CN106480775A - 阻燃防伪纸张的制备方法 - Google Patents

阻燃防伪纸张的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106480775A
CN106480775A CN201610750400.3A CN201610750400A CN106480775A CN 106480775 A CN106480775 A CN 106480775A CN 201610750400 A CN201610750400 A CN 201610750400A CN 106480775 A CN106480775 A CN 106480775A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
paper
telluride
concentration
retardant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610750400.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106480775B (zh
Inventor
刘洁
孟艳芳
贺文明
朱秋荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Zhongzhu Biomass Technology Co ltd
Original Assignee
ANHUI HUASEN PAPER Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANHUI HUASEN PAPER Co Ltd filed Critical ANHUI HUASEN PAPER Co Ltd
Priority to CN201610750400.3A priority Critical patent/CN106480775B/zh
Publication of CN106480775A publication Critical patent/CN106480775A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106480775B publication Critical patent/CN106480775B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/675Oxides, hydroxides or carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881Chalcogenides
    • C09K11/883Chalcogenides with zinc or cadmium
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/65Acid compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/66Salts, e.g. alums
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/34Ignifugeants
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/40Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
    • D21H21/44Latent security elements, i.e. detectable or becoming apparent only by use of special verification or tampering devices or methods
    • D21H21/48Elements suited for physical verification, e.g. by irradiation
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明涉及阻燃防伪纸张的制备方法,可有效解决现有防伪纸易燃,容易仿制,荧光强度不够高的问题,方法是,N2保护下,在乙醇和水中加入碲粉和硼氢化钠,加热,反应生成碲氢化钠,加入稀硫酸,生成的碲化氢气体经氢氧化钠溶液吸收,生成碲氢化钠溶液,搅拌下,将碲氢化钠溶液注入到巯基乙酸稳定剂和氯化镉的水溶液中,加热回流,在不同回流时间取样,得到具有不同粒径、不同发射波长的CdTe量子点悬浊液;疏解好的纸浆、聚磷酸铵、硼酸锌、氢氧化铝和磷酸加入到水中,分别加入不同回流时间得到的CdTe量子点悬浊液,搅拌后在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸,本发明原料丰富,制备方法简单,易生产,成本低,防伪效果好,阻燃性好,节能环保。

Description

阻燃防伪纸张的制备方法
技术领域
本发明涉及造纸,特别是一种阻燃防伪纸张的制备方法。
背景技术
随着防伪技术的飞速发展,防伪纸也备受科研工作者的关注。传统防伪纸采用添加有机荧光染料或镧系金属配合物制得。由于纸制品是由纤维制成,纤维的易燃性决定了纸张的易燃。因此,目前的防伪纸也易燃。由于有的重要的防伪纸必须长期保存,且火灾意外不可避免,因此阻燃防伪纸张的研发很有必要。但是具备阻燃性能的防伪纸还没有在市面上出现。制备阻燃防伪纸张的两大难题是:一方面阻燃剂的加入会影响防伪基团发挥效用;另一方面,防伪的化合物易燃,影响阻燃效果。例如有机荧光染料一般易燃,会降低阻燃性。
随着纳米科学的发展,量子点成为近年来热门领域。量子点是粒径介于1-10nm的微小晶体。由于量子限域原理,费米能级变为分立能级,因此具有尺寸可控的光电性质。即:可通过改变量子点粒径,使得不同波长的光照激发不同颜色的荧光。量子点不仅具有荧光强度比其它有机荧光分子高很多的优势,且由于无机材料具有难燃性。利用量子点制备阻燃防伪纸张不会影响阻燃性。
目前,制备防伪纸大多是荧光分子涂布在纸张表面,或者加入到油墨中混合均匀涂在纸上。使得纸张的某些区域或特殊位置具有荧光,但是不同染料分子需要不同波长激发光进行激发,且激发光谱较窄,发射光谱较宽,不同颜色荧光分子发射光谱容易重叠,很难使用两种以上荧光进行多色标记。但添加有机荧光染料制备防伪纸存在如下缺点:不同染料分子需要不同波长激发光进行激发,且激发光谱较窄,发射光谱较宽,不同颜色荧光分子发射光谱容易重叠,很难使用两种以上荧光进行多色标记;荧光强度不够高,防伪不明显;有机染料激发与发射周期短;由于阻燃剂是有极性的分子,传统有机荧光染料非极性,两者相容性不好,易燃,易仿制和萤光强度不高,因此,防伪纸张上的改进和创新势在必行。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明之目的就是提供一种阻燃防伪纸张的制备方法,可有效解决现有防伪纸易燃,容易仿制,荧光强度不够高的问题。
本发明阻燃防伪纸张的制备方法包括以下步骤:
(1)、制备CdTe量子点悬浊液:
N2保护下,取体积比1︰0.25-4的乙醇和水的混合溶剂20ml,加入碲粉1-5g和硼氢化钠4g-8g,50℃-70℃加热20min-40min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸30ml-60ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
在搅拌作用下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液1.82L-2.2L中,用氢氧化钠调节pH值为9-11,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液;在90℃-100℃回流0.5h-24h,在不同回流时间取样,得到具有不同粒径、不同发射波长的CdTe量子点悬浊液;其中,所述前驱体溶液中Cd∶Te∶TGA的物质量的比为1∶0.5∶2.4,Cd离子的总浓度为3.6 mmol/L -4.3mmol/L;
(2)阻燃防伪纸的制备
疏解好的干重5-10g的纸浆,阻燃剂聚磷酸铵0.5-1.5g,硼酸锌0.1-0.3g,氢氧化铝0.3-0.5g、磷酸0.1-0.3g一起加入到200ml水中,分别加入不同回流时间得到的CdTe 量子点悬浊液50ml-200ml,30℃-60℃搅拌1小时后在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸;该CdTe量子点悬浊液的浓度介于0.1g/L -0.2g/L之间。
最优选的,本发明阻燃防伪纸张的制备方法包括以下步骤:
(1)CdTe 量子点悬浊液的制备
在N2保护下中,在乙醇和水1:2混合溶剂20ml中,70℃加热20min-40min使1.27g碲粉和5.55g硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后向体系中注入0.1mol/L的50ml稀硫酸使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体直接被氢氧化钠液吸收,生成纯净的浓度可控的碲氢化钠溶液;
在强搅拌下,将碲氢化钠溶液注入到含有巯基乙酸(TGA)稳定剂和氯化镉的溶液中,用氢氧化钠来调节pH10,即得到橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液;在敞开体系中,加热前驱体溶液至100℃沸腾回流;在不同回流时间取样,得到具有不同发射波长的CdTe量子点悬浊液;其中,所述前驱体溶液中Cd∶Te∶TGA的物质量的比为1∶0.5∶2.4,Cd离子的总浓度为4mmol/L;
(2)阻燃防伪纸的制备
疏解好的纸浆干重7g,阻燃剂聚磷酸铵1g,硼酸锌0.1g,氢氧化铝0.4g、磷酸0.2g一起加入到200ml水中,分别加入不同回流时间(回流时间1h,2h,5h)得到的CdTe 量子点悬浊液,30℃-60℃搅拌1小时后在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
由于不同尺寸的量子点可以被同一波长的光激发并发出不同颜色的光,激发光谱且连续分布,而发射光谱呈对称分布且宽度窄。因此,不同的量子点可以由同一波长的光激发,由于不同粒径的量子点在受到同一波长的光激发,产生的发射光波长、强度不同。因此,可以将不同尺寸的量子点添加到纸张中,当用同一波长的光激发时,可以观测到两种以上的荧光,增强了防伪效果,不容易被仿制。
本发明原料丰富,制备方法简单,易生产,成本低,防伪效果好,阻燃性好,节能环保,是阻燃防伪纸上的创新,经济和社会效益巨大。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1
本发明实施例1阻燃防伪纸张的制备方法包括以下步骤:
(1)、制备CdTe量子点悬浊液:
N2保护下,取体积比1︰0.25-4的乙醇和水的混合溶剂20ml,加入碲粉1-5g和硼氢化钠4g-8g,50℃-70℃加热20min-40min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸30ml-60ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
在搅拌作用下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液1.82L-2.2L中,用氢氧化钠调节pH值为9-11,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液;在90℃-100℃回流0.5h-24h,在不同回流时间取样,得到具有不同粒径、不同发射波长的CdTe量子点悬浊液;其中,所述前驱体溶液中Cd∶Te∶TGA的物质量的比为1∶0.5∶2.4,Cd离子的总浓度为3.6 mmol/L -4.3mmol/L;
由于发射波长与量子点粒径有关,量子点粒径又与回流时间有关,因此在不同回流时间取样,得到具有不同粒径、不同发射波长的CdTe纳米晶溶液。
不同回流时间、量子点粒径、荧光波长如下表:
回流时间(h) 0.5 1 5 15 24
粒径(nm) 2.9 3.2 3.5 5 8
吸收波长(nm) 510 540 570 590 610
(2)阻燃防伪纸的制备
疏解好的干重5-10g的纸浆,阻燃剂聚磷酸铵0.5-1.5g,硼酸锌0.1-0.3g,氢氧化铝0.3-0.5g、磷酸0.1-0.3g一起加入到200ml水中,分别加入不同回流时间得到的CdTe 量子点悬浊液50ml-200ml,30℃-60℃搅拌1小时后在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸;该CdTe量子点悬浊液的浓度介于0.1g/L -0.2g/L之间。
实施例1结果测试
(1)防伪性将阻燃防伪纸用400nm波长的光激发,可以观察到510nm, 540nm, 570nm,590nm,610nm五种发射波长的荧光,对应于加入的制备CdTe量子点中,回流时间分别为0.5h,1h,5h,15h,24h。。由此可见,即纸张阻燃性能不会影响防伪性能。
(2)为了验证阻燃剂的加入会不会影响量子点的荧光,同样条件下制备不含阻燃剂的防伪纸。用400nm波长的光激发,可以观察到510nm, 540nm, 570nm,590nm,610nm五种发射波长的荧光,对应于加入的制备CdTe量子点中,回流时间分别为0.5h,1h,5h,15h,24h。不仅发射的荧光波长不变,强度也没有差别。由此可见,阻燃剂的加入对量子点的荧光没有任何影响,即纸张阻燃性能不会影响防伪性能(既然不会削弱也不会促进)。
(3)阻燃性
测试极限氧指数 既不添加阻燃剂又不添加量子点的极限氧指数为18%,添加阻燃剂但不添加量子点的极限氧指数为21%-23%,添加阻燃剂且添加量子点的阻燃防伪纸极限氧指数为21.5%-23.5%。由此可见,量子点作为荧光防伪物不但不会影响阻燃性能,还对阻燃性略有促进。
实施例2
本发明实施例2阻燃防伪纸张的制备方法包括以下步骤:
(1)CdTe 量子点悬浊液的制备
在N2保护下中,在乙醇和水1:2混合溶剂20ml中,70℃加热20min-40min使1.27g碲粉和5.55g硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后向体系中注入0.1mol/L的50ml稀硫酸使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体直接被氢氧化钠液吸收,生成纯净的浓度可控的碲氢化钠溶液;
在强搅拌下,将碲氢化钠溶液注入到含有巯基乙酸(TGA)稳定剂和氯化镉的溶液中,用氢氧化钠来调节pH10,即得到橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液;在敞开体系中,加热前驱体溶液至100℃沸腾回流;在不同回流时间取样,得到具有不同发射波长的CdTe量子点悬浊液;其中,所述前驱体溶液中Cd∶Te∶TGA的物质量的比为1∶0.5∶2.4,Cd离子的总浓度为4mmol/L;
(2)阻燃防伪纸的制备
疏解好的纸浆干重7g,阻燃剂聚磷酸铵1g,硼酸锌0.1g,氢氧化铝0.4g、磷酸0.2g一起加入到200ml水中,分别加入不同回流时间(回流时间1h,2h,5h)得到的CdTe 量子点悬浊液,30℃-60℃搅拌1小时后在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
实施例3
本发明在具体实施中,包括以下步骤:
(1)、制备CdTe 量子点悬浊液:
N2保护下,在体积比1︰2的乙醇和水的混合溶剂20ml中加入碲粉1.27g和硼氢化钠5.55g,70℃加热20min-40min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸50ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
搅拌下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸(TGA)稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液1.82L-2.2L中,用氢氧化钠调节pH10,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液,在90-100℃下回流0.5-24h,收集回流时间1h、2h、5h的CdTe纳米晶溶液;
(2)阻燃防伪纸的制备
将干重7g的纸浆、阻燃剂聚磷酸铵1g、硼酸锌0.1g、氢氧化铝0.4g和磷酸0.2g加入到200ml水中,分别加入回流时间为1h、2h、5h、浓度为0.1g/L -0.2g/L的 CdTe 纳米晶溶液50ml-200ml,30℃-60℃搅拌1小时,在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
实施例4
本发明在具体实施中,包括以下步骤:
(1)、制备CdTe 量子点悬浊液:
N2保护下,在体积比1︰3的乙醇和水的混合溶剂20ml中加入碲粉4g和硼氢化钠6g,60℃加热30min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸55ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
搅拌下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸(TGA)稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液2L中,用氢氧化钠调节pH10,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液,在90-100℃下回流0.5h-24h,收集回流时间0.5h、2h、10h、15h的CdTe纳米晶溶液;
(2)阻燃防伪纸的制备
将干重8g的纸浆、阻燃剂聚磷酸铵1.2g、硼酸锌0.2g、氢氧化铝0.45g和磷酸0.25g加入到200ml水中,分别加入回流时间为0.5h、2h、10h、15h、浓度为0.15g/L的 CdTe 纳米晶溶液150ml,30℃-60℃搅拌1小时,在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
实施例5
本发明在具体实施中,包括以下步骤:
(1)、制备CdTe 量子点悬浊液:
N2保护下,在体积比1︰4的乙醇和水的混合溶剂20ml中加入碲粉5g和硼氢化钠7g,55℃加热35min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸40ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
搅拌下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸(TGA)稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液1.9L中,用氢氧化钠调节pH10,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液,在90-100℃下回流0.5h-24h,收集回流时间0.5h、10h、24h的CdTe纳米晶溶液;
(2)阻燃防伪纸的制备
将干重9g的纸浆、阻燃剂聚磷酸铵1.3g、硼酸锌0.25g、氢氧化铝0.35g和磷酸0.15g加入到200ml水中,分别加入回流时间为0.5h、10h、24h、浓度为0.1g/L -0.2g/L的 CdTe 纳米晶溶液100ml,30℃-60℃搅拌1小时,在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
实施例6
本发明在具体实施中,包括以下步骤:
(1)、制备CdTe 量子点悬浊液:
N2保护下,在体积比1︰1的乙醇和水的混合溶剂20ml中加入碲粉3g和硼氢化钠4.5g,65℃加热25min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸35ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
搅拌下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸(TGA)稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液2.1L中,用氢氧化钠调节pH11,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液,在90-100℃下回流0.5-24h,收集回流1h、5h、15h的CdTe纳米晶溶液;
(2)阻燃防伪纸的制备
将干重6g的纸浆、阻燃剂聚磷酸铵0.6g、硼酸锌0.15g、氢氧化铝0.4g和磷酸0.2g加入到200ml水中,分别加入回流时间为1h、5h、15h浓度为0.1g/L -0.2g/L的 CdTe 纳米晶溶液150ml,30℃-60℃搅拌1小时,在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
本发明经实地试验和应用,取得了非常好的有益技术效果,有关资料如下:
1、防伪性将阻燃防伪纸用400nm波长的光激发,可以观察到510nm, 540nm, 570nm,590nm,610nm五种发射波长的荧光,对应于加入的制备CdTe量子点中,回流时间分别为0.5h,1h,5h,15h,24h。。由此可见,即纸张阻燃性能不会影响防伪性能。
2、为了验证阻燃剂的加入会不会影响量子点的荧光,同样条件下制备不含阻燃剂的防伪纸。用400nm波长的光激发,可以观察到510nm, 540nm, 570nm,590nm,610nm五种发射波长的荧光,对应于加入的制备CdTe量子点中,回流时间分别为0.5h,1h,5h,15h,24h。不仅发射的荧光波长不变,强度也没有差别。由此可见,阻燃剂的加入对量子点的荧光没有任何影响,即纸张阻燃性能不会影响防伪性能(既然不会削弱也不会促进)。
3、测试极限氧指数:既不添加阻燃剂又不添加量子点的极限氧指数为18%,添加阻燃剂但不添加量子点的极限氧指数为21%-23%,添加阻燃剂且添加量子点的阻燃防伪纸极限氧指数为21.5%-23.5%。由此可见,量子点作为荧光防伪物不但不会影响阻燃性能,还对阻燃性略有促进。
要说明的是,由于不同尺寸的量子点可以被同一波长的光激发并发出不同颜色的光,激发光谱且连续分布,而发射光谱呈对称分布且宽度窄。因此,不同的量子点可以由同一波长的光激发,由于不同粒径的量子点在受到同一波长的光激发,产生的发射光波长、强度不同。因此,可以将不同尺寸的量子点添加到纸张中,当用同一波长的光激发时,可以观测到两种以上的荧光,增强了防伪效果,不容易被仿制。
本发明将不同粒径的CdTe的量子点悬浮液加入到疏解好的纸浆中,并加入阻燃剂:聚磷酸铵、硼酸锌、氢氧化铝,制得阻燃防伪纸,具有以下突出的有益效果:
(1)环保。采用水相合成制备水溶性量子点,浸渍中也用水相,环保无污染。
(2)成本低。相对于有机荧光染料或镧系金属配合物,量子点制备的原料廉价,成本低。添加的无机阻燃剂成本也较低,而且聚磷酸铵与磷酸配合具有氮磷协效阻燃作用,提高效果。
(3)添加量子点作为荧光防伪成分,防伪效果优异。一方面,可通过改变量子点粒径,制得的阻燃防伪纸在同一波长的光照激发发出不同颜色的荧光,从而使得防伪不容易被仿制。另一方面,量子点荧光强度比其它有机荧光分子高很多。
(4)量子点具有难燃性。利用量子点制备阻燃防伪纸张不会影响阻燃性。
鉴于防伪纸对阻燃的需要,本文采用低成本制备防伪明显、不易被仿制且阻燃性优良的防伪纸,经济和社会效益巨大。

Claims (6)

1.一种阻燃防伪纸张的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备CdTe量子点悬浊液:
N2保护下,取体积比1︰0.25-4的乙醇和水的混合溶剂20ml,加入碲粉1-5g和硼氢化钠4g-8g,50℃-70℃加热20min-40min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸30ml-60ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
在搅拌作用下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液1.82L-2.2L中,用氢氧化钠调节pH值为9-11,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液;在90℃-100℃回流0.5h-24h,在不同回流时间取样,得到具有不同粒径、不同发射波长的CdTe量子点悬浊液;其中,所述前驱体溶液中Cd∶Te∶TGA的物质量的比为1∶0.5∶2.4,Cd离子的总浓度为3.6 mmol/L -4.3mmol/L;
(2)阻燃防伪纸的制备
疏解好的干重5-10g的纸浆,阻燃剂聚磷酸铵0.5-1.5g,硼酸锌0.1-0.3g,氢氧化铝0.3-0.5g、磷酸0.1-0.3g一起加入到200ml水中,分别加入不同回流时间得到的CdTe 量子点悬浊液50ml-200ml,30℃-60℃搅拌1小时后在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸;该CdTe量子点悬浊液的浓度介于0.1g/L -0.2g/L之间。
2.根据权利要求1所述的阻燃防伪纸张的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备CdTe 量子点悬浊液:
N2保护下,在体积比1︰2的乙醇和水的混合溶剂20ml中加入碲粉1.27g和硼氢化钠5.55g,70℃加热20min-40min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸50ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
搅拌下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液1.82L-2.2L中,用氢氧化钠调节pH10,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液,在90-100℃下回流0.5-24h,收集回流时间1h、2h、5h的CdTe纳米晶溶液;
(2)阻燃防伪纸的制备
将干重7g的纸浆、阻燃剂聚磷酸铵1g、硼酸锌0.1g、氢氧化铝0.4g和磷酸0.2g加入到200ml水中,分别加入回流时间为1h、2h、5h、浓度为0.1g/L -0.2g/L的 CdTe 纳米晶溶液50ml-200ml,30℃-60℃搅拌1小时,在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
3.根据权利要求1所述的阻燃防伪纸张的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备CdTe 量子点悬浊液:
N2保护下,在体积比1︰3的乙醇和水的混合溶剂20ml中加入碲粉4g和硼氢化钠6g,60℃加热30min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸55ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
搅拌下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液2L中,用氢氧化钠调节pH10,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液,在90-100℃下回流0.5h-24h,收集回流时间0.5h、2h、10h、15h的CdTe纳米晶溶液;
(2)阻燃防伪纸的制备
将干重8g的纸浆、阻燃剂聚磷酸铵1.2g、硼酸锌0.2g、氢氧化铝0.45g和磷酸0.25g加入到200ml水中,分别加入回流时间为0.5h、2h、10h、15h、浓度为0.15g/L的 CdTe 纳米晶溶液150ml,30℃-60℃搅拌1小时,在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
4.根据权利要求1所述的阻燃防伪纸张的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备CdTe 量子点悬浊液:
N2保护下,在体积比1︰4的乙醇和水的混合溶剂20ml中加入碲粉5g和硼氢化钠7g,55℃加热35min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸40ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
搅拌下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液1.9L中,用氢氧化钠调节pH10,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液,在90-100℃下回流0.5h-24h,收集回流时间0.5h、10h、24h的CdTe纳米晶溶液;
(2)阻燃防伪纸的制备
将干重9g的纸浆、阻燃剂聚磷酸铵1.3g、硼酸锌0.25g、氢氧化铝0.35g和磷酸0.15g加入到200ml水中,分别加入回流时间为0.5h、10h、24h、浓度为0.1g/L -0.2g/L的 CdTe 纳米晶溶液100ml,30℃-60℃搅拌1小时,在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
5.根据权利要求1所述的阻燃防伪纸张的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备CdTe 量子点悬浊液:
N2保护下,在体积比1︰1的乙醇和水的混合溶剂20ml中加入碲粉3g和硼氢化钠4.5g,65℃加热25min,使碲粉和硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后再注入浓度为0.1mol/L的稀硫酸35ml,使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体送入装有氢氧化钠溶液的尾气吸收瓶,经浓度为1mol/L氢氧化钠溶液吸收,生成纯净的浓度为0.01mol/L的碲氢化钠溶液;
搅拌下,将浓度0.01mol/L碲氢化钠溶液500ml注入到含有2.2g巯基乙酸稳定剂和1.83g氯化镉的水溶液2.1L中,用氢氧化钠调节pH11,得橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液,在90-100℃下回流0.5-24h,收集回流1h、5h、15h的CdTe纳米晶溶液;
(2)阻燃防伪纸的制备
将干重6g的纸浆、阻燃剂聚磷酸铵0.6g、硼酸锌0.15g、氢氧化铝0.4g和磷酸0.2g加入到200ml水中,分别加入回流时间为1h、5h、15h浓度为0.1g/L -0.2g/L的 CdTe 纳米晶溶液150ml,30℃-60℃搅拌1小时,在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
6.根据权利要求1所述的阻燃防伪纸张的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)CdTe 量子点悬浊液的制备
在N2保护下中,在乙醇和水1:2混合溶剂20ml中,70℃加热20min-40min使1.27g碲粉和5.55g硼氢化钠反应生成碲氢化钠,然后向体系中注入0.1mol/L的50ml稀硫酸使碲氢化钠转化为碲化氢气体,生成的碲化氢气体直接被氢氧化钠液吸收,生成纯净的浓度可控的碲氢化钠溶液;
在强搅拌下,将碲氢化钠溶液注入到含有巯基乙酸(TGA)稳定剂和氯化镉的溶液中,用氢氧化钠来调节pH10,即得到橙黄色透明的CdTe纳米晶的前驱体溶液;在敞开体系中,加热前驱体溶液至100℃沸腾回流;在不同回流时间取样,得到具有不同发射波长的CdTe量子点悬浊液;其中,所述前驱体溶液中Cd∶Te∶TGA的物质量的比为1∶0.5∶2.4,Cd离子的总浓度为4mmol/L;
(2)阻燃防伪纸的制备
疏解好的纸浆干重7g,阻燃剂聚磷酸铵1g,硼酸锌0.1g,氢氧化铝0.4g、磷酸0.2g一起加入到200ml水中,分别加入不同回流时间(回流时间1h,2h,5h)得到的CdTe 量子点悬浊液,30℃-60℃搅拌1小时后在纸机上抄纸,烘干得到阻燃防伪纸。
CN201610750400.3A 2016-08-27 2016-08-27 阻燃防伪纸张的制备方法 Active CN106480775B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610750400.3A CN106480775B (zh) 2016-08-27 2016-08-27 阻燃防伪纸张的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610750400.3A CN106480775B (zh) 2016-08-27 2016-08-27 阻燃防伪纸张的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106480775A true CN106480775A (zh) 2017-03-08
CN106480775B CN106480775B (zh) 2018-02-23

Family

ID=58273192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610750400.3A Active CN106480775B (zh) 2016-08-27 2016-08-27 阻燃防伪纸张的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106480775B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107969966A (zh) * 2017-12-21 2018-05-01 柳州两面针股份有限公司 具有安神作用的生活用纸
CN110080030A (zh) * 2019-04-18 2019-08-02 襄阳金飞环彩色包装有限公司 一种阻燃防伪纸张的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4115312A (en) * 1976-05-15 1978-09-19 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung X-ray fluorescent luminescent cadmium tungstate compositions
CN102912675A (zh) * 2012-10-15 2013-02-06 保定钞票纸业有限公司 一种量子点荧光防伪纸及其制造方法
CN103088697A (zh) * 2012-04-13 2013-05-08 广东省造纸研究所 一种彩色阻燃型绝缘钢纸板及其制造工艺
CN103669111A (zh) * 2013-12-24 2014-03-26 长沙理工大学 一种荧光半导体纳米晶防伪纸的制备方法
CN103979506A (zh) * 2014-05-26 2014-08-13 合肥工业大学 一种强荧光碲化镉量子点的制备方法
CN104237190A (zh) * 2014-10-09 2014-12-24 哈尔滨工业大学 一种基于碲化镉量子点/滤纸复合物的甲基紫精的可视化检测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4115312A (en) * 1976-05-15 1978-09-19 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung X-ray fluorescent luminescent cadmium tungstate compositions
CN103088697A (zh) * 2012-04-13 2013-05-08 广东省造纸研究所 一种彩色阻燃型绝缘钢纸板及其制造工艺
CN102912675A (zh) * 2012-10-15 2013-02-06 保定钞票纸业有限公司 一种量子点荧光防伪纸及其制造方法
CN103669111A (zh) * 2013-12-24 2014-03-26 长沙理工大学 一种荧光半导体纳米晶防伪纸的制备方法
CN103979506A (zh) * 2014-05-26 2014-08-13 合肥工业大学 一种强荧光碲化镉量子点的制备方法
CN104237190A (zh) * 2014-10-09 2014-12-24 哈尔滨工业大学 一种基于碲化镉量子点/滤纸复合物的甲基紫精的可视化检测方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107969966A (zh) * 2017-12-21 2018-05-01 柳州两面针股份有限公司 具有安神作用的生活用纸
CN110080030A (zh) * 2019-04-18 2019-08-02 襄阳金飞环彩色包装有限公司 一种阻燃防伪纸张的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106480775B (zh) 2018-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shen et al. Bright and multicolor chemiluminescent carbon nanodots for advanced information encryption
Wang et al. Cross‐linking enhanced room‐temperature phosphorescence of carbon dots
Jia et al. Stable Cu nanoclusters: from an aggregation-induced emission mechanism to biosensing and catalytic applications
Wang et al. Producing long afterglow by cellulose confinement effect: A wood-inspired design for sustainable phosphorescent materials
Zhou et al. Room temperature phosphorescence carbon dots: preparations, regulations, and applications
Wu et al. Multiple stimuli‐response polychromatic carbon dots for advanced information encryption and safety
CN101798505B (zh) 一种荧光纤维膜的制备方法
CN104031477B (zh) 基于共轭聚合物纳米粒子的全色荧光防伪墨水
Yoo et al. Competition of the roles of π-conjugated domain between emission center and quenching origin in the photoluminescence of carbon dots depending on the interparticle separation
CN106480775B (zh) 阻燃防伪纸张的制备方法
Xu et al. Construction of NaYF 4: Yb, Er (Tm)@ CDs composites for enhancing red and NIR upconversion emission
CN101725058A (zh) 季铵盐类有机化合物作为天然纤维及织物促染剂的用途
Zhang et al. Switchable up and down-conversion luminescent properties of Nd (III)-nanopaper for visible and near-infrared anti-counterfeiting
CN107188863B (zh) 一种甲基丙烯酸乙酯季铵盐荧光增白剂及其制备方法与应用
CN103214877B (zh) 一种活性红染料组合物
CN102719115B (zh) 一种复合活性黑染料
Sun et al. 1, 10-Phenanthroline-5-amine derived N-doped carbon dots for long-lived visible-light-activated room temperature phosphorescence in the matrix and information encryption application
Zuo et al. Phosphorescence of Carbon Dot: The Intrinsic Mechanism and Recent Progress
CN110330963B (zh) 氧化还原响应的变色稀土超分子凝胶荧光材料及其制备
Li et al. Recent Advances in Organic Room Temperature Phosphorescence of Triphenylamine‐Based Doping Systems
CN109777398A (zh) 一种氮掺杂碳点配位稀土的多色可调发光复合材料及其制备的多色转光农膜
Liu et al. Luminescence modulation of carbon dots assemblies
CN107915690A (zh) 一种重质碳酸钙粉体增白剂的合成与应用
CN105038312B (zh) 一种红色活性染料化合物及其制备和应用
CN108929686B (zh) 多色发光铕、钆共掺杂羟基磷灰石/碳点的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 456400 south section of Huaxian civilization Road, Anyang, Henan

Patentee after: Henan Watson Ultrasonic Technology Co.,Ltd.

Address before: 456400 south section of Huaxian civilization Road, Anyang, Henan

Patentee before: ANYANG HUASEN PAPER CO.,LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200115

Address after: 456400 Intersection of Civilization Road and Huazhou Road at Huaxian Road Crossing, Anyang City, Henan Province

Patentee after: Henan Jinshan Yinshan Biomass Technology Co.,Ltd.

Address before: 456400 south section of Huaxian civilization Road, Anyang, Henan

Patentee before: Henan Watson Ultrasonic Technology Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200408

Address after: 341300 guantian Industrial Park, guantian Town, Chongyi County, Ganzhou City, Jiangxi Province

Patentee after: Jiangxi Zhongzhu Biomass Technology Co.,Ltd.

Address before: 456400 Intersection of Civilization Road and Huazhou Road at Huaxian Road Crossing, Anyang City, Henan Province

Patentee before: Henan Jinshan Yinshan Biomass Technology Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right