CN101519857B - 激发光光角变化致荧光纤维变色的防伪纤维及防伪材料 - Google Patents

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Abstract

本发明激发光光角变化致荧光纤维变色的防伪纤维及防伪材料涉及发光色随激发光照射角度变化而变化的荧光纤维及防伪材料。本发明的防伪纤维由至少二个沿纤维长度方向非扭曲平行延伸的材料组分复合组成，至少一组分含有光致发光材料，其特征在于：所述纤维的至少二个组分在横截面的分布使所述纤维构成对激发光遮挡的激发光遮挡结构和具有定向朝向的定向结构，使所述纤维由自由重力落下到一个与水平面平行的平面上时，在所述平面的上方空间至少存在二个激发光的照射角度A和B，二个角度分别照射到所述纤维上的发光色有明显的视觉差异。本发明在世界上第一次解决了荧光防伪纤维的视觉特征容易印刷细线模仿的世界难题。

Description

激发光光角变化致荧光纤维变色的防伪纤维及防伪材料
技术领域
本发明涉及一种激发光光角变化致荧光纤维变色的防伪纤维及其防伪材料，特别是所述荧光防伪纤维及其所述防伪材料上呈现的荧光防伪纤维是一种发光色随激发光照射角度变化而变化的荧光纤维。
背景技术
荧光防伪纤维纸虽已广泛应用在纸币、护照、邮票以及各类有价证券领域，但造假者用荧光油墨印刷细线模仿其视觉特征时，人的肉眼无法区分，其直接后果是造假者可以轻易绕过高难度的造纸过程而直接用最简单容易的印刷方法进行仿造，这个长期存在的缺陷人们一直渴望解决，但这个世界性的难题一致未能得到解决，已延续了数十年之久。
专利CN1412355中描述了一种双波段发光材料的皮芯型和并列型的纤维，发明目的是分别用不同波长的激发光(分别是365nm和254nm)从任何角度照射所述纤维，当用单频长波365nm激发光源从任何角度照射纸中所述纤维时，纤维显示该种长波发光材料的颜色，当用单频短波254nm激发光源从任何角度照射纸中所述纤维时，纤维显该种短波发光材料的颜色。
这种结构没有价值，因为只要将短波发光材料和长波发光材料混合一起，用更简单的单组份纺丝便能达到完全相同的视觉效果，同样的道理，造假者只要将相同成分的短波荧光油墨和长波荧光油墨混合，就可以和上述长短波荧光纤维完全相同视觉效果的印刷细线，仍然不能解决荧光防伪纤维视觉特征能被印刷模仿的难题。
该专利在实施例2中还顺便提到了一种采用相同波长双组份并列型的园形纤维(权利要求并没要求保护这一特征，推论该发明人并不了解该特征的视觉特征是什么)。
首先该专利并没有提到任何关于该结构可以具有的独特视觉特点——即激发光照射角度变化会导致发光色改变的光学特征带来的视觉效果，更没有说明其发明目的是要解决什么问题，以及也没有阐述其发明效果。事实上，除非是有深入的光致发光材料的发光原理(或者发明人有具体的实际制作)——即发光材料受激发光照射发光的同时又在吸收激发光这一原理，在加上其它系列推论才可能得出激发光照射角度改变会导致该结构纤维发光色改变的结论，单评给出此结构是很难想象出这一结论的。
第二，纤维本身的激发光光角变色的效果必须体现在抄入纸张后仍然存在才有价值，所以结构首先要解决的是纤维抄入纸张后朝向统一的问题，在该专利实施例中，纤维是直线，这样的纤维抄入纸张中相对纸面的朝向是极为混乱的，具体抄纸实验证明，在纸张表面的该纤维(还不考虑埋入纸浆层中的纤维，或者是被造纸压力过程压变形的纤维)也只有15％能产生光角变色，这使得该结构纤维毫无实用价值，反而更容易引起误判。抄入纸张中解决朝向问题必须有三个逻辑思维步骤：1、什么样的形状具有稳定的朝向？2、纤维截面在纸面上应该什么样的朝向激发光光角变色效果最好？3、怎样在工艺上实现使每根纤维都100％地朝希望的方向定向弯曲？由于推论该专利发明人根本不知道该结构会产生激发光光角变色效果，更无从谈起去做后面的推论了。
第三，光角变色纤维抄入纸张中，本发明人在大量的实践中还发现并总结出，当纤维抄入纸张中影响光角变色效果的二大因素：一个是当荧光纤维埋入纸浆层的纸纤维中时，附属在荧光纤维周围的纸纤维对定向照射的激发光会产生漫反射，从而使激发光实际照射在荧光纤维上的激发光方向发生改变，荧光纤维埋入纸浆层越深，这种漫反射影响越严重，激发光的定向性就越差，这会严重影响光角变色效果而导致变色效果消失，若不设法予以克服，其会毫无实用价值；第二个因素是光角变色纤维在抄入纸张过程中有一个受压过程，这个受压过程会导致纤维截面变成扁形，这也会严重影响光角变色效果而导致变色效果消失，若不设法予以克服，会毫无实用价值；该发明权利要求所述的并列形(园形)纤维在本发明人的理论分析和大量的具体实践都证明，该二组分并列结构是无法克服上述二大因素的影响的。
综合上述，该专利不但没有解决这一世界性的难题，同时该专利也没有把解决这个难题作为发明目的，同时也更没有提出解决这个难题还必需要的诸多具体方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合荧光防伪纤维及含有该防伪纤维的防伪材料，其视觉特征依赖于构成纤维的各材料组分在横截面的分布结构和对各组分材料的特别设计，且当所述荧光防伪纤维加入防伪材料中后，特定的分布机构和特别设计的部分能够呈现在防伪材料的表面，当激发光改变照射角度时，防伪材料中的荧光防伪纤维的颜色有明显的变化，该独特的视觉特征使造假者用荧光油墨印刷的细线不能模仿其视觉特征。
本发明的目的是这样来实现的：
本发明是这样来实现的：
一种荧光防伪纤维，所述纤维由在横截面分布的至少二个材料组分复合组成，所述各组分材料沿纤维长度方向非扭曲平行延伸，所述纤维中至少有一个组分含有光致发光材料，其特征在于：所述纤维的至少二个组分在横截面的分布使所述纤维构成对激发光遮挡的激发光遮挡结构和具有定向朝向的定向结构，所述激发光遮挡结构和定向结构使所述纤维由自由重力落下到一个与水平面平行的平面上时，在所述平面的上方空间至少存在二个激发光的照射角度A和B，二个角度分别照射到所述纤维上的发光色有明显的视觉差异，所述视觉差异至少包括以下二种情况：
(1)、当激发光A角度方向照射所述防伪纤维时，所述防伪纤维为发光色M，当激发光B角度方向照射所述防伪纤维时，所述防伪纤维为发光色消失。
(2)、当激发光A角度方向照射所述防伪纤维时，所述防伪纤维为发光色M，当激发光B角度方向照射所述防伪纤维时，所述防伪纤维为发光色N，发光色M与发光色N之间有明显的视觉差异。
进一步，上述方案中，可选择A角度照射的激发光波长与B角度照射的激发光波长相同。
进一步，上述方案中所述的激发光包括但不限于紫外光、红外光。
为了描述方便，以下名词“光角变色”为“激发光照射角度改变导致荧光防伪纤维视觉特征明显的改变”的简称；本发明中的组分相当于构成几何结构的部分的含义。
发现并实现纤维本身的光角变色依赖于各材料组分在横截面的分布结构和对各组分材料的特别设计，构成纤维的一个组分含有光致发光材料，在激发光的照射下其发光的本质是吸收了激发光的能量，这样，如果激发光能量的全部或大部分被该组分的材料吸收后，该组分周围的组分的材料就不能被激发光照到，由此就可以通过对组分材料的选择和分布的设计来实现光角变色；而如果纤维本身的光角变色做到了，但加入如纸张等的防伪材料后如果不具备这样的效果则无法实际应用，要实现抄入纸张层以后仍能可靠的呈现光角变色效果，一个重要的问题之一是解决所述纤维横截面相对纸层表面的稳定一致的朝向，理论分析和具体实验均表明，只要所述激发光遮挡结构和定向结构使所述纤维由自由重力落下到一个与水平面平行的平面上时，在所述平面的上方空间至少存在二个相同波长激发光的照射角度A和B，二个角度分别照射到所述纤维上的发光色有明显的视觉差异，那么当该纤维抄入纸张后，也能产生明显的视觉差异。
进一步，所述视觉差异是由发光色M由有到无，这是一种典型的视觉特征，此时各组分材料中只有一种组分中含有光致发光材料。
另外一种更典型的视觉特征是所述视觉差异是由发光色M变成发光色N，此时各组分材料中至少有二个组分中含有不同发光色的光致发光材料。
优选地，所述各组分均为由熔融复合纺丝工艺形成的细丝，而不是采用涂布或印刷上去的材料，该特征使实现这样结构在工艺上成为可能；该结论是本发明人在对比了大量种类的工艺方式(如印刷方式、涂布方式等等)得出的最佳选择。
进一步，本发明还增加了一个巧妙的设计之处，为了方便人们的识别，上述方案中，就是将所有组分的材料都选择成能透过可见光的材料，以实现人眼在任何角度均能看到纤维上的发光色有明显的视觉差异，不但所述纤维的发光亮度损失最小，这样做的最大好处在于，当激发光改变角度照射所述纤维产生光角变色效果时，人眼在任何方向都能看见，这会使人在具体识别操作时显得十分方便。
为了更方便地描述所述纤维各组分在横截面的结构分布，在以纤维横截面的几何中心为原点设置含有水平轴X轴、垂直轴Y轴的平面座标，当纤维中只有一个组分含有光致发光材料时，所述含有光致发光材料的组分分布在所有Y轴构成的中垂面的左边或右边，且X轴对含有光致发光材料的组分成对称分割；当纤维中有二个含有光致发光材料的组分时，二个含有光致发光材料的组分分别分布在所有Y轴构成的中垂面的左右二边，X轴对二个含光致发光材料的组分成对称分割，二个光致发光材料组分有相同的激发光波长，并呈现出明显不同的发光色。
为了方便描述对纤维的朝向控制，本发明引入纤维截面扁平度的定义：即扁平度等于纤维横截面上在X轴方向上的宽度D与在Y轴方向高度H之比值D/H。
为了控制当纤维横截面抄入纸浆层后的可靠的朝向，当所述纤维横截面的扁平度小于1.5时，所述纤维是选择设计成弯曲纤维，特别是设计成定向的弯曲。定向弯曲纤维是一种优选的定向结构
为了实现纤维的定向弯曲，所述纤维的各组分中至少有二个分别位于Y轴中垂面两边的组分材料的热收缩率不相同。
理论分析和本发明人的大量实验证明，对于扁形纤维，当扁平度≤0.7且为直线时，即具有如图1a所示的横截面的直线纤维，自由落体在与水平面平行的所述平面上的该纤维其朝向几乎100％的是Y轴与所述平面平行，此时在该平面上方的任何方向照射，发光色不会有任何的变化；当直线纤维的扁平度＝1时，例如具有如图2b所示的园形横截面的纤维，若该纤维设计成直线，则该纤维自由落体在所述平面上的纤维Y轴的中垂面的朝向是随机的，与所述平面成任意角度的可能性是相同的，若很多纤维一起落下所述平面时，大量纤维不会产生光角变色效果或产生的光角变色效果十分微弱，只有少数纤维Y轴中垂面方向与所述平面垂直或基本垂直的纤维才有明显的光角变色，本发明人的具体实验结果也与之符合，这种状况不解决会使本发明没有实用价值。
解决这一问题的方法之一是：当所述纤维的扁平度＜1.5时，使纤维绕其某一截面上的Y轴或与其平行的轴弯曲，即使得各Y轴构成的中垂面成弯曲状，这样，纤维自由落下所述平面时，弯曲纤维决定的平面会100％的与所述平面平行，使每根纤维Y轴的中垂面均100％可靠的与所述平面垂直，从而保证了所有在所述平面上的纤维均会产生最佳的光角变色效果。
理论分析和本发明人的具体实验均已证明，上述弯曲纤维自由落在所述平面的朝向的规律与纤维抄入纸浆层中纤维朝向的规律一致。
对于如此细的纤维，在工艺上怎样实现这样的绕Y轴定向弯曲是一个难题，本发明人经过长期研究，十分巧妙的解决了这个难题，方法是构成纤维横截面的所有组分材料中至少有二个分别位于Y轴中垂面两边的组分材料的热收缩率不同，对纤维加温，纤维会十分可靠地绕Y轴的中垂面弯曲。这一发现是一个极大的巧合，其利用不同材料的热收缩率，在纤维分切后用水分散加热弯曲，其弯曲方向刚好与是使纤维绕某Y轴弯曲，从而保证了纤维抄在纸浆层之时纸平面与Y轴垂直，从而真正保证了纸中每根荧光纤维的准确朝向，实现了纸中每根纤维都产生荧光光角变色的效果，使非扁形荧光纤维能实现加入防伪材料后光角变色视觉效果，这一工艺方法是本发明人迷思苦想近二年的结果，极具创造性。
理论分析以及大量的实验证明，所述纤维截面横截面的扁平度＜1.5时，为了使所述纤维抄入纸浆层中获得稳定可靠的朝向，纤维必须是弯曲纤维，弯曲必需沿Y轴或某一平行于Y轴的轴，以使各Y轴构成的中垂面弯曲；当扁平度≥1.5时，所述纤维不弯曲(是直线)也能控制所述纤维抄入纸浆层中的朝向，且为了使纤维成直线，所述各个组分的热收缩率相同或至少其中二个成对称几何分布的组分的热伸长率相同。。
进一步，在上述定义的座标体系中，当所述纤维各组分中有二个组分含有光致发光材料时，为了准确描述所述纤维横截面的遮挡能力，我们在此引入遮挡率的定义：
Z45°＝(1-AN/AM)×100％
见图17，公式中Z45°表示激发光A相对X轴的入射角为45°；
AM为激发光A照射到M发光材料组分上的垂直受光面积；
AN为激发光A照射到N发光材料组分上的垂直受光面积。
当Z45°为100％，光角变色效果好，当Z45°为0，光角变色效果消失。
相同的遮挡率，激发光A相对X轴的入射角越大，如Z70°，纤维的光角变色效果越好。
设计选择，当所述纤维各组分中有二个组分分别含有不同发光色M和N的发光材料时，所述防伪纤维的遮挡率Z45°＝100％。
理论分析和具体实验均表明，当Z45°当小于100％时，光角变色效果会有明显的损失，特别是当所述纤维抄入纸浆层后，由于纸纤维漫反射的影响，这种损失会更明显。
例如图2b所示为二组分圆形并列型纤维，组分2的发光色为M，组分3的发光色为N；见图7，其Z45为83％。所述纤维抄入纸浆层后，叠加上纸纤维漫反射的影响，其光角变色效果会较差。
例如图3b所示为三组分圆形并列形纤维，每个含有光致发光材料组分的表面积与整个纤维表面积的比值小于等于1/4，见图8，其Z45°为100％，所述纤维抄入纸浆层，叠加上纸纤维漫反射的影响，同样的实验条件，其光角变色效果会明显好于图2b所述的二组分圆形并列型纤维结构。
例如图3e所述的三组分圆形皮芯偏心型纤维，每个含有光致发光材料组分的表面积与整个纤维表面积的比值小于等于1/8，见图9，其Z45为100％，所述纤维抄入纸浆层，叠加上纸纤维漫反射的影响，同样的实验条件，其光角变色效果会明显好于图2b所述的二组分圆形并列型纤维结构。
另外，由于抄入纸张中压力和纸纤维漫反射的影响，当纤维中只有一个组分含有光致发光材料时，所述防伪纤维上光致发光材料组分能被激发光照射到的表面积不大于纤维整个表面积的2/5；进一步，这个比值还可以是小于1/5，或者是小于1/8，以及或者是小于1/10。
下面是部分纤维的典型结构：
结构1：所述纤维的横截面由阻隔组分(11)和发光组分(21)二个组分复合组成，其特征在于：所述阻隔组分(11)为不含光致发光材料、既能透过可见光又能阻隔激发光的阻隔材料，发光组分(21)中含有光致发光材料M，发光组分(21)呈现在纤维表面上的面积不大于整个纤维表面积的5分之2。
进一步，上述结构1的方案中，所述纤维为弯曲纤维，纤维沿某一Y轴或其平行轴弯曲，使各Y轴构成Y轴中垂面，为了使纤维沿Y轴形成定向弯曲，组分(11)和组分(21)分布在Y轴中垂面两边，并具有不同的热收缩率；
进一步，上述结构1的方案中，选择所述纤维横截面的扁平度≥1.5，所述纤维为直线纤维，为了使纤维形成直线，阻隔组分(11)和发光组分(21)具有相同的热收缩率。
结构2：所述纤维的横截面由第一发光组分(22)和第二发光组分(32)二个组分并列复合构成，所述组第一发光分(22)中含有光致发光材料M，第二发光组分(32)中含有光致发光材料N，光致发光材料M的发光色与光致发光材料N的发光色有明显的视觉差异，第一发光组分(22)和第二发光组分(32)呈现在纤维表面上的面积各占1/2。
本结构2中，第一发光组分(22)和第二发光组分(32)的激发光波长必须相同，如果激发光波长不同，则二个组分间不能形成遮挡效果，从而不能产生光角变色效果；例如分别选254nm和365nm波长的激发光材料，无论采用市面上普及的单波长紫外识别灯，还是采用双波长的激发光灯源，均不能产生光角变色效果。
进一步，上述结构2的方案中，选择所述纤维为弯曲纤维，纤维沿Y轴或其平行轴弯曲，各Y轴形成Y轴中垂面，为了使纤维沿Y轴定向弯曲，第一发光组分(22)和第二发光组分(32)分别位于Y轴中垂面两边，并具有不同的热收缩率。
上述结构2的方案中，当所述纤维横截面的扁平度≥1时，其遮挡率Z45°会迅速下降，从而使光角变色效果迅速下降。故可以得出这样结论，上述结构2不能选用扁形纤维，因而不能设计成直线纤维。
结构3：所述纤维的横截面由阻隔组分(13)、第一发光组分(23)和第二发光组分(33)三个组分复合构成，所述阻隔组分(13)为不含光致发光材料、能透过可见光又含有阻隔激发光的阻隔材料，第一发光组分(23)中含有光致发光材料M，第二发光组分(33)中含有光致发光材料N，光致发光材料M的发光色与光致发光材料N的发光色有明显的视觉差异。
上述结构3二个发光组分(23)和(33)最好选择具有相同的激发光波长的发光材料，这样对阻隔材料(13)以及激发光源的要求较低；若所述二个发光组分选择不同的激发光波长的发光材料，例如分别选254nm和365nm波长的激发光材料，则必须要求阻隔材料(13)必须同时吸收二种激发光、且目前市面上普及的紫外识别灯几乎全是单波长的，单波长的激发光灯源对于结构3是不会有光角变色效果的，所以激发光源必须同时发射二种激发光双波长光源，这在实际应用中是很困难的。
进一步，上述结构3的方案中，选择所述纤维为弯曲纤维，纤维沿Y轴或其平行轴弯曲，各Y轴形成Y轴中垂面方向，为了使纤维沿Y轴形成定向弯曲，第一发光组分(23)和第二发光组分(33)分别位于Y轴中垂面两边，并具有不同的热收缩率。
进一步，上述结构2的方案中，选择所述纤维横截面的扁平度≥1.5，所述纤维为直线纤维，为了使纤维形成直线，至少第一发光组分(23)和第二发光组分(33)具有相同的热收缩率。
结构4：所述纤维的横截面由阻隔组分(14)、发光组分(24)和透光组分(44)三个组分复合构成，所述阻隔组分(14)为不含光致发光材料、既能透过可见光又能阻隔激发光的阻隔材料，发光组分(24)中含有光致发光材料M，透光组分(44)为既能透过激发光和又能透过可见光的材料，阻隔组分(14)和透光组分(44)分别为半个圆形或半个扁形等等，阻隔组分(14)和透光组分(44)并列排列，发光组分(24)位于截面中间。
进一步，上述结构4的方案中，选择所述纤维为弯曲纤维，纤维沿Y轴或其平行轴完全，各Y轴构成Y轴中垂面，为了使纤维沿Y轴形成定向弯曲，阻隔组分(14)和透光组分(44)具有不同的热收缩率。
进一步，上述结构4的方案中，选择所述纤维横截面的扁平度≥1.5，所述纤维为直线纤维，为了使纤维形成直线，至少阻隔组分(14)和透光组分(44)具有相同的热收缩率。
进一步，为了减小甚至消除纸纤维漫反射对所述纤维光角变色效果的影响，上述结构4的方案中，选择所述透光组分(44)硬度低于所述发光组分(24)。
结构5：所述纤维的横截面由第一发光组分(25)、第二发光组分(35)和透光组分(45)三个组分复合构成，所述第一发光组分(25)中含有光致发光材料M，第二发光组分(35)中含有光致发光材料N，光致发光材料M的发光色与光致发光材料N的发光色有明显的视觉差异，透光组分(45)为既能透过激发光和又能透过可见光的材料，第一发光组分(25)和第二发光组分(35)分别为半个扁形且并列构成扁形，透光组分(45)为园形或扁形，透光组分(45)为既能透过激发光和又能透过可见光的材料，第一发光组分(25)和第二发光组分(35)的组成的扁形包含在透光组分(45)的扁形的中间，透光组分(45)扁平方向与X轴平行，第一发光组分(25)和第二发光组分(35)的交界面与X轴垂直。
本结构5中，与上述结构2相同的原理，第一发光组分(25)和第二发光组分(35)的激发光波长必须相同。
进一步，上述结构5的方案中，选择所述纤维为弯曲纤维，纤维沿Y轴或其平行轴弯曲，各Y轴构成Y轴中垂面向，为了使纤维沿Y轴形成定向弯曲，第一发光组分(25)与第二发光组分(35)具有不同的热收缩率。
进一步，上述结构5的方案中，选择所述纤维横截面的扁平度≥1.5，所述纤维为直线纤维，为了使纤维形成直线，至少第一发光组分(25)与第二发光组分(35)具有相同的热收缩率。
进一步，为了减小甚至消除纸纤维漫反射对所述纤维光角变色效果的影响，上述结构5的方案中，所述透光组分(45)的硬度分别低于和第一发光组分(25)与第二发光组分(35)。
结构6：所述纤维的横截面由阻隔组分(16)、第一发光组分(26)、第二发光组分(36)和透光组分(46)四个组分复合构成，所述阻隔组分(16)为不含光致发光材料、既能透过可见光又能阻隔激发光的阻隔材料，第一发光组分(26)中含有光致发光材料M，第二发光组分(36)中含有光致发光材料N，光致发光材料M的发光色与光致发光材料N的发光色有明显的视觉差异，透光组分(46)为既能透过激发光和又能透过可见光的材料，阻隔组分(16)位于透光组分(46)之间并列排列形成二个交界面，所述交界面与X轴垂直，第一发光组分(26)和第二发光组分(36)分别位于二个交界面的中间，第一发光组分(26)与第二发光组分(36)具有不同的热收缩率，以实现所述纤维沿Y轴的中垂面方向弯曲。
在上述所有结构中，可选择纤维横截面为扁形的直线纤维制作成连续长的安全线。
为了进一步方便识别，选择所述弯曲纤维为封闭圆形；所述纤维弯曲成一个封闭的圆形后，当激发光从任何角度照射时，靠近激发光方向的圆弧是一种发光色，不靠近激发光方向的另一半圆弧是另一种发光色；或者是靠近激发光方向的圆弧不发光，不靠近激发光方向的另一半圆弧发光。这是一种独特的视觉特征，在识别的操作上有很大的方便性。封闭的圆形纤维解决了这样一个难题，就是当纤维是一条直线或是一条不太弯曲的曲线时，激发光的照射角度必须基本垂直于纤维长度方向改变才能才产生明显的光角变色效果，而封闭的园形纤维可以使激发光在任何方向移动都会使纤维产生光角变色效果，从而是识别操作更具方便性和随意性。
理论分析和具体实验均证明，当纤维横截面的扁平度≥1.5，所述纤维可以不弯曲而是直线时，所述纤维抄入纸浆层后的朝向同样会获得稳定的控制。
一种含有荧光防伪纤维的防伪材料，防伪材料是纸张或塑料薄膜，其特征在于，所述防伪材料上的所述荧光防伪纤维的横截面各组分结构分布、各组分材料的光学性质以及防伪纤维横截面与防伪材料表面的相对位置，能使在所述防伪材料的一个表面上至少存在二个激发光的照射角度照射防伪材料上所述防伪纤维时有明显得视觉差异。
进一步，所述防伪材料中含有上述防伪纤维方案中所述的所有防伪纤维，这些防伪纤维的方案均能实现当所述防伪纤维抄入纸浆层后呈现光角变色的效果。
为了消除或减小纸纤维的漫反射对所述纤维光角变色效果的影响，所述纸张含有防伪纤维的纸浆层中加入了激发光的阻隔材料，以实现屏蔽掉因埋入纸浆层过深纸纤维漫反射导致光角变色效果差的荧光防伪纤维的目的。
进一步，选择激发光的阻隔材料是钛白粉。钛白粉既是一种增白材料，有可以提高纸张的遮盖力，同时又有很好的紫外光吸收效果。
所述钛白粉在纸浆层的含量不低于5％。
还可以选择其它性质的激发光吸收剂，如UV327等。
也可以选择对纸纤维进行激发光吸收剂的染色或包敷，以实现纸纤维本身具有激发光的阻隔效果。
对多层纸浆复合的纸或纸板，为了节约成本，只需在分布有荧光防伪纤维的纸浆层中加入激发光的阻隔材料。
另外，为了消除纸纤维漫反射的影响，所述纸张至少由二层纸浆层复合而成，其中含有防伪纤维的纸浆层的定量不大于30g/m2，以实现降低甚至消除纸纤维漫反射对所述荧光防伪纤维光角变色效果的不利影响。
也可以是，所述纸张至少由二层纸浆层复合而成，其中防伪纤维分布在表层纸浆层与其它纸浆层之间，表层纸浆层的定量不超过25g/m2。
进一步，所述防伪材料是纸张，其特征在于，所述纸张至少由三层纸浆层复合而成，其中含有防伪纤维的纸浆层分布在表层纸浆层与其它纸浆层之间，表层纸浆层的定量不超过25g/m2，含有防伪纤维的纸浆层的定量不超过20g/m2。
塑料薄膜由于没有漫反射影响光角变色效果的问题。
发明效果
1、本发明在世界上第一次解决了荧光防伪纤维的视觉特征容易印刷细线模仿的世界难题，采用本发明后，能迫使不在可能绕过高难度的造纸门槛而进行伪造；
2、在本发明中，本发明人巧妙的利用了二种热收缩率不同的材料，创造性的解决了纤维定向弯曲的工艺，使定向弯曲纤维生产简便易行；
3、本发明采用了对各个组分全透可见光的设计理念，使肉眼在任何方向上都能方便明显的观察到荧光纤维的光角变色；
4、本发明结合对现有纺丝设备现状的深刻了解，设计出了横截面为扁形(D/H＞1.5)直线性的光角变色(只能是有发光色M变成发光色N)的纤维，这种纤维只有三组份纺丝机才能制造出来，而三组份的纺丝机不是一种现有的纺丝设备，必须专门制造，这样结构对应的设备可以形成独家拥有，对纤维生产的源头控制起到很好的效果，从而更进一步的提高了纤维材料本身的防伪效果。
5、光角变色纤维的变色不仅要依赖于纤维组分构成的立体截面的形状，还要依赖于激发光的照射方向，所以当纤维抄入纸浆层中会面临二个局限，第一个局限使造纸压力会使纤维截面扁形，第二个局限是纤维荧光纤维周围的纸纤维对入射的激发光会产生漫反射从而导致激发光改变，当荧光纤维上面覆盖的纸纤维越多时，这种漫反射对激发光方向的改变越大，为了降低上述二个因数的影响，在本发明中本发明人对此采用了许多特别纤维横截面的设计，并经过反复的实验论证分析，筛选出了一些特别的截面，降低甚至消除了上述二个因数的影响，从而使其被实际应用成为可能。
附图说明
图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f为一个组分含有发光材料的二组分纤维的横截面图。
图2a、图2b为二个组分均含有发光材料的二组分纤维横截面图。
图3a、图3b、图3c、图3d、图3e，图3f为二个组分含有发光材料的三组分纤维的横截面图。
图4a、图4b、图4c、图4d为一个组分含有发光材料、一个组分含有激发光吸收材料以及一个组分为透明材料的三组分纤维的横截面图。
图5a、图5b、图5c、图5d、图5e、图5f为一个组分为透明材料、二个组分含有发光材料的三组分纤维的横截面图。
图6为一个组分为透明材料、一个组分含有激发光吸收材料以及二个组分含有不同发光材料且具有不同的热收缩率的四组分弯曲纤维的横截面图和垂直于Y轴的上视图。
图7、图8、图9为各种纤维横截面的激发光遮挡率示意图。
图10为分布有防伪纤维的防伪纸的截面示意图。
具体实施方式
实施例1：图1a，图1b，图1c，图1d，图1e，图1f为一个组分含有发光材料的二组分纤维的横截面图。
纤维的横截面由阻隔组分11和发光组分21二个组分复合组成，这两个组分在横截面上并列分布，在纤维长度方向上非扭曲平行延伸。阻隔组分11为不含光致发光材料、既能透过可见光又能阻隔激发光的吸收材料，吸收材料中的吸收频谱至少包含了发光材料的激发波长；发光组分21中含有光致发光材料M，在横截面上位于中垂轴Y轴的一边，横截面的水平轴X轴平分光致发光材料M位于横截面的部分。优选地，发光组分21呈现在纤维表面上的面积不大于整个纤维表面积的5分之2。
图1a、图1b、图1d、图1e所示纤维中，纤维横截面的扁平度≤1，为了使纤维沿Y轴或其平行轴定向弯曲，使各横截面的Y轴构成弯曲Y轴中垂面，阻隔组分11和发光组分21具有不同的热收缩率，例如选择组分1为含有紫外吸收剂的PET材料，组分2为含有红色荧光材料的PBT材料。
图1c、图1f所示纤维中，纤维横截面的扁平度≥1.5，例如选择阻隔组分11为含有紫外吸收剂的PET材料，发光组分21为含有红色荧光材料的PET材料；或者是选择阻隔组分11为含有本身具有紫外吸收效果的PEN材料，发光组分21为含有红色荧光材料的PET材料。
上述材料中，不要选择具有遮挡可见光效果的消光纤维材料。
当激发光从A角度照射时，阻隔组分11的吸收了全部激发光的能量，因此相当于挡住了激发光直接照射到相邻发光组分21上，也即相当于阻隔组分11本身形成了遮挡结构，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均看不见纤维发光；当激发光从B角度照射时，激发光直接照射到发光组分21上产生发光色M，发光色M又能透过发光组分21从纤维的任何方向透射出来，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均能看见纤维发光色M。
本实施例1中，发光组分21之所以露出纤维表面的组分较少，主要目的是要提高纤维抄入纸张中的消除纸纤维漫反射致激发光散射影响光角变色效果和造纸压力致纤维截面变形影响光角变色效果；图1a、图1b、图1c中纤维发光组分21为扁形露出纤维表面多，相对图1d、图1f中纤维发光组分21为园形露出纤维表面少的发光亮度好，但其遮挡效果、消除纸纤维漫反射的影响以及消除造纸压力致纤维截面变形的影响，后者更强。
本实施例1中二组分复合纤维所述结构只适应于发光色消失的视觉特征设计。
实施例2：具有图2a、图2b横截面的纤维由第一发光组分22和第二发光组分32二个组分并列复合构成，这两个组分在横截面上并列分布，在纤维长度方向上非扭曲平行延伸，由于纤维横截面的扁平度≤1，因此所表达的纤维为二组分弯曲纤维，第一发光组分22中含有光致发光材料M，第二发光组分32中含有光致发光材料N，光致发光材料M的发光色和光致发光材料N有相同的激发光波长，但发光色M和发光色N有明显的视觉差异；两组分在横截面上分别位于中垂轴Y轴的一边，横截面的水平轴X轴平分两组分位于横截面的部分，第一发光组分22和第二发光组分32呈现在纤维表面上的面积各占1/2。
选择第一发光组分22为含有蓝色荧光材料的PET材料，第二发光组分32为含有红色荧光材料的PBT材料。上述材料中，不要选择具有遮挡可见光效果的消光纤维材料加入荧光材料。
当激发光从A角度照射，激发光直接照射到第一发光组分22产生发光色M，第一发光组分22中的光致发光材料M产生发光色M的同时又吸收了激发光的能量从而阻止了激发光透过第一发光组分22照射到第二发光组分32上，相当于第一发光组分22构成了遮挡结构挡住了激发光直接照射到第二发光组分32上，第二发光组分32是透可见光的，发光色M能透过第二发光组分32从纤维的任何方向透射出来，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均可以看见发光色M；当激发光从B角度照射，激发光直接照射到第二发光组分32产生发光色N，第二发光组分32中的光致发光材料N产生发光色N的同时又吸收了激发光的能量从而阻止了激发光透过第二发光组分32照射到第一发光组分22上，相当于第二发光组分32形成了遮挡结构挡住了激发光直接照射到第一发光组分22上，第一发光组分22是透可见光的，发光色N能透过第一发光组分22从纤维的任何方向透射出来，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均可以看见发光色N。
大量的实验证明，本实施例2的二组分结构的二种发光色的光角变色结构的对消除纸纤维漫反射致激发光散射影响光角变色效果和造纸压力致纤维截面变形影响光角变色效果的能力较差，在造纸压力较大或埋入纸浆层中较深时，难有光角变色效果。
本实施例2所述两组分结构中，如果增大扁平度，以消除纸纤维漫反射致激发光散射和造纸压力对光角变色的影响，但当扁平度≥1.2时，其遮挡率Z45小于70％，抄入纸浆层后难以产生光角变色效果，故所述结构实用价值不大，也就是说，不能形成有效的激发光遮挡结构。
实施例3：图3a、图3b、图3c、图3d、图3e、图3f为其中二个组分含有发光材料的三组分纤维的横截面图，
所述为不含光致发光材料、既能透过可见光又能阻隔激发光的吸收材料，吸收材料中的吸收频谱包含了发光材料的激发波长，第一发光组分23中含有光致发光材料M，第二发光组分33中含有光致发光材料N，光致发光材料M的发光色与光致发光材料N有相同的激发光波长，但发光色有明显的视觉差异，在横截面上第一发光组分23和第二发光组分33位于Y轴的两边，实施例3的各图显示了优选的方式：该两组分以Y轴对称分布，且X轴平分两组分在横截面的部分，两组分中间为阻隔组分13，三组分沿纤维长度方向非扭曲平行延伸。
图3a、图3b、图3d、图3e所示纤维的扁平度≤1，为绕Y轴或Y轴平行轴弯曲以使各横截面构成弯曲中垂面的纤维，定向弯曲的方式与前面的弯曲纤维相同，包括第一发光组分23和第二发光组分33热伸长率相同。选择组分阻隔13为含有紫外吸收剂的PBT材料，第一发光组分23为含有蓝色荧光粉的PBT材料，第二发光组分33为含有红色荧光粉的PET材料。上述材料中，阻隔组分13还可选择本身具有紫外吸收效果的PEN材料，所有组分不要选择具有遮挡可见光效果的消光纤维材料。
图3c、图3f所示纤维的扁平度≥1.5，为直线纤维，第一发光组分23和第二发光组分33热伸长率相同，选择阻隔组分13为含有紫外吸收剂的PBT材料，第一发光组分23为含有蓝色荧光粉的PBT材料，第二发光组分33为含有红色荧光粉的PBT材料。上述材料中，阻隔组分13还可选择本身具有紫外吸收效果的PEN材料，所有组分不要选择具有遮挡可见光效果的消光纤维材料。
当激发光从A角度照射，激发光直接照射到第一发光组分23和阻隔组分13产生发光色M，第二发光组分23中的光致发光材料M产生发光色M的同时与阻隔组分13共同吸收了激发光的能量从而阻止了激发光透过第一发光组分23和阻隔组分13照射到第二组分33上，相当于阻隔组分13和第一发光组分23构成了遮挡结构挡住了激发光直接照射到第二发光组分33上，发光色M又能透过第二发光组分33从纤维的任何方向透射出来，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均可以看见发光色M；当激发光从B角度照射时，激发光直接照射到第二发光组分33和阻隔组分13产生发光色N，第二发光组分33中的光致发光材料N产生发光色N的同时与阻隔组分13共同吸收了激发光的能量，从而阻止了激发光射到第一发光组分23上，相当于阻隔组分13和第二发光组分构成遮挡结构挡住了激发光直接照射到第一发光组分23上，发光色N又能透过第二发光组分33从纤维的任何方向透射出来，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均可以看见发光色N。
本实施例3所述结构在的纤维受压变形后仍然保持很好光角变色效果、消除纸纤维漫反射影响能力更强，光致发光材料第一和第二发光组分23和33之所以露出纤维表面的组分很少，主要目的是要提高纤维抄入纸张中的消除纸纤维漫反射影响、消除造纸压力的影响的能力；图3a、图3b、图3c中纤维第一、第二发光组分23和33为扁形露出纤维表面相对多，相对图3d、图3e、图3f中纤维第一、第二发光组分23和33为圆形露出纤维表面相对少的发光亮度好，但其消除纸纤维漫反射影响、消除造纸压力影响的能力后者更强。
大量的实验证明，本实施例3所述三组分复合纺丝结构的二种发光色的光角变色结构，其消除纸纤维漫反射影响、消除造纸压力致纤维截面变形影响光角变色的能力，相对二组分复合纺丝结构会更强，才真正具有实用价值。
实施例4：图4a、图4b、图4c、图4d显示的纤维为弯曲纤维，所述纤维的横截面由阻隔组分14、发光组分24和透光组分44三个组分复合构成，三个组分沿纤维长度方向非扭曲平行延伸。在横截面上三组分的分布是：发光组分24与透光组分44之间设置透光组分44，实施例4显示了优选的三组分的分布：即阻隔组分1424与透光组分44分别位于Y轴一边，并被Y轴均分，三组分均被X轴均分，同时位于中心的发光组分24也被Y轴均分。所述阻隔组分14为不含光致发光材料、既能透过可见光又能阻隔激发光的吸收材料，吸收材料的吸收频谱至少包含了发光材料的激发波长，发光组分24中含有光致发光材料M，透光组分44为既能透过激发光和又能透过可见光的材料，优选地，阻隔组分14和透光组分44为分别的半个圆形或半个扁形且并列复合，发光组分24位于阻隔组分14和透光组分44交界面中间。
图4a、图4b所示纤维的扁平度≤1，为绕Y轴或其平行轴弯曲纤维，其各横截面的Y轴构成弯曲的Y轴中垂面，可以是阻隔组分14和透光组分44为具有不同热伸长率的材料。选择阻隔组分14为含有紫外吸收剂的PBT材料，发光组分24为含有红色荧光粉的PBT材料，透光组分44为的大有光PET透明材料。上述材料中，阻隔组分14还可选择本身具有紫外吸收效果的PEN材料，所有组分不要选择具有遮挡可见光效果的消光纤维材料；组分还不能选用大有光的PEN透明材料，因为PEN尽管可以透过可见光，但却能吸收紫外光。
图4c、图4d所示纤维的扁平度≥1.5，为直线纤维，阻隔组分14和透光组分44的热伸长率要相同，选择阻隔组分14为含有紫外吸收剂的PBT材料，发光组分24为含有红色荧光粉的PBT材料，透光组分44为的大有光PBT透明材料。上述材料中，阻隔组分14还可选择本身具有紫外吸收效果的PEN材料，所有组分不要选择具有遮挡可见光效果的消光纤维材料；组分还不能选用大有光的PEN透明材料，因为PEN尽管可以透过可见光，但却能吸收紫外光。
当激发光从A角度照射，阻隔组分14全部吸收激发光能量，相当于形成遮挡结构挡住了激发光直接照射到发光组分24上，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均看不见纤维发光；当激发光从B角度照射时，激发光透过透光组分44照射到发光组分24上产生发光色M，阻隔组分14和透光组分44均能透过可见光，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均能看见纤维发光色M。
此结构的消除纸纤维漫反射影响的能力极强，纤维受压变形后仍然有很强的光角变色能力，更可取的时，当透光组分44能在造纸压力作用下纸纤维与透光组分44能紧密结合而产生透明效果，从而产生进一步避免了发光组分24周围纸纤维漫反射的影响。
实施例5：图5a、图5b、图5c、图5d、图5e、图5f为一个组分为透明材料、二个组分含有发光材料的三组分纤维的横截面图，三组分沿纤维长度方向非扭曲延伸。所述纤维的横截面由第一发光组分25、第二发光组分35和透光组分45三个组分复合构成，第一发光组分25中含有光致发光材料M，第二发光组分35中含有光致发光材料N，光致发光材料M的发光色与光致发光材料N有相同的激发光波长，但发光色有明显的视觉差异，透光组分45为既能透过激发光和又能透过可见光的材料。三组分在横截面上的分布是：第一发光组分25和第二发光组分35分别为半个扁形或半个圆形且并列构成扁形或圆形，透光组分45为圆形或扁形，第一发光组分25和第二发光组分35并列复合组成的扁形或圆形位于在阻隔组分45扁形的中间，透光组分45如果是扁平结构则扁平方向与X轴平行，第一发光组分25和第二发光组分35的交界面与X轴垂直，优选地，第一发光组分25和第二发光组分35被Y轴平分，各组分均被X轴平分。
图5a、图5c、图5e所述纤维的扁平度≤1，为绕Y轴或其平行轴弯曲的纤维，各横截面的Y轴构成弯曲中垂面，第一发光组分25和第二发光组分35具有不同的热伸长率，选择第一发光组分25为含有蓝色荧光粉的PEN材料，选择第二发光组分35为含有红色荧光粉的PEN材料，透光组分45为的大有光PP透明材料，PP的硬度远低于PEN和PET的硬度；所有组分不要选择具有遮挡可见光效果的消光纤维材料；透光组分45还不能选用大有光的PEN透明材料，因为PEN尽管可以透过可见光，但却能吸收紫外光。
图5b、图5d、图5f所示纤维的扁平度≥1.5，为直线纤维，选择第一发光组分25为含有蓝色荧光粉的PEN材料，第一发光组分25为含有红色荧光粉的PEN材料，透光组分45为的大有光PBT透明材料；所有组分不要选择具有遮挡可见光效果的消光纤维材料；透光组分45还不能选用大有光的PEN透明材料，因为PEN尽管可以透过可见光，但却能吸收紫外光。
当激发光从A角度照射时，激发光透过透光组分45照射到第一发光组分25上产生发光色M，第一发光组分25中的光致发光材料M产生发光色M的同时也吸收了激发光的能量从而阻止激发光透过第一发光组分25照射到第二组分35上，相当于第一发光组分25构成了遮挡结构也挡住了激发光直接照射到第二发光组分35上，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均可以看见发光色M；当激发光从B角度照射，激发光透过透光组分45照射到第二发光组分35，第二发光组分35中的光致发光材料N产生发光色N的同时也吸收了激发光的能量从而阻止激发光透过第二发光组分35中照射到第一发光组分25上，相当于第一发光组分35形成了遮挡结构挡住了激发光直接照射到第一发光组分25上，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均可以看见发光色N。
本实施例5中图5a、图5b所述结构的消除纸纤维漫反射影响的能力极强，且受压变形后仍然有很强的光角变色效果，可取的是纤维截面第一发光组分25和第二发光组分35的组成的扁形即使在受压变形后仍会保持为扁形，至多是圆形，这样仍然有很好的凹凸遮挡结构；更可取的时，在造纸压力作用下纸纤维与透光组分45能紧密结合而产生透明效果，从而产生进一步避免了第一发光组分25和第二发光组分35周围纸纤维漫反射效果对激发光方向性的影响。
本实施例5中图5c、图5d所述结构第一发光组分25和第二发光组分35位于透光组分45内的中心部位，这种结构消除纸纤维漫反射影响的能力极强，受压变形后仍然有很强的光角变色效果，可取的是如果透光组分45材料的相对软，第一发光组分25和第二发光组分35的材料相对硬，这样，即使纤维截面受压，由于透光组分45材料的相对软，受压变形的主要是透光组分45，而相对硬的第一发光组分25和第二发光组分35的材料不变形或变形很小，更可取的是，在造纸压力作用下纸纤维与透光组分45能紧密结合而产生透明效果，从而产生进一步避免了第一发光组分25和第二发光组分35周围纸纤维漫反射效果对激发光方向性的影响。
本实施例5中图5e、图5f所述结构与本实施例5上述结构相似，不同的是第一发光组分25和第二发光组分35分别为半个圆形且并列构成扁圆形，这样在纺丝时容易掌握，其功能与本实施例5的上述结构相似。
实施例6：图6横截面表达的纤维为弯曲纤维，所述纤维的横截面由阻隔组分16、第一发光组分26、第二发光组分36和透光组分46四个组分复合构成，四组分沿纤维长度方向非扭曲并列延伸。所述阻隔组分16为不含光致发光材料、既能透过可见光又能阻隔激发光的吸收材料，吸收材料中的吸收频谱至少包含了发光材料的激发波长，第一发光组分26中含有光致发光材料M，第二发光组分36中含有光致发光材料N，光致发光材料M的发光色与光致发光材料N有相同的激发光波长，但发光色有明显的视觉差异，透光组分46为既能透过激发光和又能透过可见光的材料。在纤维横截面上，阻隔组分16位于透光组分46之间并列复合形成二个交界面，所述交界面与X轴垂直，第一发光组分26和第二发光组分36分别位于二个交界面的中间，优选地，各组分形成的结构被X、Y轴平分。
当激发光从A角度照射，激发光透过透光组分46照射到第一发光组分26上产生发光色M，第一发光组分26与阻隔组分16同时吸收了激发光的能量从而阻止了激发光透过第一发光组分26和阻隔组分16照射到组分36上，相当于这两个组分形成了遮挡结构挡住了激发光照射到第二发光组分36上，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均可以看见发光色M；当激发光从B角度照射，激发光透过透光组分46照射到第二发光组分36上产生发光色N，第二发光组分36与阻隔组分16同时吸收了激发光的能量从而阻止了激发光透过第二发光组分36和阻隔组分16照射到组分26上，相当于两组分形成遮挡结构挡住了激发光照射到第一发光组分26上，此时人的肉眼从纤维的任何方向观察均可以看见发光色N。
本实施例6所述结构对消除所述结构的消除纸纤维漫反射影响的能力极强，受压变形后仍然有很强的光角变色效果，可取得是左右二边的阻隔组分16对周围纸纤维漫反射起到吸收作用，中间透光组分46与纤维压紧后能产生透明。
上述结构纤维的长度通常不超过8mm，截面宽度D通常不超过250um，高度H通常不超过120um。
对于横截面为扁形的直线纤维，其可以制成连续长的安全线。
实施例7：图10显示了一种含有上述防伪纤维的二层纸浆层结构的防伪纸，其特征是上层纸浆层的定量为15g/m2，下层纸浆层为60g/m2，所述防伪纤维分布在上层纸浆层中，当从上层纸浆层上表面上方用激发光照射防伪纸内的防伪纤维，则具有上述防伪效果。

Claims (33)

1.一种荧光防伪纤维，所述纤维由在横截面分布的至少二个材料组分复合组成，各组分材料沿纤维长度方向非扭曲平行延伸，所述纤维中至少有一个组分含有光致发光材料，其特征在于：所述纤维的至少二个组分在横截面的分布使所述纤维构成对激发光遮挡的激发光遮挡结构和具有定向朝向的定向结构，所述激发光遮挡结构和定向结构使所述纤维由自由重力落下到一个与水平面平行的平面上时，在所述平面的上方空间至少存在二个激发光的照射角度A和B，二个角度分别照射到所述纤维上的发光色有明显的视觉差异，所述视觉差异至少包括以下二种情况：
(1)、当激发光A角度方向照射所述防伪纤维时，所述防伪纤维为发光色M，当激发光B角度方向照射所述防伪纤维时，所述防伪纤维为发光色消失，
(2)、当激发光A角度方向照射所述防伪纤维时，所述防伪纤维为发光色M，当激发光B角度方向照射所述防伪纤维时，所述防伪纤维为发光色N，发光色M与发光色N之间有明显的视觉差异；
所述纤维的各组分材料均能透过可见光，以保证人眼在任何角度均能看到纤维上的发光色有明显的视觉差异，
A角度照射的激发光波长与B角度照射的激发光波长相同。
2.根据权利要求1所述的防伪纤维，其特征在于，为了实现制造的可能性，所述各组分均为由熔融复合纺丝工艺形成的细丝。
3.根据权利要求1或2所述的荧光防伪纤维，其特征在于：以纤维横截面的几何中心为原点设置含有水平轴X轴、垂直轴Y轴的平面座标，当纤维中只有一个组分含有光致发光材料时，所述含有光致发光材料的组分分布在Y轴的左边或右边，且X轴对含有光致发光材料的组分成对称分割；当纤维中有二个含有光致发光材料的组分时，二个含有光致发光材料的组分分别分布Y轴的左右二边，X轴对二个含光致发光材料的组分成对称分割，二个光致发光材料组分有相同的激发光波长，并呈现出明显不同的发光色。
4.根据权利要求1或2所述的荧光防伪纤维，其特征在于，当纤维的扁平度＜1.5时，所述纤维为弯曲纤维，纤维沿Y轴或其平行轴方向弯曲，使各横截面的Y轴构成弯曲的Y轴中垂面，为了使纤维沿Y轴形成定向弯曲，所述各个组分中，至少有二个组分分别位于Y轴中垂面两边，且热伸长率不同；或者是当纤维的扁平度≥1.5时，所述纤维为直线纤维，且为了使纤维成直线，所述各个组分的热收缩率相同或至少其中二个成对称几何分布的组分的热伸长率相同；其中所述扁平度为纤维横截面上在X轴方向上的宽度D与在Y轴方向高度H之比值D/H。
5.根据权利要求3所述的荧光防伪纤维，其特征在于，当纤维的扁平度＜1.5时，所述纤维为弯曲纤维，纤维沿Y轴或其平行轴方向弯曲，使各横截面的Y轴构成弯曲的Y轴中垂面，为了使纤维沿Y轴形成定向弯曲，所述各个组分中，至少有二个组分分别位于Y轴中垂面两边，且热伸长率不同；或者是当纤维的扁平度≥1.5时，所述纤维为直线纤维，且为了使纤维成直线，所述各个组分的热收缩率相同或至少其中二个成对称几何分布的组分的热伸长率相同；其中所述扁平度为纤维横截面上在X轴方向上的宽度D与在Y轴方向高度H之比值D/H。
6.根据权利要求1或2所述的荧光防伪纤维，其特征在于，当所述纤维各组分中有二个组分分别含有不同发光色M和N的发光材料时，所述防伪纤维的遮挡率Z45°＝100％；当所述纤维各组分中只有一个组分含有发光材料时，所述防伪纤维上光致发光材料组分能被激发光照射到的表面积不大于纤维整个表面积的2/5，所述遮挡率Z45°＝(1-AN/AM)×100％，公式中Z45°表示激发光A相对X轴的入射角为45°，AM为激发光A照射到M发光材料组分上的垂直受光面积，AN为激发光A照射到N发光材料组分上的垂直受光面积。
7.根据权利要求3所述的荧光防伪纤维，其特征在于，当所述纤维各组分中有二个组分分别含有不同发光色M和N的发光材料时，所述防伪纤维的遮挡率Z45°＝100％；当所述纤维各组分中只有一个组分含有发光材料时，所述防伪纤维上光致发光材料组分能被激发光照射到的表面积不大于纤维整个表面积的2/5，所述遮挡率Z45°＝(1-AN/AM)×100％，公式中Z45°表示激发光A相对X轴的入射角为45°，AM为激发光A照射到M发光材料组分上的垂直受光面积，AN为激发光A照射到N发光材料组分上的垂直受光面积。
8.根据权利要求4所述的荧光防伪纤维，其特征在于，当所述纤维各组分中有二个组分分别含有不同发光色M和N的发光材料时，所述防伪纤维的遮挡率Z45°＝100％；当所述纤维各组分中只有一个组分含有发光材料时，所述防伪纤维上光致发光材料组分能被激发光照射到的表面积不大于纤维整个表面积的2/5，所述遮挡率Z45°＝(1-AN/AM)×100％，公式中Z45°表示激发光A相对X轴的入射角为45°，AM为激发光A照射到M发光材料组分上的垂直受光面积，AN为激发光A照射到N发光材料组分上的垂直受光面积。
9.根据权利要求5所述的荧光防伪纤维，其特征在于，当所述纤维各组分中有二个组分分别含有不同发光色M和N的发光材料时，所述防伪纤维的遮挡率Z45°＝100％；当所述纤维各组分中只有一个组分含有发光材料时，所述防伪纤维上光致发光材料组分能被激发光照射到的表面积不大于纤维整个表面积的2/5，所述遮挡率Z45°＝(1-AN/AM)×100％，公式中Z45°表示激发光A相对X轴的入射角为45°，AM为激发光A照射到M发光材料组分上的垂直受光面积，AN为激发光A照射到N发光材料组分上的垂直受光面积。
10.根据权利要求3所述的荧光防伪纤维，所述纤维的横截面由阻隔组分(11)和发光组分(21)二个组分复合组成，其特征在于：所述阻隔组分(11)为不含光致发光材料、既能透过可见光又能阻隔激发光的阻隔材料，发光组分(21)中含有光致发光材料M，发光组分(21)呈现在纤维表面上的面积不大于整个纤维表面积的5分之2，所述纤维为弯曲纤维，弯曲沿Y轴方向，为了便纤维沿Y轴形成定向弯曲，阻隔组分(11)和发光组分(21)具有不同的热收缩率；或者是当纤维的扁平度≥1.5，所述纤维为直线纤维，为了使纤维形成直线，阻隔组分(11)和发光组分(21)具有相同的热收缩率；其中所述扁平度为纤维横截面上在X轴方向上的宽度D与在Y轴方向高度H之比值D/H。
11.根据权利要求3所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述纤维的横截面由第一发光组分(22)和第二发光组分(32)二个组分并列复合构成，所述第一发光组分(22)中含有光致发光材料M，第二发光组分(32)中含有光致发光材料N，光致发光材料M的发光色与光致发光材料N的发光色有明显的视觉差异，所述第一发光组分(22)和所述第二发光组分(32)有相同的激发光波长，第一发光组分(22)和第二发光组分(32)呈现在纤维表面上的面积各占1/2，所述纤维为弯曲纤维，纤维沿Y轴或其平行轴弯曲，各横截面的Y轴构成弯曲的Y轴中垂面，为了使纤维沿Y轴的形成定向弯曲，第一发光组分(22)和第二发光组分(32)具有不同的热收缩率；或者是当纤维的扁平度≥1.5，所述纤维为直线纤维，为了使纤维形成直线，第一发光组分(22)和第二发光组分(32)具有相同的热收缩率；其中所述扁平度为纤维横截面上在X轴方向上的宽度D与在Y轴方向高度H之比值D/H。
12.根据权利要求3所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述纤维的横截面由阻隔组分(13)、第一发光组分(23)和第二发光组分(33)三个组分复合构成，所述阻隔组分(13)为不含光致发光材料、既能透过可见光又能阻隔激发光的阻隔材料，第一发光组分(23)中含有光致发光材料M，第二发光组分(33)中含有光致发光材料N，光致发光材料M的发光色与光致发光材料N的发光色有明显的视觉差异，所述纤维为弯曲纤维，纤维沿Y轴或其平行轴弯曲，各横截面的Y轴构成弯曲的Y轴中垂面，为了使纤维沿Y轴形成定向弯曲，第一发光组分(23)和第二发光组分(33)具有不同的热收缩率；或者是当纤维的扁平度≥1.5，所述纤维为直线纤维，为了使纤维形成直线，至少第一发光组分(23)和第二发光组分(33)具有相同的热收缩率；其中所述扁平度为纤维横截面上在X轴方向上的宽度D与在Y轴方向高度H之比值D/H。
13.根据权利要求1所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述纤维的横截面由阻隔组分(14)、发光组分(24)和透光组分(44)三个组分复合构成，所述阻隔组分(14)为不含光致发光材料、既能透过可见光又能阻隔激发光的阻隔材料，发光组分(24)中含有光致发光材料M，透光组分(44)为既能透过激发光和又能透过可见光的材料，阻隔组分(14)和透光组分(44)分别为半个园形或半个扁形，阻隔组分(14)和透光组分(44)并列排列，发光组分(24)位于截面中间，所述纤维为弯曲纤维，纤维沿Y轴或其平行轴弯曲，各横截面的Y轴构成弯曲的Y轴中垂面，为了使纤维沿Y轴形成定向弯曲，阻隔组分(14)和透光组分(44)具有不同的热收缩率；或者是当纤维的扁平度≥1.5，所述纤维为直线纤维，为了使纤维形成直线，至少组分阻隔(14)和透光组分(44)具有相同的热收缩率；其中所述扁平度为纤维横截面上在X轴方向上的宽度D与在Y轴方向高度H之比值D/H。
14.根据权利要求1所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述纤维的横截面由第一发光组分(25)、第二发光组分(35)和透光组分(45)三个组分复合构成，所述第一发光组分(25)中含有光致发光材料M，第二发光组分(35)中含有光致发光材料N，所述第一发光组分(25)和所述第二发光组分(35)有相同的激发光波长，光致发光材料M的发光色与光致发光材料N的发光色有明显的视觉差异，透光组分(45)为既能透过激发光和又能透过可见光的材料，第一发光组分(25)和第二发光组分(35)分别为半个扁形且并列构成扁形，透光组分(45)为园形或扁形，第一发光组分(25)和第二发光组分(35)组成的扁形包含在透光组分(45)的扁形的中间，透光组分(45)扁平方向与X轴平行，第一发光组分(25)和第二发光组分(35)的交界面与X轴垂直，所述纤维为弯曲纤维，纤维沿Y轴或其平行轴弯曲，各横截面的Y轴构成弯曲Y轴中垂面，为了使纤维沿Y轴形成定向弯曲，第一发光组分(25)与第二发光组分(35)具有不同的热收缩率；或者是当纤维的扁平度≥1.5，所述纤维为直线纤维，为了使纤维形成直线，至少第一发光组分(25)与第二发光组分(35)具有相同的热收缩率；其中所述扁平度为纤维横截面上在X轴方向上的宽度D与在Y轴方向高度H之比值D/H。
15.根据权利要求13所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述透光组分(44)的硬度低于所述发光组分(24)。
16.根据权利要求14所述的荧光防伪纤维，所述透光组分(45)的硬度分别低于第一发光组分(25)与第二发光组分(35)。
17.根据权利要求1、2、13、14、15或16所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
18.根据权利要求3所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
19.根据权利要求4所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
20.根据权利要求5所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
21.根据权利要求6所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
22.根据权利要求7所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
23.根据权利要求8所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
24.根据权利要求9所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
25.根据权利要求10所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
26.根据权利要求11所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
27.根据权利要求12所述的荧光防伪纤维，其特征在于：所述弯曲纤维为封闭园形。
28.一种含有权利要求1～27之一所述的荧光防伪纤维的防伪材料，防伪材料包括纸张或塑料薄膜，其特征在于，所述防伪材料上的所述荧光防伪纤维由具有不同光学特性的材料组分构成，所述防伪纤维在横截面上各组分的结构分布、各组分材料的光学性质以及所述防伪纤维横截面与防伪材料表面的相对位置，能使在所述防伪材料的一个表面上至少存在二个激发光的照射角度，在照射防伪材料上同根防伪纤维时有明显的视觉差异。
29.根据权利要求28所述的含有荧光防伪纤维的防伪材料，其特征在于所述防伪材料是纸张，所述纸张中含有防伪纤维的纸浆层中加入了激发光的阻隔材料，以实现屏蔽掉因埋入纸浆层过深纸纤维漫反射导致光角变色效果差的荧光防伪纤维的目的。
30.根据权利要求29所述的含有荧光防伪纤维的防伪材料，其特征在于，激发光的阻隔材料是钛白粉，所述钛白粉在纸浆层的含量不低于4％。
31.根据权利要求29所述的含有荧光防伪纤维的防伪材料，其特征在于，激发光的阻隔材料是对纸纤维进行紫外吸收剂的染色或包敷，以实现纸纤维本身具有激发光的吸收效果。
32.根据权利要求28所述的含有荧光防伪纤维的防伪材料，所述防伪材料是纸张，其特征在于，所述纸张至少由二层纸浆层复合而成，其中含有防伪纤维的纸浆层的定量不大于30g/m2，以实现降低甚至消除纸纤维漫反射对所述荧光防伪纤维光角变色效果的不利影响。
33.根据权利要求28所述的含有荧光防伪纤维的防伪材料，其特征在于，所述防伪材料是纸张，所述纸张至少由二层纸浆层复合而成，其中防伪纤维分布在表层纸浆层与其它纸浆层之间，表层纸浆层的定量不超过25g/m2；或者是所述纸张至少由三层纸浆层复合而成，其中含有防伪纤维的纸浆层分布在表层纸浆层与其它纸浆层之间，表层纸浆层的定量不超过25g/m2，含有防伪纤维的纸浆层的定量不超过20g/m2。
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