CN102304878B - 使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，采用以下步骤制备：（1）对浆料进行磨浆，使用纤维解离器将浆料充分分散；（2）向浆料中加入色酚染料，继续分散，使色酚染料在浆料中分散均匀；（3）向浆料中加入施胶剂溶液和氧化淀粉，继续分散；（4）将浆料倒入抄片机里进行抄片，得到湿纸页；（5）从抄片机的铜网上取下湿纸页放在毛毯里，将毛毯放在油压机里进行压榨；（6）将压榨好的湿纸页放在干燥器里进行真空干燥得到带有色酚染料的纸基；（7）将色基染料重氮化得到色基液，将色基液涂在带有色酚染料的纸基上；（8）将纸基放在干燥箱里烘干，即得到所述的显色防伪纸。本发明操作简单、方便，防伪效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸及制备方法，属于造纸技术领域。
背景技术
目前在造纸工艺中纸张显色技术主要用于生产色纸和通过化学加密技术进行纸张的防伪。化学加密技术，是指在造纸的湿部添加或者表面施胶液中添加某些特种化合物，遇到涂改液物质时则会发生明显的变色或发色，从而防止了化学涂改和溶剂涂改。湿部添加适用于常规的抄纸工艺，具有操作简单、方便的优点。操作时只需将特种染料在常规的造纸工艺流程中加入，在浆内混合均匀即可。由于添加的特种染料量少，常规助留系统留着填料的同时即可将其留着，有利于白水循环。
中国专利CN1793506A公开了“一种化学加密防伪纸的制造方法”，在表面施胶过程中，在表面施胶液中加入一种仅当遇次氯酸盐溶液发生颜色变化的着色剂。中国专利CN101319475A涉及一种“环保型防伪封面纸的生产方法”，其采用100％的纤维原料生产原纸，其选用的纤维原料和重量配比为针叶木浆50～65％，丝光浆10～20％，棉浆20～30％，经浆板的碎解、打浆处理、配料、浆料的输送、经流浆箱成型、干燥脱水、分卷卷取制成原纸，而后对原纸依顺序进行浸渍染色、浸渍胶乳、底涂、防伪印刷、面涂生产制作防伪封面纸。中国专利CN1273302A公开了“一种防伪纸及生产方法”，其所述的技术方案是：以纸张为载体，在纸张的背面包容有一层状的微胶囊，微胶囊的外表层包容有一层状的粉饰物。
不溶性偶氮染料由不溶于水的色酚(具有供电子基)和可溶于水的色基重氮盐偶合而成，主要以范德华力和氢键与纤维素集合，有较高的上染率和染色牢度。目前环保型不溶性偶氮染料主要用于纤维素纤维织物的染色和印花。将重氮化的芳胺预先与无机化合物形成稳定的盐类，或转化成某种稳定形式的化合物后与色酚混合，染色或印花的条件改变后，再转变为活泼形势而偶合显色，简化染色和印花的过程。从而降低有色织物中的有害物质含量，降低染料对人体的伤害。
造纸所用的原料主要是纤维素纤维，因此不溶性偶氮染料可以用于纸张的染色。而纸张是人们生活必需品，故此环保型不溶性偶氮染料在纸张防伪中的研究和应用，将会在满足人们需求的同时，减少环境污染。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸及制备方法，操作简单、方便，使色基液涂上带有色酚染料的纸基上后，纸张的白度变化不大，经酒精擦拭后可显现红色斑点的防伪效果。
按照本发明提供的技术方案，一种使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸，特征是：包括含有色酚染料的纸基，将色基染料重氮化得到色基液涂在带有色酚染料的纸基上，将涂有色基液的纸基放在干燥箱里烘干即得到所述的显色防伪纸。
本发明还保护一种使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，特征是，采用以下步骤制备：
(1)浆料准备：将硫酸盐针叶木浆板用水浸泡3～5小时，将硫酸盐针叶木浆板用浆料进行磨浆，浆料的质量浓度为5～15％，磨浆时间为3～5min，打浆度为25～35°SR时停止磨浆；取出浆料挤掉水分使浆料的水分为60％～70％，使用纤维解离器将浆料中的纤维充分分散，转速为2500～3500转/分钟，分散时间为8～12min；
(2)添加色酚染料：向步骤(1)得到的浆料中加入色酚染料，色酚染料用量相对于绝干浆为0.4～1.9％；继续分散，转速为2500～3500转/分钟，分散时间为1～2min，使得色酚染料在浆料中分散均匀；
(3)浆内施胶：向步骤(2)得到的浆料中加入质量浓度为12～15％的施胶剂溶液和氧化淀粉进行浆内施胶，施胶剂溶液的用量相对于绝干浆为0.05～0.25％，氧化淀粉用量相对于绝干浆为0.5～2.5％；继续分散，转速2500～3500转/min，分散时间为1～2min；
(4)抄片：将步骤(3)得到的浆料倒入抄片机里进行抄片，得到湿纸页；
(5)压榨：从抄片机的铜网上取下湿纸页放在毛毯里，将毛毯放在油压机里进行压榨，压力为3.5～4.5MPa，压榨时间为1～2min；
(6)预干燥：将压榨好的湿纸页放在干燥器里进行真空干燥得到带有色酚染料的纸基，温度为90～110℃，真空度为0.06～0.08MPa，干燥时间为3～5min；
(7)添加色基液：称取色基染料，色基染料的用量相对于绝干浆为0.2～0.8％，将色基染料重氮化得到色基液，将色基液涂在带有色酚染料的纸基上，所述纸基表面涂有的色基液用量相对于绝干浆为0.2～0.8％；
(8)后干燥：将涂有色基液的纸基放在干燥箱里烘干，温度为70～90℃，干燥时间为3～5min，即得到所述的显色防伪纸。
所述色酚染料的粒径为75μm～150μm。
所述色基染料的重氮化过程为，将色基染料与热水混合，热水温度为60～70℃，色基染料与热水的质量比为1∶1000～1200；加入亚硝酸钠，亚硝酸钠的用量相对于绝干浆为0.4～1.6％；然后用质量百分浓度为0.8～1.2mol/L的盐酸和醋酸钠固体颗粒来调试pH为1.0～5.0，即得到色基液。
所述氧化淀粉在25℃时的粘度为12mPa·s。
所述色酚染料为色酚AS-BO染料。
所述色基染料为红色基B染料。
本发明采用湿部添加偶氮染料的色酚部分，色酚染料添加到纸浆中抄造出纸张，烘干再施胶涂布后施加色基重氮化溶液烘干，与添加前白度无明显变化，涂上色基液后纸张白度变化不大，与普通文化用纸相比稍微有点黄色(色基本身的颜色)；用酒精擦拭干燥后的纸张，会显现红色斑点，从而起到防伪作用，防伪效果明显。
具体实施方式
下面结合具体实用新型对本发明作进一步说明。
本发明所使用的色酚染料、色基染料均为非欧盟禁用的环保型染料。色酚染料为环保型色酚AS-BO染料，粒径为75μm～150μm；色基染料为红色基B。
本发明所使用的施胶剂为施胶剂AKD，本发明实施例中使用的施胶剂购于天禾化学品(苏州)有限公司。
本发明所使用的氧化淀粉在25℃时的粘度为12mPa·s。
实施例一：一种使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，采用以下步骤制备：
(1)浆料准备：将硫酸盐针叶木浆板用水浸泡3小时，用浆料对硫酸盐针叶木浆板进行磨浆，浆料的质量浓度为5％，磨浆时间为3min，打浆度为25°SR时停止磨浆；取出浆料挤掉水分使浆料的水分为60％，使用纤维解离器将浆料中的纤维充分分散，转速为2500转/分钟，分散时间为12min；
(2)添加色酚AS-BO染料：向步骤(1)得到的浆料中加入色酚AS-BO染料，色酚AS-BO染料用量相对于绝干浆为0.4％；继续分散，转速为2500转/分钟，分散时间为2min，使得色酚AS-BO染料在浆料中分散均匀；
(3)浆内施胶：向步骤(2)得到的浆料中加入质量浓度为12％的施胶剂溶液和氧化淀粉进行浆内施胶，施胶剂溶液的用量相对于绝干浆为0.05％，氧化淀粉用量相对于绝干浆为0.5％；继续分散，转速2500转/min，分散时间为2min；
(4)抄片：将步骤(3)得到的浆料倒入抄片机里进行抄片，得到湿纸页；
(5)压榨：从抄片机的铜网上取下湿纸页放在毛毯里，将毛毯放在油压机里进行压榨，压力为3.5MPa，压榨时间为2min；
(6)预干燥：将压榨好的湿纸页放在干燥器里进行真空干燥得到带有色酚染料的纸基，温度为90℃，真空度为0.06MPa，干燥时间为5min；
(7)添加色基液：称取红色基B染料，红色基B染料的用量相对于绝干浆为0.2％，将红色基B染料重氮化得到色基液，将色基液涂在带有色酚染料的纸基上，所述纸基表面涂有的色基液用量相对于绝干浆为0.2％；所述红色基B染料的重氮化过程为，将红色基B染料与热水混合，热水温度为60℃，红色基B染料与热水的质量比为1∶1000；加入亚硝酸钠，亚硝酸钠的用量相对于绝干浆为0.4％；然后用质量百分浓度为0.8mol/L的盐酸和醋酸钠固体颗粒来调试pH为1.0，即得到色基液；
(8)后干燥：将涂有色基液的纸基放在干燥箱里烘干，温度为70℃，干燥时间为5min，即得到所述的显色防伪纸。
上述实施例制备得到的显色防伪纸的检测结果如下：
1、使用体积分数分别为99.7％、85％、70％、55％的酒精擦拭防伪纸均能显现出红色斑点；随着酒精体积分数的增大显色时间减少，色差值增大(色差值越大，显色效果越明显)。使用酒精擦拭即可发生颜色变化从而对防伪标识进行鉴别，因防伪的使用对象是普通大众，没有专业知识，也不会去培训，这种防伪方法简单容易，一看就懂。
2、使用醇类(异丙醇)、酮类(丙酮)、苯类(二甲苯)、烷类(三氯甲烷)、醚类(无水乙醚)分别擦拭防伪纸张，均能显现红色斑点。
实施例二：一种使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，采用以下步骤制备：
(1)浆料准备：将硫酸盐针叶木浆板用水浸泡5小时，用硫酸盐针叶木浆板对浆料进行磨浆，浆料的质量浓度为15％，磨浆时间为5min，打浆度为35°SR时停止磨浆；取出浆料挤掉水分使浆料的水分为70％，使用纤维解离器将浆料中的纤维充分分散，转速为3500转/分钟，分散时间为8min；
(2)添加色酚AS-BO染料：向步骤(1)得到的浆料中加入色酚AS-BO染料，色酚AS-BO染料用量相对于绝干浆为1.9％；继续分散，转速为3500转/分钟，分散时间为1min，使得色酚AS-BO染料在浆料中分散均匀；
(3)浆内施胶：向步骤(2)得到的浆料中加入质量浓度为15％的施胶剂溶液和氧化淀粉进行浆内施胶，施胶剂溶液的用量相对于绝干浆为0.25％，氧化淀粉用量相对于绝干浆为2.5％；继续分散，转速3500转/min，分散时间为1min；
(4)抄片：将步骤(3)得到的浆料倒入抄片机里进行抄片，得到湿纸页；
(5)压榨：从抄片机的铜网上取下湿纸页放在毛毯里，将毛毯放在油压机里进行压榨，压力为4.5MPa，压榨时间为1min；
(6)预干燥：将压榨好的湿纸页放在干燥器里进行真空干燥得到带有色酚染料的纸基，温度为110℃，真空度为0.08MPa，干燥时间为3min；
(7)添加色基液：称取红色基B染料，红色基B染料的用量相对于绝干浆为0.8％，将红色基B染料重氮化得到色基液，将色基液涂在带有色酚染料的纸基上，所述纸基表面涂有的色基液用量相对于绝干浆为0.8％；所述红色基B染料的重氮化过程为，将红色基B染料与热水混合，热水温度为70℃，红色基B染料与热水的质量比为1∶1200；加入亚硝酸钠，亚硝酸钠的用量相对于绝干浆为1.6％；然后用质量百分浓度为1.2mol/L的盐酸和醋酸钠固体颗粒来调试pH为1.5，即得到色基液；
(8)后干燥：将涂有色基液的纸基放在干燥箱里烘干，温度为90℃，干燥时间为3min，即得到所述的显色防伪纸。
上述实施例pH为1.5的色基液抄造出的防伪纸张做检测，得到防伪纸的白度为57.85。
实施例三：一种使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，采用以下步骤制备：
(1)浆料准备：将硫酸盐针叶木浆板用水浸泡4小时，用硫酸盐针叶木浆板对浆料进行磨浆，浆料的质量浓度为10％，磨浆时间为4min，打浆度为30°SR时停止磨浆；取出浆料挤掉水分使浆料的水分为65％，使用纤维解离器将浆料中的纤维充分分散，转速为3000转/分钟，分散时间为10min；
(2)添加色酚AS-BO染料：向步骤(1)得到的浆料中加入色酚AS-BO染料，色酚AS-BO染料用量相对于绝干浆为1％；继续分散，转速为3000转/分钟，分散时间为1.5min，使得色酚AS-BO染料在浆料中分散均匀；
(3)浆内施胶：向步骤(2)得到的浆料中加入质量浓度为13％的施胶剂溶液和氧化淀粉进行浆内施胶，施胶剂溶液的用量相对于绝干浆为0.1％，氧化淀粉用量相对于绝干浆为1.5％；继续分散，转速3000转/min，分散时间为1.5min；
(4)抄片：将步骤(3)得到的浆料倒入抄片机里进行抄片，得到湿纸页；
(5)压榨：从抄片机的铜网上取下湿纸页放在毛毯里，将毛毯放在油压机里进行压榨，压力为4MPa，压榨时间为1.5min；
(6)预干燥：将压榨好的湿纸页放在干燥器里进行真空干燥得到带有色酚染料的纸基，温度为100℃，真空度为0.07MPa，干燥时间为4min；
(7)添加色基液：称取红色基B染料，红色基B染料的用量相对于绝干浆为0.5％，将红色基B染料重氮化得到色基液，将色基液涂在带有色酚染料的纸基上，所述纸基表面涂有的色基液用量相对于绝干浆为0.5％；所述红色基B染料的重氮化过程为，将红色基B染料与热水混合，热水温度为65℃，红色基B染料与热水的质量比为1∶1100；加入亚硝酸钠，亚硝酸钠的用量相对于绝干浆为1％；然后用质量百分浓度为1mol/L的盐酸和醋酸钠固体颗粒来调试pH为2.0，即得到色基液；
(8)后干燥：将涂有色基液的纸基放在干燥箱里烘干，温度为80℃，干燥时间为4min，即得到所述的显色防伪纸。
上述实施例中由pH为2.0的色基液抄造出的防伪纸张做检测，得到防伪纸张的白度为50.68。
Claims (6)
1. 一种使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，其特征是，采用以下步骤制备：
（1）浆料准备：将硫酸盐针叶木浆板用水浸泡3～5小时，用浆料对硫酸盐针叶木浆板进行磨浆，浆料的质量浓度为5～15%，磨浆时间为3～5min，打浆度为25～35°SR时停止磨浆；取出浆料挤掉水分使浆料的水分为60%～70%，使用纤维解离器将浆料中的纤维充分分散，转速为2500～3500转/分钟，分散时间为8～12min；
（2）添加色酚染料：向步骤（1）得到的浆料中加入色酚染料，色酚染料用量相对于绝干浆为0.4～1.9%；继续分散，转速为2500～3500转/分钟，分散时间为1～2min，使得色酚染料在浆料中分散均匀；
（3）浆内施胶：向步骤（2）得到的浆料中加入质量浓度为12～15%的施胶剂溶液和氧化淀粉进行浆内施胶，施胶剂溶液的用量相对于绝干浆为0.05～0.25%，氧化淀粉用量相对于绝干浆为0.5～2.5%；继续分散，转速2500～3500转/min，分散时间为1～2min；
（4）抄片：将步骤（3）得到的浆料倒入抄片机里进行抄片，得到湿纸页；
（5）压榨：从抄片机的铜网上取下湿纸页放在毛毯里，将毛毯放在油压机里进行压榨，压力为3.5～4.5MPa，压榨时间为1～2min；
（6）预干燥：将压榨好的湿纸页放在干燥器里进行真空干燥得到带有色酚染料的纸基，温度为90～110℃，真空度为0.06～0.08MPa，干燥时间为3～5min；
（7）添加色基液：称取色基染料，色基染料的用量相对于绝干浆为0.2～0.8%，将色基染料重氮化得到色基液，将色基液涂在带有色酚染料的纸基上，所述纸基表面涂有的色基液用量相对于绝干浆为0.2～0.8%；
（8）后干燥：将涂有色基液的纸基放在干燥箱里烘干，温度为70～90℃，干燥时间为3～5min，即得到所述的显色防伪纸。
2.如权利要求1所述的使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，其特征在于：所述色酚染料的粒径为75μm～150μm。
3.如权利要求1所述的使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，其特征在于：所述色基染料的重氮化过程为，将色基染料与热水混合，热水温度为60～70℃，色基染料与热水的质量比为1:1000～1200；加入亚硝酸钠，亚硝酸钠的用量相对于绝干浆为0.4～1.6%；然后用质量百分浓度为0.8~1.2mol/L的盐酸和醋酸钠固体颗粒来调试pH为1.0～5.0，即得到色基液。
4.如权利要求1所述的使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，其特征在于：所述氧化淀粉在25℃时的粘度为12mPa·s。
5.如权利要求1所述的使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，其特征在于：所述色酚染料为色酚AS-BO染料。
6.如权利要求1所述的使用环保型不溶性偶氮染料制造的显色防伪纸的制备方法，其特征在于：所述色基染料为红色基B染料。
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