一种分散单根纤维的方法技术

本发明专利技术提供一种分散单根纤维的方法，具体是将待分散的纤维团或纤维束、水和玻璃珠置于容器中，晃动容器，直至待分散的纤维团或纤维束与水形成基本透明的混合物。本发明专利技术所提供的方法，不仅能够获得单根纤维，而且能够保证单根纤维形态的完整性，从而有利于实验室研究及纤维标本的制作。

【技术实现步骤摘要】
一种分散单根纤维的方法
本专利技术涉及一种分散单根纤维的方法，尤其涉及一种将纤维团或纤维束分离以得到完整单根纤维的方法。
技术介绍
为深入研究植物纤维或动物纤维，一般需要将纤维分散以获得形态完整的单根纤维。目前，分散纤维的主流方法主要有高频疏解机疏解法和瓦力打浆机打浆法。高频疏解机疏解法是将首先浆板或者纤维团加入到水中至植物纤维完全润湿，获得浓度不超过5％的悬浮液；然后将该悬浮液转入高频疏解机中进行疏解分散，并可根据所需分散程度设置高频疏解机的转速，从而在基本不损伤植物的纤维的前提下完成植物纤维的分散。但是，高频疏解机本身是造纸行业纸浆系统中的工业化疏解设备，尤其适合短纤维及二次纤维的疏解，并不适合植物纤维的分散，因此最终得到的纤维悬浮液匀度较差，单根植物纤维的分散效果自然也较差。并且，采用高频疏解机疏解法，完成单次植物纤维疏解分散所需原料量较大，所得悬浮液较多，不适合单根纤维的研究。瓦力打浆法是目前用于植物纤维分离的另一种常用方法，其是将浆板或者纤维团置于水中至纤维完全润湿，获得浓度不超过10％的悬浮液；然后将该悬浮液转入瓦力打浆机以进行打浆处理，并可根据所需植物纤维的分散程度控制打浆时间，直到纤维分散至所需状态。采用瓦力打浆法进行纤维的分离，同样具有分散效果差的缺点，而且由于瓦力打浆机的切断作用较强，所以最终植物纤维的形态不完整，植物纤维破坏严重，不利于实验室中植物纤维的观察和研究。因此，期待开发一种分散纤维的新方法，能够在获得单根纤维的同时保证单根纤维形态的完整性。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供一种分散单根纤维的方法，不仅能够获得单根纤维，而且能够保证单根纤维形态的完整性。为实现上述目的，本专利技术所提供的分散单根纤维的方法，包括：将待分散的纤维团或纤维束、水和玻璃珠置于容器中，随后晃动该容器，直至待分散的纤维团或纤维束与水形成基本透明的混合物。根据本专利技术的技术方案，将玻璃珠、水以及待分散的纤维团或待分散的纤维束在容器中混合并进行晃动，在晃动过程中，玻璃珠开始运动并互相发生碰撞，利用玻璃珠之间的碰撞，使纤维团或纤维束中的纤维逐渐分离并分散到水中，最终实现单根纤维的完全分散，形成透明或基本透明的混合物。同时，采用该方法进行纤维团或纤维束进行分离，在显微镜下观察，所得单根纤维略有分丝帚化，但纤维形态几乎没有发生变化，因此该方法基本不会对单根纤维造成伤害，因而能够获得形态完整的单根纤维。可以理解，上述容器最好能够封口或具有较小的开口，避免在晃动过程中物料的洒出；并且，上述容器还应具有一定的强度，能够承担玻璃珠碰撞过程中所产生的冲击力。在本专利技术具体实施过程中，所用的容器为广口瓶。可以理解，当所需物料较多时，可选择较大的容器，比如选择较大规格(大小)的广口瓶。并且，由于广口瓶为透明，还可以在操作过程中观察纤维团或纤维束的分离情况。在本专利技术具体实施过程中，一般首先会观察到纤维团或纤维束在水中分散成絮状，最后会逐渐变为基本透明的混合物。本专利技术中所谓的基本透明，指的是在肉眼观察下，比如观察广口瓶内的混合物呈澄清或基本澄清，未见絮状物质。关于如何将纤维团或纤维束进行分离以获得单根纤维，并同时保证单根纤维形态的完整性，专利技术人做了大量的尝试，研究发现，当所用玻璃珠的尺寸为0.5cm～0.8cm(即5mm～8mm)时，玻璃珠之间的碰撞对纤维所造成伤害几乎可忽略不计。具体的，上述玻璃珠的形状可以是正球形，也可以是椭球型，最好不具有尖锐的棱角，以避免对纤维造成伤害。在本专利技术具体实施过程中，所用玻璃珠为正球形玻璃珠，其直径为0.5cm～0.8cm，比如0.6cm。专利技术人在实验过程中也曾尝试采用其它材质的微珠，比如当使用塑料等材质较软的微珠时，其在碰撞过程中所产生的作用力不足以实现对纤维团或纤维束的有效分离；而采用陶瓷等材质太硬的微珠，其在碰撞过程中所产生的作用力难免会对分离后的单根纤维造成伤害。可以理解，玻璃珠用量过多或过少，都会影响单根纤维的分散效率和分散效果。一般情况下，玻璃珠所占的体积为容器容积的1/4～2/3。在晃动容器过程中，水不仅是为纤维的分散以及玻璃珠的运动提供足够的空间，而且也起到了类似“润滑剂”的作用。在本专利技术具体实施过程中，水的加入量应至少没过玻璃珠，一般控制水面高出玻璃珠高度2cm～3cm。本专利技术中，玻璃珠所占的体积，是将玻璃珠置于容器中时，比如置于广口瓶内时所占的体积，包括所有玻璃珠体积之和以及相邻玻璃珠之间的缝隙。水与纤维束或纤维束则填充在玻璃珠之间的缝隙中。本专利技术中，上述方法中所使用的水，可以根据实际对所获得的单根纤维的应用目的合理选择，比如若单根纤维是用于实验分析研究，则一般选择蒸馏水、去离子水或纯净水；当然，若对单根纤维的应用要求不高，也可以使用自来水。根据本专利技术的方法，尤其适用于待分散的纤维团或纤维束中的纤维长度为0.5mm～30mm的情况，具有很好的分散效果。对于不同长度的纤维，可以根据纤维的长度合理调整物料浓度，以实现更好的分离效果，一般情况下，待分散的纤维团或待分散的纤维束与水之间的质量比可控制在1：(200～800)。不难理解，纤维越长，为达到更好的分离效果，所需的水就越多，或者说物料浓度越低。比如当纤维的长度为0.9mm～30mm时，一般可控制待分散的纤维团或纤维束与水之间的质量比为1：(300～800)，比如1：350，再比如1：700。而若纤维的长度较短，比如0.5mm～0.9mm，一般可控制待分散的纤维团或纤维束与水之间的质量比为1：(200～800)。为节约用水，可进一步将待分散的纤维团或纤维束与水之间的质量比控制在1：(200～300)。本专利技术中所谓纤维的长度，指的是将纤维团或纤维束中的纤维完全分离所得单根纤维的长度。可以理解，由于纤维团(或纤维束)中的纤维长度不可能完全一致，因此可以根据实际情况合理调整纤维团(或纤维束)与水之间的配比。上述晃动容器，具体可以是控制容器做钟摆运动。在本专利技术的一种实现方式中，是将待分散的纤维团或纤维束、水和玻璃珠置于容器中，随后控制容器作钟摆运动，直至待分散的纤维团或纤维束与水形成基本透明甚至透明的混合物。上述采用钟摆运动的分离方式，尤其适合物料浓度较低的情况，比如分散的纤维团(或纤维束)与水之间的质量比为1：(600～800)，进一步如1：700，经过大约1分钟～3分钟，即可完成。当然，此种分离方式，也比较适合所需单根纤维的量较少的情况，比如仅需要几克的纤维。本专利技术中所谓的“钟摆运动”，是指以容器的顶部为中心，围绕着该中心在一定范围内作摆动，则容器的长度(或者高度)即为摆长。上述钟摆运动的实现，可以采用手动进行，比如手动快速摇晃广口瓶，也可以借助相关的仪器设备进行，本专利技术在此不做特别限定。其中，上述钟摆运动的振荡幅度不超过90度，即整个容器在不超过90度的范围内来回摆动、且振荡频率不少于3次/秒(比如振荡幅度为80度，则每摆动80度的振荡作为1次)。在上述条件下进行钟摆运动，不仅能够实现单根纤维的有效分散，而且通过调整振荡频率，还能够控制纤维的分散程度，避免影响纤维的完整性。具体的，上述晃动容器，包括：首先控制容器做钟摆运动，直至待分散的纤维团或纤维束在水中分散成絮状，然后将容器置于漩涡混合器中，直至得到基本透明的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分散单根纤维的方法，其特征在于，包括：将待分散的纤维团或纤维束、水和玻璃珠置于容器中，随后晃动所述容器，直至所述待分散的纤维团或纤维束与水形成基本透明的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种分散单根纤维的方法，其特征在于，包括：将待分散的纤维团或纤维束、水和玻璃珠置于容器中，随后晃动所述容器，直至所述待分散的纤维团或纤维束与水形成基本透明的混合物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃珠的尺寸为0.5～0.8cm。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述玻璃珠所占的体积为容器容积的1/4～2/3，水的加入量至少没过玻璃珠。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待分散的纤维团或纤维束中的纤维长度为0.5～30mm，所述待分散的纤维团或纤维束与水之间的质量比为1：(200～800)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述纤维的长度为0.9～30mm，待分散的纤维团或纤维束与水之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹积鑫，顿旭继，李志豪，廉哲，金小娟，
申请(专利权)人：公安部物证鉴定中心，
类型：发明
国别省市：北京,11