及的数值范围，如无特别说明均包括两个端点。

如无特别说明，均为本发明中所述含量均指重量含量。

具体地，本发明公开一种毛笔笔头，笔头中笔毛原料组成如下：

组分一：选自脱脂的动物毛发、脱脂的人毛发、脱脂的植物纤维、经亲水化优化处理后接触角小于25°的化学纤维，或其组合；含量为0～95％；

组分二：选自未脱脂的动物毛发、未脱脂的植物纤维、合成纤维，或对动物毛发、人毛发、植物纤维、化学纤维进行疏水化改性后接触角大于70°的产物，或其组合；含量为1％～95％；

所述合成纤维选自丙纶纤维、涤纶纤维、氯纶纤维、PBT纤维、乙纶纤维；

组分三：选自未脱脂或不完全脱脂的天然动物毛发、未脱脂或不完全脱脂的植物纤维、粘胶纤维、醋酯纤维、铜氨纤维、氨纶纤维、腈纶纤维、尼龙6纤维、尼龙66纤维、维纶纤维、经亲水化处理后接触角大于组分一且≤70°的聚酯纤维，或至少两种的组合；含量为0～95％；所述聚酯纤维优选涤纶纤维或PBT纤维；

至少两种组分之间的含量差不低于5％，三种组分的含量总和为100％；上述任一种组分各自独立地包含一种或一种以上的属性的笔毛材料。

优选含有笔锋，笔锋笔毛的外周轮廓内包含的笔毛构成芯部，所述笔头具有壳芯两层结构或多层结构，芯部中笔锋笔毛含量为100％，笔锋笔毛选自组分一、组分二中任一种，且笔锋笔毛的长度与非笔锋笔毛相等，或大于非笔锋笔毛。

组分一是一种强亲水性笔毛材料，其具有较好的吸墨能力，能达到现有毛笔产品的通用使用标准，书画时可形成连续或基本连续的着墨区域。组分二是一种疏水性比较好的笔毛材料，其具有较好的拒墨能力，吸附墨水能力很差或不具有吸附墨水的能力，在笔头中时，对应区域形成空白或基本空白的无墨区。组分三则是一种亲水性介于组分一和组分二之间的中等亲水性笔毛材料，既不会形成连续或基本连续的着墨区域，也不会形成空白或基本空白的无墨区。通过上述三种组分的组合运用，利用不同组分吸墨量的差异，在书画过程中能使笔画沿运笔轨迹呈现笔画轮廓及笔画内部的浓淡、有无的差异。

笔毛材料的属性包括但不限于化学性质、物理性质、机械性质、电学性质、光学性质等，举例如化学组分、亲疏水性质、润湿性、吸水性、吸湿性(回潮率、含湿率)、密度、纤度、细度、旦数、长度、截面直径、截面面积、截面形状、弹性模量、初始模量、回弹率、硬度、强度、断裂强力、断裂强度(干强度、湿强度)、断裂伸长率、弯曲率、溶胀率、耐磨性质、粗糙度、染色性、卷曲性(卷曲数、卷曲率、卷曲回复率、卷曲弹性率)、收缩率、电荷性质等。纺织领域中纤维的常用表征参数均可用来表征毛笔笔毛。本发明中，“属性相同的笔毛材料”指所有属性在统计学意义上一致，也称“单一属性的笔毛材料”；“属性不同的笔毛材料”指至少一种属性存在统计学意义上的差异。通常以0.05水平作为显著性差异的判断标准。也即某一属性的参数数值允许具有一定偏差范围的区间。本发明中有时也只针对某种属性进行说明，例如亲疏水性属性不同，只亲疏水性存在差异，但对亲疏水性以外的其它属性不做限定，除非特别说明。

本发明中提到的属性数值，当为一个数值区间时，则无特别说明的情况下指平均值。比如提到纤维的直径，如果沿轴线的直径不一致，则纤维直径指的平均直径。

优选之一，组分二含量≥5％；进一步优选组分二的接触角大于80°或回潮率小于0.5％，更优选接触角大于90°或回潮率小于0.3％，此时，组分二提供非常好的拒墨能力，显示清晰的空白轨迹。与组分一、组分二配合设计，书写时可以形成由黑或灰色、空白色组合效果的运笔轨迹。

优选之一，组分一含量≥5％，进一步优选接触角小于25°或回潮率大于14％，更优选接触角小于15°或回潮率大于14％。此时，组分一的笔毛吸墨性达到很好的状态，能更流畅地写出墨色轨迹。

优选之一，组分三含量≥5％，此时，能更灵活地显示运笔轨迹，增加美观性和趣味性。

优选之一，组分三含量≥5％，且为至少两种笔毛的组合，其中一种满足45°＜接触角≤70°或满足0.8％≤回潮率＜5％，另一种满足25°＜接触角≤45°或满足5％≤回潮率＜15％，通过吸墨能力的梯度变化，还能增加书画效果的层次感。

本发明进一步提供一种显示笔画轮廓轨迹的笔头，该笔头满足上述组分一、组分二、组分三的要求，其接触空气的外表层笔毛包含组分一、组分三中至少一种，且总含量超过该外表层的50％。所述外表层指与空气相接触的约0.1mm厚度的最外侧笔毛层。这种组成使能吸附墨水，进而显示笔画轮廓线；根据其在外围分别的连续与否，轮廓线可以相应地连续显示或不连续显示。

当笔头中的笔毛长度不一致时，最大的笔毛长度即本领域所指的出锋长度。本发明中将偏离锋端不超过1mm的笔毛部分都纳入笔锋笔毛的范畴。而笔头中所有笔毛的长度均一致时，可视为不存在笔锋，或视为全部为笔锋。

本发明进一步提供一种毛笔笔头，目的在于能进一步显示毛笔笔锋运行轨迹。该笔头满足上述组分一、组分二、组分三的要求，且该笔头含有笔锋，所述笔锋由偏离锋端不超过1mm的笔毛组成，笔锋笔毛在笔头中的含量3％～97％。对笔锋笔毛的位置分布，可以含有组分一、组分二、组分三中任一种，任两种，或三种组分均含有。优选仅含有组分一、组分二、组分三中任一种组分，更优选仅含有组分一、组分二中任一种。笔锋笔毛的聚集状态，可以选自单丝、平均直径不超过0.1mm的复丝、平均直径大于0.1mm的单束、平均厚度大于0.1mm的平面或曲面毛层、平均厚度大于0.1mm的环状毛层中任一种或一种以上的聚集状态。

本发明进一步提供一种毛笔笔头，该笔头内，所有笔锋笔毛的外周轮廓内包含的笔毛构成芯部，芯部被与之相邻的闭合毛层完全包裹，所述闭合毛层即邻芯层，其厚度不低于0.15mm。本发明中芯部也称为笔芯。此时该笔头具有壳芯型的两层结构或多层结构，邻芯层作为最外层时形成壳芯两层结构，邻芯层作为中间层时形成多层结构；芯部的中心轴可与笔头的中心轴重合，也可以发生偏离，优选沿径向偏离程度不超过80％*(即偏离中心的距离与芯部半径的比例)。

优选之一，笔锋笔毛由单一属性的笔毛材料组成，优选选自组分一、组分二中任一种。制备简单。也即优选笔锋笔毛由包括亲疏水属性在内的所有属性均相同的笔毛组成，选自亲水性好的组分一或疏水性好的组分二。

优选之一，笔锋笔毛与邻芯层分别选自组分一、组分二、组分三中任两种；但允许各自独立地含有一种或一种以上属性的笔毛材料，有利于灵活调节诸如弹性等其他性质。

进一步优选，其中任一个选自组分一，另一个选自组分二。此时，利用笔锋笔毛与邻芯层之间吸墨能力的显著区别，书画时能非常清晰的笔迹边界，较好地指示笔锋轨迹。

优选之一，芯部中笔锋笔毛的含量为100％。也即芯部全部由笔锋笔毛组成，此时形成清晰的笔锋带，根据笔锋笔毛材料的亲疏水性(如图2、图3)，可以墨色显示或空白显示。

优选之一，芯部中笔锋笔毛含量为50％～95％。也即芯部中除笔锋笔毛外，还含有长度低于笔锋的非笔锋笔毛。有利于调节设计笔头笔锋的形状和笔锋笔毛的密度，更灵活地显示笔锋轨迹，增加显示方式的多样性。

本发明还公开一种包含上述各种毛笔笔头的毛笔。

本发明还公开上述毛笔笔头的制备方法，本发明的毛笔笔头可通过以下技术方案获得，所述制备方法包含所含笔毛材料的制备、混合及捆固过程；允许包含以优化为目的的其它步骤。

(1)组分一选自包括但不限于：脱脂的动物毛发、脱脂的人毛发、脱脂的植物纤维、经亲水性优化处理后符合前述参数范围的化学纤维等，或其组合。其中，亲水性优化处理的方法选自：脱脂处理法、亲水整理剂处理法、亲水性涂料涂覆法、化学反应改性法、离子体处理法、纤维结构微孔化法、电化学法、臭氧处理法、离子液处理法、蛋白酶处理法等或其组合。其中，化学反应改性法包括但不限于氯化改性法、溴化改性法、氯磺化改性法、接枝亲水性分子层法等。脱脂处理法包括但不限于碱处理脱脂法、加热脱脂法、日晒夜露法等。所述经亲水化表面处理的化学纤维，如已公开的高亲水纤维。

(2)组分二选自包括但不限于：未脱脂的动物毛发、未脱脂的植物纤维、合成纤维，或对动物毛发、人毛发、植物纤维、化学纤维进行疏水化改性后符合前述参数范围的产物，或其组合。其中，合成纤维优选丙纶纤维、涤纶纤维、氯纶纤维、PBT纤维(聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维)、乙纶纤维等疏水性能较好、吸湿性差的化学纤维。所述疏水化改性方法包括但不限于普通疏水化处理法和超疏水化处理法。例如，包括但不限于化学改性法、物理涂覆法、提高表面粗糙度法。其中化学改性法包括但不限于酯化、醚化、硅烷偶联剂处理法、含氟硅烷处理法、聚硅氧烷处理法等。物理涂覆法如氟碳涂层法。提高表面粗糙度法包括但不限于模板法、溶胶-凝胶法、层层自组装法、化学沉积、蚀刻、相分离等方法。

(3)组分三选自包括但不限于：未脱脂或不完全脱脂的天然动物毛发、未脱脂或不完全脱脂的植物纤维、亲疏水性或吸湿性符合要求的未经亲水化改性的化学纤维、经亲水化处理后符合前述参数范围的化学纤维，或其组合。其中，无需亲疏水化处理即可作为原料的包括但不限于粘胶纤维、醋酪纤维、铜氨纤维、氨纶纤维、腈纶纤维、尼龙纤维(尼龙6、尼龙66)、维纶纤维。如涤纶经亲水性处理后，回潮率可超过0.8％。

本发明的笔头及毛笔用于书写或绘画，包括但不限于书画教学、书画创作，特别优选书法教学、书法创作。其中，教学包括但不限于临摹、教学演示。

毛笔笔头在使用状态时，也即润湿状态下，即在蘸墨或蘸水状态下，只要在笔头端部的笔毛具有高度差，就视为形成笔锋。笔头端部的笔毛在干态下存在高度的，润湿状态下通常也存在高度差，具有笔锋。在干态下长度或高度一致时，润湿状态下，也可能由于笔毛因倾斜或弯曲，而使端部高度与实际长度不一致，产生高度差，形成笔锋。

优选润湿状态下，笔头端部的笔毛具有高度差，形成笔锋。

本发明的笔头及毛笔用于显示毛笔运笔轨迹，特别用于显示笔锋运行轨迹。

配合本发明毛笔使用的墨水包括但不限于普通墨水(黑色墨水)、单色彩色墨水、复合彩色墨水，甚至可以为包含荧光染料、化学染料等特殊功能墨水。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明提供的笔头及含有该笔头的毛笔，通过控制不同部位笔毛的亲疏水性或吸湿性进而控制其吸墨能力，书写或绘画时能够清晰地显示书写、绘画过程中的运笔轨迹；组合式调节笔毛长度，尤其可以显示笔锋运行轨迹。特别在于便于教学演示及临摹练习，能使临摹者在没有老师的指点下看懂运笔轨迹，进行自我调整改进，比如通过对笔锋运行轨迹的显示，掌握对如中锋、侧锋和偏锋的笔法运用。

(2)本发明提供的笔头及毛笔的制作方法，可在现有技术工艺基础上，广泛地采用未脱脂的动物毛发或植物纤维、现有的合成纤维作为提供拒墨能力的笔毛原料，也可简化地采用不完全脱脂的动物毛发或植物纤维、人造纤维或部分合成纤维作为调节墨水分布的中等吸墨能力的笔毛原料。原料易得，方法简便，工艺简化，操作方便，且适宜大规模供应原料，成本低廉。

(3)对于书法创作和毛笔绘画，不同吸墨能力笔毛组分及笔锋笔毛的多样化分布，还可以使笔画展现三维或者层次更丰富的作品，增强趣味性、美观性及鉴赏性。

附图说明

图1.毛笔书法中，行笔运行轨迹的示意图举例。

图2.芯部采用能吸附墨水的亲水性材料的笔头正剖视图示意图举例。

图3.芯部采用不吸附墨水的疏水性材料的笔头正剖视图示意图举例

图4.笔毛的亲水性材料及疏水性材料多层状交替分布的正剖视图示意图举例。

图5.笔毛的亲水性材料及疏水性材料分布的横截面剖视图示意图举例。

图6.显示中锋运笔轨迹的示意图举例。

图7.显示侧锋运笔轨迹的示意图举例。

图8.显示偏锋运笔轨迹的示意图举例。

图9.条纹状方式显示运笔轨迹的示意图举例。

图10.壳芯两层结构的笔头正剖视图，芯部为组分二材料，壳层为组分一。

图11.两层结构、中心拒墨、笔毛等长的笔头的书写效果。

图12.壳芯结构、芯部高于壳层，中心拒墨笔头的书写效果。下面是常规毛笔对照图。

图13.不同亲疏水性笔毛纤维束共混分布的笔头的书写效果。下面是常规毛笔对照图。

图14.中间图为笔头中心吸墨的笔头的书写效果、右图对应笔头中疏水笔毛含量约50％的笔头的属性效果；左面是常规毛笔对照图。

需要说明的是，图2～图5、图10用于表示笔头中组分一、组分二、组分三笔毛材料的分布方式和尺寸的相对大小，并不对尺寸的绝对值及尺寸比例进行限制；其中亲水性强的组分一笔毛材料用黑色显示，亲水性适中的组分三笔毛材料用灰色显示，疏水性强的组分二笔毛材料通过空白显示。而且，灰度值越大，吸墨能力及持水性越好，材料亲水越好；空白区域表示不吸墨。此外，为了显示效果，疏水区域的边界用灰色或黑色轮廓线显示，该轮廓线位置并非存在亲水性笔毛材料。

具体实施方式

毛笔书法效果的形成可分为两个阶段：1、毛笔比好与纸张表面接触，将墨水驻留在纸张表面形成笔迹的骨架；2、墨水在自身重力和纸张吸收力的作用下发生流动，形成墨水扩散效果。(陈海强等.基于笔纸墨物理属性的毛笔书法仿真[J].计算机辅助设计与图形学学报，2012，24(9)：1134-1138.)。这首先要实现墨水在笔毛上的良好吸附。

本发明中，对笔毛吸墨能力和吸墨区域分布的控制，是通过控制笔毛的亲疏水性或吸湿性来实现的，具体可通过控制参数接触角或回潮率来实现，接触角越小或回潮率越大则吸墨能力越好，接触角越大或回潮率越小则吸墨能力越差。在该构思的指导下，采用其他类似参数控制笔毛亲疏水性进而实现控制笔头吸墨能力和分布的控制的情形，例如以吸水率、保水率为标准进行选材或控制笔毛制备工艺，由于测量方法、测量环境、纤维粗细、纤维干湿状态等因素的不同，导致测量的接触角或回潮率未落在上述数值范围，但基于相同或相似的构思，也能实现本发明目的和效果的情形，一并包括在本发明范围内。

接触角反映了材料的亲疏水性的大小，数值越大，亲水性越差，疏水性越强；也反映了材料的浸润性能，能表征墨水与笔毛材料表面接触时在表面润湿、扩散和渗透的难易程度和效果。本发明的接触角可以是静态接触角，也可以是动态接触角；可以采用包括但不限于“王晓清.兔毛纤维结构性能及其吸湿特征的研究[D].天津工业大学，2011”、“杨珊等.精确测定表面动态接触角的方法及影响因素[J].西北大学学报：自然科学版，2011，41(5)：821-826”、“王晓东等.粗糙表面上的移动接触线和动态接触角[J].化工学报，2004，55(3)：402-407”、“王晓东等.动态湿润与动态接触角研究进展[J].应用基础与工程科学学报，2003，11(4)：396-404”、“周文龙等.用Wilhelmy原理测定羊毛表面亲水性的研究[J].纺织学报，2001，22(3)：143-145”、“叶远静.毛织物纳米拒水拒油功能整理研究[D].西安工程大学，2007”、“曹晓平.流体在粗糙固体表面的浸润及其滞后现象[D].中南大学，2005”、“刘文超.涤纶织物表面处理对拒水性能的影响[D].五邑大学，2005”，及上述文献的引用文献中的测量方法，其中最常用的是Wilhelmy法、静滴法和插入法。只要同一个笔头中所有笔毛属性采用相同或偏差不大的判断标准和测量方法即可。根据文献汇总的几种典型纤维材料的接触角对比如下表所示。

回潮率能反应笔毛材料的吸水能力。在本发明构思下，采用实际测定回潮率、标准回潮率、平衡回潮率、公定回潮率进行笔毛选材和制备设计的能实现本发明目的和效果的，均包括在本发明的范围内。标准回潮率，指在温度20℃左右、相对湿度65％左右的标准状态下，将纤维在“吸湿过程”中放置24后测得的回潮率。平衡回潮率，即纤维在一定大气条件下，吸、放湿作用达到平衡稳态时的回潮率。根据文献汇总的几种典型纤维材料的回潮率对比如下表所示。

本发明中的回潮率，在没有特别说明情况下，一般指温度20℃左右、相对湿度65％左右的标准状态下，吸、放湿作用达到平衡稳态时的回潮率。回潮率的测量方法参考文献包括但不限于“林海涛等.不同细度羊毛的吸湿性能研究[J].毛纺科技，2013，41(10)：49-52”、“付正婷等.丝素蛋白改性聚丙烯腈纤维的涂覆法制备[J].纺织学报，2016，37(1)：6-10”、“王晓清.兔毛纤维结构性能及其吸湿特征的研究[D].天津工业大学，2011”、“孔繁荣等.低温阳离子涤纶纤维的结构与性能研究[J].上海纺织科技，2016，44(4)：16-19”、“温度与回潮率对腈纶纱品质指标的影响[J].岛大学学报(工程技术版)，1990(1)：45-49”、“张华等.大麻/锦纶/棉混纺纱的性能[J].纺织学报，2009，30(7)：27-30”等及上述文献的引用文献。

本发明中，接触角偏差不超过±1°的笔毛材料可视为同一种亲疏水属性的笔毛材料，回潮率偏差不超过±0.05％的笔毛材料可视为同一种吸湿性属性的笔毛材料。

本发明中，也将笔毛材料简称毛料。

1.笔头的技术方案

1.1总体设计

本发明的总体构思是笔头中含有吸墨能力有足够差异的至少两种笔毛材料，且两种笔毛材料均有一定的足以在书画时形成肉眼可分辨笔迹的含量。吸墨能力可采用包括但不限于亲疏水性或吸湿性进行表征，含量要求以不低于1％、5％为例。优选含有至少一种拒墨能力非常显著的笔毛材料(组分二)，以便形成清晰的空白或基本空白的笔迹。在此教导下实现该技术方案目的及功能或效果的产品及方法作为等同方式或近似方式一并纳入本发明的范畴。比如，综合考虑亲疏水性、回潮率以外的属性，即使不含组分二的情况下也能实现很好的拒墨目的，一并纳入本发明的范畴。

本发明的能显示毛笔运笔轨迹的笔头是通过以下技术方案实现的，其笔毛材料选自以下三种组分的笔毛材料；其中，

组分一：接触角小于45°或回潮率大于14％，笔头中含量为0～95％；

组分二：接触角大于70°或回潮率小于0.6％，笔头中含量大于0，优选1％～95％；

组分三：接触角≤70°接触角且大于组分一，或回潮率≥0.8％且小于组分一，含量为0～95％；

至少两种组分之间的含量差不低于5％，三种组分的含量总和为100％；上述任一种组分各自独立地可以包含一种或一种以上的属性的笔毛材料。

本发明中涉及数值范围，如无特别说明均包括两个端点。

如无特别说明，均为本发明中所述含量均指重量含量。

组分一是一种强亲水性笔毛材料，其具有较好的吸墨能力，能达到现有毛笔产品的通用使用标准，书画时可形成连续或基本连续的着墨区域。组分二是一种疏水性比较好的笔毛材料，其具有较好的拒墨能力，吸附墨水能力很差或不具有吸附墨水的能力在笔头中时，对应区域形成空白或基本空白的无墨区。组分三则是一种亲水性介于组分一和组分二之间的中等亲水性笔毛材料，既不会形成连续或基本连续的着墨区域，也不会形成空白或基本空白的无墨区。

通过上述三种组分的组合运用，利用不同组分吸墨量的差异，在书画过程中能使笔画沿运笔轨迹呈现笔画轮廓及笔画内部的浓淡、有无的差异。蘸墨后，笔毛的吸附墨水量存在区域性差异，使墨水在笔毛中存在区域性分布，在书写过程中，随墨水的缓慢释放在纸面上形成与吸附墨水区域相对应的浓淡、黑白或灰白变化，从而指示出书写过程中的运笔轨迹。

通过合理地控制不同亲疏水性材料的含量及分布(图2-图5)，还可以在实现墨水区不均匀分布的同时避免墨水因难以浸润强疏水性笔毛材料而滑落、污损纸面。

笔头中至少含有一种组分二的笔毛材料，及至少一种选自组分一、组分三的笔毛材料。包括组分一与组分二的组合，组分二与三的组合，三种组分的组合。

优选之一，组分二含量≥5％，更优选≥10％，还可以选自如约10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、60％、65％、70％等比例的含量，所述约表示±1％；进一步优选组分二的接触角大于80°或回潮率小于0.5％，更优选接触角大于90°或回潮率小于0.3％。此时，组分二提供非常好的拒墨能力，显示清晰的空白轨迹。书写时可以形成由黑或灰色、空白色组合效果的运笔轨迹。还可以选择约90°、95°、100°、105°、110°、115°、120°、125°、130°、135°、140°、145°、150°的接触角，所述“约”表示±1°。当接触角大于150°，能达到超疏水的级别，拒墨能力最好。

优选之一，组分一含量≥5％，更优选≥10％；进一步优选接触角小于25°或回潮率大于14％，更优选接触角小于15°或回潮率大于14％。此时，组分一的笔毛吸墨性达到很好的状态，能更流畅地写出墨色轨迹。

优选之一，组分三含量≥5％，更优选≥10％；此时，能更灵活地显示运笔轨迹，增加美观性和趣味性。

优选之一，组分三含量≥5％，更优选≥10％；且为至少两种笔毛的组合，其中一种满足45°＜接触角≤70°或满足0.8％≤回潮率＜5％，另一种满足25°＜接触角≤45°或满足5％≤回潮率＜15％，通过吸墨能力的梯度变化，还能增加书画效果的层次感。

还可以采用上述两种或两种以上优选方式的组合。

上述优选方式中，组分含量与吸墨能力之间各自独立，没有必然的对应关系；可以各自独立地进行优化。

笔头中，不同亲疏水性质(接触角表征)或不同吸湿性(回潮率表征)的笔毛能以任意的方式混合，基本混合单元包括但不限于单丝、平均直径不超过0.1mm的复丝、平均直径大于0.1mm的单束、平均厚度大于0.1mm的平面或曲面毛层、平均厚度大于0.1mm的环状毛层。其中，0.1mm为肉眼可分辨的最低尺度。

以沿径向的分布方式为例，如图2、图3、图4、图5所列举，其中组分一用黑色显示，组分三用灰色显示，组分二用空白显示。此外，图示笔头的轮廓形状并不限定本发明的笔头轮廓形状，尤其不限定笔头蘸墨后的形状。这些附图用于指示笔头中不同亲疏水性笔毛材料的混合分布方式及尺寸的相对大小，图示举例并不作为对本发明亲疏水性参数数值、尺寸数值的绝对值及其大小关系的限定。混合方式包括但不限于单丝的共混分布、复丝的共混分布、单束与复丝的共混分布、相邻两个区域的并列式分布(图5f(1)-(4))、壳芯两层分布(图5a(1)、图5a(2)、图5a(6)、图5b(1)、图5b(2)、图5b(6))、三层或三层以上的多层分布(图5a(3)-(4)、图5b(3)-(4)、图5c)、两个或两个以上单束的海岛式分布(图5d(1)-(5)、图5e(1)-(2)、图5e(5)-(6))、单束的共混式分布(图5e(3)-(4))、裂离型分布(图5f(6)、图5g)等或上述混合方式的组合形式。其中，并列式分布时两个区域的分界线可以为通过笔头中心轴的直线、曲线、折线(图5f(1)-(2))，或不通过笔头中心轴的直线、曲线、折线(图5f(3)-(4))。多层分布中，各层之间的亲疏水或回潮率还能形成渐变式分布，包括连续渐变或梯度渐变，图5c(3)-(4)。海岛式分布中，含有作为孤岛的单束，及作为背景的连续分布的单丝、复丝或其混合单元构成的背景，作为孤岛的单束可以规整排列(图5e(5))，也可以无规排列(图5e(4))。其中，裂离型分布指沿径向，环绕笔头中心轴线任一同心圆筒位置的笔毛层，含至少两种以上不同属性(这里指不同亲疏水属性，如果以其他属性因素考虑分布方式，指代内容也与之相应)的笔毛，且均被分裂为至少2个互不相连的孤立区域。

出于笔头综合性能的考虑，还可以在同一组分中包含吸墨能力近似而在笔毛长度、单丝/复丝/单束的截面直径与截面形状、弹性模量、回弹率、硬度等包括但不限于几何属性、机械属性上存在差异的不同种笔毛材料。其中，以单个属性因素区分的笔毛沿径向的分布方式(如只考虑亲疏水性因素，此时相同亲疏水性性质的笔毛中对其它如弹性模量的属性不做限制)，或以两个或多个属性因素区分的笔毛沿径向的分布方式(2个、3个或3个以上的因素个数)，或笔头中任一种单一属性的笔毛材料沿径向的分布方式(也即全因素标准，也即全部属性因素均一致，才视为单一属性)，包括但不限于单丝的共混分布、复丝的共混分布、单束与复丝的共混分布、相邻两个区域的并列式分布、壳芯两层分布、多层分布(包括渐变式多层分布)、海岛式分布、单束的共混式分布、裂离型分布等或上述混合方式的组合形式。

1.2显示笔迹轮廓轨迹的优选方式

当组分一和组分三的总含量在笔头外表层中占比不足100％时，也即外表层中含组分二时，如图5中的并列型和离裂型的亲疏水性分布方式，可能造成笔画轮廓显示不完整。所述外表层指与空气相接触的约0.1mm厚度的最外侧笔毛层。

本发明进一步提供一种显示笔迹轮廓轨迹的笔头，该笔头满足上述组分一、组分二、组分三的要求，其接触空气的外表层笔毛包含组分一、组分三中至少一种，且总含量超过该外表层的50％，更优选超过70％，更优选超过90％。这种组成使能吸附墨水，进而显示笔画轮廓线；根据组分二在外表层中的含量及分布方式，轮廓线可以连续显示或不连续显示。最优选该外表层不含组分二，即组分一与组分三的总含量为100％。更优选该外表中组分一或组分三的某个组分含量为100％。

1.3显示笔锋运行轨迹的优选方式

笔头中，笔毛材料的长度及长度分布没有特别限制。可以全部等长，也可以不等长。当笔头中的笔毛长度不一致时，最大的笔毛长度即本领域所指的出锋长度。本发明中将偏离锋端不超过1mm的笔毛部分都纳入笔锋笔毛的范畴。而笔头中所有笔毛的长度均一致时，可视为不存在笔锋，或视为全部为笔锋。

对于笔锋的定义仅包括长度方面的限制，构成笔锋的笔锋允许在长度以外的属性上保持一致，或存在差异，允许在包括但不限于亲疏水性、回潮率、细度、单丝/复丝/单束纤维的截面直径与截面形状、弹性模量、回弹率、硬度、耐磨性质等的一种或一种以上的属性上存在差异。

不论笔头中笔毛材料是等长，还是不等长(存在笔锋)，构成笔头的笔毛除亲疏水性以外的属性可以相同，也可以不同。比如除亲疏水性差异外，还可以存在弹性不同，还可以再化学组分、长度方面均不同。当笔头含有亲水性质差异显著的两种或两种以上的亲水性笔毛材料时(最好同时含组分一和组分三)，还可以多元化地调节墨水在芯部的吸附分布情况。不过更优选等长部分的笔毛采用亲水性质相同或相接近的笔毛材料。

本发明进一步提供一种能显示毛笔笔锋运行轨迹的笔头。该笔头满足上述组分一、组分二、组分三的要求，且该笔头含有笔锋，所述笔锋笔毛由偏离锋端不超过1mm的笔毛组成，笔锋笔毛的长度大于笔头内其它非笔锋笔毛的长度。笔锋笔毛在笔头中的含量3％～97％，优选5％～95％。

关于笔锋笔毛的组分，可以仅包含组分一、组分二、组分三中任一种，任两种，或三种均包含。优选笔锋笔毛由单一亲疏水性属性的笔毛材料构成。还可以优选笔锋笔毛由单一属性的笔毛材料构成，所述属性包括但不限于上述的化学组分、物理属性、几何属性等。具体地优选选自组分一、组分二、组分三中任一种，更优选选自组分一、组分二中任一种。

笔锋笔毛在笔头中的含量优选5％～60％，更优选5％～50％。此时笔毛长度与亲疏水性的组合搭配，容易更大程度地优化笔锋轨迹的显示方式。笔锋含量太少或太多，都不利于很好地区分笔锋轨迹。

笔锋笔毛的长度大于非笔锋笔毛的长度，此时，更有利于显示笔锋运笔轨迹。优选高度差不低于1.5mm，优选1.5mm～6mm，更以2mm～6mm为宜。当出锋长度大于60mm时，高度差可以适当放大，但以不超过出锋长度的10％为宜，且最好不超过10mm。

根据笔锋毛料与非笔锋笔毛材料的亲水性差异，笔锋轨迹可以包括墨色显示、空白、混色等显示方式；其中墨色显示根据亲水性的强弱还可以区分浓淡变化。例如：笔锋全部采用组分一时为墨色显示；全部采用组分二时，尤其是接触角在90°附近或更高时，基本可以实现空白显示；笔锋中亲疏水属性不同的笔毛以单丝或复丝或单束无规共混混合分布时，可以使笔锋轨迹成成混杂显示，典型地墨色、空白两色混杂显示。

笔锋笔毛的聚集状态的基本单元及其混合方式与前面类似，包括但不限于单丝、平均直径不超过0.1mm的复丝、平均直径大于0.1mm的单束、平均厚度大于0.1mm的平面或曲面毛层、平均厚度大于0.1mm的环状毛层。

当笔锋笔毛的聚集形态的基本单元中选自平均直径大于0.1mm的单束、平均厚度大于0.1mm的平面或曲面毛层、平均厚度大于0.1mm的环状毛层中任一种或一种以上时，其中的笔毛属性可以相同，也可以不同。优选物理属性相同的毛料，更优选化学组成、物理属性均相同。

参考不同亲疏水性笔毛的分布方式，只考虑长度属性，不同长度笔毛的混合方式(即笔锋笔毛与非笔锋笔毛的分布方式)包括但不限于单丝的共混分布、复丝的共混分布、单束与复丝的共混分布、相邻两个区域的并列式分布、壳芯两层分布、多层分布(包括渐变式多层分布)、海岛式分布、单束的共混式分布、裂离型分布等或上述混合方式的组合形式。参考图5，例如以黑色区域代表笔锋笔毛区域，白色区域代表笔毛长度最小的笔毛区域，灰色区域代表笔毛长度介于上述两者之间的笔毛区域。

综合考虑笔毛的所有属性，不同属性笔锋笔毛及非笔锋笔毛的混合方式也包括但不限于单丝的共混分布、复丝的共混分布、单束与复丝的共混分布、相邻两个区域的并列式分布、壳芯两层分布、多层分布(包括渐变式多层分布)、海岛式分布、单束的共混式分布、裂离型分布等或上述混合方式的组合形式。

相应地，只考虑长度属性的单因素，或考虑包括长度属性在内的多因素，或考虑所有属性的全因素时，笔锋部分横截面形状包括但不限于单丝直径尺度的分散点、圆形、近圆形、椭圆形、半圆形、圆缺形、三角形、正方形、长方形、五边及五边以上的多边形、星形、梯形、哑铃形、橄榄形、不规则轮廓形状、中空环状、两个或两个以上空腔的网状、双重环、多重环(三圈或三圈以上)、扇形、围绕笔头中心轴的离散扇形、离散的条纹状等，或上述形状在笔头横截面的互补形状。其中，近圆形指轴向直径的偏差范围不超过平均直径的±5％。优选圆形、近圆形或者长径比不超过1.10的椭圆。

1.4包含芯部的优选方式

本发明进一步提供一种笔头，该笔头内，所有笔锋笔毛的外周轮廓内包含的笔毛构成芯部，芯部被与之相邻的闭合毛层完全包裹，该闭合毛层即邻芯层，其厚度不低于0.15mm。本发明中芯部也称为笔芯。此时该笔头具有壳芯型的两层结构或多层结构，邻芯层作为最外层时形成壳芯两层结构，邻芯层作为中间层时形成多层结构。芯部的中心轴可与笔头的中心轴重合，也可以发生偏离，优选沿径向偏离程度不超过80％(即偏离中心的距离与芯部半径的比例)。不同偏离程度可用于不同的书画练习目的。偏离程度为0时，完全重合时，非常适合中锋练习，偏离程度为20％～65％时，可用于侧锋笔法联系，偏离程度为65％～80％时，可用于偏锋练习。偏离程度更高，大于80％时(不超过97％)，也能达到显示笔锋笔迹的目的，不过与笔法的配合组合不如前面几种范围多。

笔锋笔毛长度大于邻芯层至少1mm(参考笔锋的定义)，优选不低于1.5mm，更优选不低于2mm。举例如，邻芯层笔毛的长度差为约1.5mm、约2mm、约2.5mm、约3mm、约3.5mm、约4mm、约4.5mm、约5.5mm、约2～3mm、约2～4mm、约3～4mm、约3～5mm、约3.5～5mm等，这里的“约”表示偏差不超过±5％。芯部的横截面轮廓形状包括但不限于圆形、近圆形、椭圆形、半圆形、圆缺形、三角形、正方形、长方形、五边及五边以上的多边形、梯形、哑铃形、橄榄形、不规则轮廓形状等，或在笔头横截面的互补形状。

优选之一，笔头具有壳芯两层分布的结构，芯部中笔锋笔毛含量100％，此时优选芯部含有一定比例的组分二，以组分二含量超过芯部的50％为佳，最优选全部选自组分二。该种笔头构造比较适合中锋笔法的练习，如实施例1的第2个实施例。

优选之一，笔锋笔毛由单一属性的笔毛材料组成，优选选自组分一、组分二、组分三中任一种；更优选选自组分一、组分二中任一种。单一属性指包括但不限于亲疏水性的所有属性均一致。制备简单。也即优选笔锋笔毛由包括亲疏水属性在内的所有属性均相同的笔毛组成，在此基础上选自亲水性好的组分一或疏水性好的组分二。

优选之一，笔锋笔毛与邻芯层分别选自组分一、组分二、组分三中任两种；但允许各自独立地含有一种或一种以上属性的笔毛材料，有利于灵活调节诸如弹性等其他性质。

进一步优选，其中任一个选自组分一，另一个选自组分二。此时，利用笔锋笔毛与邻芯层之间吸墨能力的显著区别，书画时能非常清晰的笔迹边界，较好地指示笔锋轨迹。

优选之一，芯部中笔锋笔毛的含量最优选为100％，也即芯部全部由笔锋笔毛组成，此时形成清晰的笔锋带，根据比锋笔毛的亲疏水性(如图2、图3)，可以墨色显示或空白显示。

实施例中1的第二个实例，为壳芯结构，笔锋笔毛与邻芯层各自为单一属性的笔毛材料，芯部中笔锋含量100％；实施例8中，为壳芯结构，芯部由亲疏水性(化学组分)、长度两种属性均存在差异的笔毛组成，而邻芯层为仅长度属性不同的笔毛材料组成，笔锋笔毛在芯部中含量35％，在笔头中含量约19％。

芯部中笔锋笔毛的含量不足100％时，也即芯部中除笔锋笔毛外，还含有长度低于笔锋的非笔锋笔毛。除长度属性外，芯部中的笔毛，其它上述属性可以相同，也可以不同。比如，其它属性相同而仅长度不等，还有弹性不同(比如采用柔软的笔锋和弹性较好的短笔毛，实现笔锋不分叉和弹性笔芯的双重目的)，还有亲水性质不同，或者还有前述任两种或两种以上属性存在不同。当芯部含有亲水性质不同的两种或两种以上的笔毛材料时，还可以多元化地调节墨水在笔芯的吸附分布情况，不过更优选芯部采用亲水性质相同或相接近的笔毛材料。优选之一为笔锋笔毛由属性相同的笔毛材料构成。仅长度属性不同时，制备比较简单；当存在亲疏水性、长度、直径、弹性、硬度、耐磨性等多种属性差异时，可以增加笔头性能的灵活性，比如运笔变化更多样，对笔迹控制更稳定，使用寿命更长等。

优选之一，芯部中笔锋笔毛的含量50％～95％，更优选80％～95％。有利于调节涉及笔头笔锋的形状和笔锋笔毛的密度，更灵活地显示笔锋轨迹，增加显示方式的多样性。

对于含芯部的分布结构，上述笔头中笔锋笔毛在笔头中的分布即对应芯部中笔锋笔毛的分布，上述笔头中笔锋部分的横截面即对于芯部的横截面。

只考虑长度属性，笔锋笔毛与非笔锋芯部笔毛的分布方式包括但不限于单丝的共混分布、复丝的共混分布、单束与复丝的共混分布、相邻两个区域的并列式分布、壳芯两层分布、多层分布(包括渐变式多层分布)、海岛式分布、单束的共混式分布、裂离型分布等或上述混合方式的组合形式。参考图5，例如以黑色区域代表笔锋区域，白色区域代表笔毛长度最小的笔毛区域，灰色区域代表笔毛长度介于上述两者之间的笔毛区域。

综合考虑上述笔毛的所有属性，不同属性笔锋笔毛及非笔锋芯部笔毛的混合方式也包括但不限于单丝的共混分布、复丝的共混分布、单束与复丝的共混分布、相邻两个区域的并列式分布、壳芯两层分布、多层分布(包括渐变式多层分布)、海岛式分布、单束的共混式分布、裂离型分布等或上述混合方式的组合形式。

在芯部中，比锋笔毛沿径向可以连续式分布、也可以分散式分布。其中连续式分布方式包括但不限于集中成束、成平面层状、成曲面层状、成中空管状、多个空腔的管状等；分散式分布方式包括但不限于共混式分散、海岛型分散、离裂型分散、离散的多层分布等，分散式分布时可以有局部连续分散的区域。所述共混式分散指以单丝、平均直径不超过0.1mm的复丝、平均直径大于0.1mm的单束中至少一种为基本单元的混合方式。

其中，笔锋笔毛沿径向连续式分布或局部连续式分布时，其横截面轮形状包括但不限于圆形、近圆形、椭圆形、半圆形、圆缺形、三角形、正方形、长方形、五边及五边以上的多边形、星形、梯形、哑铃形、橄榄形、不规则轮廓形状、中空环状、两个或两个以上空腔的网状、双重环、多重环(三圈或三圈以上)、扇形、围绕笔头中心轴的离散扇形、离散的条纹状，或在笔头横截面的互补形状等。其中，近圆形指轴向直径的偏差范围不超过平均直径的±5％。优选圆形、近圆形或者长径比不超过1.10的椭圆。

2.笔头的制备方法

2.1整体技术方案

本发明还公开上述毛笔笔头的制备方法，本发明的笔头可通过以下技术方案获得，所述制备方法包含笔毛材料的制备、混合及捆固过程；允许包含以优化为目的的其它步骤。

(1)组分一选自包括但不限于：脱脂的动物毛发、脱脂的人毛发、脱脂的植物纤维、经亲水化优化处理后符合前述参数范围的化学纤维等或其组合。

(2)组分二选自包括但不限于：未脱脂的动物毛发、未脱脂的植物纤维、合成纤维，或对动物毛发、人毛发、植物纤维、化学纤维进行疏水化改性后符合前述参数范围的产物或其组合。

(3)组分三选自包括但不限于：未脱脂或不完全脱脂的天然动物毛发、未脱脂或不完全脱脂的植物纤维、亲疏水性或吸湿性符合要求的未经亲疏水化改性的化学纤维、经亲疏水化处理后符合前述参数范围的化学纤维或其组合。

2.1.笔毛材料的来源

各类组分笔毛材料的材料选择，只要符合本发明的目的及毛笔书画要求即可。

笔毛材料的来源包括但不限于动物毛发、植物纤维、化学纤维、人的毛发或其组合，基于上述原料的改性毛料视为相同来源的不同原料。具体举例，如以下原料及以及基于下述原料的改性毛料中任一种或一种以上的笔毛材料：动物毛发包括但不限于黄鼠狼毛(如黄鼠狼尾毛)、山羊毛(如山羊尾毛、山羊胡须、青羊或黄羊之须或尾毫)、兔毛(如山兔毛)、獾毛(如石獾针毛)、狸子毛(如香狸毛)、貉子毛、马毛(如马皮毛、马腿毛、马鬓毛、马尾毛)、鼠毛(如香鼠尾毛、灰鼠尾毛、鼫鼠毛、老鼠胡须)、猪鬓、鸡毛、鸭毛、鹅毛(如飞鹅毛)、獭毛(如水獭毛)、貂鼠毛、艾虎尾毛、猸子尾毛、牛毛(如牛耳毛)、耗牛毛、猫尾毛、狐狸尾毛、狗尾毛、鹿毛、羊驼毛、骆驼毛等等；植物原料包括但不限于麻纤维(如亚麻、苎麻、黄麻、大麻(汉麻)、洋麻、苘麻、荨麻、罗布麻、槿麻、剑麻、蕉麻、菠萝麻、番麻)、竹丝、木丝、荻毛、仙茅草、棕榈树棕毛、芙蓉树皮等；化学纤维，包括人造纤维与合成纤维，人造纤维包括但不限于包括粘胶纤维、醋酸纤维(醋酯纤维)、铜氨纤维等，合成纤维包括但不限于涤纶(聚酯纤维)、锦纶(尼龙纤维)、氨纶(聚氨基甲酸酯纤维)、丙纶(聚丙烯纤维)、氯纶(聚氯乙烯纤维)、腈纶(聚丙烯腈纤维)、维纶(聚乙烯醇缩醛纤维)等；人的毛发主要是纪念用途的小孩胎毛、人须等。上述毛料的弹性特性举例如下：马腿部毛有锋而有弹性；尼龙毛可增加笔尖部分的动感和弹性；猪鬃比较硬朗弹性强；山羊毛主要是增加笔头腰部的弹力；羊须有锋颖又能吸墨，比山羊毛硬朗，支撑力、回力较好；水獭毛柔软，毛的峰颖非常好；獾毛层硬度大，可起到支撑作用，书写时回弹力好；兔毛与禽类毛含有绒毛，使得毛笔笔头吸墨量多。

2.2不同组分笔毛的制备方法

2.2.1组分一笔毛材料的制备

组分一中选自上述动物毛发或人的毛发来源的笔毛，相应的制备方法可采用本领域现有已知的技术，只要能实现本发明对亲疏水性或吸湿性的限定要求即可。包括但不限于CN102745003B、CN105459672A、CN105667123A、CN105500961A、CN105459672A、CN105398259A、CN101531108B、CN202656681A、CN104626794A、CN104442091A、CN102363396A、“刘爱华等.毛颖之技：江西文港毛笔制作技艺的考察[J].民间文化论坛，2013，03”、“朱友舟.毛笔制作工艺研究：以散卓笔为例[J].创意与设计，2012(3)：24-29”等文献及其引用文献，其中的制备方法、及对材料的性能描述或举例均作为参考纳入本发明中。

其中，用于控制动物笔毛的持水性质的重要工序是脱脂处理，以去除残留动物油脂，改善吸墨性能。由于动物毛上会残留动物油脂(植物纤维残留植物油脂)，如果不脱脂或脱脂不彻底，做成的毛笔在使用时影响蘸墨，墨汁无法吸附在锋豪上，或者虽能吸附墨汁但下墨不流畅；而且因为笔头的锋豪上含有油脂，在捆扎时笔头的牢固度不是很好，锋豪容易脱落(CN101531108B，公告日2009年9月16日)。因此现有技术采用动物毛制作毛笔的过程中脱脂工序必不可少，以增加其亲水性(持水性)，从而实现良好的吸墨性。传统动物笔毛的脱脂处理方法包括但不限于石灰水、草木灰、稻草灰、稻壳灰等化学物质进行人工脱脂，加热脱脂，日晒夜露自然脱脂等脱脂方法。上述制备方法尤其适用本发明的组分一笔毛材料。

组分一的笔毛还可以选自上述植物原料来源，相应的制备方法可采用本领域现有已知的技术，包括但不限于CN105904877A、CN105751739A、CN105459672A等文献中的制备方法均作为参考纳入本发明中。通常也包括脱脂处理去除表面油脂物，或进行持水性优化处理提高持水力度。

为了保证吸墨能力，可以对上述笔毛材料及化学纤维进行亲水性优化处理制备组分一的笔毛材料。所述亲水性优化处理方法，包括但不限于脱脂处理法、亲水整理剂处理法、亲水性涂料涂覆法、化学反应改性法、离子体处理法、纤维结构微孔化法、电化学法、臭氧处理法、离子液处理法、蛋白酶处理法等或其组合。其中，化学反应改性法包括但不限于氯化改性法、溴化改性法、氯磺化改性法、接枝亲水性分子层法等。脱脂处理法包括但不限于碱处理脱脂法、加热脱脂法、日晒夜露法等。参考文献包括但不限于“袁久刚等.离子液体/蛋白酶对羊毛表面的亲水化改性[J].纺织学报，2010，31(3)：83-87”、“李旭明等.脂肪酶处理对涤纶织物亲水性能的改善[J].纺织学报，2012，33(4)：91-94”、“吴秀君等.改善丙纶亲水性的研究[J].印染，2000，11：51-52”、“刘松涛等.改善丙纶吸湿性能的方法[J].产业用纺织品，2004，22(6)：35-39”、“赵强等.臭氧处理制备亲水性聚偏氟乙烯中空纤维[J].膜科学与技术，2011，(02)：1-8”等及其引用问下。需要说明的是，这些文献仅为举例参考亲水性优化处理方法，并非限定组分一为文献中使用的原料。

所述经亲水化表面处理的化学纤维，如已公开的高亲水纤维，举例如CN102733169A、CN100393935A、CN103160952B、CN101363138B、“徐国栋.高吸水纤维的制备与研究[D].天津工业大学，2003”、“李国星.高吸水纤维的研究现状与应用[J].生活用纸，2010，(10)：39-41”、所列举或制备的聚丙烯腈类、改性聚乙烯醇类等。

上述笔毛材料的亲水性越好，越适合作为组分一笔毛的原料。

2.2.2组分二笔毛材料的制备

根据现有知识，结合前述说明，未脱脂的动物毛发、植物纤维的疏水性比较强，接触角能达到70°以上(优选80°以上，更优选90°以上)，可以满足本发明对组分二笔毛的选材要求。组分二笔毛材料可以选用未脱脂的动物毛发、未脱脂的人的毛发或未脱脂的植物纤维，只要能达到前述对亲疏水性或吸湿性的要求即可，其它处理步骤可以采用现有常规技术手段。如去除笔毛材料表面吸附的污物的方法可采用的常规技术手段，包括但不限于清水或溶液清洗、溶液清洗、超生清洗等方法，这里不再赘述。本发明能充分利用未脱脂的动物毛拒墨能力好的特性，调节墨水在笔头中的分布。

组分二笔毛材料的来源还可选自化学纤维，其大分子链上主要都是亲油性的有机基团，而羟基、氨基、羰基等强极性基团含量少。优选合成纤维，进一步优选。其中丙纶纤维、涤纶纤维、氯纶纤维、PBT纤维、乙纶纤维等疏水性能较好、吸湿性差的合成纤维。最优选丙纶、涤纶纤维或PBT纤维。

对可用作笔毛的纤维材料进行疏水化改性后，只要能达到本发明对亲疏水或吸湿性的要求，能具有很好的拒墨能力，均可作为组分二笔毛的原料。所述疏水化改性方法包括但不限于普通疏水化处理法和超疏水化处理法。例如，包括但不限于化学改性法、物理涂覆法、提高表面粗糙度法。其中化学改性法包括但不限于酯化、醚化、硅烷偶联剂处理法、含氟硅烷处理法、聚硅氧烷处理法等。物理涂覆法如氟碳涂层法。提高表面粗糙度法包括但不限于模板法、溶胶-凝胶法、层层自组装法、化学沉积、蚀刻、相分离等方法。参考文献包括但不限于“叶远静.毛织物纳米拒水拒油功能整理研究[D].西安工程大学，2007”、“夏婷婷.淀粉及其衍生物的疏水化改性研究进展[J].江苏化工.2008(02)：10-14”、“黄月文.疏水涂料的研究和应用[J].上海建材，2009，24(6)：1-4”的方法。上述文献及其引用文献中有关亲疏水性的描述与汇总、处理方法、表征及分析方法等作为参考一并纳入本发明中。

2.2.3组分三笔毛材料的制备

如果未脱脂的动物毛发、人的毛发或植物纤维能满足本发明对组分三的亲疏水性或回潮率的要求，可以作为组分三的笔毛原料。

进行制备组分一笔毛的脱脂工序时，改变传统工序中脱脂时间、试剂含量、脱脂试剂强弱等参数，通过包括但不限于低温、低浓度、低浓度等脱脂工序参数控制，进而条件脱脂率，实现不完全脱脂(与现有常规技术的脱脂程度相比)，只要满足本发明对组分三的亲疏水性或回潮率的要求，均可作为组分三的笔毛原料。本发明则能充分利用不完全脱脂的动物毛吸墨能力适中的特性，实现墨水在笔头中的差异化分布。

化学纤维中的粘胶纤维、醋酯纤维、铜氨纤维、氨纶纤维、腈纶纤维、尼龙纤维(尼龙6、尼龙66)、维纶纤维等，即使不经亲疏水化处理，也能满足本发明对组分三的亲疏水或回潮率的要求，可以作为组分三的笔毛原料。当然，经亲水化处理或疏水化处理后，如仍能满足发明的要求，同样可以作为组分三的笔毛原料。以CN102745003B的笔毛制备方法为例，在160～180℃进行粗脱脂时，如脱脂时间不到0.3～0.6min，则可以实现不完全脱脂；或者省略羊毛根部朝上、锋豪朝下的140～150℃精脱脂工序，也可以实现不完全脱脂。又比如CN105459672A中不进行持水性优化处理的麻毛。需要说明的是，现有技术中，也有采用尼龙作为笔毛原料的，但尼龙吸墨差，毛笔蘸墨后使用时开始大量墨迹落纸不能控制，尼龙毛会导致笔肚留不住墨(CN104626794A)，因此均需经过亲水化处理，以克服吸附墨水能力不好的问题，使具有较好的持墨性能。也即是作为组分一使用的，并非用于指示毛笔运笔轨迹。与本发明中组分三所起的作用不同，本发明的组分三恰好是利用尼龙材料与组分一、组分二的吸墨能力的差异，而实现对毛笔轨迹的多样化显示。

经亲水化处理后的合成纤维，只要能满足组分三的要求，也可作为组分三的笔毛材料。优选经疏水化处理的聚酯纤维，比如涤纶纤维或PBT纤维。如涤纶经亲水性处理后，回潮率可超过0.8％(化学法聚酯纤维表面改性研究[J].纺织学报，2001，22(04)：257-258)。

2.3笔头的锋径和出锋长度的设计

笔头中笔毛的最大长度即本领域所指的出锋长度。本领域内，出锋是指露在笔杆外面的笔毛总长，毛笔根部插进笔管的部分则不算出锋；锋径是指笔毛最粗处的直径，一般指毛笔笔头根部的直径。本发明中所述笔头直径一般即指锋径。

笔头的直径没有特别限制，包括但不限于现有规格毛笔的笔头直径，最低可以约3～5mm，更大的直径如10mm、15mm、20mm、25mm、30mm，甚至更大。笔头的直径更大时，笔锋锋端的长度与其他区域笔毛的长度差异可以具有更大范围的变化空间。

本发明的锋径和出锋长度及其组合没有特别限制，市面现有的规格均可包括在本发明范围内。优选锋径为4～50mm，出锋长度10～150mm，出锋长度与锋径的长径比2.5～7.5，其中长径比优选3～7，进一步优选3～5.5。有时为了特殊长锋需要，长径比也可以超出7.5，但一般不超过9.0，对应长径比范围7.5～9.0，如下表举例。特制的毛笔允许锋径、出锋长度或长径比不在上述范围内，但只要是基于发明构思也用于实现本发明目的的，均属于本发明的范畴。其中，采用天然毛发避免来源时，出锋长度会受到一定限制。这方面，植物纤维和化学纤维的可调性更强。

其中，对于锋径≤7mm，长径比变化区间较大，优选3.5～7；对于锋径8.5±0.5mm，优选3～5；对于锋径10±0.5mm，优选3.5～5；对于锋径13±2mm，优选3.5～5.5；对于锋径18±2mm，优选3.5～4.5；对于锋径25±4mm，优选3～4.5；对于锋径≥30mm，优选3～4。

具体举例如下表所示：

2.4不同笔毛长度组合的控制

笔头笔毛长度可以等长，也可存在笔锋，均可显示运笔轨迹。

优选存在笔锋，可显示笔锋运笔轨迹。

进一步优选比锋笔毛的长度大于非笔锋笔毛的长度，此时，更有利于显示笔锋运笔轨迹。高度差大于1.5mm，优选2mm～6mm为宜，更优选2mm～5mm，更优选2mm～4mm。当出锋长度较大，尤其是大于60mm时，高度差可以适当放大，但以不超过出锋长度的10％为宜，且最好不超过10mm。

2.5笔毛的混合

不同亲疏水性质的笔毛材料的混合方式与运笔轨迹的预期显示方式相关，尤其要注意亲疏水性和笔毛长度组合的设计。还可以根据不同的笔法练习目的，有针对性在某些部位选择性地控制组分一、组分二和组分三的分布。比如，针对中锋笔法练习(图6)，优选壳芯结构，芯部由组分二构成，进一步优选芯部长度高于外壳笔毛长度。又如，书写效果以条纹状方式显示整个笔画的运行轨迹时(图9)，可以采用离裂型分布，尤其是以多个层状隔离的离裂型。又如，对于笔毛亲疏水性成多层结构分布的，可以配合设计不同部位笔毛材料的长度差、含量比，以实现显示运笔轨迹，尤其是笔锋运行轨迹的目的。还可对不同部位的笔毛端部或整根漂染不同颜色，加以提醒或标记；例如，当芯部中心偏离笔头轴向时，还可以选择在笔杆的相应部分加以标记，提醒芯部的偏向位置，及偏离程度。

除了亲疏水性程度的控制，还要注意笔毛材料的弹性、强度等属性的搭配，以常规技术标准为宜。例如狼毫是以黄鼠狼之毛所制，性质坚韧，仅次于兔毫。羊毫是以青羊或黄羊之须或尾毫制成，性质柔软，便于含水。有时制笔为了刚柔适中，所以又采用“兼毫”，就是把两种不同的动物毛聚合起来用，依其混合比例命名，如三紫七羊、五紫五羊等。参考文献包括但不限于CN105500961A。丙纶弹性优良，氯纶弹性好，腈纶性似羊毛(有合成羊毛之称)，涤纶弹性接近羊毛，氨纶弹性好，而维纶弹性较差。据报道加入尼龙毛可以增加毛笔弹性。

笔毛的混合制备方法可采用现有常规技术，如文献CN105564082A中混合方法作为参考纳入本发明中。制作兼毫笔时，各种毛质的性能，特点的配比要适当，配制的比例、选材都有要合理，几种笔毛的长短、含量要计算准确才能达到预期的使用效果。

2.6笔头及毛笔的制成

混合好的笔毛材料的结扎、绑固(捆固)、笔杆的制备、以及与笔杆的组装等工序，可以采用现有常规技术，包括但不限于CN102785507A、本发明的其它引用文献，及上述文献的引用文献。这里不再赘述。

3.附加的特殊功能或组件

本发明的毛笔除显示运笔轨迹外，还可以结合现有技术中的其他特殊功能或组件，如自动供墨、免蘸墨水、保持清洁、兼具钢笔功能、具有特殊的笔帽等。

比如，可以配置可自动供墨、延长墨水持续使用时间或进行连续供墨的装置，能够免蘸墨水或减少蘸墨的频次，方便携带。其中，具有墨水存储装置/贮墨汁装置包括但不限于：墨腔、储墨腔、贮墨罐、墨盒、储墨笔杆、墨汁储存器、墨囊、吸墨气囊、贮墨囊、吸墨囊、蓄墨胶囊、储墨槽、洗水槽、吸墨棉、吸墨海绵、吸水海绵、墨吸附体、吸水材料、毛细储墨束、毛细棒等；给墨装置/墨水导出通道包括但不限于：导墨装置、透水孔、吸水活塞、吸墨拉杆、活塞拉杆、导墨管、吸墨管、墨水管、出墨管、排水管、输出管、墨汁放量机构、输墨空腔、弹性压片等。参考文献包括不限于：CN105313538A、CN105291637A、CN204451623U、CN204382883U、CN 104626800A、CN204278830U、CN202782289U、CN202716598U、CN202685627U、CN202685623U、CN202623629U、CN 102632745A、CN102529503A、CN102463775A、CN202213364U、CN202192899U、CN201960894U、CN201922705U、CN102145614A、CN201913925U、CN201890000U、CN201881696U、CN201769501U、CN201677609U、CN101863178A、CN201604402U、CN203543432U、CN103568636A、CN103448417A、CN203267540U、CN203077939U、CN203019873U、CN202986453U、CN202878991U、CN201511660U、CN101716862A、CN201483944U、CN201249587Y、CN201169148Y、CN201080055Y、CN201073859Y、CN201070901Y、CN201042889Y、CN200945769Y、CN2913027Y、CN2868701Y、CN2850934Y、CN2813317Y、CN2790782Y、CN2714330Y、CN2685089Y、CN2673658Y、CN2671812Y、CN2633582Y、CN2614917Y、CN2500485Y、CN2472950Y、CN2452740Y、CN201777017U等及上述文献的引用文献。

比如，可以赋予毛笔保洁功能，参考文献包括但不限于CN105196734A、CN204451623U、CN201329712U等及上述文献的引用文献。

比如，可以兼具毛笔与钢笔的性能，参考文献包括但不限于：CN104723741A、CN203046590U、CN2472950Y等及上述文献的引用文献。

比如，笔毛可以采用多层结构以改善包覆性，参考文献包括但不限于：CN204736603U等及其引用文献。

比如，可以配有特殊的毛笔笔帽，参考文献包括但不限于：CN103386848A等及其引用文献。

4实施例

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的说明。具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。

笔毛材料的选取：

组分一笔毛材料：取自从市面购买的羊毫、狼毫、紫毫、兼毫等成品毛笔的笔毛；脱脂的山羊尾毛(采用CN101531108B实施例的方法进行处理)；脱脂的兔毛(采用CN105398259A实施例的方法进行处理)；采用CN104626794A的日晒夜露法处理的羊须、马毛、猪鬓、山羊毛，日晒夜露自然脱脂对毛料的本质损耗小，使制作后的产品耐用度好。接触角均小于25°，基本在20°以下。

组分二：未脱脂的山羊尾毛、兔毛、羊须、猪鬓、马毛；化学纤维(直径18～45μm)：丙纶纤维(PP纤维，接触角近90°)、涤纶纤维(接触角约80°)。

组分三：部分脱脂的山羊尾毛、兔毛、羊须、猪鬓、马毛；尼龙丝、腈纶纤维。通过控制脱脂时间，使接触角落在40±10°的范围。

采用Wilhelmy法测定接触角，符合前述不同组分的要求。

实施例中所用的材料均采用文献方法或常规技术手段洗涤、干燥，未赘述说明。

实施例1芯部不吸墨，空白显示笔锋轨迹。

取自从市面购买的羊毫毛笔笔毛、与丙纶纤维(PP纤维)。用长度约为3.3cm的PP纤维做成直径约3mm的纤维束，采用基本等长的羊毫笔毛包裹芯部。经结扎后笔头端部直径约8.5mm、捆固制成笔头，安装于笔杆制成毛笔(图10)。笔毛具有壳芯式结构，参照图3c、图3d、图5a(1)、图5a(2)的笔毛分布。采用中锋笔法书写，对运笔轨迹如图11所示。此时，疏水的PP纤维不吸墨，中锋轨迹以空白方式显示。

采用相同的方法，使PP纤维束高于羊毫笔毛约2mm，出锋长度约35mm。中锋轨迹的显示效果更好(图12)。

实施例2疏水性笔毛的海岛式分布

取从市面购买的狼毫毛笔笔毛、涤纶毛，长度情况分别约4.5cm，含量各约50％。将涤纶毛制成直径约0.5mm的尼龙纤维束，无规分布于狼毫笔毛之中，分别制作直径约9mm、10mm的笔头，参照图5e(1)。经结扎、捆固，安装于笔杆制成毛笔。采用中锋笔法书写，对运笔轨迹如图11的右图所示，接近条纹状显示。

实施例3不同毛料纤维束的混合分布

参照实施例2的纤维束制备方法，所有笔毛均取约55mm，将狼毫笔毛也制成直径约0.5mm的纤维束，取含量40％，与含量60％的丙纶纤维束无规分布混合，分别制备直径约12mm、15mm的笔头，经结扎、捆固制成笔头，安装于笔杆制成毛笔。能显示运笔轨迹(图13)。

实施例4具有三层结构，以芯部吸墨为例

(1)采用长度约44mm的市面毛笔羊毫笔毛作为芯部，直径约2mm；(2)长度低于芯部顶端约2～3mm的PP纤维束包裹芯部，厚度约2mm，作为中间层；(3)再用厚度约2.5mm的市面毛笔紫毫笔毛包裹PP纤维层，长度低于芯部顶端约3mm，作为最外层。笔毛分布方式参照图2c。经结扎、捆固，安装于笔杆制成毛笔。书写效果如图14中间竖线所示。

还采用长度约44mm的未脱脂猪鬓作为中心层，直径约2.5mm；取长度高于猪鬓约2.5mm的市面紫毫笔毛，包裹猪鬓形成厚度约1.5mm的笔锋层；整个芯部直径约5.5mm。再采用长度范围42～44mm的半脱脂山羊毛形成笔头外壳层(最外层)，整个笔头直径约9.5mm。经结扎、捆固，安装于笔杆制成毛笔。笔毛分布方式参照图2e。

均能显示笔锋轨迹，前一个效果更好。

实施例5含未脱脂的动物毛，以其作为芯部材料为例

参照实施例1的制备方法，以未脱脂的山羊尾毛作为芯部材料，长度约5cm，直径约4mm；分别以长度约4.5cm、4.7cm、5cm的脱脂的兔毛包裹芯部制成三种规格的笔头，直径分别约7mm、10.5mm、12mm。采用中锋笔法书写，均能显示笔锋轨迹，中锋轨迹以空白方式显示。

实施例6含部分脱脂的笔毛，以其作为最外围笔毛层为例

参照实施例4的制备方法，(1)脱脂的羊须作为芯部，直径约3mm，长度约60mm；(2)PP纤维束作为中间层，低于芯部顶端约3～4mm，厚度约2mm；(3)部分脱脂的山羊尾毛作为最外层，厚度约4mm，长度低于芯部顶端约4～5mm。笔毛分布方式参照图2b。其中，部分脱脂的山羊尾毛的脱脂时间相对于脱脂的羊须，时间减半。能显示笔锋轨迹，且墨色有浓淡差异。

实施例7无规均匀混合分布

采用42％的涤纶纤维、30％脱脂的山羊尾毛，20％脱脂的猪鬓，8％脱脂的马毛均匀混合，其中，腈纶纤维长度约70mm，长度大于其他笔毛材料约4～6mm。经结扎、捆固，直径约20mm，安装于笔杆制成毛笔。

还采用等长的约16mm、含量分别50％的未脱脂马毛与脱脂马毛均匀混合，经结扎、捆固，安装于笔杆制成毛笔，笔头直径约4.5mm。

还制备含量各为50％、未脱脂马毛长度大于脱脂马毛约2～4mm的笔头及毛笔，笔锋长度约70mm，笔头直径约22mm。

还制备未脱脂马毛含量70％，长度低于脱脂马毛3～4mm的笔头及毛笔，出锋长度约65mm，笔头直径约18mm。

书写效果显示均能显示运笔轨迹，接近条纹状。

实施例8笔锋均匀分布的芯部

芯部采用35％含量、长度90mm的丙纶作为比锋笔毛材料，与30％未脱脂的山羊尾毛(短于笔锋约2mm)、20％未脱脂的羊须(短于笔锋约3～4mm)、15％尼龙纤维(短于笔锋约4～5mm)，均匀混合形成芯部，直径约8mm。以脱脂的山羊毛包裹芯部，长度短于比锋笔毛约2～4mm，整个笔头端部直径约11mm。经结扎、捆固，安装于笔杆制成毛笔。能显示中锋运笔轨迹(图14右边竖线)。

采用相同的方法，制备出锋长度约85mm的笔头，将其中15％尼龙纤维用等长的脱脂上羊毛替代，其余参数不变，能显示中锋运笔轨迹，类似条纹状显示。

实施例9笔锋层高于芯部内侧毛束

采用与实施例8相同的笔毛材料，采用35％含量、长度约28mm的涤纶纤维作为比锋笔毛材料，先将30％未脱脂的山羊尾毛(短于笔锋约2mm)、20％未脱脂的羊须(短于笔锋约3mm)、15％腈纶纤维(短于笔锋约3～4mm)均匀混合形成芯部内侧毛束，再用涤纶纤维毛均匀包裹，形成芯部，直径约7mm，再以脱脂的山羊毛包裹芯部，长度短于比锋笔毛约2～4mm，整个笔头端部直径约10mm。经结扎、捆固，安装于笔杆制成毛笔。以较宽的空白显示中锋轨迹。

实施例10适合侧锋笔法练习(图7)

参考实施例1的制备方法，分将芯部沿径向偏离中心10％、20％、30％，制成笔头、毛笔，可以很好地显示侧锋运笔轨迹。

实施例11适合偏锋笔法练习(图8)

参考实施例1的制备方法，分将芯部沿径向偏离中心90％、80％、70％，制成笔头、毛笔，可以很好地显示偏锋运笔轨迹。

实施例12附带持续供墨功能

制备空心竹质笔杆，靠近笔头端内含1/4笔杆长度的吸水海绵。从笔杆顶端注入墨水，并用软塞密封，可实现连续供墨。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型。凡是利用本发明说明书内容所作的等效设计或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。