納米水印紙及其製作方法
2023-09-09 18:16:35
專利名稱:納米水印紙及其製作方法
所屬技術領域：
本發明屬於防偽紙張的製作方法，具體涉及一種採用原子核徑跡工藝而製成的納米水印紙及其製作方法。
技術背景眾所周知，傳統水印紙已有多年歷史。其製作工藝通常是在造紙過程中完成的，由於所需設備龐大昂貴，加之工藝複雜，成本高，所以在使用初期，具有較大的防偽力度，但近年來，隨著科技的進步，普通水印紙的製作技術已廣泛傳播，因此只要有設備和技術，就可以製作相同的水印。為了強化紙的防偽，有眾多技術方案問世。1991年9月25日公開的中國發明專利《防偽紙及其製作方法》(專利申請號為91102676.2)是在成漿系統中加入經疏解分散處理的彩色纖維配製成含有彩色纖維絲的紙料，在造紙機上抄造出表面上均勻分布彩色纖維絲的紙，以紙面上呈有清晰均勻的彩色纖維絲的特點，區別於普通的印刷用紙；2001年7月4日公開的中國專利《防偽紙》(專利申請號為00136391.3)是包括至少三層結構，一層為基層，至少一個外層的內表面上用螢光顏料油墨印刷出一個預先設計的圖。在陽光反射下，該圖案是不可見的，而當利用紫外線照射時，則顯出預先圖案；2003年7月23日公開的中國專利《彩色防偽水印紙及其製作方法》(專利申請號為03102670.2)提供了一種彩色防偽紙的加工方法，是在原紙上印刷彩色防偽圖案，然後再塗布功能性塗料。上述眾多技術方案的缺點是防偽力度不高。
發明內容本發明的目的在於提供一種採用原子核徑跡作為徑跡原版，在載體中形成立體空穴後再裝納米顆粒而製成的納米水印紙。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種納米水印紙及其製作方法，其特徵在於該方法包括以下步驟(1).以預定或隨機產生的宏觀圖形在固體材料上製作漏模而成為準直母版；(2).將準直母版疊在固體徑跡探測器上放入重帶電粒子場中輻照或用物理、化學、機械作用產生微型立體損傷而形成徑跡母版；(3).以常規電鑄工藝在徑跡母版上製作金屬母版；(4).將金屬母版翻鑄而製成工作中間版；(5).將工作中間版經熱壓拼版而製成工作母版；(6).將工作母版經翻鑄而製成工作版；
(7).將普通紙用不溶不熔膠進行塗布加硬處理而成為模型紙；(8).採用工作版以常規方法對模型紙進行模壓而成為納米原紙；(9).採用磁場或電場對納米原紙進行磁性或電性納米顆粒膠進行塗布和壓光而成為納米水印紙。
所述的納米水印紙及其製作方法，其特徵在於所述的固體材料由塑料板製成。
所述的納米水印紙及其製作方法，其特徵在於所述的固體徑跡探測器由塑料、雲母、玻璃組成。
所述的納米水印紙及其製作方法，其特徵在於所述的不溶不熔膠由SiO2製成。
所述的納米水印紙及其製作方法，其特徵在於所述的金屬母版由金屬鎳製成。
納米水印紙的製作過程是這樣的取一塊塑料板製成預定的圖案形狀，然後將它疊在一塊固體徑跡探測器上，固體徑跡探測器是雲母、玻璃、塑料等材料製成，將其放在重帶電粒子中輻照一定時間，重帶電粒子場可由加速器加速重離子形成，也可將鈾235片放在反應堆的熱中子柱中產生裂變碎片形成，固體徑跡探測器經重帶電粒子輻照後就產生了損傷，經化學蝕刻後則在固體表面產生了0.01μm至10μm的核徑跡，類似的徑跡也可由物理、化學或機械方法產生，採用納米技術製成表面有微小立體缺陷的表面，例如將退火的高純鋁片在低溫的草酸或硫酸溶液中經陽極腐蝕而獲得氧化鋁多孔板，再如，使用介孔固體表面或納米碳管表面作為徑跡母版。將徑跡母版進行化學浸銀後放在電鑄槽中鍍鎳，鍍層與電流強度和時間有關，鍍後獲得鎳基的金屬母版，經過兩次翻鑄而得到工作中間版，取一定面積的工作中間版進行熱壓拼版後而製成工作母版，工作母板經翻鑄而製成工作版，另外將普通紙用不溶不熔膠塗布後而成為模型紙，塗布膠可用SiO2塗布液組成，塗布後可使模型紙緻密光滑且硬度增加，在模壓機上使用工作版對模型紙模壓後而形成納米原紙或納米塑料原膜，然後使用塗布機再對納米原紙進行塗布，塗布膠由帶磁性或帶電性納米顆粒製成，如用帶磁性的塗布膠則在納米原紙膠的對側加磁場；如用帶電性的塗布膠則在納米原紙膠的對側加相反的電場，其目的是將納米顆粒嵌入徑跡孔柱內而形成納米立體柱，再經超級壓光而製成納米水印紙。
本發明與現有技術相比具有以下積極效果第一，本發明屬國內外首創，處於國際領先水平，是目前我國唯一符合2003年1月1日實施的國家標準《防偽核技術產品通用技術條件》中所列的最高級A級的標準的產品，具體體現如下幾個方面a.是唯一可以將設備，材料和製作工藝全部公開仍不能被仿造的產品，換句話說，也就是唯一製作者本人也不能仿造的產品；b.按技術佔有的擴散程度分級是自主開發，國內外獨佔的技術產品；
c.按三級檢測的設置程度分級是具有肉眼識別、專業儀識別、智能化識別齊全的技術產品；d.按安全期進行評價分級是安全期最長的技術產品。
第二，具有極強的融合性，納米水印紙生產工藝可以與造紙工藝融合，可以與印刷工藝融合，也可以與包裝工藝融合，因此，不僅可以最大限度的降低製作成本，而且具有最大的應用拓展領域。
第三，具有極佳的穩定性，由於微小的納米信息制於紙的斷層，因此，具有極佳的穩定性和耐磨性。
第四，具有確切的可檢驗性，由於納米信息在一個很小的面積內就有極大量的判斷組合，所以具有極大的容錯率，因而檢驗真假確切分明。
第五，具有極好的可靠性，由於製作者本人也無法仿製，所以使用者之間具有極好的安全可靠性。
圖1是固體徑跡探測器在重帶電粒子場中被輻照示意圖圖2是在納米原紙上塗布納米顆粒膠的結構示意圖圖3是氧化鋁模板表面結構示意圖圖4是納米碳管表面結構示意圖1.反應堆；2.熱柱；3.鈾235片；4.真空室；5.固體徑跡探測器；6.準直母版；7.加速器管道；8.嵌入控制輥；9.定流板；10.帶料輥；11.納米顆粒膠；12.納米原紙；13.納米徑跡；具體實施方式
下面結合附圖對本發明作詳細描述參見圖1和圖2。取一塊厚2mm的塑料板裁成5cm×5cm的形狀，中間打一個直徑為10mm的通孔，作為準直母版6，將準直母版6放到一塊相同面積的厚1mm的聚碳酸酯塊上，依照圖1a所示的順序與U235片一起放在真空室4中，抽真空後將真空室4放在反應堆1的熱柱2的前面進行輻照，根據反應堆1的功率和所需徑跡密度確定輻照時間，通常取徑跡密度為104-106個/cm2，如果將真空室4放入加速管道中用重離子輻照，則可去掉U235片3。固體徑跡探測器5除可用聚碳酸酯外還可用聚脂、硝酸纖維、醋酸纖維、玻璃、雲母等材料。輻照後將聚碳酸酯塊放入6NNaOH水溶液中進行蝕刻，調節蝕刻液溫度和蝕刻時間，使徑跡孔徑達1-5μm即可取出吹乾而成為徑跡母版，將其化學浸銀後放入電鑄槽，用常規工藝鍍出金屬母版，再將其翻鑄而製成工作中間版，取適當面積的工作中間版進行熱壓拼版而成為工作母版，再經翻鑄而成為工作版，裝在模壓機上對模型紙或銅板紙進行模壓即可成為納米原紙12，模型紙的製作方法是將普通紙裝在塗布機上，使用SiO2製成的不溶不熔膠進行塗布後即可成為模型紙，然後將納米原紙12裝在圖2所示的塗布機上，根據納米顆粒膠11中納米顆粒的特性確定嵌入控制輥8的結構，納米顆粒帶磁時，嵌入控制輥8用永久磁鐵製成；納米顆粒帶電時，嵌入控制輥8用電極製成，使納米顆粒膠11被帶料輥10帶到普通紙下表面後，在通過定流板9與嵌入控制輥8之間時納米顆粒被吸引到紙的核徑跡中而形成納米水印。
見圖3和圖4，應用納米技術製成具有納米尺寸的立體凹陷作為徑跡母版，其它工藝與上述相同。
權利要求
1.一種納米水印紙及其製作方法，其特徵在於該方法包括以下步驟(1).以預定或隨機產生的宏觀圖形在固體材料上製作漏模而成為準直母版(6)；(2).將準直母版(6)疊在固體徑跡探測器(5)上放入重帶電粒子場中輻照或用物理、化學、機械作用產生微型立體損傷而形成徑跡母版；(3).以常規電鑄工藝在徑跡母版上製作金屬母版；(4).將金屬母版翻鑄而製成工作中間版；(5).將工作中間版經熱壓拼版而製成工作母版；(6).將工作母版經翻鑄而製成工作版；(7).將普通紙用不溶不熔膠進行塗布加硬處理而成為模型紙；(8).採用工作版以常規方法對模型紙進行模壓而成為納米原紙(12)；(9).採用磁場或電場對納米原紙(12)經過磁性或電性納米顆粒膠(11)進行塗布和壓光而成為納米水印紙。
2.根據權利要求
1所述的納米水印紙及其製作方法，其特徵在於所述的固體材料由塑料板製成。
3.根據權利要求
1所述的納米水印紙及其製作方法，其特徵在於所述的固體徑跡探測器(5)由塑料、雲母、玻璃組成。
4.根據權利要求
1所述的納米水印紙及其製作方法，其特徵在於所述的不溶不熔膠由SiO2製成。
5.根據權利要求
1所述的納米水印紙及其製作方法，其特徵在於所述的金屬母版由金屬鎳製成。
6.根據權利要求
1所述的納米水印紙及其製作方法，其特徵在於所述的重帶電粒子場由反應堆(1)的熱柱(2)作用於鈾235片(3)產生的裂變碎片或加速器管道(7)產生的重離子組成。
專利摘要
本發明提供了一種納米水印紙及其製作方法。其特徵在於採用原子核徑跡工藝在紙的斷層隨機產生微觀立體凹陷群，再將納米顆粒裝填其中，形成納米水印，由於目前人們還無法控制大量微觀粒子中的個體行為，所以將製作納米水印紙的設備、材料、工藝全部公開仍不能被仿造，因而納米水印紙具有最高的防偽力度，可廣泛用於貨幣、公安、海關、稅務等領域。
文檔編號D21G9/00GK1990953SQ200510135566
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月30日
發明者孟武 申請人:孟武導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan