一種溫致可逆變色螢光防偽紙及其製造方法
2023-07-01 23:53:21 2
專利名稱：一種溫致可逆變色螢光防偽紙及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種防偽紙，具體地說，涉及一種溫致可逆變色螢光防偽紙及其製造方法，屬於防偽紙製造技術領域。
背景技術：
隨著社會的發展和技術的進步，紙張印刷品的需求量越來越大，同時商品市場競爭也日趨激烈，一些不法分子利用紙張或包裝紙板沒有防偽標識大量生產假冒或盜版產品，牟取暴利，極大損害了企業或出版商的利益。為了杜絕假冒或盜版產品的生存環境，各企業和出版商紛紛採用防偽標記來保護自己的合法權益，例如在產品封面上貼防偽標籤進行標識，但隨著防偽標籤泛濫使用，導致人們對其真實性已開始持懷疑態度；還有的採用輔助材料或防偽技術生產具有防偽功能的紙張，如採用金屬防偽線(CN 1349021A)、螢光纖維、彩色纖維(CN1054808A)、水印等，但這些防偽紙張生產設備和生產工藝複雜，製造成本較高，不利於大規模工業化生產。因此，尋求一種既能夠方便識別真偽，又能夠實現大批量生產、製造成本低廉的防偽紙，具有重要意義。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對以上不足，提供一種溫致可逆變色螢光防偽紙及其製造方法，克服了現有技術中防偽紙張防偽效果差、製造成本較高的缺陷，採用本發明的防偽紙及其製造方法後，防偽效果好、生產工藝簡單，生產成本低。為了解決上述問題，本發明採用的技術方案為一種溫致可逆變色螢光防偽紙，其特徵在於所述溫致可逆變色螢光防偽紙由纖維原料和輔料組成，纖維原料由20 100%的闊葉全漂白化學木漿與O 80%的針葉全漂白化學木漿組成；
所述輔料對絕幹纖維原料的質量百分比組成為
改性溫致可逆變色螢光材料2 4% ;陽離子澱粉O. 8 I. 4% ;填料15 25% ;施膠劑
O.2 O. 5% ;助留劑 O. 02 O. 04%ο一種優化方案，所述改性溫致可逆變色螢光材料是先用發色劑、顯色劑和溶劑製備得到變色微膠囊體，再將溫致可逆變色螢光材料改性而成。另一種優化方案，所述發色劑、顯色劑、溶劑的比例是1:3:20。再一種優化方案，所述發色劑為結晶內酯，顯色劑為雙酚A酚類，溶劑為十四醇、十六醇或十八醇。一種具體的優化方案，所述填料為碳酸鈣；施膠劑為AKD ;助留劑為CPAM。基於所述溫致可逆變色螢光防偽紙，提供一種溫致可逆變色螢光防偽紙的製造方法，包括以下步驟
按照所述比例稱量各原料；
改性溫致可逆變色螢光材料的製備；
將針葉全漂白化學木漿和闊葉全漂白化學木漿分別打漿後混合，得到混合漿，其中針葉全漂白化學木漿打漿度為20-40°SR ;闊葉全漂白化學木漿打漿度為20-30°SR ；
改性溫致可逆變色螢光材料和混合漿在混合池復配吸附，再加入碳酸鈣填料、施膠劑、陽離子澱粉和助留劑配成紙料；
紙料經長網脫水、再經過壓榨、乾燥壓光、卷取整飾得到溫致可逆變色螢光防偽紙；上網濃度O. 5 O. 8%，上網漿料pH=7. O 8. O。作為進一步的優化，所述改性溫致可逆變色螢光材料的製備包括以下步驟
將發色劑、顯色劑和溶劑置於反應釜中，攪拌均勻，加溫至90±2°c熔融20-25分鐘，冷
卻至20±2°C後30-40分鐘，再升溫到90±2°C熔融20-30分鐘，冷卻至20±1°C，得到囊芯材料；
將尿素按照1:10比例溶於37%的甲醛溶液中，用氨水調節pH值至9-11，升溫至70±2°C，保溫l_2h，再加入水得到預聚液；
將質量比1:6的囊芯材料和預聚液加入到反應釜中，高速攪拌下升溫到50±2°C ;用稀鹽酸緩慢調節pH值4-5，再升溫到70±2°C，保溫1-1. 5h，冷卻至20±2°C，抽濾，再用乙醚煮沸1-1. 2h，再抽濾，真空乾燥得到溫致可逆變色螢光膠囊；
將溫致可逆變色螢光膠囊和水按照重量比1:20-1:15加入到搪瓷反應釜中，500rpm攪拌20-30分鐘，加入佔溫致可逆變色螢光膠囊質量10%-12%的殼聚糖粉攪拌20-30分鐘，升溫60±2°C，保溫60-70分鐘，加入佔溫致可逆變色螢光膠囊質量2%-2. 2%的十二烷基硫酸鈉和佔溫致可逆變色螢光膠囊質量2. 4%-2. 6%的吐溫80，攪拌60-80分鐘，送入高速分散機中，5000rpm分散乳化30-50分鐘，得到分散液，5000rpm離心分離20-30分鐘得到改性溫致可逆變色螢光材料。本發明採用以上技術方案，與現有技術相比，具有以下優點溫致可逆變色螢光材料是結晶內酯、酚類、螢光物質的有機結合體；加入殼聚糖和表面活性助劑，如十二烷基硫酸鈉、吐溫，調節其親水性和在水中的分散懸浮性能；通過表面活性劑來調節纖維吸附溫致可逆變色材料後在水中的懸浮狀態，改善纖維交織的均勻性和濾水成型性。在批量生產時，抄造順利，成紙率達到98%以上；加工使用性能好，達到了高檔防偽紙的防偽性能指標，價格適中，便於推廣使用；具有較高的強度、色變可逆性好，純樸自然並且製造成本較低等特點。溫致可逆變色螢光防偽紙常態下呈淡綠色，大於40°C時呈白色。防偽紙檢測識別工具是流通最廣的貨幣驗鈔燈和極易獲得的熱源(35°C人體或45°C以上的熱水杯、菸頭等)，無需費時、費錢打電話或上網，更不用去核對複雜、怪異的編碼，在購買商品前就可進行方便快捷的真假識別。因此本發明中的防偽紙除具有防偽識別方便快捷以外，還具有不易仿造、偽造或改動的優點。所述防偽紙能夠廣泛應用於防偽包裝材料、商標和紙幣、郵票護照等眾多防偽要求較高的紙製品。下面結合實施例對本發明進行詳細說明。
具體實施例方式以下對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。
除非另有說明，本發明中所採用的百分數均為重量百分數。實施例1，一種溫致可逆變色螢光防偽紙，由纖維原料和輔料組成，纖維原料按質量百分比的組成為針葉全漂白化學木漿30%、闊葉全漂白化學木漿70%。輔料的組成為(以各輔料組分對絕幹纖維原料的質量百分比)
改性溫致可逆變色螢光材料2% ;陽離子澱粉1% ;填料15%，為碳酸鈣；施膠劑O. 2%，為AKD ;助留劑 O. 02%,為 CPAM ；
以上溫致可逆變色螢光防偽紙的製造方法包括如下步驟
1)稱量按照上述比例稱量各原料；
2)製備溫致可逆變色螢光材料
按照1:3:20的配比，將發色劑、顯色劑和溶劑置於3m3反應釜中，總體積2. 2 m3，攪拌均勻，加溫至90±2°C熔融20分鐘，冷卻至20 ±2 °C後保持30分鐘，再升溫到90±2°C熔融20分鐘，冷卻至20 ±2 °C，得到囊芯材料，備用。將尿素按照1:10比例溶於37%的甲醛50升溶液中，用氨水調節pH值至10. 0，升溫至70±1°C，保溫lh，再加入I升水得到預聚液。將囊芯和預聚液按照1:6質量比例加入到反應釜中，高速攪拌下升溫到50±1°C ;用稀鹽酸緩慢調節pH值至4. 5，再升溫到70±1°C，保溫lh，冷卻至20 ± I °C，抽濾，再用乙醚煮沸lh，再抽濾，真空乾燥得到溫致可逆變色螢光月父囊。溫致可逆變色螢光材料的改性將溫致可逆變色螢光膠囊100kg、水2000kg加入到5m3搪瓷反應釜中，500rpm攪拌20分鐘，加入IOkg殼聚糖粉攪拌20分鐘，升溫60 ± I °C，保溫60分鐘，加入2kg十二烷基硫酸鈉和2. 4kg吐溫80，攪拌60分鐘，送入高速分散機中，5000rpm分散乳化30分鐘，得到分散液，5000rpm離心分離20分鐘得到改性溫致可逆變色螢光材料。以上發色劑為結晶內酯，顯色劑為雙酚A酚類，溶劑為十四醇。以上改性可以調節溫致可逆變色螢光材料的親水性和在水中的分散懸浮性能，調節纖維吸附溫致可逆變色材料後在水中的懸浮狀態，改善纖維交織的均勻性和濾水成型
3)將針葉全漂白化學木漿和闊葉全漂白化學木漿分別打漿後混合，得到混合漿9000kg，針葉全漂化學木漿、闊葉全漂化學木漿的重量配比30 70 ;針葉全漂化學木漿打漿度30° SR ;闊葉全漂化學木漿打漿度30° SR ；
4)改性溫致可逆變色螢光材料180kg和混合漿在混合池復配吸附，再加入1350kg碳酸隹丐填料、90kg陽離子澱粉和18kg的施膠劑AKD、1. 8kg的助留劑CPAM配成紙料。5)紙料經長網脫水、再經過壓榨、乾燥壓光、卷取整飾得到防偽紙10000kg ;上網濃度O. 6%，上網漿料pH=7. 5 ;漿網速比O. 99。所述防偽紙定量80g/m2 ;水分為4. 7% ;不透明度92% ;幹抗張強度4. 5KN/m ;溫致色差ΛΕ>6，溫致色差可逆速度快，松厚度好，色相柔和，加工使用效果好。防偽紙常態下呈淡綠色，遇熱(> 40°C)呈白色。防偽效果好，防偽識別方法簡單快捷。實施例2，一種溫致可逆變色螢光防偽紙，由纖維原料和輔料組成，纖維原料按質量百分比的組成為針葉全漂白化學木漿70%、闊葉全漂白化學木漿30%。輔料的組成為(以各輔料組分對絕幹纖維原料的質量百分比)改性溫致可逆變色螢光材料是用發色劑、顯色劑、溶劑製備的變色微膠囊體，用量4%;陽離子澱粉I. 4% ;填料25%，為碳酸鈣；施膠劑O. 5%，為AKD ;助留劑O. 04%,為CPAM ；
以上溫致可逆變色螢光防偽紙的製造方法包括如下步驟
1)稱量按照上述比例稱量各原料；
2)製備溫致可逆變色螢光材料
按照1:3:20的配比，將發色劑、顯色劑和溶劑置於3m3反應釜中，總體積2.2 m3，攪拌均勻，加溫至90±2°C熔融20分鐘，冷卻至20 ±2 °C後保持30分鐘，再升溫到90±2°C熔融20分鐘，冷卻至20 ±2 °C，得到囊芯材料，備用。將尿素按照1:10比例溶於37%的甲醛50升溶液中，用氨水調節pH值至10. O,升溫至70±1°C，保溫lh，再加入I升水得到預聚液。將囊芯和預聚液按照1:6質量比例加入到反應釜中，高速攪拌下升溫到50±1°C ;用稀鹽酸緩慢調節pH值至4. 5，再升溫到70±1°C，保溫lh，冷卻至20 ± I °C，抽濾，再用乙醚煮沸lh，再抽濾，真空乾燥得到溫致可逆變色螢光月父囊。溫致可逆變色螢光材料的改性將溫致可逆變色螢光膠囊100kg、水2000kg加入到5m3搪瓷反應釜中，500rpm攪拌20分鐘，加入I Ikg殼聚糖粉攪拌20分鐘，升溫60 ± I °C，保溫60分鐘，加入2. Ikg十二烷基硫酸鈉和2. 5kg吐溫80，攪拌70分鐘，送入高速分散機中，5000rpm分散乳化30分鐘，得到分散液，5000rpm離心分離20分鐘得到改性溫致可逆變色螢光材料。以上發色劑為結晶內酯，顯色劑為雙酚A酚類，溶劑為十六醇。以上改性可以調節溫致可逆變色螢光材料的親水性和在水中的分散懸浮性能，調節纖維吸附溫致可逆變色材料後在水中的懸浮狀態，改善纖維交織的均勻性和濾水成型
3)將針葉全漂白化學木漿和闊葉全漂白化學木漿分別打漿後混合，得到混合漿9000kg，針葉全漂化學木漿、闊葉全漂化學木漿的重量配比70 30 ;針葉全漂化學木漿打漿度30° SR ；闊葉全漂化學木漿打漿度30° SR ；
4)改性溫致可逆變色螢光材料360kg和混合漿在混合池復配吸附，再加入2250kg碳酸鈣填料、126kg陽離子澱粉和45kg的施膠劑AKD、2kg的助留劑CPAM配成紙料。5)紙料經長網脫水、再經過壓榨、乾燥壓光、卷取整飾得到防偽紙10000kg ;上網濃度O. 6%，上網漿料pH=7. 5 ;壓光條件施壓加壓，漿網速比O. 99。所述防偽紙定量80g/m2 ;水分為5. 0% ;白度(IS0)70% ;幹抗張強度3. 9KN/m ;溼抗張強度O. 99KN/m ;撕裂度880mN ;溫致色差Λ Ε>8,螢光色彩淡綠色。防偽紙產品具有較高的強度、色變可逆性好。實施例3，一種溫致可逆變色螢光防偽紙，由纖維原料和輔料組成，纖維原料按質量百分比的組成為針葉全漂白化學木漿50%、闊葉全漂白化學木漿50%。輔料的組成為(以各輔料組分對絕幹纖維原料的質量百分比)
改性溫致可逆變色螢光材料是用發色劑、顯色劑、溶劑製備的變色微膠囊體，用量4%;陽離子澱粉I. 4% ;填料25%，為碳酸鈣；施膠劑O. 5%，為AKD，助留劑O. 04%,為CPAM ；
以上溫致可逆變色螢光防偽紙的製造方法包括如下步驟
I)稱量按照上述比例稱量各原料；2)製備溫致可逆變色螢光材料
按照1:3:20的配比，將發色劑、顯色劑和溶劑置於3m3反應釜中，總體積2. 2 m3，攪拌均勻，加溫至90±2°C熔融20分鐘，冷卻至20 ±2 °C後保持30分鐘，再升溫到90±2°C熔融20分鐘，冷卻至20±2°C，製取囊芯材料備用。將尿素按照1:10比例溶於37%的甲醛50升溶液中，用氨水調節pH值至10. O,升溫至70±1°C，保溫lh，再加入I升水得到預聚液。將囊芯和預聚液按照1:6質量比例加入到反應釜中，高速攪拌下升溫到50±1°C ;用稀鹽酸緩慢調節pH值至4. 5，再升溫到70±1°C，保溫lh，冷卻至20 ± I °C，抽濾，再用乙醚煮沸lh，再抽濾，真空乾燥得到溫致可逆變色螢光月父囊。溫致可逆變色螢光材料的改性將溫致可逆變色螢光膠囊100kg、水1500kg加入到5m3搪瓷反應釜中，500rpm攪拌30分鐘，加入12kg殼聚糖粉攪拌30分鐘，升溫60 ± I °C，保溫60分鐘，加入2. 2kg十二烷基硫酸鈉和2. 6kg吐溫80，攪拌80分鐘，送入高速分散機中，5000rpm分散乳化30分鐘，得到分散液，5000rpm離心分離30分鐘得到改性溫致可逆變色螢光材料。以上發色劑為結晶內酯，顯色劑為雙酚A酚類，溶劑為十八醇。以上改性可以調節溫致可逆變色螢光材料的親水性和在水中的分散懸浮性能，調節纖維吸附溫致可逆變色材料後在水中的懸浮狀態，改善纖維交織的均勻性和濾水成型
3)將針葉全漂白化學木漿和闊葉全漂白化學木漿分別打漿後混合，得到混合漿9000kg，針葉全漂化學木漿、闊葉全漂化學木漿的重量配比50 50 ;針葉全漂化學木漿打漿度35° SR ;闊葉全漂化學木漿打漿度30° SR ；
4)改性溫致可逆變色螢光材料360kg和混合漿在混合池復配吸附，再加入2250kg碳酸鈣填料、126kg陽離子澱粉和45kg的施膠劑AKD、2kg的助留劑CPAM配成紙料。5)紙料經長網脫水、再經過壓榨、乾燥壓光、卷取整飾得到防偽紙10000kg ;上網濃度O. 6%，上網漿料pH=7. 5 ;壓光條件施壓加壓，漿網速比O. 99。所述防偽紙定量80g/m2 ;水分為4. 5% ；白度(IS0)72% ;幹抗張強度4. 9KN/m ;溼抗張強度O. 98KN/m ;撕裂度888mN ;溫致色差Λ Ε>8,螢光色彩淡綠色。防偽紙產品具有較高的強度、色變可逆性好。本發明各個實施例中，所用化工料均為本領域生產中所用之料，均可從市場中得到，且對於生產結果不會產生影響；在各工序中用到的設備，均採用當前生產中所用的常規設備，並無特別之處。最後應說明的是以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種溫致可逆變色螢光防偽紙，其特徵在於所述溫致可逆變色螢光防偽紙由纖維原料和輔料組成，纖維原料由20 100%的闊葉全漂白化學木漿與O 80%的針葉全漂白化學木漿組成； 所述輔料對絕幹纖維原料的質量百分比組成為 改性溫致可逆變色螢光材料2 4% ;陽離子澱粉O. 8 I. 4% ;填料15 25% ;施膠劑.O.2 O. 5% ;助留劑 O. 02 O. 04%ο
2.如權利要求I所述的一種溫致可逆變色螢光防偽紙，其特徵在於所述改性溫致可逆變色螢光材料是先用發色劑、顯色劑和溶劑製備得到變色微膠囊體，再將溫致可逆變色螢光材料改性而成。
3.如權利要求2所述的一種溫致可逆變色螢光防偽紙，其特徵在於所述發色劑、顯色齊U、溶劑的比例是1:3:20。
4.如權利要求3所述的一種溫致可逆變色螢光防偽紙，其特徵在於所述發色劑為結晶內酯，顯色劑為雙酚A酚類，溶劑為十四醇、十六醇或十八醇。
5.如權利要求4所述的一種溫致可逆變色螢光防偽紙，其特徵在於所述填料為碳酸鈣；施膠劑為AKD ;助留劑為CPAM。
6.如權利要求2-5其中之一所述溫致可逆變色螢光防偽紙的製造方法，其特徵在於所述製造方法包括以下步驟 按照所述比例稱量各原料； 改性溫致可逆變色螢光材料的製備； 將針葉全漂白化學木漿和闊葉全漂白化學木漿分別打漿後混合，得到混合漿，其中針葉全漂白化學木漿打漿度為20-40° SR ;闊葉全漂白化學木漿打漿度為20-30° SR ； 改性溫致可逆變色螢光材料和混合漿在混合池復配吸附，再加入碳酸鈣填料、施膠劑、陽離子澱粉和助留劑配成紙料； 紙料經長網脫水、再經過壓榨、乾燥壓光、卷取整飾得到溫致可逆變色螢光防偽紙；上網濃度O. 5 O. 8%，上網漿料pH=7. O 8. O。
7.如權利要求6所述溫致可逆變色螢光防偽紙的製造方法，其特徵在於所述改性溫致可逆變色螢光材料的製備包括以下步驟 將發色劑、顯色劑和溶劑置於反應釜中，攪拌均勻，加溫至90±2°C熔融20-25分鐘，冷卻至20±2°C後30-40分鐘，再升溫到90±2°C熔融20-30分鐘，冷卻至20±1°C，得到囊芯材料； 將尿素按照1:10比例溶於37%的甲醛溶液中，用氨水調節pH值至9-11，升溫至70±2°C，保溫l_2h，再加入水得到預聚液； 將質量比1:6的囊芯材料和預聚液加入到反應釜中，高速攪拌下升溫到50±2°C ;用稀鹽酸緩慢調節PH值4-5，再升溫到70±2°C，保溫1-1. 5h，冷卻至20±2°C，抽濾，再用乙醚煮沸1-1. 2h，再抽濾，真空乾燥得到溫致可逆變色螢光膠囊； 將溫致可逆變色螢光膠囊和水按照重量比1:20-1:15加入到搪瓷反應釜中，500rpm攪拌20-30分鐘，加入佔溫致可逆變色螢光膠囊質量10%-12%的殼聚糖粉攪拌20-30分鐘，升溫60±2°C，保溫60-70分鐘，加入佔溫致可逆變色螢光膠囊質量2%-2. 2%的十二烷基硫酸鈉和佔溫致可逆變色螢光膠囊質量2. 4%-2. 6%的吐溫80，攪拌60-80分鐘，送入高速分散機中，5000rpm分散乳化30-50分鐘，得到分散液，5000rpm離心分離20-30分鐘得到改性溫致可逆變色螢光·材料。
全文摘要
本發明公開了一種溫致可逆變色螢光防偽紙，由纖維原料和輔料組成，纖維原料由20～100%的闊葉全漂白化學木漿與0～80%的針葉全漂白化學木漿組成；輔料包括改性溫致可逆變色螢光材料2～4%；陽離子澱粉0.8～1.4%；填料15～25%；施膠劑0.2～0.5%；助留劑0.02～0.04%，溫致可逆變色螢光材料是結晶內酯、酚類、螢光物質的有機結合體；加入殼聚糖和表面活性助劑，如十二烷基硫酸鈉、吐溫，調節其親水性和在水中的分散懸浮性能；通過表面活性劑來調節纖維吸附溫致可逆變色材料後在水中的懸浮狀態，改善纖維交織的均勻性和濾水成型性。
文檔編號D21H17/67GK102926281SQ2012104418
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月8日 優先權日2012年11月8日
發明者王松林, 邵學軍, 張革倉 申請人:山東晨鳴紙業集團股份有限公司