一種新型防偽紙的製作方法

2023-10-10 04:00:39 1

專利名稱：一種新型防偽紙的製作方法
技術領域：
本發明涉及防偽技術領域，具體涉及一種新型防偽紙。
背景技術：
紙基製品的防偽從原理上主要分為物理方法和化學方法兩種，如紙幣中的水印、防偽線、肉眼直接能看到的防偽纖維、信用卡的雷射全息、商品的隱形條碼等都屬於物理防偽方法；而通過檢查其中的防偽組分在 一定條件下發生化學反應導致某種變化而顯現產品特徵。而較多的防偽措施主要有範圍纖維、防偽片和防偽點燈，這些防偽措施一般都是通過在抄紙工序置入紙基中來實現的。防偽片一般採用聚酯塑料或金屬基材，他們與紙張的結合牢度較差，使用和流通中容易發生脫落。範圍纖維根據不同防偽需要，可以是彩色普通纖維、彩色螢光材料和無色螢光纖維。彩色普通纖維是指直接顯現在紙張表面的特徵纖維，螢光纖維是指在抄紙內部分布有不易覺察的纖維，在紫外光照射下呈現螢光或特定顏色。在紙張生產過程中使用防偽材料已經有多年，但是仍然是以防偽纖維、防偽圓片和痕量物質等為主。而這些防偽技術的工序操作都比較複雜，也都存在著缺點，彩色普通纖維可以直接顯現，但是防偽效果不好，防偽圓片容易脫落，而螢光纖維防偽性較好，缺點是適用性較差，需要特殊的校檢手段。因此，一種適用性較好、防偽效果好且與紙張結合度高的防偽技術能夠更好的應用於生活中，從而更好的為人們服務。稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序數為57到71的15種鑭系元素氧化物，以及與鑭系元素化學性質相似的鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁材料等領域都得到了廣泛的應用。稀土元素可以選擇性地吸收可見光使其發出不同的光，由於稀土元素的電子能級和譜線比其它元素豐富多樣，它們在從紫外光、可見光到紅外光區都有吸收或發射現象，因此是非常好的有色物質。一個名為「防偽紙」，公開號為1102865 A，
公開日為19950524的發明專利公開了一種防偽紙，這種防偽紙具有在某些區域可直接看到的嵌入紙中的安全防護線。安全防護線的寬度大於2毫米。防偽紙包括至少兩層由不同的造紙機生產出的紙幅。嵌入第一紙層的安全防護線的表面具有開口或凹陷部分，在兩側通過它們可部分地看到防護線。用至少一層第二紙層覆蓋第一紙層，並且使它們相互牢固連接，第二紙層的厚度佔防偽紙總厚度的10 50%最好20%。使用特別寬的並且具有一定光學效果的安全防護線，就能改善防偽紙的防偽能力。這種防偽紙結構複雜，且安全防護線容易掉落。

發明內容
本發明的目的是解決目前紙基製品的防偽技術中存在的防偽效果不好、適用性差、製造程序複雜等問題，提供一種新型防偽紙，這種新型防偽紙具有防偽效果優良、適用性好，且與紙基製品的結合度好，在製作過程中，工藝簡單。為了達到上述發明目的，本發明採用以下技術方案
一種新型防偽紙，在紙張表面採用防偽塗料塗覆一層防偽層，所述防偽塗料按重量百分比由以下各組分組成輕質碳酸鈣20-40%，高嶺土 15-35%，抗水劑1-5%，羧基丁苯膠乳10-21%，分散劑3-5%，稀土防偽纖維2-5%，餘量為水。本發明採用在紙張表面塗覆含有稀土氧化物製備的纖維防偽層，從而實現紙張的防偽效果。稀土元素對可見光具有選擇吸收性，從而使其發出顏色不同的光。由於稀土元素的電子能級和譜線比其它元素豐富多樣，它們在從紫外光、可見光到紅外光區都有吸收或發射現象，因此是非常好的有色物質。採用稀土製備的防偽纖維，並利用稀土的光學性質，可以達到良好的防偽效果。通過用稀土防偽纖維塗覆於紙張表面，具有工藝簡單的特點。膠乳的作用，增加了稀土防偽纖維及防偽塗料在紙張表面的結合牢固度。抗水劑對許多液體的滲透具有抵抗能力，能形成一種很好的抗水荷葉效果，同時不改變紙張的孔隙度、柔韌性、透氣性、外觀以及溼強度。作為優選，所述稀土防偽纖維的製備方法為
(1)採用改性納米稀土氧化物與高聚物進行共混，得到高聚物稀土共混物，高聚物稀土共混物中改性納米稀土氧化物的含量為0. 5-3% ；
(2)將步驟(I)中的高聚物稀土共混物進行熔融紡絲，得到纖維；
(3)將步驟(2)熔融紡絲後得到的纖維製備短纖，即為稀土防偽纖維。通過將改性過的納米稀土氧化物與高聚物共混熔融紡絲，從而使製備的纖維中含有稀土元素，再將含有稀土元素的纖維應用於紙張達到防偽的效果。作為優選，改性納米稀土氧化物由以下步驟製備而成將IOOg納米稀土氧化物用
I.5-2倍重量的丙酮超聲分散15-20分鐘，接著在油浴中加熱至丙酮沸騰；然後加入6_9g六甲基二矽胺烷和2-4g馬來酸酐，並在56°C回流攪拌I. 5-2. 5h ;反應結束後，將產物抽濾並用乙醇清洗三次，最後55-65°C下真空乾燥12-18h，得到改性納米稀土氧化物。由於稀土氧化物屬於無機物，無機物在高聚物中存在分散性較差的現象，稀土氧化物在高聚物中容易團聚，因此需要將稀土氧化物進行改性，本發明中通過採用六甲基二矽胺烷對稀土氧化物進行表面改性，使稀土氧化物表面生成官能集團，從而增加稀土氧化物與高聚物的結合度，降低稀土氧化物在高聚物中的團聚現象，改善稀土氧化物的分散困難問題。作為優選，所述納米稀土氧化物為氧化鑭、氧化鈰或氧化銣，粒徑< 50nm。粒徑越小，稀土氧化物在高聚物中才能夠得到更好的分散，避免稀土氧化物對纖維造成性能的嚴重降低。作為優選，步驟(I)所述高聚物為聚丙烯腈或聚酯。作為優選，步驟(2)所述纖維直徑為3-10 iim，步驟(3)所述短纖的長度為l_5mm。纖維直徑過大，在塗覆後容易脫落，直徑過小，不易攜帶足夠的稀土元素。纖維長度過長，容易造成紙張表面的不平整，長度過短會造成限位過度分散，不易形成一定的防偽區域。作為優選，所述抗水劑為聚醯胺聚脲樹脂或三聚氰胺甲醛樹脂。可以使紙張對水具有抵抗能力，能形成一種很好的抗水荷葉效果，
作為優選，所述分散劑為三乙基己基磷酸、甲基戊醇或古爾膠。分散劑便於各組分的分散均勻。作為優選，所述防偽層的厚度為35-55i!m。防偽層太薄，防偽纖維粘接不牢固，防偽層厚度太大，會影響紙張的性能。
作為優選，所述防偽塗料由以下步驟製備而成將防偽塗料的各組分按重量百分混合均勻得到防偽塗料。由於採用上述技術方案，本發明的有益效果是(1)製備工藝簡單；(2)防偽層與紙張結合牢固；(3)稀土氧化物特性具備的光敏性好，敏感度高。
具體實施例方式下面以具體實施例對本發明做進一步的說明。實施例一
首先，製備改性納米稀土氧化物，步驟如下將IOOg粒徑< 50nm的納米氧化鑭用I. 5倍重量的丙酮超聲分散18分鐘，接著在油浴中加熱至丙酮沸騰；然後加入9g六甲基二矽胺烷和2g馬來酸酐，並在56°C回流攪拌2h ;反應結束後，將產物抽濾並用乙醇清洗三次,最後 65°C下真空乾燥12h，得到改性納米氧化鑭。然後，稀土防偽纖維的製備，步驟如下
(1)採用改性納米氧化鑭與聚丙烯腈高聚物進行共混，得到高聚物稀土共混物，高聚物稀土共混物中改性納米稀土氧化物的含量為2% ；
(2)將步驟(I)中的高聚物稀土共混物進行熔融紡絲，得到纖維，纖維直徑為IOym;
(3)將步驟(2)熔融紡絲後得到的纖維製備短纖，短纖的長度為1mm，即為稀土防偽纖維。最後，防偽塗料的製備，步驟如下
將防偽塗料的各組分輕質碳酸鈣20%，高嶺土 25%，聚醯胺聚脲樹脂抗水劑5%，羧基丁苯膠乳10%，甲基戊醇分散劑4%，稀土防偽纖維5%，水31%，混合均勻，得到防偽塗料。一種新型防偽紙的製備，方法如下
在紙張表面採用防偽塗料塗覆一層厚度為40 y m的防偽層，得到新型防偽紙。實施例二
首先，製備改性納米稀土氧化物，步驟如下將IOOg粒徑< 50nm的納米氧化鋪用I. 8倍重量的丙酮超聲分散20分鐘，接著在油浴中加熱至丙酮沸騰；然後加入6g六甲基二矽胺烷和3g馬來酸酐，並在56°C回流攪拌2. 5h ;反應結束後，將產物抽濾並用乙醇清洗三次，最後55°C下真空乾燥15h，得到改性納米稀土氧化物。然後，稀土防偽纖維的製備，步驟如下
(1)採用改性納米氧化鈰與聚酯高聚物進行共混，得到高聚物稀土共混物，高聚物稀土共混物中改性納米稀土氧化物的含量為3% ；
(2)將步驟(I)中的高聚物稀土共混物進行熔融紡絲，得到纖維，纖維直徑為3;
(3)將步驟(2)熔融紡絲後得到的纖維製備短纖，短纖的長度為3mm，即為稀土防偽纖維。最後，防偽塗料的製備，步驟如下
將防偽塗料的各組分輕質碳酸鈣30%，高嶺土 35%，三聚氰胺甲醛樹脂抗水劑1%，羧基丁苯膠乳15%，古爾膠分散劑5%，稀土防偽纖維2%，水12%，混合均勻，得到防偽塗料。一種新型防偽紙的製備，方法如下
在紙張表面採用防偽塗料塗覆一層厚度為35 的防偽層，得到新型防偽紙。
實施例三
首先，製備改性納米稀土氧化物，步驟如下將IOOg粒徑< 50nm的納米氧化銣用2倍重量的丙酮超聲分散15分鐘，接著在油浴中加熱至丙酮沸騰；然後加入7g六甲基二矽胺烷和4g馬來酸酐，並在56°C回流攪拌I. 5h ;反應結束後，將產物抽濾並用乙醇清洗三次，最後60°C下真空乾燥18h，得到改性納米稀土氧化物。然後，稀土防偽纖維的製備，步驟如下
(1)採用改性納米氧化銣與聚丙烯腈高聚物進行共混，得到高聚物稀土共混物，高聚物稀土共混物中改性納米稀土氧化物的含量為0. 5% ；
(2)將步驟(I)中的高聚物稀土共混物進行熔融紡絲，得到纖維，纖維直徑為5; (3)將步驟(2)熔融紡絲後得到的纖維製備短纖，短纖的長度為5mm，即為稀土防偽纖維。最後，防偽塗料的製備，步驟如下
將防偽塗料的各組分輕質碳酸鈣40%，高嶺土 15%，三聚氰胺甲醛樹脂抗水劑3%，羧基丁苯膠乳21%，三乙基己基磷酸分散劑3%，稀土防偽纖維4%，水14%，混合均勻，得到防偽塗料。一種新型防偽紙的製備，方法如下
在紙張表面採用防偽塗料塗覆一層厚度為55 的防偽層，得到新型防偽紙。
對以上各實施例得到的紙張的防偽層採用GB/T 1720-1979進行附著力測試，結果符合標準且均優良。各實施例製備的防偽紙可以根據稀土元素在紫外光、可見光到紅外光區不同的吸收和發射特點進行防偽保護。
權利要求
1.一種新型防偽紙，其特徵在於，在紙張表面採用防偽塗料塗覆一層防偽層，所述防偽塗料按重量百分比由以下各組分組成輕質碳酸鈣20-40%，高嶺土 15-35%，抗水劑1-5%，羧基丁苯膠乳10-21%，分散劑3-5%，稀土防偽纖維2-5%，餘量為水。
2.根據權利要求I所述的一種新型防偽紙，其特徵在於，所述稀土防偽纖維的製備方法為 (1)採用改性納米稀土氧化物與高聚物進行共混，得到高聚物稀土共混物，高聚物稀土共混物中改性納米稀土氧化物的含量為0. 5-3% ； (2)將步驟(I)中的高聚物稀土共混物進行熔融紡絲，得到纖維； (3)將步驟(2)熔融紡絲後得到的纖維製備短纖，即為稀土防偽纖維。
3.根據權利要求2所述的一種新型防偽紙，其特徵在於，所述改性納米稀土氧化物由以下步驟製備而成將IOOg納米稀土氧化物用I. 5-2倍重量的丙酮超聲分散15-20分鐘，接著在油浴中加熱至丙酮沸騰；然後加入6-9g六甲基二矽胺烷和2-4g馬來酸酐，並在56°C回流攪拌I. 5-2. 5h ;反應結束後，將產物抽濾並用乙醇清洗三次，最後55-65°C下真空乾燥12-18h，得到改性納米稀土氧化物。
4.根據權利要求3所述的一種新型防偽紙，其特徵在於，所述納米稀土氧化物為氧化鑭、氧化鋪或氧化銣，粒徑< 50nm。
5.根據權利要求2所述的一種新型防偽紙，其特徵在於，步驟(I)所述高聚物為聚丙烯腈或聚酯。
6.根據權利要求2所述的一種新型防偽紙，其特徵在於，步驟(2)所述纖維直徑為3-10 ii m,步驟(3)所述短纖的長度為l-5mm。
7.根據權利要求I或2所述的一種新型防偽紙，其特徵在於，所述抗水劑為聚醯胺聚脲樹脂或三聚氰胺甲醛樹脂。
8.根據權利要求I或2所述的一種新型防偽紙，其特徵在於，所述分散劑為三乙基己基磷酸、甲基戊醇或古爾膠。
9.根據權利要求I或2所述的一種新型防偽紙，其特徵在於，所述防偽層的厚度為35—55 u m0
10.根據權利要求I或2所述的一種新型防偽紙，其特徵在於，所述防偽塗料由以下步驟製備而成將防偽塗料的各組分按重量百分混合均勻得到防偽塗料。
全文摘要
本發明涉及防偽技術領域，具體涉及一種新型防偽紙，以解決目前紙基製品的防偽技術中存在的防偽效果不好、適用性差、製造程序複雜等問題。這種新型防偽紙是在紙張表面採用防偽塗料塗覆一層防偽層，所述防偽塗料按重量百分比由以下各組分組成輕質碳酸鈣20-40%，高嶺土15-35%，抗水劑1-5%，羧基丁苯膠乳10-21%，分散劑3-5%，稀土防偽纖維2-5%，餘量為水。本發明的新型防偽紙具有製備工藝簡單、防偽效果優良、防偽塗層結合度好，可應用於日常生活中的防偽紙製品中，如防偽撲克紙等。
文檔編號D21H19/58GK102797192SQ20121026468
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者蔣柏銓, 蔣百明 申請人:富陽萬華紙業有限公司