DE10324630A1 - security paper - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier zur Herstellung von Wertdokumenten, wie Banknoten, Pässen, Ausweisdokumenten oder dergleichen, mit wenigstens einer Art von Melierfasern, wobei die Melierfasern in einer geometrischen Form vorliegen, die eine gegenüber einer zylindrischen Form erhöhte spezifische Oberfläche aufweist.The invention relates to a security paper for the production of documents of value, such as banknotes, passports, identification documents or the like, with at least one type of mottled fibers, the mottled fibers being in a geometric shape which has a specific surface area which is higher than that of a cylindrical shape.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier zur Herstellung von Wertdokumenten, wie Banknoten, Pässen, Ausweisdokumenten oder dergleichen, mit wenigstens einer Art von Melierfasern, wobei die Melierfasern in einer geometrischen Form vorliegen, die eine im Vergleich zu einer zylindrischen Form erhöhte spezifische Oberfläche aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Wertdokument mit einem derartigen Sicherheitspapier und die Verwendung von Melierfasern zur Herstellung von Sicherheitspapier.The The invention relates to a security paper for the production of documents of value, like banknotes, passports, ID documents or the like, with at least one type of Mottled fibers, the mottled fibers in a geometric shape are present, which have an increased specific compared to a cylindrical shape surface having. The invention further relates to a document of value with a such security paper and the use of mottled fibers for the production of security paper.
Unter Sicherheitspapier wird nachfolgend Papier verstanden, das zur Herstellung von Wertdokumenten eingesetzt wird und z.B. bereits mit Sicherheitsmerkmalen, wie Wasserzeichen, Sicherheitsfaden, Hologrammpatch usw., ausgestattet sein kann. Unter Wertdokument wird das Endprodukt verstanden, also z. B. die bedruckte Banknote.Under Security paper is understood below as paper that is used for the production of value documents and e.g. already with security features, such as watermark, security thread, hologram patch, etc. can be. The value document is understood to mean the end product, that is z. B. the printed banknote.
Wert- und Sicherheitsdrucke, wie beispielsweise Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden und Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe oder sonstige Ausweisdokumente, werden zur Erhöhung ihrer Fälschungssicherheit mit verschiedenen Sicherheitsmerkmalen ausgestattet. Seit längerer Zeit werden in diesem Zusammenhang auch Melierfasern als Sicherheitsmerkmal eingesetzt.Value- and security prints, such as banknotes, stocks, bonds, Certificates and vouchers, checks, high-quality tickets, but also other counterfeit-prone papers, like passes or other identification documents are used to increase their security against counterfeiting equipped with various security features. For a long time in this context, mottled fibers are also used as a security feature used.
Die in Wertdokumenten verwendeten Melierfasern bestehen üblicherweise aus kurzen Kunststoff-, Zellstoff- oder Baumwollfasern, die während der Papierherstellung in die Sicherheitspapiere eingebracht werden. Die Melierfasern haben gegenüber anderen Sicherheitsmerkmalen, wie Planchetten oder Glimmerplättchen, den Vorteil, kleiner und visuell unauffälliger zu sein. Aus die sem Grund üben sie einen weniger störenden Einfluss auf den ästhetischen Gesamteindruck des Sicherheitsdokuments aus.The Mottled fibers used in value documents usually exist made of short plastic, cellulose or cotton fibers, which during the Paper production can be incorporated into the security papers. The mottled fibers have compared to others Security features such as planchettes or mica platelets, the advantage of being smaller and visually less noticeable. From this sem Practice reason they a less distracting Influence on the aesthetic Overall impression of the security document.
Um als Sicherheitsmerkmal dienen zu können, werden die Melierfasern mit Merkmalsstoffen ausgestattet. Bei diesen Merkmalsstoffen handelt es sich z. B. um lumineszierende, magnetische oder elektrisch leitfähige Substanzen.Around The mottled fibers are used as a security feature equipped with feature substances. These feature substances are involved z. B. luminescent, magnetic or electrically conductive substances.
Die
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Bei der weiteren Bearbeitung von Sicherheitspapieren, die solche Melierfasern enthalten, ergeben sich im Zusammenhang mit den im Substrat vorliegenden Melierfasern Schwierigkeiten. Aufgrund ihrer im Vergleich zu den Fasern des Substrates wesentlich größeren Dicke haften die Melierfasern nicht sehr gut im Papierverbund. Dadurch können Melierfasern, die sich an der Oberfläche oder knapp unter der Oberfläche des Substrates befinden, durch nachfolgende Verarbeitungsschritte herausgelöst werden. Vor allem beim Druckvorgang führt die Klebrigkeit der Druckfarbe zu einem teilweisen Herauslösen der Melierfasern. Dadurch kommt es zu Störungen im Druckbild und zu Faserablagerungen in der Druckmaschine (Gummituch).at the further processing of security papers containing such mottled fibers contain, arise in connection with those present in the substrate Mottling difficulties. Because of their compared to the Fibers of the substrate of much greater thickness adhere to the mottled fibers not very good in paper composite. This can cause mottled fibers that are on the surface or just below the surface of the substrate, through subsequent processing steps leached become. The stickiness of the printing ink leads especially during the printing process to a partial detachment the mottled fibers. This leads to malfunctions in the printed image and Fiber deposits in the printing press (blanket).
Aufgrund dieser Problematik wurden schon einige Anstrengungen unternommen, die Haftung der Melierfasern in dem jeweiligen Substrat zu verbessern. So wurde z. B. untersucht, ob eine Verbesserung der Melierfaserhaftung durch Änderung der Stoffzusammensetzung oder durch Änderung der Stoffaufbereitung (Faserlängen, Feinstoffanteil, Mahlungszustand) erreicht werden kann. Es zeigt sich allerdings, dass solche Varianten mit erheblichen Nachteilen verbunden sind, da Stoffgemische mit optimaler Faserhaftung die Planlage der Papierbahn und auch bestimmte Papiereigenschaften wie Luftdurchlässigkeit oder die Einbettung eines Sicherheitsfadens negativ beeinflussen.by virtue of Some efforts have already been made to deal with this problem. to improve the adhesion of the mottled fibers in the respective substrate. So z. B. examines whether an improvement in mottled fiber adhesion by change the substance composition or by changing the substance preparation (Fiber lengths, Proportion of fines, grinding status) can be achieved. It shows however, that such variants have significant disadvantages are connected, as mixtures with optimal fiber adhesion Flatness of the paper web and also certain paper properties such as Air permeability or negatively affect the embedding of a security thread.
Als weiterer Ansatz zur Fixierung der Melierfasern wurde die Leimung der Oberfläche untersucht. Es zeigt sich, dass durch eine Leimung die Faserhaftung verbessert werden kann. Diese Variante kann aber nicht bei allen Sicherheitspapieren in gleicher Form angewendet werden. Eine Leimung beeinflusst nämlich unmittelbar die nachfolgenden Verarbeitungsschritte wie Druckverfahren, Folienlaminierung etc. und führt bei bestimmten Wertpapieren, wie z. B. Passpapieren, zu einer erheblichen Verschlechterung der Qualität. Zudem möchte man bei bestimmten Wertdokumenten, wie beispielsweise Schecks, eine möglichst geringe Verleimung einsetzen, um Manipulationen an der Substratoberfläche sichtbar zu machen.As Another approach to fix the mottled fibers was sizing the surface examined. It turns out that by gluing the fiber adhesion can be improved. However, this variant may not work for everyone Security papers are used in the same form. A sizing namely affects immediately the subsequent processing steps such as printing processes, Foil lamination etc. and leads for certain securities, such as B. passport papers, to a significant Deterioration in quality. Also want to one for certain documents of value, such as checks preferably Use a small amount of glue to visibly tamper with the substrate surface do.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitspapier mit Melierfasern bereitzustellen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll die Haftung der Melierfasern in dem Substrat verbessert werden.The The invention is therefore based on the object of a security paper to provide with mottled fibers, the disadvantages of the state who avoids technology. In particular, the adhesion of the mottled fibers should be improved in the substrate.
Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitspapier mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Wertdokument und die Verwendung von Melierfasern zur Herstellung von Sicherheitspapier sind Gegenstand der neben geordneten Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is solved by the security paper with the features of the main claim. A value document and the use of me Lier fibers for the production of security paper are the subject of the ordered claims. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Haftung der Melierfasern im Substrat durch eine Vergrößerung der Oberfläche der Melierfasern verbessert werden kann.The The invention is based on the knowledge that the adhesion of the mottled fibers in the substrate by increasing the surface the mottled fibers can be improved.
Eine triviale Möglichkeit zur Vergrößerung der Oberfläche der Melierfasern stellt die Vergrößerung der einzelnen Faser dar, also die Verwendung dickerer oder längerer Fasern. Allerdings muss beachtet werden, dass die Melierfasern bei visueller Betrachtung des Sicherheitsdokuments möglichst wenig in Erscheinung treten sollen. Schon alleine dieses Erfordernis macht eine Verwendung größerer Fasern unmöglich. Zudem erhöht ein größerer Faserdurchmesser die Steifigkeit der Einzelfaser, so dass bei mechanischer Beanspruchung des Papier, z.B. bei der Verarbeitung, die Faser der Bewegung des Faserverbundes nicht folgt und aus dem Gefüge schneller herausbricht als eine schlanke Faser. Dadurch ist eine Faser mit größerem Durchmesser auch leichter für Fälscher isolierbar.A trivial possibility to enlarge the surface of the mottled fibers represents the enlargement of the individual fibers represents the use of thicker or longer fibers. However, it must note that the mottled fibers when viewed visually of the security document if possible should appear little. This requirement alone makes the use of larger fibers impossible. moreover elevated a larger fiber diameter the stiffness of the single fiber, so that when subjected to mechanical stress of paper, e.g. in processing, the fiber of the movement of the Fiber composite does not follow and breaks out of the structure faster than a slim fiber. This makes a fiber with a larger diameter also easier for counterfeiter isolated.
Die Vergrößerung der Oberfläche der Melierfasern kann aber auch durch eine Vergrößerung der spezifischen Oberfläche erfolgen. Die spezifische Oberfläche eines Festkörpers wird in der wissenschaftlichen Literatur als Oberfläche pro Masse des Festkörpers [m2/kg] definiert. Zur leichteren Veranschaulichung der Erfindung bietet es sich aber an, diese Definition dahingehend abzuwandeln, dass unter spezifischer Oberfläche einer Faser die Oberfläche der Faser pro Faservolumen [m2/m3] verstanden wird. Dies ist vor dem Hintergrund zu sehen, dass das grundlegende Konzept der Erfindung nicht in dem Austausch von Stoffen besteht. Es soll nicht die Melierfaser A gegen die Melierfaser B ausgetauscht werden, welche eventuell eine größere Oberfläche aufweist. Vielmehr soll die geometrische Form der eingesetzten Melierfasern verändert werden. Das erfindungsgemäße Sicherheitspapier ist dadurch charakterisiert, dass die verwendeten Melierfasern eine geometrische Form aufweisen, die eine gegenüber stofflich identischen Melierfasern in zylindrischer Form vergrößerte Oberfläche aufweist. Geht man davon aus, dass stofflich identische Fasern die gleiche Dichte besitzen, so kann in anschaulicher Weise die spezifische Oberfläche einer Faser als Oberfläche der Faser pro Faservolumen verglichen werden.However, the surface of the mottled fibers can also be enlarged by increasing the specific surface. The specific surface area of a solid is defined in the scientific literature as the surface area per mass of the solid [m 2 / kg]. However, for easier illustration of the invention, it is advisable to modify this definition in such a way that the specific surface area of a fiber is understood to mean the surface area of the fiber per fiber volume [m 2 / m 3 ]. This is to be seen against the background that the basic concept of the invention is not the exchange of substances. The mottled fiber A should not be replaced by the mottled fiber B, which may have a larger surface area. Rather, the geometric shape of the mottled fibers used should be changed. The security paper according to the invention is characterized in that the mottled fibers used have a geometrical shape which has a larger surface than cylindrical mottled fibers in a cylindrical shape. If one assumes that material-identical fibers have the same density, then the specific surface of a fiber can be compared as the surface of the fiber per fiber volume.
Allen aus dem Stand der Technik bekannten Melierfasern, die als Sicherheitsmerkmal in Sicherheitspapieren verwendet werden, ist eine Eigenschaft gemeinsam: Sie besitzen einen kreisförmigen Faserquerschnitt mit konstanten Durchmesser, es handelt es sich bei solchen Fasern also um Zylinder. Somit finden im Stand der Technik gerade die Melierfasern in Sicherheitspapieren Verwendung, die die geringste spezifische Oberfläche aufweisen, welche für faserförmige Gebilde denkbar ist.all Mottled fibers known from the prior art, used as a security feature used in security papers has one property in common: They have a circular fiber cross section with constant diameter, it is such fibers so about cylinders. Thus, the mottled fibers are found in the prior art use in security papers that are the least specific surface have which for fibrous Formation is conceivable.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass eine Verbesserung der Haftung der Melierfasern grundsätzlich durch jede Art von Melierfasern erreicht werden kann, solange diese nur in einer geometrischen Form vorliegt, die eine gegenüber einer zylindrischen Form erhöhte spezifische Oberfläche [m2/m3] aufweist. Dies lässt sich in äquivalenter Weise durch die Bedingung ausdrücken, dass die Melierfasern einen Querschnitt aufweisen, der lediglich der Bedingung gehorcht, zumindest in Teilbereichen der Faserlänge nicht kreisförmig zu sein.It has now surprisingly been found that an improvement in the adhesion of the mottled fibers can in principle be achieved by any type of mottled fiber, as long as it is only available in a geometrical form which has a specific surface area [m 2 / m 3 ] which is increased compared to a cylindrical form. This can be expressed in an equivalent manner by the condition that the mottled fibers have a cross section that only obeys the condition that they are not circular, at least in some areas of the fiber length.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die spezifische Oberfläche der Melierfasern im Vergleich zur spezifischen Oberfläche von Melierfasern in zylindrischer Form um zumindest 10%, bevorzugt um zumindest 20%, erhöht. Wie oben bereits erläutert, trägt jede Vergrößerung der spezifischen Oberfläche der Melierfasern zu deren verbesserter Haftung an den Substratfasern bei, wobei mit zunehmender Oberflächenvergrößerung eine zunehmend stärkere Haftung festgestellt werden kann. Selbstverständlich ergeben sich besonders ausgeprägte Effekte, wenn eine sehr starke Vergrößerung der Oberfläche der Melierfasern vorgenommen wird. Daher weisen die Melierfasern gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine spezifische Oberfläche auf, die gegenüber Melierfasern in zylindrischer Form um zumindest 50%, ganz besonders bevorzugt um zumindest 100%, erhöht ist. Ziel ist es, in jedem Falle die optimale spezifische Oberfläche zu ermitteln, bei der die mechanische Fixierung optimal ist.According to preferred embodiments of the present invention is the specific surface area of the Mottled fibers compared to the specific surface of Mottled fibers in cylindrical form by at least 10%, preferably by at least 20%. How already explained above, carries everyone Enlargement of the specific surface the mottled fibers to improve their adhesion to the substrate fibers with, with increasing surface enlargement an increasingly stronger adhesion can be determined. Of course, there are special pronounced Effects when a very large enlargement of the surface of the Mottled fibers is made. Therefore, the mottled fibers according to one particularly preferred embodiment of the present invention on a specific surface, the opposite Mottled fibers in cylindrical form by at least 50%, very special preferably increased by at least 100% is. The goal is to determine the optimal specific surface, where the mechanical fixation is optimal.
Als Querschnitt der Melierfasern kommt im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedes Profil in Betracht, das von dem derzeit verwendeten Standardprofil der Fasern mit einem kreisförmigen Querschnitt abweicht. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Melierfasern zumindest in Teilbereichen einen konkaven Querschnitt aufweisen. Die Anwesenheit konkaver Abschnitte im Querschnitt der Fasern ist gleichbedeutend mit einer Abweichung von einem kreisförmigen Querschnitt und erfüllt damit in jedem Fall die Bedingung, dass die Melierfasern in einer geometrischen Form vorliegen, die eine gegenüber einer zylindrischen Form erhöhte spezifische Oberfläche aufweist.As Cross-section of the mottled fibers comes within the scope of the present invention any profile is considered that of the standard profile currently in use of fibers with a circular Cross-section differs. It has proven to be particularly advantageous if the mottled fibers are concave at least in some areas Have cross-section. The presence of concave sections in cross section the fiber is synonymous with a deviation from a circular cross-section and fulfilled so in any case the condition that the mottled fibers in one geometrical shape, which is one versus a cylindrical shape increased specific surface having.
Durch die Verwendung von Melierfasern mit einer erhöhten spezifischen Oberfläche wird in jedem Fall eine geringere, in manchen Fällen sogar keinerlei Melierfaserablösung von der Substratoberfläche in nachfolgenden Verarbeitungsvorgängen, wie z. B. Offset-Druck, erreicht. Daneben ergibt sich eine deutliche Verminderung von Fehlern im Druckbild, die ansonsten von losen Melierfasern auf dem Drucktuch der Druckmaschine verursacht werden.Through the use of mottled fibers with an increased specific surface, a lower, in some cases even no mottled fiber detachment from the substrate surface in subsequent processing operations, such as e.g. B. offset printing. There is also a clear reduction of errors in the print image, which are otherwise caused by loose mottled fibers on the printing blanket of the printing press.
Wie bereits erwähnt, kommt als Querschnitt der Melierfasern im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedes Profil in Betracht, das von dem derzeit verwendeten Standardprofil der Fasern mit einem kreisförmigen Querschnitt abweicht. Dazu gehören ellipsenförmige, sternförmige, V-förmige, trilobale und octalobale Querschnitte sowie Fasern mit verschiedensten Hohlprofilen.How already mentioned, comes as a cross section of the mottled fibers in the context of the present Invention of any profile contemplated by that currently in use Standard profile of the fibers with a circular cross section deviates. These include elliptical, star-shaped, V-shaped, trilobal and octalobal cross-sections and fibers with various hollow profiles.
Unter dieser sehr großen Vielfalt an Faserquerschnitten werden die trilobalen Formen bevorzugt. Als „trilobal" bezeichnet man den kleeblattähnlichen Querschnitt einer Faser. Diese trilobalen Fasern können in beliebiger Formenvielfalt, vorzugsweise in zwei Varianten hergestellt werden, nämlich mit dünnen bzw. mit dicken Schenkeln. Daneben werden Y-förmige Faserquerschnitte besonders bevorzugt, wobei die Schenkel des Y unterschiedliche Länge aufweisen können. So können z. B. zwei Schenkel gleich lang sein, während der dritte Schenkel eine größere Länge aufweist. Weiterhin werden mit sternförmigen Querschnitten sehr gute Ergebnisse erzielt. Besonders bevorzugt werden Sternformen mit vier (kreuzförmig), fünf oder sechs Spitzen.Under this very big one Trilobal shapes are preferred for a variety of fiber cross-sections. This is called "trilobal" cloverleaf Cross section of a fiber. These trilobal fibers can be in Any variety of shapes, preferably made in two variants become, namely with thin or with thick legs. In addition, Y-shaped fiber cross sections are special preferred, wherein the legs of the Y have different lengths can. So can z. B. two legs of the same length, while the third leg one has greater length. Furthermore, with star-shaped Cross sections achieved very good results. Particularly preferred become star shapes with four (cruciform), five or six tips.
Die Herstellung von Fasern mit den beschriebenen Querschnitten stellt für den Fachmann kein Problem dar, da z. B. trilobale Fasern für Anwendungen im Textilbereich aus dem Stand der Technik bekannt sind. Die verschiedenen Querschnitte der Fasern können mit Standardverfahren der Faserproduktion hergestellt werden, wie z.B. mit Schmelzspinn-, Nassspinn- oder Trockenspinnverfahren. Technische Angaben zu diesen Standardverfahren sind z.B. dem Fachbuch „Synthesefasern", Verlag Chemie 1981 zu entnehmen.The Manufacture of fibers with the cross-sections described for the Expert is not a problem because, for. B. trilobal fibers for applications are known in the textile sector from the prior art. The different Cross sections of the fibers can can be produced using standard methods of fiber production, such as e.g. with melt spinning, wet spinning or dry spinning processes. Technical Information about these standard procedures are e.g. the specialist book "Synthesefaser", Verlag Chemie 1981 refer to.
Zur Herstellung von Melierfasern mit den oben beschriebenen Querschnitten eignen sich Polyamid-, Polyester-, Polypropylen-, Viskose- oder Zellstofffasern besonders gut. Diese werden daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet. Besonders bevorzugt werden Materialien, die sich gut zur Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen eignen. Durch H-Brücken können nämlich die Melierfasern besser in dem Faserverbund verankert werden. Beispiele für solche Materialien sind z.B. zellulosische Chemiefasern (Regeneratfasern), wie Viskosefasern, aber auch Naturfasern.to Production of mottled fibers with the cross sections described above are suitable polyamide, polyester, polypropylene, viscose or Cellulose fibers are particularly good. These are therefore part of the present invention preferably used. Particularly preferred are materials that work well to form hydrogen bonds suitable. With H-bridges you can Mottled fibers are better anchored in the fiber composite. Examples for such Materials are e.g. cellulosic chemical fibers (regenerated fibers), like viscose fibers, but also natural fibers.
Bei Sicherheitspapieren und den daraus hergestellten Wertdokumenten spielt die versteckte Codierung von Informationen eine besonders wichtige Rolle. Ein bestimmtes Codierungsmerkmal des Wertdokuments kann dabei eine beliebige Information darstellen, so z. B. die Denomination, die Währung, das Ausgabedatum, das ausgebende Land oder dergleichen.at Security papers and the value documents made from them the hidden coding of information plays a special role important role. A specific coding feature of the value document can represent any information, such. B. denomination, the currency that Date of issue, country of issue or the like.
Auch Melierfasern der oben beschriebenen Art können zur Codierung von Informationen verwendet werden. Daher werden gemäß bevorzugten Ausführungsformen Melierfasern verwendet, die lumineszierende Stoffe mit charakteristischen Lumineszenzeigenschaften, magnetische Stoffe oder elektrisch leitfähige Substanzen enthalten. Selbstverständlich können auch gleichzeitig verschiedene Arten dieser Merkmalsstoffe in den Melierfasern anwesend sein. Die Merkmalsstoffe liegen entweder im Volumen der Melierfasern vor oder die Melierfasern können alternativ mit den Merkmalsstoffen beschichtet sein.Also Mottled fibers of the type described above can be used to encode information be used. Therefore, according to preferred embodiments Mottled fibers are used, the luminescent substances with characteristic Luminescent properties, magnetic substances or electrically conductive substances contain. Of course can also different types of these feature substances in the Mottled fibers should be present. The feature substances are either in volume the mottled fibers in front or the mottled fibers can alternatively with the feature substances be coated.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auch der Einsatz von Bikomponenten-Fasern möglich. Solche Bikomponenten-Fasern sind aus einem Kern und einem Mantel aufgebaut, welche in der Regel aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Kern/Mantel- Bikomponenten-Fasern sind z.B. PP/PE, PET/Co-PET, PET/PE, PA6/CoPA. Besondere Vorteile ergeben sich im Zusammenhang mit Melierfasern in Sicherheitsdokumenten, wenn die Fasern mit einem niedrigschmelzenden Mantel versehen sind, der durch die hohen Temperaturen in der Trockenpartie der Papiermaschine anschmilzt. Der Schmelzbereich des Mantels liegt vorzugsweise im Temperaturbereich von 95 bis 150°C. Bei dem Fasermaterial handelt es sich z.B. um mit CoPA ummanteltes PA6 mit einem Schmelzbereich des Mantels von 110 bis 120°C. Weiterhin sind Bikomponenten- und Monofilamentfasern, z.B. aus Polyester (PET), Polypropylen (PP), Polyvinylalkoholen (PVAL) und Polyethylen (PE) denkbar. Der Schmelzpunkt des Fasermaterials kann über den Einsatz der Copolymere eingestellt werden. Durch den schmelzenden Mantel wird die Melierfaser im Faserverbund verklebt. Der Mantel der Bikomponenten-Fasern kann aber auch aus einem Material aufgebaut sein, das sich besonders gut zur Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen eignet. Auch auf diese Weise können die Melierfasern besser in dem Faserverbund verankert werden. Beispiele für solche Materialien sind z.B. zellulosische Chemiefasern (Regeneratfasern), wie Viskosefasern.According to one particularly preferred embodiment the present invention is also the use of bicomponent fibers possible. Such bicomponent fibers consist of a core and a jacket constructed, which are usually made of different materials consist. Core / sheath bicomponent fibers are e.g. PP / PE, PET / Co-PET, PET / PE, PA6 / CoPA. Special advantages arise in connection with mottled fibers in security documents, if the fibers are coated with a low melting point, due to the high temperatures in the dryer section of the paper machine melts. The melting range of the jacket is preferably in the Temperature range from 95 to 150 ° C. The fiber material is e.g. to encased with CoPA PA6 with a melting range of the jacket from 110 to 120 ° C. Farther are bicomponent and monofilament fibers, e.g. made of polyester (PET), Polypropylene (PP), polyvinyl alcohols (PVAL) and polyethylene (PE) conceivable. The melting point of the fiber material can be about Use of the copolymers can be discontinued. Through the melting The mottled fiber is glued in the fiber composite. The coat the bicomponent fibers can also be made of one material be particularly good for the formation of hydrogen bonds suitable. That way too the mottled fibers are better anchored in the fiber composite. Examples for such Materials are e.g. cellulosic chemical fibers (regenerated fibers), like viscose fibers.
In sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt Melierfasern mit einem Titer im Bereich von 5 bis 33 dtex (1 dtex = 0,1 tex; Faserfeinheit [tex] = 105·Dichte [g/cm3]·Querschnitt [cm2]) bei einer Schnittlänge von 3 bis 6 mm eingesetzt.In all of the described embodiments of the present invention, preference is given to mottled fibers with a titer in the range from 5 to 33 dtex (1 dtex = 0.1 tex; fiber fineness [tex] = 10 5 · density [g / cm 3 ] · cross section [cm 2 ] ) with a cutting length of 3 to 6 mm.
Die oben beschriebenen Sicherheitspapiere können in vorteilhafter Weise zur Herstellung von Wertdokumenten auf Basis von Zellstoff und/oder Baumwolle verwendet werden, die mit speziellen Sicherheitsmerkmalen, wie z. B. Wasserzeichen, ausgestattet sind. Bei diesen Wertdokumenten handelt es sich z. B. um Schecks, Passpapiere, Werttitelpapiere und sonstige Sicherheitspapiere. Diese Papiere werden standardmäßig mit einer Stärkeoberflächenleimung versehen, die keine optimale Bedingung für eine feste Oberflächenfixierung von Melierfasern bietet.The security papers described above can advantageously be used to produce valuable documents based on cellulose and / or Cotton that are used with special security features such. B. watermarks are equipped. These documents of value are e.g. B. Checks, passport papers, security papers and other security papers. As a standard, these papers are provided with a starch surface sizing which does not offer an optimal condition for a firm surface fixing of mottled fibers.
Neben der verbesserten Haftung der Melierfasern in dem Substrat bringt die erfindungsgemäße Verwendung von Melierfasern mit verschiedenartigen Querschnitten einen weiteren Vorteil mit sich. Der Querschnitt der Melierfasern stellt nämlich ein eindeutiges Merkmal der jeweiligen Faserart dar und kann deshalb zur Codierung von Informationen verwendet werden. Neben den oben bereits beschriebenen Merkmalsstoffen steht somit ein weiterer Parameter zur Verfügung, der zur Codierung von Informationen genutzt werden kann.Next the improved adhesion of the mottled fibers in the substrate the use according to the invention another of mottled fibers with different cross-sections Advantage with itself. The cross-section of the mottled fibers represents a clear one Characteristic of the respective fiber type and can therefore be used for coding of information can be used. In addition to those already described above Characteristic substances therefore have a further parameter available, the can be used to encode information.
Die Verwendung des Querschnitts der Melierfasern als Codierungsmerkmal birgt gegenüber der Verwendung von lumineszierenden Stoffen, magnetischen Stoffen oder elektrisch leitfähigen Substanzen den Vorteil, dass die Herstellung der Melierfasern einfacher und damit kostengünstiger wird. Es wird nämlich der Arbeitsschritt der Ausstattung der Melierfasern mit dem jeweiligen Merkmalsstoff überflüssig und kann daher eingespart werden.The Use of the cross-section of the mottled fibers as a coding feature hides from the Use of luminescent substances, magnetic substances or electrically conductive Substances have the advantage of making the mottled fibers easier and therefore cheaper becomes. Because it will the step of equipping the mottled fibers with the respective Feature substance superfluous and can therefore be saved.
Werden die Melierfasern mit individuellem Querschnitt zusätzlich mit einem oder mehreren Merkmalsstoffen ausgestattet, so ergibt sich eine Vielzahl zusätzlicher Kombinationen von Codierungsmerkmalen, wodurch ein größere Menge an Information codiert werden kann.Become the mottled fibers with an individual cross-section are also included equipped with one or more feature substances a host of additional ones Combinations of coding features, creating a larger amount of information can be encoded.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bietet also sogar bei Wertdokumenten Vorteile, bei denen die Häftung der Melierfasern in dem Substrat unproblematisch durch eine Verleimung bewerkstelligt werden kann. Bei Banknotenpapieren auf der Basis von Baumwolle bietet z. B. die Oberflächenleimung mit Polyvinylalkohol (PVA) gute Haftungsbedingungen für Melierfa sern. In diesem Zusammenhang bringt die Verwendung von Melierfasern mit einer gegenüber einer zylindrischen Form erhöhten spezifischen Oberfläche aber immer noch den Vorteil eines zusätzlichen Parameters für die Codierung von Informationen.The The subject of the present invention thus also offers documents of value Advantages with admission the mottled fibers in the substrate are unproblematic due to gluing can be accomplished. For banknote papers based on of cotton offers e.g. B. surface sizing with polyvinyl alcohol (PVA) good liability conditions for Mottled fibers. In this context, the use of mottled fibers brings with one opposite a cylindrical shape increased specific surface but still the benefit of an additional parameter for coding of information.
Eine Erhöhung der Codierungsmöglichkeiten ergibt sich selbst ohne den Einsatz von Merkmalsstoffen, wenn in einem Sicherheitspapier zwei oder mehr Arten von Melierfasern verwendet werden, die unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Da jeder Art von Faser, die durch einen bestimmten Querschnitt charakterisiert ist, ein bestimmter Informationsgehalt zugeordnet werden kann, ergibt sich eine Vielzahl von Codierungsvarianten. Die An- bzw. Abwesenheit einer oder mehrerer Arten von Melierfasern in dem Sicherheitspapier codiert dann eine ganz bestimmte Information.A increase of coding possibilities yourself without the use of feature substances if in one Security paper uses two or more types of mottled fiber that have different cross sections. Because of every kind of fiber characterized by a certain cross section a certain amount of information can be assigned, results a variety of coding variants. The presence or absence one or more types of mottled fibers in the security paper then encodes a very specific piece of information.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden auf dem Sicherheitspapier nicht überlappende Teilbereiche definiert, in denen jeweils eine bestimmte Art von Melierfasern mit bestimmtem Faserquerschnitt angeordnet ist. Eine Codierung kann in diesem Fall durch eine definierte geometrische Anordnungen der Teilbereiche und/oder durch die An- bzw. Abwesenheit der Melierfasern dargestellt werden. Durch die Anordnung in begrenzten Teilbereichen lassen sich die Melierfasern mit den unterschiedlichen Faserquerschnitten einfach lokalisieren. Die Detektion der Melierfasern kann beispielsweise mit optischen Verfahren (z.B. Mikroskop) erfolgen.According to one particularly preferred embodiment partial areas that do not overlap are defined on the security paper, in each of which a specific type of mottled fiber with a specific Fiber cross section is arranged. In this case, coding can through a defined geometric arrangement of the partial areas and / or represented by the presence or absence of the mottled fibers become. Due to the arrangement in limited areas the mottled fibers with the different fiber cross sections are simple locate. The detection of the mottled fibers can, for example with optical methods (e.g. microscope).
Die Teilbereiche, in welchen die Melierfasern angeordnet werden, haben bevorzugt die Form von Streifen, die sich über die gesamte Breite des Sicherheitsdokuments erstrecken. Sie weisen vorzugsweise eine Breite im Bereich von 5 mm bis 30 mm auf. Die Teilbereiche können jedoch auch jede beliebige andere Umrissform, wie rechteckig, rund, oval, sternförmig etc. aufweisen.The Partial areas in which the mottled fibers are arranged prefers the form of strips that extend across the entire width of the Extend security document. They preferably have a width in the range from 5 mm to 30 mm. However, the subareas can also any other shape, such as rectangular, round, oval, star shape etc. have.
Bei der Herstellung von Sicherheitspapier mit Teilbereichen, in denen jeweils eine bestimmte Art von Melierfasern mit bestimmtem Faserquerschnitt angeordnet ist, stellt z. B. das so genannte Wilcox-Verfahren ein geeignetes Verfahren zum Einbringen von Melierfasern in endlosen, streifenförmigen Teilbereichen dar. Die Melierfasern werden in einer wässrigen Suspension aufgeschlämmt und bei der Papierherstellung durch ein Rohr mit spezieller Austrittsdüse auf das sich drehende Sieb nahe der Stelle aufgebracht, an der die Blattbildung auf dem Sieb gerade beginnt. Durch einen innerhalb des Siebs erzeugten Unterdruck wird die Schicht der so aufgebrachten Melierfasern dabei unmittelbar entwässert, wodurch sich die anlagernden Papierfasern fest auf das Sieb legen.at the production of security paper with subareas in which each a specific type of mottled fiber with a specific fiber cross-section is arranged, z. B. the so-called Wilcox process suitable method for introducing mottled fibers into endless, stripe Sub-areas represent. The mottled fibers are in an aqueous Slurry suspension and in papermaking through a tube with a special outlet nozzle on the rotating screen applied near the point where the sheet formation just starts on the sieve. By one generated within the sieve The layer of mottled fibers thus applied becomes negative pressure immediately drained, whereby the attached paper fibers lay firmly on the sieve.
Je nach Art der Codierung werden parallel zueinander mehrere Aufbringstationen für Melierfasern mit unterschiedlichen Faserquerschnitten in der Papiermaschine angeordnet. Die Zuführvorrichtungen der Melierfasern werden dabei entsprechend der aufzubringenden Codierung gesteuert. Besteht die Codierung in der geometrischen Anordnung der mit Melierfasern mit unterschiedlichem Querschnitt versehenen Teilbereiche, so werden die Zuführvorrichtungen zu Beginn der Papierproduktion entsprechend an der Papiermaschine positioniert. Die Melierfaserzufuhr erfolgt anschließend kontinuierlich.ever according to the type of coding, several application stations are used in parallel for mottled fibers arranged with different fiber cross sections in the paper machine. The feeders the mottled fibers are in accordance with the coding to be applied controlled. Is the coding in the geometric arrangement the one with mottled fibers with different cross-sections Sub-areas, so are the feeders at the beginning of paper production on the paper machine accordingly positioned. The mottled fiber is then fed continuously.
Besteht die Codierung ausschließlich oder zusätzlich in der An- oder Abwesenheit einer oder mehrerer Arten von Melierfasern, so muss die Zufuhr dieser Melierfasern entsprechend der Codierung gestoppt werden. Falls sich die Codierung innerhalb der Herstellung einer Papierbahn nicht ändert, genügt es auch hier, die benötigten Zuführvorrichtungen zu Beginn der Produktion entsprechend zu platzieren.Consists the coding only or additionally in the presence or absence of one or more types of mottled fibers, the supply of these mottled fibers must correspond to the coding being stopped. If the coding is within the manufacturing process does not change a paper web, enough it also here, the needed feeders to place accordingly at the start of production.
Das fertig gestellte Sicherheitspapier, das neben der Codierung weitere Sicherheitselemente, wie z. B. einen Sicherheitsfaden oder dergleichen, aufweisen kann, wird anschließend in üblicher Weise weiterverarbeitet, insbesondere bedruckt und in einzelne Sicherheitsdokumente, wie Banknoten, Aktien, Schecks oder dergleichen, zerschnitten.The Completed security paper, which in addition to the coding Security elements such as B. have a security thread or the like can then in more usual Further processed, in particular printed and in individual security documents, such as banknotes, shares, checks or the like, cut up.
Die Erfindung umfasst somit auch ein Wertdokument, wie eine Banknote, eine Aktie, einen Scheck, einen Pass, ein Ausweisdokument oder dergleichen, das ein Sicherheitspapier der beschriebenen Art aufweist.The The invention thus also includes a document of value, such as a banknote, a share, check, passport, ID document or the like, which has a security paper of the type described.
Von der Erfindung umfasst ist auch die Verwendung von Melierfasern zur Herstellung von Sicherheitspapier, wobei die Melierfasern in einer geometrischen Form vorliegen, die eine gegenüber einer zylindrischen Form erhöhte spezifische Oberfläche aufweist.Of the invention also includes the use of mottled fibers for Production of security paper, the mottled fibers in one geometrical shape, which is one versus a cylindrical shape increased has a specific surface.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren auf eine maßstabsgetreue Darstellung verzichtet.embodiments The invention is explained below with reference to the figures. to Better clarity is shown in the figures on a scale Not shown.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
in den
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