一種防偽紙及其製造方法
2024-03-09 03:28:15
專利名稱：一種防偽紙及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種用於生產有價文件的防偽紙以及生產這種防偽文件的方法，具體地說是一種具有防偽特徵的防偽紙。
背景技術：
在安全文件(如鈔票、護照身份證等)的製作中，為提高其防偽性能，比較有效的措施是形成具有新穎特徵的與普通紙張異質區域，常見的方法有使用安全線、防偽標貼以及添加特種纖維、防偽片等。
為了形成具有防偽特徵的異質區域，專利文獻CN 1021971722A提出了一種多重防偽水印紙及其製作方法，該水印紙中具有非水溶纖維或防偽纖維織或繡形成的圖案、花紋或線條，紙張在透射光下具有層次感和凹凸感。其製作方法為以水溶性材料或熱熔材料製成的膜、非織造布或織造布作為載體，使用非水溶纖維或防偽纖維在所述的載體上通過織或繡形成的圖案、花紋或線條；通過定位施放裝置，將帶有圖案、花紋或線條的載體在紙機前施放，與紙頁附合。在該技術方案中，由於在圖案加工過程中使用了負載有一種或多種防偽信息如螢光、顏色、溫度、光致發光、磁性等防偽纖維，該水印具備了多重防偽效果。在該技術方案中載體為水溶性材料或熱熔性材料製成的膜、非織造布或織造布，將具有防偽特徵的材料(如非水溶纖維或防偽纖維等)通過織或繡的方式加載到載體上，防偽材料在載體成型的過程中來加載，然後再將其定位施放到紙頁中。但是，對於已經製作好的防偽元件如磁性防偽片等，則無法通過織或繡的方式加載到載體上，從而無法添加到紙頁中。此外，該技術方案中所述的具有採用非水溶性或防偽纖維織或繡形成的圖案、花紋或線條的多重防偽水印紙，由於防偽纖維材料的限制，只能採用諸如含量子點材料、螢光粉、溫變粉等防偽信息的材料，因而整體的防偽性能不高，容易被仿造，大大降低了紙張的安全性。
為了提高防偽紙的整體防偽性能，研究人員提出了藉助載體添加防偽元件的方法，在異質區域中進一步獲得局部防偽特徵。為了將具有防偽特徵的元件可以更好的添加到防偽紙中，有專利提出了採用水溶特性材料作為載體添加防偽元件的方法。專利文獻WO2006/117804提出了一種用水溶帶作為載體定位對防偽元件進行精確定位施放的方法。而在實際抄紙生產過程中，能夠充分給水以滿足水溶材料溶解的工作區間長度非常有限，而更多的區間中紙張呈半乾狀態，然後進入烘乾過程。然而，當紙張處於半乾狀態時，水溶材料呈膠狀，極易粘在輥、缸的表面，對後續抄紙過程產生影響。若使水溶載體充分溶解、消失，則必須降低紙機的抄紙速度，以便水溶材料有足夠長的時間處於給水充分的環境中，如此一來，造紙的速度便會大大降低。另一方面，水溶材料在實際抄紙過程中很難完全被水帶出紙張，往往殘留在成紙中，由於其在半乾狀態下形成膠狀物，在成紙中的殘留物聚集成淺黃色團斑，嚴重影響紙張外觀。
該技術方案中採用水溶性材料作為載體存在上述不足，在對其進一步改進時，如果直接採用CN1021971722A中公開的水溶性材料或熱熔材料製成的膜、非織造布或織造布作為載體，來對所述防偽元件進行定位施放，由於受到防偽元件和載體材料特性等因素的影響，在經過一系列加工後，能否形成具有明顯視覺效果、便於識別的防偽特徵也是現有技術中的一大難題。發明內容
為此，本發明所要解決的技術問題在於現有技術中定位添加防偽元件的方法不適於成型的防偽元件，使用水溶性材料為載體添加防偽元件需要較長的加工時間、紙張效果差，從而提出一種具有很好防偽特徵、加工簡單、效果好的防偽紙。
為解決上述技術問題，本發明的一種防偽紙，包括至少兩層分別成型的紙頁，在兩層紙頁之間設置有纖維紡織帶，所述纖維紡織帶上設置有防偽元件，所述纖維紡織帶包括由熔點在50-100°C的熱熔性材料編織而成的絲網層，所述纖維紡織帶在紙頁中形成白水印效果，所述防偽元件在紙頁中形成黑水印效果。
所述熱熔性材料為聚合物纖維。
所述聚合物纖維為尼龍纖維。
所述絲網層由50-1000丹尼爾的絲線編織而成。
所述絲網層由200-500丹尼爾的絲線編織而成。
所述絲網層的厚度為5-100微米。
所述絲網層的厚度為20-50微米。
所述絲網層的目數為10-200目。
所述絲網層的透光率為20%_80%。
所述纖維紡織帶上的部分區域為加入的螢光、電磁或生物防偽特徵的異質區域。
所述防偽元件厚度為10-100微米。
所述防偽元件厚度為30-50微米。
所述防偽元件具有三明治結構，所述三明治結構包含兩個基層以及位於基層之間的機讀材料層。
所述具有三明治結構的防偽元件的機讀材料層具有大巴克豪森效應。
一種防偽紙的製造方法，包括如下步驟: ①將熱熔性材料的纖維編織成絲網層，形成纖維紡織帶； ②通過定位裝置，將若干防偽元件放置在步驟①得到的纖維紡織帶上； ③將載有所述防偽元件的所述纖維紡織帶施放於至少兩層紙頁的中間，對所述紙張進行抄造，當經過紙機烘乾時，加熱升溫，所述熱熔性材料熔化，在所述紙頁中，所述纖維紡織帶形成白水印，所述防偽元件形成黑水印。
在所述步驟①中，還可以通過塗布、印刷或紡織的方式在所述絲網層上加入螢光、電磁或者生物防偽信息，形成具有異質區域的纖維紡織帶。
本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點， (I)本發明所述的防偽紙，包括至少兩層分別成型的紙頁，在兩層紙頁之間設置有纖維紡織帶，所述纖維紡織帶上設置有防偽元件，所述纖維紡織帶包括由熔點在50-100°C的熱熔性材料編織而成的絲網層。熱熔性材料在環境溫度未達到其熔點時，即使在水中，其物理狀態也不會有明顯變化，特別是其機械強度沒有變化。結合抄紙的基本工藝，在紙張成型前，沒有加溫的過程，因此採用熱熔性材料編織而成的絲網層能夠很好的按照施放前的狀態固定在紙張中。當經過紙機的烘乾部時，加熱升溫使得熱熔性材料熔化，而此時紙張已經成型，因而熱熔性材料不會對紙張的質量造成不良影響。選用熔點在50-100°C的熱熔性材料，所選擇的溫度控制範圍恰好匹配了抄紙機所能提供的溫度，以利於熱熔材料在紙張抄造過程中充分熔化，使得所述絲網層在受熱熔化時可以形成穩定的白水印效果，與防偽元件形成的黑水印效果形成明顯的視覺特徵，便於肉眼識別，提高了其辨識性能。而且，這種纖維紡織帶-防偽元件的組合的獨特視覺效果還在於，含有這種安全標識物的紙張藉助反射光觀察，防偽元件的相對於纖維紡織帶為高襯度(黑)；而藉助透射光觀察，防偽元件的相對於纖維紡織帶為低襯度(白)。
(2)本發明所述的防偽紙，所述絲網層由50-1000丹尼爾的絲線編織而成，優選200-500丹尼爾，在這一範圍內的絲線編織成的絲網層，便於固定防偽元件，且易於施放到紙頁中，從而方便了防偽元件的定位施放。由於聚合物纖維材料的比重基本在0.9-1.3，按照上述參數控制絲線的粗細，在抄紙後可以提供較強的手感，同時可以避免因為絲線過粗造成紙張不平整以致影響印刷。
(3)本發明所述的防偽紙，所述絲網層的厚度為5-100微米，在紙頁加工生產過程中，便於施放，經過輥壓過程後，生產出來的防偽紙紙面平整，不會有出現明顯的凹凸不平。這樣形成的紙張，在絲網層添加部位既有比較明顯的手感，又避免了因為絲網層過厚而導致的紙張抄造、印刷等工藝問題。
(4)本發明所述的防偽紙，所述絲網層的目數為10-200目，使其在抄紙過程中具有良好的滲水性能，避免因局部滲水不良造成紙張變形。
(5)本發明所述的防偽紙，所述纖維紡織帶上的部分區域為加入的螢光、電磁或生物防偽特徵的異質區域，實現的所述防偽紙的多重防偽，提高了防偽性能。
(6)本發明所述的防偽紙，所述防偽元件的厚度為10-100微米，不僅保證其形成的黑水印效果穩定，而且生產出來的紙頁平整。
(7)本發明所述的防偽紙，所述防偽元件具有三明治結構，所述三明治結構包含兩個基層以及位於基層之間的機讀材料層。這樣做的目的在於，可以選擇某些聚合物薄膜作為基層，通過在其中加入填料而控制其視覺特徵，從而控制整個添加物在反射光和透射光條件下的視覺對比效果。在必要情況下，兩層基層還可以保護其間的機讀材料層。所述機讀材料層還可以具有大巴克豪森效應，進一步提高其防偽性能。
(8)本發明所述的防偽紙的製造方法，先將熱熔性材料編織成絲網層，形成纖維紡織帶，再將防偽元件定位到所述纖維紡織帶上，然後一起施放到紙頁中，經過抄造和紙機烘乾後，所述纖維紡織帶在紙頁中形成白水印，所述防偽元件在紙頁中形成黑水印，從而生產出一種具有公眾防偽特性的防偽紙，使得公眾可以通過很簡單的方法初步識別所述防偽紙的真偽，且其生產加工方式簡單，生產出來的防偽紙平整，美觀，防偽效果好。
(9)本發明所述的防偽紙，所述熱熔性材料為聚合物纖維，不僅原料成本低廉，而且形成的白水印效果好，易於編製成絲網層，適合於防偽紙的批量生產。
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中 圖1是本發明所述的一種防偽紙的示意圖； 圖2是本發明所述三明治結構防偽元件示意圖。
圖中附圖標記表示為:1-防偽元件，2-纖維紡織帶，3-紙頁，4-基層，5-機讀材料層，6-基層。具體實施方式
實施例1: 下面給出了本發明所述的防偽紙的一個具體實施方式
，如圖1所示，所述防偽紙包括兩層分別成型的紙頁3，在兩層紙頁3中設置有纖維紡織帶2，所述纖維紡織帶2上設置有防偽元件1，此處的防偽元件I為常見的磁性防偽片，所述纖維紡織帶2包括由熔點在85°C的尼龍纖維編織而成的絲網層，此處的尼龍選擇市場上常見的低熔點的尼龍6，在這裡選擇從韓國曉星公司進口的尼龍6。所述纖維紡織帶2在紙頁3中形成白水印，所述防偽元件I在紙頁3中形成黑水印。
上述防偽紙的製造方法，包括如下步驟: ①使用尼龍纖維編織成絲網層，形成纖維紡織帶2； ②通過定位裝置，將若干防偽元件I放置在步驟①得到的纖維紡織帶2上； ③將載有所述防偽元件I的所述纖維紡織帶2施放於至少兩層紙頁3的中間，對所述紙張進行抄造，當經過紙機烘乾時，加熱升溫，所述尼龍纖維熔化，在所述紙頁3中，所述纖維紡織帶2形成白水印效果，所述防偽元件I形成黑水印效果。
作為可以變換的實施方式，編制絲網層的材料還可以選擇其他熱熔性材料，如V-尼龍纖維、滌綸纖維等。此處選擇的熱熔性材料，熔點一般在50°C _100°C之間，如50°C、60°C、70°C、90°C或100°C。而V-尼龍纖維，除了具有熱熔性之外，由於添加了 PVA (主要成分為聚乙烯醇)，還具有部分水溶特性，更有利於紙張的平整。
實施例2: 在上述實施例1的基礎上，為了使得所述纖維紡織帶2熔化後形成穩定的白水印效果，所述絲網層可以選擇由50-1000丹尼爾的絲線編織而成，優選200-500丹尼爾，本實施例中選擇300丹尼爾的絲線；所述絲網層的厚度選擇5-100微米，優選20-50微米，本實施例中選擇30微米；所述絲網層的目數為10目-200目，本實施例中選擇50目；所述絲網層的透光率為20%-80%，本實施例中選擇透光率為50%.此外，在本實施例中，所述纖維紡織帶2上的部分區域還織入了螢光纖維，形成了具有新穎特徵的與普通紙張異質的異質區域。
本實施例所述的防偽紙可以通過如下步驟進行生產， ①將熱熔性材料的纖維編織成絲網層； ②將所述螢光纖維通過紡織的方式織入所述絲網層，形成具有異質區域的纖維紡織帶2； ③通過定位裝置，將若干防偽元件I放置在步驟②得到的纖維紡織帶2上； ④將載有所述防偽元件I的所述纖維紡織帶2施放於至少兩層紙頁3的中間，對所述紙張進行抄造，在採用圓網紙機抄造紙張時，可以將所述絲網層製成寬度為2-20毫米的條帶卷，在抄紙過程中以全埋(或開窗)形式連續施放到紙頁3中，當經過紙機烘乾時，加熱升溫，所述熱熔性材料熔化，在所述紙頁3中，所述纖維紡織帶2形成白水印，所述防偽元件I形成黑水印。
作為可以變換的實施方式，本實施例中的所述絲網層還可以選擇由50、100、200、350、400、500、800、或1000丹尼爾的絲線編織而成，所述絲網層的厚度可以選擇5、10、20、40,50,80或100微米，所述絲網層的目數可以選擇10、30、80、100、150或200目，所述絲網層的透光率可以選擇20%、30%、60%、或80%。
作為其他可以變換的實施方式，在所述纖維紡織帶2的部分區域上，也可以採取印刷的方式加入螢光墨印刷圖案或者通過紡織的方式織入DNA溶液浸泡纖維，這樣也可以形成具有新穎特徵的與普通紙張異質的異質區域。
實施例3: 在上述實施例的基礎上，為了保證防偽元件I添加到紙頁3中具有較好的黑水印效果，形成紙張後紙頁3平整，美觀，所述防偽元件I的厚度一般選擇為10-100微米，優選30-50微米，在本實施例中所述防偽元件I的整體厚度為40微米，此處的防偽元件I具有三明治結構，如圖2所示，所述三明治結構包含兩個基層4、6以及位於基層4、6之間的機讀材料層5，其機讀材料層5包含一層厚度在20-300納米的非晶軟磁薄膜，該層薄膜具有膜面內單軸磁各向異性，沿其易磁化軸方向具有可機讀的大巴克豪森效應。
作為可以變換的實施方式，此處防偽元件I的厚度還可以選擇為10、20、30、50、70或100微米。
在本實施例中，所述防偽紙的生產方式與實施例2中的步驟相同，此處的防偽紙可以有兩層以上的紙頁，只要在兩層紙頁之間施放上述載有防偽元件的纖維紡織帶即可。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。
權利要求
1.一種防偽紙，包括至少兩層分別成型的紙頁，其特徵在於:在兩層紙頁之間設置有纖維紡織帶，所述纖維紡織帶上設置有防偽元件，所述纖維紡織帶包括由熔點在50-100°C的熱熔性材料編織而成的絲網層，所述纖維紡織帶在紙頁中形成白水印，所述防偽元件在紙頁中形成黑水印。
2.根據權利要求1所述的防偽紙，其特徵在於:所述熱熔性材料為聚合物纖維。
3.根據權利要求2所述的防偽紙，其特徵在於:所述聚合物纖維為尼龍纖維。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的防偽紙，其特徵在於:所述絲網層由50-1000丹尼爾的絲線編織而成。
5.根據權利要求4所述的防偽紙，其特徵在於:所述絲網層由200-500丹尼爾的絲線編織而成。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的防偽紙，其特徵在於:所述絲網層的厚度為5-100微米。
7.根據權利要求6所述的防偽紙，其特徵在於:所述絲網層的厚度為20-50微米。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的防偽紙，其特徵在於:所述絲網層的目數為10目-200目。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的防偽紙，其特徵在於:所述絲網層的透光率為20%-80%。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的防偽紙，其特徵在於:所述纖維紡織帶上的部分區域為加入的螢光、電磁或生物防偽特徵的異質區域。
11.根據權利要求1-10中任一項所述的防偽紙，其特徵在於:所述防偽元件厚度為10-100 微米。
12.根據權利要求11所述的防偽紙，其特徵在於:所述防偽元件厚度為30-50微米。
13.根據權利要求1-12中任一項所述的防偽紙，其特徵在於:所述防偽元件具有三明治結構，所述防偽元件包括兩個基層及位於基層之間的機讀材料層。
14.根據權利13所述的防偽紙，其特徵在於:所述機讀材料層具有大巴克豪森效應。
15.一種防偽紙的製造方法，其特徵在於，包括如下步驟: ①將熱熔性材料的纖維編織成絲網層，形成纖維紡織帶； ②通過定位裝置，將若干防偽元件放置在步驟①得到的纖維紡織帶上； ③將載有所述防偽元件的所述纖維紡織帶施放於至少兩層紙頁的中間，對所述紙張進行抄造，當經過紙機烘乾時，加熱升溫，所述熱熔性材料熔化，在所述紙頁中，所述纖維紡織帶形成白水印，所述防偽元件形成黑水印。
16.根據權利要求15所述的一種防偽紙的製造方法，其特徵在於:在所述步驟①中，還可以通過塗布、印刷或紡織的方式在所述絲網層上加入螢光、電磁或者生物防偽信息，形成具有異質區域的纖維紡織帶。
全文摘要
一種防偽紙，包括至少兩層分別成型的紙頁，在兩層紙頁之間設置有纖維紡織帶，所述纖維紡織帶上設置有防偽元件，所述纖維紡織帶包括由熔點在50-100℃的熱熔性材料編織而成的絲網層，所述纖維紡織帶在紙頁中形成白水印，所述防偽元件在紙頁中形成黑水印。解決了現有技術中定位添加防偽元件的方法不適於成型的防偽元件，使用水溶性材料為載體添加防偽元件需要較長的加工時間、紙張效果差的技術問題。本發明所述的防偽紙特別適用於生產有價文件、安全文件等。
文檔編號D21H27/34GK103103890SQ201110354669
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者李新宇, 古道明, 吳高民, 李萬裡, 文大興, 李曉偉, 常和峰, 曹瑜, 曹秀痕, 李策, 羅鵬 申請人:中國人民銀行印製科學技術研究所, 中國印鈔造幣總公司