核徑跡防偽膜的製造方法
2023-06-05 14:30:46 1
專利名稱：核徑跡防偽膜的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種核徑跡防偽膜的製造方法，特別是涉及核技術、材料技術和化學化工技術等綜合性技術來製造核徑跡微孔防偽薄膜的方法。
在商品經濟活動中，時常出現假冒的商品和票據，因而人們紛紛採用各種防偽膜來防偽。以往的防偽膜，一般採用特殊紙張、特殊油墨印刷防偽圖案，或者採用熱敏等特殊材料製作圖案，或者採用雷射全息照相技術製作防偽圖案。這些技術所需材料和設備易於得到，有製備能力的單位和個人很多，偽造容易，難於起到防偽效果。
中國發明專利CN1116751A和CN1060423A，公開了一種核徑跡膜防偽標記的製造方法，防偽圖案的形成是在輻照時，輻照源與塑料薄膜之間有一塊圖案鏤空的模板，塑料薄膜被輻照源局部輻照，然後把塑料薄膜蝕刻，形成圖案。由於受鏤空模板的限制，這項技術的特點是圖案不夠精細，且製造過程複雜、而且成象工序是在人不能靠近的環境中進行，自動化輻照成象設備結構複雜，圖案清晰度難以得到保證，成品率較低。
本發明的目的設計一種核徑跡防偽膜的製造方法，其關鍵是防偽圖案的成象過程是通過核徑跡消除法，即用加熱的方法，使輻照過的塑料薄膜的局部核徑跡消失。其原理是當塑料薄膜被加熱到一定的溫度，經過一定時間後，核徑跡就會消失。這樣蝕刻時，核徑跡消失的部分不被蝕刻，無孔而透明。其餘部分的核徑跡被蝕刻出微孔。
本發明設計的核徑跡防偽膜的製造方法，包括下列各步驟1.選用厚度為5-25μm的透明塑料薄膜(聚丙烯、聚酯或聚碳酸酯)為原材料，利用核反應堆產生的中子轟擊鈾-235靶，裂變產生的碎片照射塑料薄膜，以產生核徑跡，反應堆功率為1-5000千瓦，輻照時間為0.1-300秒。或者，利用重離子加速器產生的重離子來輻照塑料薄膜，輻照時間為0.5-200秒。核徑跡密度為104-108/cm2。
2.利用熱光源(紅外、雷射)透過局部透光的模板對上述輻照後的塑料薄膜進行照射，如圖1。或者利用加熱燙印模板局部加熱上述塑料薄膜，使被照射或被加熱部分的塑料薄膜的溫度達到150-220℃(聚酯或聚碳酸酯)或90-160℃(聚丙烯)。加熱部分的塑料薄膜，其中的核徑跡就會消失。
3.然後用化學試劑對塑料薄膜進行選擇性部分蝕刻，蝕刻劑為NaOH(6-8M)、KOH(6-8M)或H2SO4(6-16M)溶液，蝕刻時間為1-180分鐘，蝕刻溫度為70-90℃，蝕刻出清晰的圖案後，洗滌晾乾，形成核徑跡防偽膜。所謂選擇性蝕刻是指被加熱的部分其核徑跡消失而蝕刻不出微孔，而不被照射的部分蝕刻出微孔，形成乳白色圖案。
本發明製造方法的第一步和第三步與製造核徑跡蝕刻過濾膜的方法一樣，設備一樣。核徑跡防偽膜圖案在第二步工藝過程中實現。透光底片可以是局部透明的模板，也可以是局部鏤空的模板。熱光源的光線通過透明或鏤空部分照射在輻照後的塑料薄膜上，使塑料薄膜局部加熱。或者用模板燙印的方法來達到塑料薄膜局部加熱的目的。蝕刻時，沒有被加熱的部分被蝕刻，形成防偽圖案，而被加熱的部分不被蝕刻，維持原來的透明特性。
利用本發明方法製備防偽膜，其工藝過程中最關鍵成像過程是在非輻照的環境下進行，不受空間和環境的限制，可以隨時控制成像過程，因此防偽膜圖形精細、清晰；而且易於實現規模生產，成品率高，設備相對簡單，生產成本較低。
圖1是用熱光源照射時，光源、模板和薄膜的相對位置示意圖，圖中，1是熱光源，2是局部透光模板，3是輻射後的塑料薄膜。
下面介紹
具體實施例方式實施例1選用厚度為12μm的透明聚酯(PET)塑料薄膜為原材料，和製造核徑跡蝕刻膜的方法相同，利用核反應堆產生的中子照射鈾-235靶，使之發生核裂變，利用其裂變碎片輻照塑料薄膜，使薄膜上的核徑跡孔密度為106/cm2。用一塊能局部通過光線並形成圖案的模板置於光源與輻照過的薄膜之間，利用功率為1000瓦的紅外線燈，距離薄膜為1cm，給塑料薄膜局部加熱，使塑料薄膜的局部受熱溫度達到180攝氏度。最後用7M KOH溶液蝕刻10分鐘，蝕刻溫度為80℃，使核徑跡孔徑為4.0μ，洗滌乾燥後即得核徑跡防偽膜。
實施例2選用厚度為15μm的透明聚丙烯(PP)塑料薄膜為原材料，和製造核徑跡蝕刻膜的方法相同，利用核反應堆產生的中子照射鈾-235靶，使之發生核裂變，利用其裂變碎片輻照塑料薄膜，使薄膜上的核徑跡孔密度為107/cm2。用一塊能局部通過光線並形成圖案的模板置於光源與輻照過的薄膜之間，利用功率為2000瓦的紅外線燈，距離薄膜為1cm，給塑料薄膜局部加熱，使塑料薄膜的局部受熱溫度達到100攝氏度，最後用18M的H2SO4溶液蝕刻80分鐘，蝕刻溫度為80℃，使核徑跡蝕刻孔徑為3.0μ，洗滌乾燥後即為核徑跡防偽膜。
實施例3選用厚度為16μm的透明聚酯(PET)塑料薄膜為原材料，用輻照核徑跡蝕刻微孔過濾膜的方法相同，利用高能離子加速器加速重離子來輻照塑料薄膜，使薄膜上的核徑跡孔密度為106/cm2。利用帶有圖案的模板燙印加熱塑料薄膜，使塑料薄膜的局部受熱溫度達到195攝氏度。然後用6M NaOH溶液蝕刻10分鐘，蝕刻溫度為85℃，使核徑跡孔徑為5.0μ，洗滌乾燥後即為核徑跡防偽膜。
實施例4選用厚度為22μm的透明聚碳酸酯(PC)塑料薄膜為原材料，用輻照核徑跡微孔過濾膜的方法相同，利用高能離子加速器加速重離子來輻照塑料薄膜，使薄膜上的核徑跡孔密度為106/cm2。利用帶有圖案的模板燙印加熱塑料薄膜，使塑料薄膜的局部受熱溫度達到200攝氏度。然後用6M NaOH溶液蝕刻10分鐘，蝕刻溫度為85℃，使核徑跡孔徑為5.0μ，洗滌乾燥後即為核徑跡防偽膜。
權利要求
1.一種核徑跡防偽膜的製造方法，包括(1)選用厚度為5-25μm的透明塑料薄膜為原材料，利用核反應堆產生的中子轟擊鈾-235靶，裂變產生的碎片照射塑料薄膜，以產生核徑跡，反應堆功率為1-5000千瓦，輻照時間為0.1-300秒，或利用重離子加速器產生的重離子來輻照塑料薄膜，輻照時間為0.5-200秒，核徑跡密度為104-108/cm2；其特徵在於還包括(2)利用熱光源透過局部透光的模板對上述輻照後的塑料薄膜進行照射，或者利用加熱燙印模板局部加熱上述塑料薄膜，使被照射或被加熱部分的塑料薄膜的溫度達到90-220℃；(3)然後用化學試劑對塑料薄膜進行選擇性部分蝕刻，蝕刻劑為NaOH(6-8M)、KOH(6-8M)或H2SO4(6-16M)溶液，蝕刻時間為1-180分鐘，蝕刻溫度為70-90℃，蝕刻出清晰的圖案後，洗滌晾乾，即形成核徑跡防偽膜。
全文摘要
本發明涉及一種核徑跡防偽膜的製造方法,該方法是首先利用核反應產生的裂變碎片或重離子加速器產生的重離子輻照塑料薄膜,然後用熱光源局部照射或加熱燙印模板局部加熱經輻照的塑料薄膜,最後用化學試劑對塑料薄膜進行選擇性部分蝕刻,洗滌晾乾即為核徑跡防偽膜。利用本發明的方法製備的防偽膜所得圖形精細、清晰,而且製造設備簡單,成品率高,易於實現規模化生產。
文檔編號G09F3/02GK1201963SQ9810254
公開日1998年12月16日 申請日期1998年6月26日 優先權日1998年6月26日
發明者何向明, 嚴玉順, 張泉榮, 萬春榮, 姜長印 申請人:清華大學