CN102797192A

CN102797192A - 一种新型防伪纸

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Publication number: CN102797192A
Application number: CN2012102646847A
Authority: CN
Inventors: 蒋柏铨; 蒋百明
Original assignee: FUYANG WANHUA PAPER Co Ltd
Current assignee: Guizhou Wanhua Paper Co ltd
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: CN102797192B

Abstract

本发明涉及防伪技术领域，具体涉及一种新型防伪纸，以解决目前纸基制品的防伪技术中存在的防伪效果不好、适用性差、制造程序复杂等问题。这种新型防伪纸是在纸张表面采用防伪涂料涂覆一层防伪层，所述防伪涂料按重量百分比由以下各组分组成：轻质碳酸钙20-40%，高岭土15-35%，抗水剂1-5%，羧基丁苯胶乳10-21%，分散剂3-5%，稀土防伪纤维2-5%，余量为水。本发明的新型防伪纸具有制备工艺简单、防伪效果优良、防伪涂层结合度好，可应用于日常生活中的防伪纸制品中，如防伪扑克纸等。

Description

一种新型防伪纸

技术领域

本发明涉及防伪技术领域，具体涉及一种新型防伪纸。

背景技术

纸基制品的防伪从原理上主要分为物理方法和化学方法两种，如纸币中的水印、防伪线、肉眼直接能看到的防伪纤维、信用卡的激光全息、商品的隐形条码等都属于物理防伪方法；而通过检查其中的防伪组分在一定条件下发生化学反应导致某种变化而显现产品特征。而较多的防伪措施主要有范围纤维、防伪片和防伪点灯，这些防伪措施一般都是通过在抄纸工序置入纸基中来实现的。防伪片一般采用聚酯塑料或金属基材，他们与纸张的结合牢度较差，使用和流通中容易发生脱落。范围纤维根据不同防伪需要，可以是彩色普通纤维、彩色荧光材料和无色荧光纤维。彩色普通纤维是指直接显现在纸张表面的特征纤维，荧光纤维是指在抄纸内部分布有不易觉察的纤维，在紫外光照射下呈现荧光或特定颜色。在纸张生产过程中使用防伪材料已经有多年，但是仍然是以防伪纤维、防伪圆片和痕量物质等为主。而这些防伪技术的工序操作都比较复杂，也都存在着缺点，彩色普通纤维可以直接显现，但是防伪效果不好，防伪圆片容易脱落，而荧光纤维防伪性较好，缺点是适用性较差，需要特殊的校检手段。因此，一种适用性较好、防伪效果好且与纸张结合度高的防伪技术能够更好的应用于生活中，从而更好的为人们服务。

稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17种元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用。稀土元素可以选择性地吸收可见光使其发出不同的光，由于稀土元素的电子能级和谱线比其它元素丰富多样，它们在从紫外光、可见光到红外光区都有吸收或发射现象，因此是非常好的有色物质。

一个名为“防伪纸”，公开号为1102865 A，公开日为19950524的发明专利公开了一种防伪纸，这种防伪纸具有在某些区域可直接看到的嵌入纸中的安全防护线。安全防护线的宽度大于2毫米。防伪纸包括至少两层由不同的造纸机生产出的纸幅。嵌入第一纸层的安全防护线的表面具有开口或凹陷部分，在两侧通过它们可部分地看到防护线。用至少一层第二纸层覆盖第一纸层，并且使它们相互牢固连接，第二纸层的厚度占防伪纸总厚度的10～50%最好20%。使用特别宽的并且具有一定光学效果的安全防护线，就能改善防伪纸的防伪能力。这种防伪纸结构复杂，且安全防护线容易掉落。

发明内容

本发明的目的是解决目前纸基制品的防伪技术中存在的防伪效果不好、适用性差、制造程序复杂等问题，提供一种新型防伪纸，这种新型防伪纸具有防伪效果优良、适用性好，且与纸基制品的结合度好，在制作过程中，工艺简单。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型防伪纸，在纸张表面采用防伪涂料涂覆一层防伪层，所述防伪涂料按重量百分比由以下各组分组成：轻质碳酸钙20-40%，高岭土15-35%，抗水剂1-5%，羧基丁苯胶乳10-21%，分散剂3-5%，稀土防伪纤维2-5%，余量为水。

本发明采用在纸张表面涂覆含有稀土氧化物制备的纤维防伪层，从而实现纸张的防伪效果。稀土元素对可见光具有选择吸收性，从而使其发出颜色不同的光。由于稀土元素的电子能级和谱线比其它元素丰富多样，它们在从紫外光、可见光到红外光区都有吸收或发射现象，因此是非常好的有色物质。采用稀土制备的防伪纤维，并利用稀土的光学性质，可以达到良好的防伪效果。通过用稀土防伪纤维涂覆于纸张表面，具有工艺简单的特点。胶乳的作用，增加了稀土防伪纤维及防伪涂料在纸张表面的结合牢固度。抗水剂对许多液体的渗透具有抵抗能力，能形成一种很好的抗水荷叶效果，同时不改变纸张的孔隙度、柔韧性、透气性、外观以及湿强度。

作为优选，所述稀土防伪纤维的制备方法为：

（1）采用改性纳米稀土氧化物与高聚物进行共混，得到高聚物稀土共混物，高聚物稀土共混物中改性纳米稀土氧化物的含量为0.5-3%；

（2）将步骤（1）中的高聚物稀土共混物进行熔融纺丝，得到纤维；

（3）将步骤（2）熔融纺丝后得到的纤维制备短纤，即为稀土防伪纤维。

通过将改性过的纳米稀土氧化物与高聚物共混熔融纺丝，从而使制备的纤维中含有稀土元素，再将含有稀土元素的纤维应用于纸张达到防伪的效果。

作为优选，改性纳米稀土氧化物由以下步骤制备而成：将100g纳米稀土氧化物用1.5-2倍重量的丙酮超声分散15-20分钟，接着在油浴中加热至丙酮沸腾；然后加入6-9g六甲基二硅胺烷和2-4g马来酸酐，并在56℃回流搅拌1.5-2.5h；反应结束后，将产物抽滤并用乙醇清洗三次，最后55-65℃下真空干燥12-18h，得到改性纳米稀土氧化物。

由于稀土氧化物属于无机物，无机物在高聚物中存在分散性较差的现象，稀土氧化物在高聚物中容易团聚，因此需要将稀土氧化物进行改性，本发明中通过采用六甲基二硅胺烷对稀土氧化物进行表面改性，使稀土氧化物表面生成官能集团，从而增加稀土氧化物与高聚物的结合度，降低稀土氧化物在高聚物中的团聚现象，改善稀土氧化物的分散困难问题。

作为优选，所述纳米稀土氧化物为氧化镧、氧化铈或氧化铷，粒径≤50nm。粒径越小，稀土氧化物在高聚物中才能够得到更好的分散，避免稀土氧化物对纤维造成性能的严重降低。

作为优选，步骤（1）所述高聚物为聚丙烯腈或聚酯。

作为优选，步骤（2）所述纤维直径为3-10μm，步骤（3）所述短纤的长度为1-5mm。纤维直径过大，在涂覆后容易脱落，直径过小，不易携带足够的稀土元素。纤维长度过长，容易造成纸张表面的不平整，长度过短会造成限位过度分散，不易形成一定的防伪区域。

作为优选，所述抗水剂为聚酰胺聚脲树脂或三聚氰胺甲醛树脂。可以使纸张对水具有抵抗能力，能形成一种很好的抗水荷叶效果，

作为优选，所述分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇或古尔胶。分散剂便于各组分的分散均匀。

作为优选，所述防伪层的厚度为35-55μm。防伪层太薄，防伪纤维粘接不牢固，防伪层厚度太大，会影响纸张的性能。

作为优选，所述防伪涂料由以下步骤制备而成：将防伪涂料的各组分按重量百分混合均匀得到防伪涂料。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：（1）制备工艺简单；（2）防伪层与纸张结合牢固；（3）稀土氧化物特性具备的光敏性好，敏感度高。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例一：

首先，制备改性纳米稀土氧化物，步骤如下：将100g粒径≤50nm的纳米氧化镧用1.5倍重量的丙酮超声分散18分钟，接着在油浴中加热至丙酮沸腾；然后加入9g六甲基二硅胺烷和2g马来酸酐，并在56℃回流搅拌2h；反应结束后，将产物抽滤并用乙醇清洗三次，最后65℃下真空干燥12h，得到改性纳米氧化镧。

然后，稀土防伪纤维的制备，步骤如下：

（1）采用改性纳米氧化镧与聚丙烯腈高聚物进行共混，得到高聚物稀土共混物，高聚物稀土共混物中改性纳米稀土氧化物的含量为2%；

（2）将步骤（1）中的高聚物稀土共混物进行熔融纺丝，得到纤维，纤维直径为10μm；

（3）将步骤（2）熔融纺丝后得到的纤维制备短纤，短纤的长度为1mm，即为稀土防伪纤维。

最后，防伪涂料的制备，步骤如下：

将防伪涂料的各组分：轻质碳酸钙20%，高岭土25%，聚酰胺聚脲树脂抗水剂5%，羧基丁苯胶乳10%，甲基戊醇分散剂4%，稀土防伪纤维5%，水31%，混合均匀，得到防伪涂料。

一种新型防伪纸的制备，方法如下：

在纸张表面采用防伪涂料涂覆一层厚度为40μm的防伪层，得到新型防伪纸。

实施例二：

首先，制备改性纳米稀土氧化物，步骤如下：将100g粒径≤50nm的纳米氧化铈用1.8倍重量的丙酮超声分散20分钟，接着在油浴中加热至丙酮沸腾；然后加入6g六甲基二硅胺烷和3g马来酸酐，并在56℃回流搅拌2.5h；反应结束后，将产物抽滤并用乙醇清洗三次，最后55℃下真空干燥15h，得到改性纳米稀土氧化物。

然后，稀土防伪纤维的制备，步骤如下：

（1）采用改性纳米氧化铈与聚酯高聚物进行共混，得到高聚物稀土共混物，高聚物稀土共混物中改性纳米稀土氧化物的含量为3%；

（2）将步骤（1）中的高聚物稀土共混物进行熔融纺丝，得到纤维，纤维直径为3μm；

（3）将步骤（2）熔融纺丝后得到的纤维制备短纤，短纤的长度为3mm，即为稀土防伪纤维。

最后，防伪涂料的制备，步骤如下：

将防伪涂料的各组分轻质碳酸钙30%，高岭土35%，三聚氰胺甲醛树脂抗水剂1%，羧基丁苯胶乳15%，古尔胶分散剂5%，稀土防伪纤维2%，水12%，混合均匀，得到防伪涂料。

一种新型防伪纸的制备，方法如下：

在纸张表面采用防伪涂料涂覆一层厚度为35μm的防伪层，得到新型防伪纸。

实施例三：

首先，制备改性纳米稀土氧化物，步骤如下：将100g粒径≤50nm的纳米氧化铷用2倍重量的丙酮超声分散15分钟，接着在油浴中加热至丙酮沸腾；然后加入7g六甲基二硅胺烷和4g马来酸酐，并在56℃回流搅拌1.5h；反应结束后，将产物抽滤并用乙醇清洗三次，最后60℃下真空干燥18h，得到改性纳米稀土氧化物。

然后，稀土防伪纤维的制备，步骤如下：

（1）采用改性纳米氧化铷与聚丙烯腈高聚物进行共混，得到高聚物稀土共混物，高聚物稀土共混物中改性纳米稀土氧化物的含量为0.5%；

（2）将步骤（1）中的高聚物稀土共混物进行熔融纺丝，得到纤维，纤维直径为5μm；

（3）将步骤（2）熔融纺丝后得到的纤维制备短纤，短纤的长度为5mm，即为稀土防伪纤维。

最后，防伪涂料的制备，步骤如下：

将防伪涂料的各组分轻质碳酸钙40%，高岭土15%，三聚氰胺甲醛树脂抗水剂3%，羧基丁苯胶乳21%，三乙基己基磷酸分散剂3%，稀土防伪纤维4%，水14%，混合均匀，得到防伪涂料。

一种新型防伪纸的制备，方法如下：

在纸张表面采用防伪涂料涂覆一层厚度为55μm的防伪层，得到新型防伪纸。

对以上各实施例得到的纸张的防伪层采用GB/T 1720-1979进行附着力测试，结果符合标准且均优良。各实施例制备的防伪纸可以根据稀土元素在紫外光、可见光到红外光区不同的吸收和发射特点进行防伪保护。

Claims

1. 一种新型防伪纸，其特征在于，在纸张表面采用防伪涂料涂覆一层防伪层，所述防伪涂料按重量百分比由以下各组分组成：轻质碳酸钙20-40%，高岭土15-35%，抗水剂1-5%，羧基丁苯胶乳10-21%，分散剂3-5%，稀土防伪纤维2-5%，余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种新型防伪纸，其特征在于，所述稀土防伪纤维的制备方法为：

3.根据权利要求2所述的一种新型防伪纸，其特征在于，所述改性纳米稀土氧化物由以下步骤制备而成：将100g纳米稀土氧化物用1.5-2倍重量的丙酮超声分散15-20分钟，接着在油浴中加热至丙酮沸腾；然后加入6-9g六甲基二硅胺烷和2-4g马来酸酐，并在56℃回流搅拌1.5-2.5h；反应结束后，将产物抽滤并用乙醇清洗三次，最后55-65℃下真空干燥12-18h，得到改性纳米稀土氧化物。

4.根据权利要求3所述的一种新型防伪纸，其特征在于，所述纳米稀土氧化物为氧化镧、氧化铈或氧化铷，粒径≤50nm。

5.根据权利要求2所述的一种新型防伪纸，其特征在于，步骤（1）所述高聚物为聚丙烯腈或聚酯。

6.根据权利要求2所述的一种新型防伪纸，其特征在于，步骤（2）所述纤维直径为3-10μm，步骤（3）所述短纤的长度为1-5mm。

7.根据权利要求1或2所述的一种新型防伪纸，其特征在于，所述抗水剂为聚酰胺聚脲树脂或三聚氰胺甲醛树脂。

8.根据权利要求1或2所述的一种新型防伪纸，其特征在于，所述分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇或古尔胶。

9.根据权利要求1或2所述的一种新型防伪纸，其特征在于，所述防伪层的厚度为35-55μm。

10.根据权利要求1或2所述的一种新型防伪纸，其特征在于，所述防伪涂料由以下步骤制备而成：将防伪涂料的各组分按重量百分混合均匀得到防伪涂料。