CN109118947A - 一次成型制作目标防伪图案的核孔防伪薄膜的方法 - Google Patents

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邓超
王琦标
张虹
李怀良
冷阳春
石睿
郑洪龙
李金夫
金东升
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Abstract

本发明公开了一次成型制作目标防伪图案的核孔防伪薄膜的方法，解决了现有技术中工艺复杂，防伪膜机械性能不好，防伪力度差的问题。本发明的方法，利用金属Gd对热中子吸收特性，在塑料薄膜前放置具有镂空防伪图案的Gd mask薄片后，放于热中子束流上进行辐照，在所述塑料薄膜得到核孔组合形成的防仿图案。本发明基于热中子束流辐照，利用金属Gd对热中子吸收特性，一次成型制备核孔防伪膜图案。本发明提高了防伪膜制作门槛，降低了核孔防伪膜图案制作的复杂程度，提高了核孔防伪膜的机械强度，更利于应用。

Description

一次成型制作目标防伪图案的核孔防伪薄膜的方法
技术领域
本发明属于仿伪技术领域，具体涉及一次成型制作目标防伪图案的核孔防伪薄膜的方法。
背景技术
随着人们生活水平的逐渐提高，人们对高品质商品的需求量也越来越大。因此，市场上时常出现如奶粉、白酒、化妆品和智能家电等高端商品的假冒伪劣产品，因而人们采用各种防伪方式来进行防伪。据《2016年防伪发展现状及市场前景分析》文件可知，电话防伪技术被“造假科技的浪潮”淹没后，纹理防伪技术应运而生，成为新一代的具有里程碑意义的防伪技术。纹理防伪主要以自然界的树叶纹、石纹、木纹、洒落的碎片、纤维形成的分布等独特的、随机的图案进行防伪的技术。由于纹理防伪标识组成材料的限制，使得纹理防伪材料不易保存。且在制作过程中工艺复杂，对原材料特征依赖性较大，人们自检该类防伪标识难度较大。
核孔防伪膜以塑料为基材，采用辐射粒子打孔的方式，形成随机的、独特的核孔防伪图案。目前，用于制作核孔防伪膜的方法不够成熟，因此也就存在许多缺陷。例如：(1)目前核孔防伪薄膜经过整体辐照形成核孔，然后采用热光源透过遮光材料形成图案，多次操作增加了制作工艺复杂性，损坏薄膜，降低防伪膜机械性能，不利用使用；(2)整体辐照得到的核孔膜，采用具有图案的另一片塑料与其粘合而成形成特定图案的核孔防伪膜，其防伪力度非常差，极易被仿制。
因此，提供一种制备核孔防伪薄膜的方法，制作流程少，保证防伪膜机械性能，保证组成防伪图案核孔分布的确定性和唯一性，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一次成型制作目标防伪图案的核孔防伪薄膜的方法，解决现有技术中工艺复杂，防伪膜机械性能不好，防伪力度差的问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明所述的一次成型制作目标防伪图案的核孔防伪薄膜的方法，利用金属Gd对热中子吸收特性，在塑料薄膜前放置具有镂空防伪图案的Gd mask薄片后，放于热中子束流上进行辐照，在所述塑料薄膜得到核孔组合形成的防仿图案。
进一步地，该方法具体包括以下步骤：
步骤1.确定核孔防伪膜尺寸及防伪图案需求；
步骤2.选用需求尺寸的塑料薄膜作为底板，制作具有镂空防伪图案的Gd mask薄片；
步骤3.将Gd mask薄片叠放于所述底板前，放于热中子束流上进行辐照；
步骤4.取下辐照后的底板，进行蚀刻、洗涤、晾干；
步骤5.采用具有存储功能的电子显微镜进行观察，并对辐照、蚀刻得到的核孔进行计数；
步骤6.对得到的防伪图案、核孔分布与计数进行显微照片记录，实现防伪图案唯一性存底。
进一步地，所述塑料薄膜为塑料聚合物，其分子式为(C12O7H8)n，密度为1.31～1.32g/cm3。
进一步地，所述塑料薄膜的厚度为小于1000μm。
进一步地，所述步骤4中的蚀刻、洗涤步骤具体为：
步骤A.采用去离子水进行清洗辐照后的底板；
步骤B.将经步骤A处理的底板用碱溶液在加热条件下清洗；
步骤C.将经步骤B处理后的底板取出，采用去离子水清洗后，再用醋酸溶液清洗；
步骤D.将经步骤C处理后的底板取出，采用去离子水清洗；
步骤E.将经步骤D处理后的底板取出，阴干、备用。
进一步地，所述碱为无机碱。
进一步地，所述碱溶液选自KOH、NaOH溶液中的一种。
进一步地，所述步骤B中，碱溶液的摩尔浓度为5-8mol/L，所述加热温度为60-80℃，清洗时间为6-8小时。
进一步地，所述步骤C中，醋酸溶液的浓度为0.05-0.2mol/L，清洗时间为5-20min。
进一步地，所述步骤D中，采用去离子水清洗3遍。
本发明的原理如附图3所示，热中子可有效的被金属Gd所屏蔽，一定剂量当量的中子会在塑料薄膜上形成潜径迹，经过刻蚀可形成微米量级的核孔。通过对遮挡后的薄膜进行热中子辐照，可得到由一定特征核孔组合形成的防伪图案。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明设计科学，方法简单。本发明基于热中子束流辐照，利用金属Gd对热中子吸收特性，一次成型制备核孔防伪膜图案。本发明提高了防伪膜制作门槛，降低了核孔防伪膜图案制作的复杂程度，提高了核孔防伪膜的机械强度，更利于应用。
本发明利用辐射粒子随机性效应，从图案和核孔两方面保证了核孔膜的唯一性，能更高效的提高防伪力度，且批量生产速度快。
附图说明
附图1本发明方法流程图。
附图2为本发明实施例1效果图；其中附图2(a)为具有镂空图案的Gd mask和CR-39薄膜底板，附图2(b)为具有防伪图案的核孔防伪薄膜。
附图3为本发明原理图。
具体实施方式
以下具体实施例可以对本发明的内容做出更为详细的说明，但本发明的主题范围不局限于以下具体实施例，凡是基于本发明内容所实现的技术、工艺均属于本发明的范围。
实施例1
本实施例提供了本发明的一次成型制作目标防伪图案的核孔防伪薄膜的方法，具体为：
步骤1.确定适中尺寸的核孔防伪膜及具有一定logo的防伪图案；本实施例中的防伪图案为中心为镂空圆形的五角星，如附图2(a)所示，防伪膜尺寸为20*20mm；
步骤2.选用厚度为350μm的CR-39塑料作为底板，制作具有镂空防伪图案logo的Gdmask薄片，如附图2(a)所示，其中Gd mask薄片的厚度为1mm；
步骤3.将步骤2制得的Gd mask薄片叠放于CR-39塑料薄膜底板前，放于热中子束流上进行辐照，辐照原理如附图3所示，中子辐照量为6.0×1010n/cm2，即对热中子通量率为108n/cm2的束流，辐照600s，其形成的核孔径迹数可达到2200tr/cm2，核孔尺寸为微米量级；
步骤4.取下辐照后的底板，进行蚀刻、洗涤、晾干；具体为：
AZ.采用去离子水进行清洗辐照后的底板；
B.将经A处理的底板用6.5mol/L的KOH，在温度为70℃条件下，水浴7h；
C.将经B处理后的底板取出，采用去离子水清洗后，再用0.1mol/L的醋酸溶液中清洗10min；
D.将经C处理后的底板取出，采用去离子水清洗，重复3次；
E.将经D处理后的底板取出，阴干、备用；
步骤5.采用具有存储功能的电子显微镜进行观察，观察到如附图2(b)所示图，并对辐照、蚀刻得到的核孔进行计数；
步骤6.对得到的防伪图案、核孔分布与计数进行显微照片记录，实现防伪图案唯一性存底。
本实施例中，CR-39塑料薄膜的厚度和热中子辐照时间可根据不同产品的需求进行设定。热中子透过1mm厚Gd mask的概率为10-34，在可接受的时间与经费成本范围内，可尽可能的提高中子束流通量，获得由更多核孔组成的图案。热中子辐照时间的多少决定了组成防伪图案的核孔数的多少。一般来说，厚度为350μm的薄膜，辐照24h足够形成一个由核孔组成的图案；越厚的薄膜越容易形成核孔。
本实施例中，KOH可由NaOH替代。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一次成型制作目标防伪图案的核孔防伪薄膜的方法，其特征在于，利用金属Gd对热中子吸收特性，在塑料薄膜前放置具有镂空防伪图案的Gd mask薄片后，放于热中子束流上进行辐照，在所述塑料薄膜得到核孔组合形成的防伪图案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1.确定核孔防伪膜尺寸及防伪图案需求；
步骤2.选用需求尺寸的塑料薄膜作为底板，制作具有镂空防伪图案的Gdmask薄片；
步骤3.将Gd mask薄片叠放于所述底板前，放于热中子束流上进行辐照；
步骤4.取下辐照后的底板，进行蚀刻、洗涤、晾干；
步骤5.采用具有存储功能的电子显微镜进行观察，并对辐照、蚀刻得到的核孔进行计数；
步骤6.对得到的防伪图案、核孔分布与计数进行显微照片记录，实现防伪图案唯一性存底。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述塑料薄膜为塑料聚合物，其分子式为(C12O7H8)n，密度为1.31～1.32g/cm3。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述塑料薄膜的厚度为小于1000μm。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤4中的蚀刻、洗涤步骤具体为：
步骤A.采用去离子水进行清洗辐照后的底板；
步骤B.将经步骤A处理的底板用碱溶液在加热条件下清洗；
步骤C.将经步骤B处理后的底板取出，采用去离子水清洗后，再用醋酸溶液清洗；
步骤D.将经步骤C处理后的底板取出，采用去离子水清洗；
步骤E.将经步骤D处理后的底板取出，阴干、备用。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碱为无机碱。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述碱溶液选自KOH、NaOH溶液中的一种。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，碱溶液的摩尔浓度为5-8mol/L，所述加热温度为60-80℃，清洗时间为6-8小时。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤C中，醋酸溶液的浓度为0.05-0.2mol/L，清洗时间为5-20min。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤D中，采用去离子水清洗3遍。
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