具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線製作方法

2023-07-22 01:22:51 2

專利名稱：具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線的製作方法，特別是涉及一種設在貨幣、證件等物品上的防偽安全線。
安全線被廣泛使用到貨幣、證件等重要防偽領域，就其應用歷史，可分為三個階段。第一是單純材質階段，即安全線為單純金屬或塑料材料製成，在造紙工藝的環節中加入到紙的內部；第二是複合材料階段，此時把磁性材料等功能性材料與安全線複合，或用這些材料在安全線上形成縮微文字、圖形，以增加其防制難度；第三是安全線工藝變革階段，引入雷射全息製作工藝或核孔膜製作工藝來增加安全線本身的仿製難度，從而使安全線具有更大的防偽力度。由於微觀粒子的隨機性和微觀性，使得核孔膜製作的安全線本身就非常難於仿製，然而這只是就該安全線難於仿真，從另一方面看，由於融合於載體的每段安全線均具有不同的微孔分布，所以只要使用相同設備、相同材料、相同工藝作出的安全線融合於相同的載體中，廠家、消費者、管理部門都不能準確地鑑別真偽，也就是說它對以假充真則無能為力。
本發明的目的在於提供一種具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線的製作方法，用該方法製作出的防偽安全線具有更高的整體防偽性能，並可用專門的檢測儀器分辨出真假安全線，使微觀定量檢測成為可能。
一種具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線的製作方法，該方法是選擇一種規範防偽安全線上核徑跡(或核微孔)分布的編碼方法，用編碼微孔母板作帶電粒子的阻擋層來進行帶電粒子輻照，這樣，雖然帶電粒子入射到防偽安全線(即塑料膜)上的分布仍然是隨機的，但其核徑跡(或核微孔)的隨機分布已與編碼微孔母版的隨機微孔分布有關聯，通過計算機識別即可鑑別真偽；該方法包括下述步驟1、按防偽安全線的預定寬度和長度設置準直板(12)；2、將準直板(12)疊在薄膜狀固體徑跡探測器材料上，放在重帶電粒子輻射源中輻照，或以準直板(12)為掩膜板利用光刻或微電子工藝形成微孔型損傷，再經紫外線光照射、化學蝕刻、中和、清洗、烘乾等處理而形成編碼微孔母版(3)；3、從帶電粒子輻射源的入射方向依次放置可變換垂直和水平位置的束流阻擋板(2)、宏觀圖像漏模版(1)、編碼微孔母版(3)和製作防偽安全線的探測器材料(5)，並根據防偽安全線的寬度和帶電粒子輻射源管道的直徑決定輻照排數；4、啟動控制器(9)和同步變換驅動器(10)，打開束流阻擋板(2)，讓輻射源放出重帶電粒子射線穿過編碼微孔母版(3)上的微孔打在探測器材料(5)上，照射一定時間後，關閉束流阻擋板(2)，完成一次照射，然後按照防偽安全線所需探測器材料(5)的尺寸大小由控制器(9)和步進電機(8)的控制使收卷輪(6)和放卷輪(7)步進一次，接著進行下一次照射；5、把上述輻照過的探測器材料(5)再經化學蝕刻、中和、清洗、烘乾等工藝制出編碼核徑跡防偽安全線基材(14)；6、將編碼核徑跡防偽安全線基材(14)進行r射線輻射處理，使核徑跡內產生自由基(15)，與接枝單體(16)或功能性物質(17)發生作用後，而成為具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線基材(18)；7、將上述具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線基材(18)分切後而製成具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線(19)；8、按常規工藝將具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線(19)與載體結合成為安全線防偽紙(20)、安全線防偽卡(21)等。
上述的防偽安全線預定寬度一般為1-5毫米，長度一般為1-10釐米，具體尺寸可由使用者確定；所述的薄膜狀固體徑跡探測器材料可為塑料(聚碳酸酯、CR39、聚脂等)、雲母、玻璃等；編碼微孔母版的厚度和輻射源粒子能量的選擇，應遵循下列原則第一，在製作防偽安全線時，編碼微孔母版的非穿孔部分應能阻止帶電粒子的穿過；第二，在製作編碼微孔母版時，輻射源粒子能量應能使準直板阻止其穿過，但能在編碼微孔母版材料上形成穿孔輻射損傷，例如，使用CR39作編碼微孔母版，製作其微孔時使用200Mev的氬離子做輻射源；使用聚碳酸酯作防偽安全線材料，選用(80-100)Mev的硫離子作輻射源來製作。束流阻擋板的作用是在聚碳酸酯薄膜行進時，由它來阻擋帶電粒子束流的輻射，以免照射不均勻，可由金屬材料製成，厚度為1-5毫米，寬度和長度稍大於編碼微孔母版；宏觀圖像漏模版 由塑料板製成，厚度為0.5-5毫米，寬度和長度與編碼微孔母版相同，根據使用者要求，用是雕刻機在其上雕出宏觀漏模圖像，以規範安全線上微孔形成的宏觀圖像；以上步驟只是解決安全線上微孔分布的編碼問題，為了增加廣大消費者表觀識別難題，本發明的總體構思是利用具有觸發作用的功能性物質進入核徑跡中，實現在環境溫度、紫外光照射，電場刺激等觸發下，沉積在核徑跡中的功能性物質發生溶脹與收縮，使防偽安全線中的微孔分布(或核徑跡)發生圖像的表觀改變，為此，先將制好的編碼防偽安全線使用60Co源進行輻射處理，一般使用104-107Gy劑量，其目的是使防偽安全線中核徑跡部分產生自由基，以便與接枝單體(如丙烯酸、苯乙烯、N-異丙基丙烯醯胺等)進行接枝，或用離子注入方法將光導體、形狀記憶合金材料、氧化鐵粉等功能性物質注入到安全線中去，以實現在觸發條件下改變安全線中核徑跡分布的表觀圖像。
本發明實施後可帶來以下積極效果
第一，由於編碼微孔母版本身也具有微觀粒子的隨機性和微觀性，其與防偽安全線上的核徑跡(或核微孔)具有相同的防偽力度，核徑跡防偽安全線在引入編碼工藝後，在不損失防偽力度的情況下，使微觀定量檢測成為可能，從而極大提高其整體防偽性能。
第二，在核徑跡防偽安全線應用中，由於採用了編碼工藝，使得在防偽安全線上的微孔分布差異增大，同時改善了安全線工藝可靠性。
第三，可使用帶電粒子能量編碼和電荷編碼，從另一角度改進防偽安全線的防偽性能，並能擴大應用領域。
另外，帶觸發功能的接枝單體和物質在核徑跡內的沉積，使得安全線具有靈巧的表觀識別特徵，其觸發連鎖應用，更加提高了綜合防偽性能。
本發明具有下列附圖

圖1實施本發明方法所用裝置的示意圖；圖2準直板和編碼微孔母版示意圖；圖3製作防偽安全線時輻照結構示意圖；圖4從編碼核徑跡防偽安全線基材到成品的工藝示意圖下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細描述實施例1根據用戶需要製作如圖2所示的準直板12，使用1毫米厚的聚酯在中間刻通一個長5cm(一般可為1-10釐米)，寬5毫米(一般可為1-10毫米)的矩形長條的準直孔13。把它迭在一張50μm的CR39膜上放在200Mev碘離子束場中輻照1秒，然後入70℃、625NNaoH水溶液中蝕刻6-8小時，水洗烘乾後成為編碼微孔母版3。其中間與準直孔13相對應的為微孔22，如圖2所示，從帶電粒子23入射方向依次放置束流阻擋板2，宏觀圖像漏模版1，編碼微孔母版3和製作防偽安全線的塑料膜5，如圖3所示，並根據防偽安全線的寬度5毫米和帶電粒子管道直徑200毫米，決定輻照排數為40。啟動控制器9和同步變換驅動器10，打開束流阻擋板2，使能量為100Mev的硫離子束通過微孔母版打在10μm厚的聚碳脂膜5上，輻照時間根據束流強度和所需核徑跡密度決定，一般為一秒左右。關閉束流阻擋板2，完成一次照射，然後按照防偽安全線的長度調整步長在控制器9和步進電機8的控制驅動下使收卷輪6和放卷輪7步進一次，接著進行下一次照射，整個照射裝置要裝在輻照架4上，其轉動部分由軸承11支撐如圖1所示。一批次經輻照後的聚碳酸脂膜放入70℃、6.25NNaoH水溶液中蝕刻，蝕刻時間以蝕穿為準。經中和、清洗、烘乾等工藝製成編碼核徑跡防偽安全線基材14。
把上述製作的編碼安全線基材14，放入1.5×105Gyh-1強度的60Cor源下輻照1小時後再放入30％(wt)的乙烯基甲基醚(VME)與15％(wt)氧化鐵粉混合接枝單體16中進行接枝反應1小時，使編碼核徑跡防偽安全線上的核徑跡產生自由基15，然後用磁化機對其充磁以使功能性物質17激活，之後製成具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線基材18再分切後而製成具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線19，按常規工藝將其與載體結合而成為安全線防偽紙(20)和安全線防偽卡(21)等，如圖4所示。該具有觸發功能的編碼安全線具有以下特徵第一，由於安全線上的核徑跡分布與編碼微孔母版3上的微孔分布有關聯，通過計算機識別可鑑別真偽，第二，安全線上核徑跡形成的表觀圖像在其相變溫度(37℃)上下可發生單體溶脹與收縮，致使表觀圖像發生改變而起到表觀識別作用；第三附加功能性磁性物質強化了觸發變化。
實施例2本實施例說明了在安全線的核徑跡中沉積光敏物質而發生的觸發情形。
作為基材的編碼核徑跡安全線的製作與實施例1相同。該編碼核徑跡安全線經20×105Gyh-1的60Cor源照射(時間為1小時)後與含無色三苯基甲烷氰基的聚N-異丙基丙烯醯胺進行接枝後使沉積到核徑跡中的該物質具有光敏性，即在紫外照射時，由於其體積有10倍變化而使得在編碼核徑跡安全線的核徑跡圖像發生明顯變化。
實施例3本實施例說明了應用電場觸發使編碼核徑跡安全線上核徑跡圖案發生變化的情形。
編碼核徑跡安全線的製作和對編碼安全線的輻射接枝處理與實施例1相同。接枝單體為交聯聚丙烯酸鈉，在電場強度為46v.cm-1時，核徑跡內的單體迅速收縮，50S內可使96％體積發生變化，致使微孔分布形成的宏觀圖像發生改變。
實施例4本實施例說明了編碼核徑跡安全線中的核徑跡中沉積形狀記憶合金物質的情形。
編碼防偽安全線的製作與實施例1相同，採用真空濺射工藝，將具有功能性物質17的形狀記憶合金或光導體材料注入到核徑跡中，環境溫度或光照變化時，核徑跡組成的宏觀圖像則發生改變。
實施例5本實施例說明了編碼核徑跡安全線上的核徑跡接枝染色的情形。
編碼核徑跡防偽安全線基材14用醋酸纖維膜製作，其工藝與實施例1相同，輻射處理後用15％順式丁烯二酸或丙烯酸水溶液接枝1小時，再用3％的若丹明染色即可。
實施例6本實施例說明了編碼核徑跡防偽安全線上的核徑跡鍍各種金屬情形。
編碼核徑跡防偽安全線基材18及編碼核徑跡防偽安全線19的製作與實施例1相同，然後用真空蒸發工藝將銀或銅注入到核徑跡中，或注入到核孔膜的非孔部分，以增加反差，再用常規工藝製作安全線防偽紙20或安全線防偽卡21等。
權利要求
1.一種具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線的製作方法，該方法是選擇一種規範防偽安全線中核徑跡(或核微孔)分布的編碼方法，用編碼微孔母版作帶電粒子阻擋層來進行帶電粒子輻照，這樣，雖然帶電粒子入射到防偽安全線(即塑料膜)上的分布仍然是隨機的，但其核徑跡(或核微孔)的隨機分布已與編碼微孔母版的隨機微孔分布有關聯，通過計算機識別即可鑑別真偽；該方法包括下述步驟①按防偽安全線的預定寬度和長度設置準直板(12)；②將準直板(12)疊在薄膜狀固體徑跡探測器材料上，放在重帶電粒子輻射源中輻照，或以準直板(12)為掩膜板利用光刻或微電子工藝形成微孔型損傷，再經紫外線光照射、化學蝕刻、中和、清洗、烘乾等處理而形成編碼微孔母版(3)；③從帶電粒子輻射源的入射方向依次放置可變換垂直和水平位置的束流阻擋板(2)宏觀圖像漏模版(1)、編碼微孔母版(3)和製作防偽安全線的探測器材料(5)，並根據防偽安全線的寬度和帶電粒子輻射源管道的直徑決定輻照排數；④啟動控制器(9)和同步變換驅動器(10)，打開束流阻擋板(2)，讓輻射源放出重帶電粒子射線穿過編碼微孔母版(3)上的微孔打在探測器材料(5)上，照射一定時間後，關閉束流阻擋板(2)，完成一次照射，然後按照防偽安全線所需探測器材料(5)的尺寸大小由控制器(9)和步進電機(8)的控制使收卷輪(6)和放卷輪(7)步進一次，接著進行下一次照射；⑤把上述輻照過的探測器材料(5)再經化學蝕刻、中和、清洗、烘乾等工藝制出編碼核徑跡防偽安全線基材(14)；⑥將編碼核徑跡防偽安全線基材(14)進行r射線輻射處理，使核徑跡內產生自由基(15)，與接枝單體(16)或功能性物質(17)發生作用後，而成為具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線基材(18)；⑦將上述具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線基材(18)分切後而製成具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線(19)；⑧按常規工藝將具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線(19)與載體結合成為安全線防偽紙(20)、安全線防偽卡(21)等。
2.如權利要求1所述的製作方法，其中步驟①中所述的防偽安全線的預定寬度為1-5毫米，長度為1-10釐米；
3.如權利要求1所述的製作方法，其中，步驟②中所述薄膜狀固體徑跡探測器材料為塑料(聚碳酸酯、CR39等)、雲母、玻璃等；編碼微孔母版(3)的厚度和輻射源粒子能量選擇，應遵循下列原則輻射源粒子所具有的能量能穿透編碼微孔母版(3)，但製作防偽安全線時用的輻射源的粒子不能穿透編碼微孔版(3)，例如用CR39作編碼微孔母版(3)，用氬離子作輻射源，氬離子能量選用200Mev，CR39厚50μm，用聚碳酸酯作防偽安全線，用硫32離子，選用離子能量100Mev，厚10μm；所述的重帶電粒子為Ar40、C12、S32等。
4.如權利要求1所述的製作方法，其中步驟③中所述的束流阻擋板(2)由金屬板製成，厚度為1-5毫米；宏觀圖像漏模版(1)由塑料板製成，厚度為0.5-5毫米；編碼微孔母版(3)是由CR39等材料製成，其寬和長均比安全線宏觀圖像漏模版大1-5毫米。
5.如權利要求1所述的製作方法，其中步驟⑥中所述對防偽安全線基材(14)進行r射線輻射處理的r源為60Co源，其強度為1×(104-106)Gyh-1輻照時間為(1-5)h。
6.如權利要求1所述的製作方法，其中步驟⑥中所述的接枝單體(16)為丙烯酸、N-異丙基丙烯醯胺、苯乙烯等。
7.如權利要求1所述的製作方法，其中步驟⑥中所述的功能性物質(17)為光導體、形狀記憶合金粉、氧化鐵粉、金屬等。
全文摘要
一種具有觸發功能的編碼核徑跡防偽安全線的製作方法,該方法是選擇一種規範防偽安全線上核徑跡(或核微孔)分布的編碼方法,用編碼微孔母版作帶電粒子的阻擋層來進行帶電粒子輻照,這樣,雖然帶電粒子入射到防偽安全線(即塑料膜)上的分布仍然是隨機的,但其核徑跡(或核微孔)的隨機分布已與編碼微孔母版的隨機微孔分布有關聯,通過計算機識別即可鑑別真偽。另外,在核徑跡中用輻射接枝或離子注入方法沉積具有觸發性能的單體或功能性物質,使其在提高整體防偽力度的同時增加表觀識別性能。
文檔編號G09F3/00GK1354449SQ00132
公開日2002年6月19日 申請日期2000年11月20日 優先權日2000年11月20日
發明者孟武 申請人:孟武