CN102926281B - 一种温致可逆变色荧光防伪纸及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温致可逆变色荧光防伪纸，由纤维原料和辅料组成，纤维原料由20～100%的阔叶全漂白化学木浆与0～80%的针叶全漂白化学木浆组成；辅料包括改性温致可逆变色荧光材料2～4%；阳离子淀粉0.8～1.4%；填料15～25%；施胶剂0.2～0.5%；助留剂0.02～0.04%，温致可逆变色荧光材料是结晶内酯、酚类、荧光物质的有机结合体；加入壳聚糖和表面活性助剂，如十二烷基硫酸钠、吐温，调节其亲水性和在水中的分散悬浮性能；通过表面活性剂来调节纤维吸附温致可逆变色材料后在水中的悬浮状态，改善纤维交织的均匀性和滤水成型性。

Description

一种温致可逆变色荧光防伪纸及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种防伪纸，具体地说，涉及一种温致可逆变色荧光防伪纸及其制造方法，属于防伪纸制造技术领域。

背景技术

随着社会的发展和技术的进步，纸张印刷品的需求量越来越大，同时商品市场竞争也日趋激烈，一些不法分子利用纸张或包装纸板没有防伪标识大量生产假冒或盗版产品，牟取暴利，极大损害了企业或出版商的利益。为了杜绝假冒或盗版产品的生存环境，各企业和出版商纷纷采用防伪标记来保护自己的合法权益，例如在产品封面上贴防伪标签进行标识，但随着防伪标签泛滥使用，导致人们对其真实性已开始持怀疑态度；还有的采用辅助材料或防伪技术生产具有防伪功能的纸张，如采用金属防伪线（CN 1349021A）、荧光纤维、彩色纤维（CN1054808A）、水印等，但这些防伪纸张生产设备和生产工艺复杂，制造成本较高，不利于大规模工业化生产。因此，寻求一种既能够方便识别真伪，又能够实现大批量生产、制造成本低廉的防伪纸，具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种温致可逆变色荧光防伪纸及其制造方法，克服了现有技术中防伪纸张防伪效果差、制造成本较高的缺陷，采用本发明的防伪纸及其制造方法后，防伪效果好、生产工艺简单，生产成本低。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：一种温致可逆变色荧光防伪纸，其特征在于：所述温致可逆变色荧光防伪纸由纤维原料和辅料组成，纤维原料由20～100%的阔叶全漂白化学木浆与0～80%的针叶全漂白化学木浆组成；

所述辅料对绝干纤维原料的质量百分比组成为：

改性温致可逆变色荧光材料2～4%；阳离子淀粉0.8～1.4%；填料15～25%；施胶剂0.2～0.5%；助留剂0.02～0.04%。

一种优化方案，所述改性温致可逆变色荧光材料是先用发色剂、显色剂和溶剂制备得到变色微胶囊体，再将温致可逆变色荧光材料改性而成。 

另一种优化方案，所述发色剂、显色剂、溶剂的比例是1:3:20。

再一种优化方案，所述发色剂为结晶内酯，显色剂为双酚A酚类，溶剂为十四醇、十六醇或十八醇。 

一种具体的优化方案，所述填料为碳酸钙；施胶剂为AKD；助留剂为CPAM。

基于所述温致可逆变色荧光防伪纸，提供一种温致可逆变色荧光防伪纸的制造方法，包括以下步骤：

按照所述比例称量各原料； 

改性温致可逆变色荧光材料的制备；

将针叶全漂白化学木浆和阔叶全漂白化学木浆分别打浆后混合，得到混合浆，其中针叶全漂白化学木浆打浆度为20-40oSR；阔叶全漂白化学木浆打浆度为20-30oSR；

改性温致可逆变色荧光材料和混合浆在混合池复配吸附，再加入碳酸钙填料、施胶剂、阳离子淀粉和助留剂配成纸料；

纸料经长网脱水、再经过压榨、干燥压光、卷取整饰得到温致可逆变色荧光防伪纸；上网浓度0.5～0.8%，上网浆料pH=7.0～8.0。

作为进一步的优化，所述改性温致可逆变色荧光材料的制备包括以下步骤：

将发色剂、显色剂和溶剂置于反应釜中，搅拌均匀，加温至90±2℃熔融20-25分钟，冷却至20±2℃后30-40分钟，再升温到90±2℃熔融20-30分钟，冷却至20±1℃，得到囊芯材料；

将尿素按照1:10比例溶于37%的甲醛溶液中，用氨水调节pH值至9-11，升温至70±2℃，保温1-2h，再加入水得到预聚液；

将质量比1:6的囊芯材料和预聚液加入到反应釜中，高速搅拌下升温到50±2℃；用稀盐酸缓慢调节pH值4-5，再升温到70±2℃，保温1-1.5h，冷却至20±2℃，抽滤，再用乙醚煮沸1-1.2h，再抽滤，真空干燥得到温致可逆变色荧光胶囊；

将温致可逆变色荧光胶囊和水按照重量比1:20-1:15加入到搪瓷反应釜中，500rpm搅拌20-30分钟，加入占温致可逆变色荧光胶囊质量10%-12%的壳聚糖粉搅拌20-30分钟，升温60±2℃，保温60-70分钟，加入占温致可逆变色荧光胶囊质量2%-2.2%的十二烷基硫酸钠和占温致可逆变色荧光胶囊质量2.4%-2.6%的吐温80，搅拌60-80分钟，送入高速分散机中，5000rpm分散乳化30-50分钟，得到分散液，5000rpm离心分离20-30分钟得到改性温致可逆变色荧光材料。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：温致可逆变色荧光材料是结晶内酯、酚类、荧光物质的有机结合体；加入壳聚糖和表面活性助剂，如十二烷基硫酸钠、吐温，调节其亲水性和在水中的分散悬浮性能；通过表面活性剂来调节纤维吸附温致可逆变色材料后在水中的悬浮状态，改善纤维交织的均匀性和滤水成型性。

在批量生产时，抄造顺利，成纸率达到98%以上；加工使用性能好，达到了高档防伪纸的防伪性能指标，价格适中，便于推广使用；具有较高的强度、色变可逆性好，纯朴自然并且制造成本较低等特点。

温致可逆变色荧光防伪纸常态下呈淡绿色，大于40℃时呈白色。防伪纸检测识别工具是流通最广的货币验钞灯和极易获得的热源（35℃人体或45℃以上的热水杯、烟头等），无需费时、费钱打电话或上网，更不用去核对复杂、怪异的编码，在购买商品前就可进行方便快捷的真假识别。因此本发明中的防伪纸除具有防伪识别方便快捷以外，还具有不易仿造、伪造或改动的优点。

所述防伪纸能够广泛应用于防伪包装材料、商标和纸币、邮票护照等众多防伪要求较高的纸制品。

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数。

实施例1，一种温致可逆变色荧光防伪纸，由纤维原料和辅料组成，纤维原料按质量百分比的组成为：针叶全漂白化学木浆30%、阔叶全漂白化学木浆70%。

辅料的组成为 (以各辅料组分对绝干纤维原料的质量百分比）：

改性温致可逆变色荧光材料2%；阳离子淀粉1%；填料15%，为碳酸钙；施胶剂0.2%，为AKD；助留剂0.02%，为CPAM；

以上温致可逆变色荧光防伪纸的制造方法包括如下步骤：

1）称量：按照上述比例称量各原料；

2）制备温致可逆变色荧光材料：

按照1:3:20的配比，将发色剂、显色剂和溶剂置于3m³反应釜中，总体积2.2 m³，搅拌均匀，加温至90±2℃熔融20分钟，冷却至20±2℃后保持30分钟，再升温到90±2℃熔融20分钟，冷却至20±2℃，得到囊芯材料，备用。

将尿素按照1:10比例溶于37%的甲醛50升溶液中，用氨水调节pH值至10.0，升温至70±1℃，保温1h，再加入1升水得到预聚液。将囊芯和预聚液按照1:6质量比例加入到反应釜中，高速搅拌下升温到50±1℃；用稀盐酸缓慢调节pH值至4.5，再升温到70±1℃，保温1h，冷却至20±1℃，抽滤，再用乙醚煮沸1h，再抽滤，真空干燥得到温致可逆变色荧光胶囊。

温致可逆变色荧光材料的改性：将温致可逆变色荧光胶囊100kg、水2000kg加入到5m³搪瓷反应釜中，500rpm搅拌20分钟，加入10kg壳聚糖粉搅拌20分钟，升温60±1℃，保温60分钟，加入2kg十二烷基硫酸钠和2.4kg吐温80，搅拌60分钟，送入高速分散机中，5000rpm分散乳化30分钟，得到分散液，5000rpm离心分离20分钟得到改性温致可逆变色荧光材料。

以上发色剂为结晶内酯，显色剂为双酚A酚类，溶剂为十四醇。

以上改性可以调节温致可逆变色荧光材料的亲水性和在水中的分散悬浮性能，调节纤维吸附温致可逆变色材料后在水中的悬浮状态，改善纤维交织的均匀性和滤水成型性；

3）将针叶全漂白化学木浆和阔叶全漂白化学木浆分别打浆后混合，得到混合浆9000kg，针叶全漂化学木浆、阔叶全漂化学木浆的重量配比30：70；针叶全漂化学木浆打浆度30oSR；阔叶全漂化学木浆打浆度30oSR；

4）改性温致可逆变色荧光材料180kg和混合浆在混合池复配吸附，再加入1350kg碳酸钙填料、90kg阳离子淀粉和18kg的施胶剂AKD、1.8kg的助留剂CPAM配成纸料。

5） 纸料经长网脱水、再经过压榨、干燥压光、卷取整饰得到防伪纸10000kg；上网浓度0.6%，上网浆料pH=7.5；浆网速比0.99。

所述防伪纸定量80g/m²；水分为4.7%；不透明度92%；干抗张强度4.5KN/m；温致色差ΔE>6，温致色差可逆速度快，松厚度好，色相柔和，加工使用效果好。防伪纸常态下呈淡绿色，遇热（＞40℃）呈白色。防伪效果好，防伪识别方法简单快捷。

实施例2，一种温致可逆变色荧光防伪纸，由纤维原料和辅料组成，纤维原料按质量百分比的组成为：针叶全漂白化学木浆70%、阔叶全漂白化学木浆30%。

辅料的组成为 (以各辅料组分对绝干纤维原料的质量百分比）：

改性温致可逆变色荧光材料是用发色剂、显色剂、溶剂制备的变色微胶囊体，用量4%；阳离子淀粉1.4%；填料25%，为碳酸钙；施胶剂0.5%，为AKD；助留剂0.04%，为CPAM；

以上温致可逆变色荧光防伪纸的制造方法包括如下步骤：

1）称量：按照上述比例称量各原料；

2）制备温致可逆变色荧光材料：

按照1:3:20的配比，将发色剂、显色剂和溶剂置于3m³反应釜中，总体积2.2 m³，搅拌均匀，加温至90±2℃熔融20分钟，冷却至20±2℃后保持30分钟，再升温到90±2℃熔融20分钟，冷却至20±2℃，得到囊芯材料，备用。

将尿素按照1:10比例溶于37%的甲醛50升溶液中，用氨水调节pH值至10.0，升温至70±1℃，保温1h，再加入1升水得到预聚液。将囊芯和预聚液按照1:6质量比例加入到反应釜中，高速搅拌下升温到50±1℃；用稀盐酸缓慢调节pH值至4.5，再升温到70±1℃，保温1h，冷却至20±1℃，抽滤，再用乙醚煮沸1h，再抽滤，真空干燥得到温致可逆变色荧光胶囊。

温致可逆变色荧光材料的改性：将温致可逆变色荧光胶囊100kg、水2000kg加入到5m³搪瓷反应釜中，500rpm搅拌20分钟，加入11kg壳聚糖粉搅拌20分钟，升温60±1℃，保温60分钟，加入2.1kg十二烷基硫酸钠和2.5kg吐温80，搅拌70分钟，送入高速分散机中，5000rpm分散乳化30分钟，得到分散液，5000rpm离心分离20分钟得到改性温致可逆变色荧光材料。

以上发色剂为结晶内酯，显色剂为双酚A酚类，溶剂为十六醇。

以上改性可以调节温致可逆变色荧光材料的亲水性和在水中的分散悬浮性能，调节纤维吸附温致可逆变色材料后在水中的悬浮状态，改善纤维交织的均匀性和滤水成型性；

3）将针叶全漂白化学木浆和阔叶全漂白化学木浆分别打浆后混合，得到混合浆9000kg，针叶全漂化学木浆、阔叶全漂化学木浆的重量配比70：30；针叶全漂化学木浆打浆度30oSR；阔叶全漂化学木浆打浆度30oSR；

4）改性温致可逆变色荧光材料360kg和混合浆在混合池复配吸附，再加入2250kg碳酸钙填料、126kg阳离子淀粉和45kg的施胶剂AKD、2kg的 助留剂CPAM配成纸料。

5） 纸料经长网脱水、再经过压榨、干燥压光、卷取整饰得到防伪纸10000kg；上网浓度0.6%，上网浆料pH=7.5；压光条件：施压加压，浆网速比0.99。

所述防伪纸定量80g/m²；水分为5.0%；白度（ISO）70%；干抗张强度3.9KN/m；湿抗张强度0.99KN/m；撕裂度880mN；温致色差ΔE>8，荧光色彩淡绿色。防伪纸产品具有较高的强度、色变可逆性好。

实施例3，一种温致可逆变色荧光防伪纸，由纤维原料和辅料组成，纤维原料按质量百分比的组成为：针叶全漂白化学木浆50%、阔叶全漂白化学木浆50%。

辅料的组成为 (以各辅料组分对绝干纤维原料的质量百分比）：

改性温致可逆变色荧光材料是用发色剂、显色剂、溶剂制备的变色微胶囊体，用量4%；阳离子淀粉1.4%；填料25%，为碳酸钙；施胶剂0.5%，为AKD，助留剂0.04%，为CPAM；

以上温致可逆变色荧光防伪纸的制造方法包括如下步骤：

1）称量：按照上述比例称量各原料；

2）制备温致可逆变色荧光材料：

按照1:3:20的配比，将发色剂、显色剂和溶剂置于3m³反应釜中，总体积2.2 m³，搅拌均匀，加温至90±2℃熔融20分钟，冷却至20±2℃后保持30分钟，再升温到90±2℃熔融20分钟，冷却至20±2℃，制取囊芯材料备用。

将尿素按照1:10比例溶于37%的甲醛50升溶液中，用氨水调节pH值至10.0，升温至70±1℃，保温1h，再加入1升水得到预聚液。将囊芯和预聚液按照1:6质量比例加入到反应釜中，高速搅拌下升温到50±1℃；用稀盐酸缓慢调节pH值至4.5，再升温到70±1℃，保温1h，冷却至20±1℃，抽滤，再用乙醚煮沸1h，再抽滤，真空干燥得到温致可逆变色荧光胶囊。

温致可逆变色荧光材料的改性：将温致可逆变色荧光胶囊100kg、水1500kg加入到5m³搪瓷反应釜中，500rpm搅拌30分钟，加入12kg壳聚糖粉搅拌30分钟，升温60±1℃，保温60分钟，加入2.2kg十二烷基硫酸钠和2.6kg吐温80，搅拌80分钟，送入高速分散机中，5000rpm分散乳化30分钟，得到分散液，5000rpm离心分离30分钟得到改性温致可逆变色荧光材料。

以上发色剂为结晶内酯，显色剂为双酚A酚类，溶剂为十八醇。

以上改性可以调节温致可逆变色荧光材料的亲水性和在水中的分散悬浮性能，调节纤维吸附温致可逆变色材料后在水中的悬浮状态，改善纤维交织的均匀性和滤水成型性；

3）将针叶全漂白化学木浆和阔叶全漂白化学木浆分别打浆后混合，得到混合浆9000kg，针叶全漂化学木浆、阔叶全漂化学木浆的重量配比50：50；针叶全漂化学木浆打浆度35oSR；阔叶全漂化学木浆打浆度30oSR；

4）改性温致可逆变色荧光材料360kg和混合浆在混合池复配吸附，再加入2250kg碳酸钙填料、126kg阳离子淀粉和45kg的施胶剂AKD、2kg的助留剂CPAM配成纸料。

5） 纸料经长网脱水、再经过压榨、干燥压光、卷取整饰得到防伪纸10000kg；上网浓度0.6%，上网浆料pH=7.5；压光条件：施压加压，浆网速比0.99。

所述防伪纸定量80g/m²；水分为4.5%；白度（ISO）72%；干抗张强度4.9KN/m；湿抗张强度0.98KN/m；撕裂度888mN；温致色差ΔE>8，荧光色彩淡绿色。防伪纸产品具有较高的强度、色变可逆性好。

本发明各个实施例中，所用化工料均为本领域生产中所用之料，均可从市场中得到，且对于生产结果不会产生影响；在各工序中用到的设备，均采用当前生产中所用的常规设备，并无特别之处。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种温致可逆变色荧光防伪纸的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括以下步骤：

按照比例称量各原料； 

改性温致可逆变色荧光材料的制备；

将针叶全漂白化学木浆和阔叶全漂白化学木浆分别打浆后混合，得到混合浆，其中针叶全漂白化学木浆打浆度为20-40oSR；阔叶全漂白化学木浆打浆度为20-30oSR；

改性温致可逆变色荧光材料和混合浆在混合池复配吸附，再加入碳酸钙填料、施胶剂、阳离子淀粉和助留剂配成纸料；

纸料经长网脱水、再经过压榨、干燥压光、卷取整饰得到温致可逆变色荧光防伪纸；上网浓度0.5～0.8%，上网浆料pH=7.0～8.0；

所述改性温致可逆变色荧光材料的制备包括以下步骤：

将发色剂、显色剂和溶剂置于反应釜中，搅拌均匀，加温至90±2℃熔融20-25分钟，冷却至20±2℃后30-40分钟，再升温到90±2℃熔融20-30分钟，冷却至20±1℃，得到囊芯材料；

将尿素按照1:10比例溶于37%的甲醛溶液中，用氨水调节pH值至9-11，升温至70±2℃，保温1-2h，再加入水得到预聚液；

将质量比1:6的囊芯材料和预聚液加入到反应釜中，高速搅拌下升温到50±2℃；用稀盐酸缓慢调节pH值4-5，再升温到70±2℃，保温1-1.5h，冷却至20±2℃，抽滤，再用乙醚煮沸1-1.2h，再抽滤，真空干燥得到温致可逆变色荧光胶囊；

将温致可逆变色荧光胶囊和水按照重量比1:20-1:15加入到搪瓷反应釜中，500rpm搅拌20-30分钟，加入占温致可逆变色荧光胶囊质量10%-12%的壳聚糖粉搅拌20-30分钟，升温60±2℃，保温60-70分钟，加入占温致可逆变色荧光胶囊质量2%-2.2%的十二烷基硫酸钠和占温致可逆变色荧光胶囊质量2.4%-2.6%的吐温80，搅拌60-80分钟，送入高速分散机中，5000rpm分散乳化30-50分钟，得到分散液，5000rpm离心分离20-30分钟得到改性温致可逆变色荧光材料。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述温致可逆变色荧光防伪纸由纤维原料和辅料组成，纤维原料由20～100%的阔叶全漂白化学木浆与0～80%的针叶全漂白化学木浆组成；

所述辅料对绝干纤维原料的质量百分比组成为：

改性温致可逆变色荧光材料2～4%；阳离子淀粉0.8～1.4%；填料15～25%；施胶剂0.2～0.5%；助留剂0.02～0.04%。

3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于：所述发色剂、显色剂、溶剂的比例是1:3:20。

4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于：所述发色剂为结晶内酯，显色剂为双酚A酚类，溶剂为十四醇、十六醇或十八醇。 

5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于：所述施胶剂为AKD；助留剂为CPAM。