CN108914697A - 一种防伪纤维及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纤维，包括基体和特征段，所述特征段包括第1特征段，……,第n‑1特征段，和第n特征段，其中n为大于或等于1的自然数，每一特征段至少具备一个可识别的一级特征，所述一级特征选自发光颜色、发光亮度、形状、大小、磁性、可染色性、可溶解性、光偏振性、透光性和光折射性，所述特征段分布在基体的表面，或者至少部分埋设在基体中，并且特征段在基体表面或基体中呈随机分布。由于纤维上的特征段是随机分布，即便是制造者自己也无法造出两根一样的纤维，具较高的防伪能力，且易于识别，可用于钞票、证券、票据等防伪制品。

Description

一种防伪纤维及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种纤维以及含有所述纤维的防伪材料或防伪制品，还涉及识别所述防伪制品的方法。

背景技术

在抄纸过程中添加有色或荧光纤维制造防伪纸张，从而区别于社会上普通纸张，起到增加造假者的造假成本和难度的作用，是防伪领域常用的技术。例如，流通中的美元使用了有色纤维，现版的人民币使用了无色的荧光纤维。单根有色纤维容易被同色的印刷线条模仿，而且难以区别真伪。无色的荧光纤维在紫外光源照射下发出可见光，也容易被印刷的无色荧光油墨线条模仿。单色的有色或荧光纤维理论上都可以通过印刷仿冒，因此这种单色的有色或荧光纤维防伪能力非常有限。

在克服仿造的前提下，人们开发出单根多色段有色或荧光纤维，这种方法是在纤维上分段印染不同颜色，使单根纤维上带有两种或两种以上的颜色，利用现有的印刷机套印精度无法使两根线条端部完全对齐的原因，从而提高了纤维的防伪能力。

CN102953272B公开了一种单色或多色段荧光防伪纤维，这种通过在纤维上印刷荧光油墨的方法制作的多色段荧光纤维在使用过程中存在掉墨的问题，影响识别。此外，通过接线印刷或精密喷墨打印，甚至是手工仍可以仿冒。CN101519857B公开了一种遮挡结构的纤维，紫外光源从不同的角度照射下发出不同颜色的可见光，理论上不可能通过印刷、复印仿造这种纤维的荧光变色效果。但这种变色效果只是理论上的，当该纤维抄入纸张后，由于纸张纤维和填料对激发光和发射光的漫反射作用，使得变色效果非常有限。此外，这种纤维通过多组分熔融纺丝的方法生产，熔融纺丝无法在单根丝线的长度方向上实现组分的变化，且熔融纺丝过程中的高温限制了一些荧光粉的应用，生产受到较多限制，能生产出的产品种类有限。

在造假手段越来越多样化的环境下，研发一种易于识别、设计灵活的能防止印刷和手工造假的防伪纤维非常必要。

发明内容

本发明的第一方面提供一种纤维，包括基体和特征段，所述特征段包括第1特征段，……,第n-1特征段，和第n特征段，其中n为大于或等于1的自然数，每一特征段至少具备一个可识别的一级特征，所述一级特征选自发光颜色、发光亮度、形状、大小、磁性、可染色性、可溶解性、光偏振性、透光性和光折射性，

所述特征段分布在基体的表面，或者至少部分埋设在基体中，并且特征段在基体表面或基体中呈随机分布。

本发明中，所述随机分布是指位于纤维上的特征段的种类、数量、位置、方向、形状、大小、排列顺序和/或两个相邻特征段之间的间距是不确定的，具有随机性。

本发明中，所述可染色性是指将与同种染料亲和力有明显差异的两种颜色相近的材料分别作为纤维的基体和特征段，将纤维或带有该纤维的防伪材料或防伪制品浸入染料中时，特征段与基体显现出明显颜色差异，因此可以肉眼识别特征段的数量、位置、形状等信息。例如，特征段的材质为蛋白质，基体的材质为聚丙烯，用蛋白质显色剂可以将特征段染色，而基体不被染色。

本发明中，所述可溶解性是指特征段与基体的材质不同，各种材质在不同溶剂中溶解度不同，利用溶解度不同这一性质来实现鉴别。例如，第1特征段的材质为聚丙烯(PP，几乎不溶于任何溶剂)、第2特征段的材质为聚乙烯醇缩丁醛(PVB，可溶于酒精)，第3特征段聚乙烯醇(PVA，溶于95℃以上热水)，鉴别时选用开水煮，观察纤维上消失的特征段是否是第3特征段，或选用酒精浸泡，观察纤维上消失的特征段是否是第2特征段。

本发明中，所述透光性是指基体和特征段在反射光下外观颜色相近，在透射光下观察有明显差异，例如基体为PP(聚丙烯)加5％钛白，特征段为双面涂白墨的镀铝膜，在反射光下纤维成均一白色，在透射光下特征段呈黑色，基体呈浅白色。

本发明中，所述光折射性是指基体和特征段材质的光折射系数不同，当用光源变化角度照射纤维时，基体和特征段会随着光源角度的变化呈现出不同明暗程度，从而实现鉴别。

本发明中，所述光偏振性是指基体和特征段材质的光偏振方向不同，当用偏振片转换角度观察纤维时，基体和特征段会随着偏振片转动角度的呈现出不同明暗程度，从而实现鉴别。

在某些实施方案中，本发明的第一方面所述纤维中，所述基体至少具备一个可识别的二级特征，所述二级特征选自发光颜色、发光亮度、磁性、可染色性、可溶解性、光偏振性、透光性和光折射性，当基体的二级特征与特征段的一级特征种类相同时，两者在信号强度上有肉眼可辨别或仪器可识别的差异。

在某些实施方案中，本发明的第一方面所述纤维中，所述的特征段为有色材料，该有色材料在可见、紫外或红外光源下反射或发出可见光。在某些实施方案中，有色材料为荧光材料。

在某些实施方案中，本发明的第一方面所述纤维中，n等于3，并且第1特征段、第2特征段和第3特征段的颜色各不相同；或者

第1特征段、第2特征段和第3特征段的颜色相同，发光亮度不同。

在某些实施方案中，本发明的第一方面所述纤维中，所述特征段具有层状结构，包括：色彩层和阻隔层，色彩层在可见、紫外或红外光源下反射或发出可见光；阻隔层能够阻隔或反射色彩层的激发光。

在某些实施方案中，本发明的第一方面所述纤维中，所述特征段包括第一色彩层、第二色彩层以及设置在第一色彩层和第二色彩层之间的阻隔层。在某些优选的实施方案中，第一色彩层和第二色彩层的颜色不同。

在某些实施方案中，本发明的第一方面所述纤维中，所述特征段具有层状结构，包括：色彩层和磁性层，色彩层在可见、紫外或红外光源下反射或发出可见光。

在某些实施方案中，本发明的第一方面所述纤维中，所述特征段包括第一色彩层、第二色彩层以及设置在第一色彩层和第二色彩层之间的磁性层。在某些优选的实施方案中，优选地，第一色彩层和第二色彩层的颜色不同。

本发明的第二方面提供另外一种纤维，该纤维具有层状结构，包括由第一纤维层、第二纤维层以及设置在第一纤维层和第二纤维层之间的阻隔层和/或磁性层，其中：

第一纤维层为前述本发明第一方面所述的纤维；

第二纤维层选自：前述本发明第一方面所述的纤维、单色纤维、多色段纤维、多点纤维。

本发明中，术语“单色纤维”是指纤维通体呈现均一的单一颜色。

本发明中，术语“多色段纤维”是指纤维在长度方向上由多个色段无缝拼接而成。

本发明中，术语“多点纤维”是指纤维在长度方向上设有多个不相连的带颜色的点。

在某些优选的实施方案中，本发明第二方面所述的纤维中，所述阻隔层能够阻隔或反射第一纤维层和第二纤维层的激发光。

在某些优选的实施方案中，本发明第二方面所述的纤维中，所述第一纤维层和第二纤维层在可见、紫外或红外光源下反射或发出可见光。优选地，第一纤维层和第二纤维层的激发光的波长相同。

在某些优选的实施方案中，本发明第一方面或第二方面所述的纤维中，所述基体的材料选自：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯醇(PVA)、紫外固化树脂和聚氨酯。

在某些优选的实施方案中，本发明第一方面或第二方面所述的纤维中，所述阻隔层由选自以下材料中的一种或多种制成：铝膜、含有钛白粉、紫外线阻隔剂和/或紫外线吸收剂的聚合物(例如聚酰胺(PA)、乙烯－乙烯醇共聚物(EVOH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)、聚氨酯)含有含有钛白粉、紫外线阻隔剂和/或紫外线吸收剂的油墨、含有钛白粉、紫外线阻隔剂和/或紫外线吸收剂的涂料。

在某些实施方案中，本发明第一方面或第二方面所述的纤维为防伪纤维。

在某些实施方案中，本发明第一方面或第二方面所述的纤维的宽度不小于0.05mm，优选为0.1～5mm，例如，0.1～0.2mm，1～3mm，2～4mm，或0.5～1.5mm。

本发明提供的防伪纤维中，特征段的数量、不同发光颜色特征段的排列顺序、特征段的尺寸、两个相邻特征段的间距都是随机分布的，这些随机特征赋予每一根纤维具有裸眼可识别的唯一身份信息。这些信息使得鉴别者可以快速的发现每根纤维与其他纤维的不同之处，因此识别便捷。由于纤维上的特征段是随机分布，即便是制造者自己也无法造出两根一样的纤维。

某些实施方案中，本发明提供的纤维发光特征是，单根纤维上有多个亮段或点，这些亮段或点的发光颜色不同。某些实施方案中，纤维基体也存在一定的发光强度，观察可以发现所有亮段或点在一条亮度较低的线上。这些特征通过印刷或手绘是无法模仿的。而且造假者在不知道特征段配比的情况下，无法造出相近的防伪纤维，更别提及仿造出两根一样的防伪纤维。该纤维具较高的防伪能力，且易于识别，可用于钞票、证券、票据等防伪制品。

本发明所述的纤维的制备主要包括两个步骤：先制备带有随机分布的不同形态荧光纤维/条/片的薄膜，然后将薄膜分切成纤维。某些实施方案中，带有随机分布的不同形态荧光纤维/条/片的薄膜可以通过以下方法制备得到：将一定数量不同形态的荧光纤维/条/片与塑料树脂颗粒/粉末直接混合，然后熔融挤出成膜；紫外固化树脂与一定数量不同形态的荧光纤维/条/片与塑料树脂颗粒/粉末直接混合涂膜后固化成膜；薄膜基材上涂胶，然后将一定数量不同形态的荧光纤维/条/片随机撒到胶层上，最后胶层固化成膜；将一定比例不同形态的荧光纤维/条/片与胶黏剂纤维混合抄造，然后热压融合成膜，或者这些方法的任意组合。

薄膜分切成纤维的方式包括：滚刀分切、铡刀分切、模具冲切、非接触式分切或它们的组合。

本发明的第三方面提供本发明第一方面或第二方面所述的纤维在制备防伪制品或防伪材料中的用途。

本发明的第四方面提供一种防伪材料，其中含有本发明第一方面或第二方面所述的纤维，所述防伪材料优选为防伪纸张、防伪塑料薄膜或防伪无纺布。在某些实施方案中，所述纤维分布在所述防伪材料的表面或内部，在某些实施方案中，分布的方式为随机分布、定向分布或定位分布，优选为定向分布或定位分布，更有选为定位分布。

某些实施方案中，本发明所述的防伪材料为防伪纸张。本发明第一方面或第二方面所述的纤维在抄纸过程中施放应用时，防伪纤维在纸张中无规分布，每张纸中的防伪纤维的朝向、位置、数量等都是不同的，可作为唯一的身份信息。由于本发明的防伪纤维印刷无法模拟，自身带有不可复制的身份信息，因此无需再借助其在纸张中的无规分布来进行信息存储。为了方便防伪纸张中防伪纤维的信息采集，可以缩小防伪纤维在防伪纸张中的分布范围，采集信息时只需要扫描部分区域即可，例如将防伪纤维通过条带布撒在纸张上的条带区域，通过在纸张上定位印刷胶黏剂粘接随机特征防伪纤维，实现其定位施放。

本发明的第五方面提供一种防伪制品，其表面或内部分布有至少一种本发明第一方面或第二方面所述的纤维。分布方式优选为随机分布、定向分布或定位分布，进一步优选定向分布，更优选定位分布。

所述的防伪制品可以为钞票、证券、票据、商品标识、商品包装、证明文件、防伪证卡。

本发明的第六方面提供一种识别本发明第五方面所述的防伪制品的方法，包括：

1)利用设备采集并记录防伪制品上至少一根纤维的信息；优选的信息为特征段的磁性、数量、发光颜色种类和/或排列顺序；

2)将采集的纤维的信息按规则转化成数字、编码或图像，并将数字、编码或图像印刷在防伪制品的表面；

3)利用识别工具对防伪制品表面的数字、编码或图像信息进行解码，并读取的纤维信息进行匹配，从而判断真伪。

为了方便纤维特征信息的读取，纤维的特征段优选具备发光或/和磁性特征。为了进一步方便纤维信息的读取，优选读取设备为手机，利用手机的摄像头、磁感线圈读取纤维上特征段的可见光或/和磁性特征。

因为本发明所述的纤维上的特征段在种类、数量、位置、方向、形状、大小、排列顺序和/或两个相邻特征段之间的间距等几个方面都可以单独携带随机信息，单根纤维的信息存储量非常大，为了减少随机特征纤维的信息存储量，可选择将纤维上的特征段的一部分随机信息去随机化，例如数量、位置两个因素。例如，将随机特征纤维上的特征段的数量和间距固定，设置成等间距，或编码间距。当随机特征纤维上相邻两个特征段之间的距离相等或成有规律数列时，此时无需记录特征段之间的间距，只需要记录特征段的颜色排列、特征段的方向和特征段的尺寸和形状几个方面的信息。为了实现特征段的间距是有规律的，可以采用的方法包括多层熔融共挤，局部涂布/印刷胶黏剂后随机撒粉，将含有随机分布特征段的丝线按设计好的间距与薄膜复合。

为了进一步减少信息存储量，同时方便随机特征纤维上信息的读取，纤维的形态优选直线形、圆环形、正多边环形，进一步优选圆环形。这些规则形状的随机特征防伪纤维在拍照采集信息时更容易识别，特征段与特征段的相对位置更容易定义，即减少了数据存储量。

此外，还可以将具有随机分布特征的薄膜直接分切成连续的细长条的纤维，作为安全条/线来使用，是一种更便捷的使用方式。作为安全条/线来使用时，优选随机散布的条/片/粉带有磁性特征，且其带有的磁性强度通过印刷磁性油墨线条无法模仿。磁性特征的加入方法是将磁性粉末与可高填充的聚合物树脂通过熔融挤出成膜形成磁性薄膜，然后将磁性薄膜分切成各种尺寸和形状的条片，再将这些条片随机布撒在涂有胶黏剂的承载薄膜上，最后将随机布撒有磁性条片的承载薄膜分切成所需宽度的安全条线。为了达到印刷的磁性油墨线条无法模拟的目的，磁性条片中的磁粉含量要高于磁性油墨中的磁粉含量，两者的信号强度相差明显，通过在磁性检测软件中设置阈值来识别是否是印刷线条模拟。

如果未特别说明，本发明中的“％”是指质量百分数。

附图说明

图1示出了实施例1制备的带有不同发光颜色和外观形态的特征段的防伪纤维结构示意图；

图2示出了实施例2制备的带有不同发光颜色的双层结构特征段的防伪纤维的结构示意图；

图3示出了实施例3制备的带有不同发光颜色的三层结构特征段防伪纤维的结构示意图；

图4示出了实施例4制备的带有不同发光颜色的双层结构和三层结构特征段的防伪纤维结构示意图；

图5示出了实施例5制备的层状结构的防伪纤维结构示意图，包括带有不同发光颜色的特征段的纤维层、阻隔层和荧光红层；

图6示出了实施例6制备的层状结构的防伪纤维结构示意图，包括带有不同发光颜色的特征段的纤维层、阻隔层和三色段纤维层；

图7示出了实施例7制备的层状结构的防伪纤维结构示意图，包括双层的带有不同发光颜色的特征段的纤维层以及中间的阻隔层；

图8示出了实施例8制备的带有不同发光颜色的特征段的圆环形防伪纤维结构示意图；

图9示出了实施例8制备的带有不同发光颜色的特征段的三叉星形防伪纤维结构示意图；

图10示出了实施例9制备的带有本发明的防伪纤维的防伪纸片。

具体实施方式

下面结合本发明的具体实施例来进一步说明本发明的实质性内容，应理解，以下实施例仅用于说明本发明，但并不以此来限定本发明的保护范围。下面实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的进行。所用药品或试剂未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

虽然以下实施例中所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，如果未特别说明，下面实施例中所用的材料和操作方法是本领域公知的。

本公开的实施例中用到如下原料：

荧光条A1，发射光为红色，尺寸规格为3×0.2mm，可通过双向拉伸成膜法或涂布成膜法制备获得。双向拉伸成膜法如下:将5％的荧光红粉与PET树脂颗粒通过双螺杆造粒后，再经过熔融挤出双向拉伸成36μm厚的荧光薄膜A1，将薄膜通过分切设备分切成尺寸规格3×0.2mm的荧光条A1。涂布成膜法如下：将8％的荧光红墨涂布在36μm厚的PET薄膜上，形成总厚度为40μm的荧光薄膜A1，然后将薄膜通过分切设备分切成尺寸规格3×0.2mm的荧光条A1；

荧光片B1，发射光为蓝色，形状为正六边形，规格0.2mm，荧光薄膜的制备方法可参照荧光薄膜A1的制备方法，其中双向拉伸成膜法中荧光蓝粉的用量为3％，涂布成膜法中荧光蓝粉的用量为9％，再将荧光薄膜B1分切成边长0.2mm的正六边形。

荧光纤维C1，发射光为绿色，形状为圆柱形，直径0.05mm，长度4mm，可通过溶液纺丝法或熔融纺丝法制备获得。溶液纺丝法是将荧光绿粉通过砂磨分散在溶剂中，然后加入到纺丝的高分子溶液中，分散均匀后通过喷丝板喷出，经拖出溶剂后，形成含5％荧光绿粉的连续细丝，其中细丝直径0.05mm，然后将细丝切成4mm长的荧光纤维。熔融纺丝是将5％的荧光绿粉与纺丝树脂通过双螺杆熔融混合后，再经过熔融挤出喷丝，拉伸，冷却后形成直径0.05mm的细丝，再分切成长度4mm的荧光纤维。

荧光片B21，一面发射光为红色，一面不发光，形状为正六边形，规格0.2mm，制备方法可参照荧光片B1的制备方法，只是将单层挤出成膜换成了双层共挤成膜，其中一层中添加5％的紫外线阻隔剂作为阻隔层，阻隔层厚度为10μm；或是涂布成膜的过程中增加一层5μm厚的阻隔剂涂层，其中阻隔剂含量10％。

荧光片B22，一面发射光为绿色，一面不发光，形状为圆形，直径0.3mm，制备方法可参照荧光片B21的制备方法，只是将B21中的荧光红材料换成荧光绿材料，分切模具为圆形。

荧光片B23，一面发射光为蓝色，一面不发光，形状为正三角形，边长0.4mm，制备方法可参照荧光片B21的制备方法，只是将B21中的荧光红材料换成荧光蓝材料，分切模具为正三角形。

荧光片B24，一面发射光为黄色，一面不发光，形状为正四边形，边长0.4mm，制备方法可参照荧光片B21的制备方法，只是将B21中的荧光红材料换成荧光绿材料，分切模具为正方形。

荧光片B31，一面发射光为红色，一面发射光为蓝色，形状为正六边形，规格0.2mm，制备方法如下：采用三层熔融共挤成膜制备荧光红层、阻隔层、荧光蓝层依次紧密贴合的多层荧光薄膜，三者厚度均为10微米，荧光红粉、阻隔剂、荧光蓝粉的用量依次为8％、10％和15％。或者采用多层涂布的方法制备多层荧光薄膜，只需将各涂层的厚度和荧光粉或阻隔剂的添加比例根据发光亮度和阻隔效果进行调整。

荧光片B32，一面发射光为绿色，一面发射光为蓝色，形状为圆形，直径0.3mm，制备方法可参照荧光片B31的制备方法。

荧光片B33，一面发射光为黄色，一面发射光为蓝色，形状为正三角形，边长0.4mm，制备方法可参照荧光片B31的制备方法。

PVA(聚乙烯醇)，购自日本可乐丽，型号3010。

消泡剂：BYK-019，购自毕克助剂有限公司。

分散剂：BYK-160，购自毕克助剂有限公司。

紫外固化树脂，EBECRYL145，购自美国氰特公司。

184光引发剂(化学名称为1-羟基环己基苯基甲酮，简称HCPK)，购自巴斯夫。

聚氨酯胶黏剂，万达牌，WD8198，购自上海康达化工新材料股份有限公司。

紫外线阻隔剂：UV-326，购自美国氰特公司。

荧光红粉、荧光黄粉、荧光绿粉和荧光蓝粉，均购自霍尼韦尔国际公司。

阻隔油墨的制备方法如下：将40％的阻隔剂UV-326、20％的分散剂BYK-160和40％的水高速搅拌分散后，通过砂磨机砂磨制成阻隔剂浆料，然后按阻隔剂UV-326占固体百分数为10％的比例添加到聚氨酯溶液中，配制成固含量为35％的阻隔油墨。

荧光红油墨，其制备方法参照阻隔油墨的制备方法，只需要将其中的阻隔剂更换成荧光红粉，并调整荧光红粉占固体百分数为8％即可。

荧光绿油墨，其制备方法参照阻隔油墨的制备方法，只需要将其中的阻隔剂更换成荧光红粉，并调整荧光红粉占固体百分数为5％即可。

荧光蓝油墨，其制备方法参照阻隔油墨的制备方法，只需要将其中的阻隔剂更换成荧光红粉，并调整荧光红粉占固体百分数为15％即可。

实施例1：

将0.3％荧光条A1、0.5％荧光片B1、0.1％的荧光纤维C1、9％PVA、0.05％的消泡剂、0.05％的分散剂与90％的去离子水加入到搅拌釜中，常温下搅拌混合均匀。

搅拌下，对搅拌釜加热，逐步升温至98℃，搅拌至PVA完全溶解，保温静置24小时。

将搅拌釜中液体泵送至流延设备，挤出流延成0.7mm厚湿胶膜，经钢带传送至干燥装置，得到0.07mm厚干膜，并收卷，得到随机分散有荧光条、荧光片、荧光纤维的PVA薄膜。

将PVA薄膜分切成4.5mm长，0.2mm宽的防伪纤维，如图1所示。

实施例2：

将3％荧光片B21、1％荧光片B22、3％荧光片B23、1％荧光片B24、91.7％紫外固化树脂、0.3％的光引发剂混合均匀。

在传送带上将混合物刮涂成0.06mm厚度湿膜，经过紫外固化，形成厚度为0.06mm的固化膜，并剥离收卷，得到随机分散有荧光片的紫外固化薄膜。

将紫外固化薄膜分切成4mm长，0.1mm宽的防伪纤维，如图2所示。

实施例3：

将3％荧光片B31、3％荧光片B32、3％荧光片B33、90.7％紫外固化树脂、0.3％的光引发剂混合均匀。

在传送带上将混合物刮涂成0.06mm厚度湿膜，经过紫外固化，形成厚度为0.06mm的固化膜，并剥离收卷，得到随机分散有荧光片的紫外固化薄膜。

将紫外固化薄膜分切成4mm长，0.2mm宽的防伪纤维，如图3所示。

实施例4：

2％荧光片B31、2％荧光片B32、2％荧光片B21、2％荧光片B24、91.7％紫外固化树脂、0.3％的光引发剂混合均匀。

在传送带上将混合物刮涂成0.06mm厚度湿膜，经过紫外固化，形成厚度为0.06mm的固化膜，并剥离收卷，得到随机分散有荧光片的紫外固化薄膜。

将紫外固化薄膜分切成4mm长，0.2mm宽的防伪纤维，如图4所示。

实施例5：

利用双层共挤流延设备制备36μm厚的双层PET薄膜(PET原料购自杜邦)，包含阻隔层和荧光红层。其中，阻隔层厚度为30μm，含有1％紫外线阻隔剂，荧光红层厚度为6μm，含有8％的荧光红粉。

在双层PET薄膜的阻隔层表面涂布单组份聚氨酯胶黏剂层，胶黏剂层厚度3μm；随后通过布撒装置将混合在一起的3％(相对于双层PET薄膜的质量分数，下同)荧光条A1、5％荧光片B1、1％的荧光纤维C1布撒在胶黏剂层上，覆盖离型膜，并收卷，在室温下固化48小时，得到随机分散有荧光片的多层薄膜。

将多层薄膜分切成4mm长，0.2mm宽的防伪纤维，如图5所示。

实施例6：

在36μm厚的PET薄膜(杜邦)的一面套印红、绿、蓝三色荧光油墨，形成三色荧光条拼接层，厚度为1.5μm；在其上满版涂布阻隔油墨形成阻隔层，阻隔层厚度为3μm，得到双涂层PET薄膜。

在双涂层PET薄膜的阻隔层表面涂布单组份聚氨酯胶黏剂层，胶黏剂层厚度3μm；随后通过布撒装置将混合在一起的3％(相对于双层PET膜的质量分数，下同)荧光条A1、5％荧光片B1、1％的荧光纤维C1布撒在胶黏剂层上，覆盖离型膜，并收卷，在室温下固化48小时，得到随机分散有荧光片的多层薄膜。

将多层薄膜分切成4.5mm长，0.2mm宽的防伪纤维，如图6所示。

实施例7：

在实施例1制备得到的0.07mm厚的随机分散有荧光条、荧光片、荧光纤维的PVA薄膜表面满版涂布阻隔油墨形成阻隔层，阻隔层厚度3μm。

在阻隔层表面涂布单组份聚氨酯胶黏剂层，胶黏剂层厚度3μm；随后通过布撒装置将混合在一起的3％(相对于PVA薄膜的质量分数，下同)荧光条A1、5％荧光片B1、1％的荧光纤维C1布撒在胶黏剂层上，覆盖离型膜，并收卷，在室温下固化48小时，得到随机分散有荧光片的多层薄膜。

将多层薄膜分切成4.5mm长，0.15mm宽的防伪纤维，如图7所示。

实施例8：

利用高精度激光分切设备，将实施例1制备得到的随机分散有荧光条、荧光片、荧光纤维的PVA薄膜切成外径3mm，内径2.6mm的圆环形纤维，如图8所示。将所述PVA薄膜切成臂长2mm，宽0.2mm，三条臂互成120°夹角的三叉星形纤维，如图9所示。

上述圆环形和三叉星形纤维只是两个示例，利用高精度激光分切设备可以将薄膜(例如实施例1至7制备的薄膜)切割出任意连续图形的纤维，例如英文字母、数字、一笔连写的英文单词或汉字、连体图案等形态。为了便于异形化纤维在纸张或薄膜中释放，以及为了保证纤维与纸张或薄膜基体间结合力达到要求，纤维的线条宽度优选不大于0.3mm。此外，为了便于观察纤维上特征段的外形、尺寸、方向、发光等特征，优选纤维的线条宽度不小于0.05mm，优选为0.1-0.2mm。

实施例9：

利用三层熔融共挤成膜设备制备磁性荧光PET薄膜，三层依次为10μm厚的荧光红层、50μm厚的磁性层、10μm厚的荧光蓝层，其中荧光红层中荧光红粉用量为8％，磁性层中磁粉用量为70％，荧光蓝层中荧光蓝粉的用量为15％。

将磁性荧光PET薄膜通过分切设备分切成不同规格的磁性荧光条片，磁性荧光条的尺寸为4.5×0.3mm，正六边形的磁性荧光片的边长为0.6mm，正三角形的边长为1mm。

在19μm厚的PET薄膜表面涂上3μm厚的胶黏剂，然后按PET薄膜20％面积被遮盖的密度进行撒粉，将以上三种规格的磁性荧光条片通过布撒装置进行撒粉，最后通过干燥装置将胶黏剂干燥固化，得到随机分散有磁性荧光条片的PET薄膜。

将随机分散有磁性荧光条片的PET薄膜按所需宽度分切，例如3mm宽，所得的纤维宽度较宽，可作为安全条线，将其进行抄纸施放或在纸张上贴条，形成的防伪纸片，见图10。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (18)

1.一种纤维，包括基体和特征段，所述特征段包括第1特征段，……,第n-1特征段，和第n特征段，其中n为大于或等于1的自然数，每一特征段至少具备一个可识别的一级特征，所述一级特征选自发光颜色、发光亮度、形状、大小、磁性、可染色性、可溶解性、光偏振性、透光性和光折射性，

所述特征段分布在基体的表面，或者至少部分埋设在基体中，并且特征段在基体表面或基体中呈随机分布。

2.根据权利要求1所述的纤维，其中所述随机分布是指位于纤维上的特征段的种类、数量、位置、方向、形状、大小、排列顺序和/或两个相邻特征段之间的间距是不确定的，具有随机性。

3.根据权利要求1或2所述的纤维，其中，基体至少具备一个可识别的二级特征，所述二级特征选自发光颜色、发光亮度、磁性、可染色性、可溶解性、光偏振性、透光性和光折射性，当基体的二级特征与特征段的一级特征种类相同时，两者在信号强度上有肉眼可辨别或仪器可识别的差异。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的纤维，其中特征段为有色材料，该有色材料在可见、紫外或红外光源下反射或发出可见光。

5.根据权利要求4所述的纤维，其中有色材料为荧光材料。

6.根据权利要求4所述的纤维，其中n等于3，并且第1特征段、第2特征段和第3特征段的颜色各不相同；或者

第1特征段、第2特征段和第3特征段的颜色相同，发光亮度不同。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的纤维，其中特征段具有层状结构，包括：色彩层和阻隔层，

色彩层在可见、紫外或红外光源下反射或发出可见光；

阻隔层能够阻隔或反射色彩层的激发光。

8.根据权利要求7所述的纤维，其中特征段包括第一色彩层、第二色彩层以及设置在第一色彩层和第二色彩层之间的阻隔层，

优选地，第一色彩层和第二色彩层的颜色不同。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的纤维，其中特征段具有层状结构，包括：色彩层和磁性层，

色彩层在可见、紫外或红外光源下反射或发出可见光。

10.根据权利要求9所述的纤维，其中特征段包括第一色彩层、第二色彩层以及设置在第一色彩层和第二色彩层之间的磁性层，

优选地，第一色彩层和第二色彩层的颜色不同。

11.一种纤维，该纤维具有层状结构，包括由第一纤维层、第二纤维层以及设置在第一纤维层和第二纤维层之间的阻隔层和/或磁性层，其中：

第一纤维层为权利要求1至10中任一项所述的纤维；

第二纤维层选自：权利要求1至10中任一项所述的纤维、单色纤维、多色段纤维、多点纤维；

优选地，阻隔层能够阻隔或反射第一纤维层和第二纤维层的激发光；

优选地，第一纤维层和第二纤维层在可见、紫外或红外光源下反射或发出可见光；

优选地，第一纤维层和第二纤维层的激发光的波长相同。

12.权利要求1至11中任一项所述的纤维，其中所述基体的材料选自：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯醇(PVA)、紫外固化树脂和聚氨酯。

13.权利要求1至11中任一项所述的纤维，其中所述阻隔层由选自以下材料中的一种或多种制成：铝膜、含有钛白粉、紫外线阻隔剂和/或紫外线吸收剂的聚合物(例如聚酰胺(PA)、乙烯－乙烯醇共聚物(EVOH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)、聚氨酯)含有含有钛白粉、紫外线阻隔剂和/或紫外线吸收剂的油墨、含有钛白粉、紫外线阻隔剂和/或紫外线吸收剂的涂料。

14.权利要求1至13项中任一项所述的纤维，所述的纤维的宽度不小于0.05mm，优选为0.1～5mm，例如，0.1～0.2mm，1～3mm，2～4mm，或0.5～1.5mm。

15.权利要求1至14项中任一项所述的纤维在制备防伪制品或防伪材料中的用途。

16.一种防伪材料，其中含有权利要求1至14项中任一项所述的纤维，所述防伪材料优选为防伪纸张、防伪塑料薄膜或防伪无纺布，

优选地，所述纤维分布在所述防伪材料的表面或内部，

优选地，分布的方式为随机分布、定向分布或定位分布，优选为定向分布或定位分布，更有选为定位分布。

17.一种防伪制品，其表面或内部分布有至少一种权利要求1-14中任一项所述的纤维；

优选地，分布方式为随机分布、定向分布或定位分布，优选定向分布，更优选定位分布；

优选地，所述的防伪制品为钞票、证券、票据、商品标识、商品包装、证明文件、防伪证卡。

18.一种识别权利要求17的防伪制品的方法，包括：

1)利用设备采集并记录防伪制品上至少一根纤维的信息；优选的信息为特征段的磁性、数量、发光颜色种类和/或排列顺序；

2)将采集的纤维的信息按规则转化成数字、编码或图像，并将数字、编码或图像印刷在防伪制品的表面；

3)利用识别工具对防伪制品表面的数字、编码或图像信息进行解码，并读取的纤维信息进行匹配，从而判断真伪。