CN112920644A - 一种磁性荧光双功能防伪油墨及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于防伪油墨技术领域,具体公开了一种磁性荧光双功能防伪油墨的制备方法与应用。一种磁性荧光双功能防伪油墨,包括以下质量百分数的组分:磁性纳米粒子溶液1%‑5%、荧光素0.3%‑0.6%、树脂30%、溶剂63.5%‑67.5%、助剂1%。本发明所得油墨制成的样膜具有磁性和荧光双功能,可极大提高产品的防伪级别。该样膜在自然光或紫外光下不发光,受到一定刺激后才发光;样膜的磁性大小随着样膜厚度增加而增大;发光隐蔽,极大增强了造假的难度,而业内常见的荧光油墨在紫外灯下直接发荧光,造假者则相对容易检出并进行仿制。

Description

一种磁性荧光双功能防伪油墨及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于防伪油墨技术领域,特别涉及一种磁性荧光双功能防伪油墨及其制备方法与应用。
背景技术
防伪油墨是一类功能性油墨,是指在油墨树脂连接料中加入具有特殊性能的防伪材料,经特殊工艺加工制造而成的特种印刷油墨。荧光防伪油墨又以稳定性好、印刷方便、成本低、可靠性高等优势,成为防伪油墨的首选。现有市场上的荧光油墨按照激发光可分为紫外光激发、红外光激发和可见光激发三大类,其主要技术特征为当激发光照射到由荧光油墨印刷的图文样膜上时,图文样膜发射出肉眼可识别的可见光为主的波长。现在报道的荧光防伪油墨多是通过稀土荧光上转换材料、稀土荧光纳米材料、荧光粉和量子点等发光性能较稳定的荧光物质为技术要点,开发出可用于防伪的荧光油墨,这个技术虽然已经相当成熟,但防伪特征多是在紫外光照射下直接发荧光,防伪级别较低,因此市场上急需一种防伪级别较高的防伪油墨出现,且市场上兼具荧光和磁性的防伪油墨还无人报道。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足,本发明的首要目的在于提供一种磁性荧光双功能防伪油墨,将荧光物质和磁性纳米粒子共掺杂到凹版印刷油墨中,制备防伪级别较高的磁性荧光防伪油墨。
本发明另一目的在于提供一种所述磁性荧光双功能防伪油墨的制备方法。
本发明再一目的在于提供上述磁性荧光双功能防伪油墨在制备防伪材料中的应用。
本发明的目的通过下述方案实现:
一种磁性荧光双功能防伪油墨,包括以下质量百分数的组分:
Figure BDA0002976386150000021
优选的,所述磁性荧光双功能防伪油墨,包括以下质量百分数的组分:
Figure BDA0002976386150000022
所述磁性纳米粒子溶液的合成方法具体为:将FeCl3·6H2O溶解到乙二醇中,再加入NaAc和聚乙二醇进行加热,反应完成后冷却至室温,得到磁性纳米粒子溶液。
所述FeCl3·6H2O、NaAc和聚乙二醇的质量比为1~3:2~5:10;优选为1.35:3.6:10。
所述FeCl3·6H2O与乙二醇的质量体积比为1~3g:40mL;优选为1.35g:40mL。
所述加热反应的温度为160~200℃,优选为180℃;所述反应时间为6~12h,优选为8h。
所述树脂为聚酰胺树脂和聚氨酯树脂中的至少一种。
所述溶剂为乙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或几种。
所述助剂为聚丙烯酰胺和蜡粉中的至少一种。
一种制备上述磁性荧光双功能防伪油墨的制备方法,包括以下步骤:
将荧光素溶解在溶剂中,加入磁性纳米粒子溶液,混合均匀后与树脂和助剂混合,将所得溶液过滤得到磁性荧光双功能防伪油墨。
优选的,所述过滤优选为过300~500目的过滤网。
所述磁性荧光双功能防伪油墨在制备防伪材料中的应用。
一种防伪方法,具体为将上述磁性荧光双功能防伪油墨打印在基材上形成防伪膜,在检验真伪时加入三乙胺,若发光即为真,否则为假。
由于磁性纳米粒子的掺杂量可以影响凹版印刷油墨的分散均匀性,且磁性纳米粒子对荧光物质的发光强度也有一定程度影响,本发明中磁性纳米粒子的用量可以保证凹版印刷油墨的分散均匀性和荧光物质的发光强度,提供了所述磁性荧光双功能防伪油墨的制备方法。此外,通过调整荧光物质的添加量使得其在一定浓度时在自然光或紫外光下不发光,当加入密匙物质(key)后才发光,获得了一种高级别的磁性荧光防伪油墨。
本发明相对于现有技术,具有如下的优点及有益效果:
本发明所得油墨制成的样膜具有磁性和荧光双功能,可极大提高产品的防伪级别。该样膜在自然光或紫外光下不发光,受到一定刺激后才发光;样膜的磁性大小随着样膜厚度增加而增大;发光隐蔽,极大增强了造假的难度,而业内常见的荧光油墨在紫外灯下直接发荧光,造假者则相对容易检出并进行仿制。
附图说明
图1为实施例中所合成的磁性纳米粒子的扫描电镜图片。
图2为实施例1~3以及对比2中所制得油墨的荧光强度。
图3为实施例2油墨所制得样膜在加key前后的发光情况
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
实施例中磁性纳米粒子溶液通过以下步骤合成:将1.35g FeCl3·6H2O溶解到40ml乙二醇中,再加入3.6g NaAc和10g聚乙二醇,充分搅拌后转移到反应釜中,180℃加热8h,冷却至室温,所合成的磁性纳米粒子溶液备用。
图1为实施例中所合成的磁性纳米粒子的扫描电镜图片,平均粒子直径基本都在500nm以下,保证了掺杂进油墨后油墨的分散度和细度。
实施例1(油墨2)
将0.1g磁性纳米粒子溶液,0.05g荧光素溶解在6.75g异丙醇中,常温搅拌半小时后,再与3g聚酰胺树脂和0.1g蜡粉置于油墨制样铁罐中,加入适量制墨特用玻璃珠,封口后使用震荡器室温分散半小时,将所得溶液300目网过滤得到油墨。
实施例2(油墨3)
将0.3g磁性纳米粒子溶液,0.05g荧光素溶解在6.55g异丙醇中,常温搅拌半小时后,再与3g聚酰胺树脂和0.1g蜡粉置于油墨制样铁罐中,加入适量制墨特用玻璃珠,封口后使用震荡器室温分散半小时,将所得溶液300目网过滤得到油墨。
实施例3(油墨4)
将0.5g磁性纳米粒子溶液,0.05g荧光素溶解在6.35g异丙醇中,常温搅拌半小时后,再与3g聚酰胺树脂和0.1g蜡粉置于油墨制样铁罐中,加入适量制墨特用玻璃珠,封口后使用震荡器室温分散半小时,将所得溶液300目网过滤得到油墨。
对比例1(光油)
3g聚酰胺树脂和0.1g蜡粉溶解在6.35g异丙醇中,置于油墨制样铁罐中,加入适量制墨特用玻璃珠,封口后使用震荡器室温分散半小时,将所得溶液300目网过滤得到油墨。
对比例2(油墨1)
将0.05g荧光素溶解在6.85g异丙醇中,常温搅拌半小时后,再与3g聚酰胺树脂和0.1g蜡粉置于油墨制样铁罐中,加入适量制墨特用玻璃珠,封口后使用震荡器室温分散半小时,将所得溶液300目网过滤得到油墨。
对比例3
将0.03g荧光素溶解在6.87g异丙醇中,常温搅拌半小时后,再与3g聚酰胺树脂和0.1g蜡粉置于油墨制样铁罐中,加入适量制墨特用玻璃珠,封口后使用震荡器室温分散半小时,将所得溶液300目网过滤得到油墨。
对比例4
将0.06g荧光素溶解在6.84g异丙醇中,常温搅拌半小时后,再与3g聚酰胺树脂和0.1g蜡粉置于油墨制样铁罐中,加入适量制墨特用玻璃珠,封口后使用震荡器室温分散半小时,将所得溶液300目网过滤得到油墨。
如图2所示,磁性纳米粒子的掺杂量确实会对荧光素的荧光强度产生显著影响,为了最大限度掺杂磁性纳米粒子且保证荧光素的荧光强度,最后选择油墨3(实施例2)的组分作为最优条件,开展不同厚度的样膜对荧光和磁性效果影响的研究。
性能表征
将实施例2的油墨配方采用凹印油墨打样机和拉膜棒印在BOPP薄膜上,分别印制成2μm、32μm和82.3μm厚度的样膜。
如图3所示,没加key(三乙胺)时,在自然光或紫外光照射下(250nm和360nm),不同厚度(2μm、32μm和82.3μm)的样膜并没有明显区别;加入key后,在自然光或紫外光照射下(250nm和360nm),不同厚度(2μm、32μm和82.3μm)的样膜在加入key的区域都出现了不同程度的亮黄绿色,厚度越大,亮度越强。对比相同厚度的样膜,在可见光下的亮度比紫外光下的更强,肉眼即可识别,为防伪提供了极大的方便;而且据高斯计测试的磁场强度也随着厚度的增加而增大,为防伪提供了双重保障。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁性荧光双功能防伪油墨,其特征在于包括以下质量百分数的组分:
Figure FDA0002976386140000011
所述磁性纳米粒子溶液的合成方法具体为:将FeCl3·6H2O溶解到乙二醇中,再加入NaAc和聚乙二醇进行加热反应,反应完成后冷却至室温,得到磁性纳米粒子溶液。
2.根据权利要求1所述的磁性荧光双功能防伪油墨,其特征在于:
Figure FDA0002976386140000012
3.根据权利要求1所述的磁性荧光双功能防伪油墨,其特征在于:所述FeCl3·6H2O、NaAc和聚乙二醇的质量比为1~3:2~5:10。
4.根据权利要求1所述的磁性荧光双功能防伪油墨,其特征在于:所述FeCl3·6H2O与乙二醇的质量体积比为1~3g:40mL。
5.根据权利要求1所述的磁性荧光双功能防伪油墨,其特征在于:所述加热反应的温度为160~200℃;所述反应时间为6~12h。
6.根据权利要求1或2所述的磁性荧光双功能防伪油墨,其特征在于:所述树脂为聚酰胺树脂和聚氨酯树脂中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的磁性荧光双功能防伪油墨,其特征在于:所述助剂为聚丙烯酰胺和蜡粉中的至少一种;所述溶剂为乙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或几种。
8.一种制备权利要求1~7任一项所述磁性荧光双功能防伪油墨的方法,其特征在于包括以下步骤:
将荧光素溶解在溶剂中,加入磁性纳米粒子溶液,混合均匀后与树脂和助剂混合,将所得溶液过滤得到磁性荧光双功能防伪油墨。
9.根据权利要求1~7任一项所述磁性荧光双功能防伪油墨在制备防伪材料中的应用。
10.一种防伪方法,其特征在于:为将权利要求1~7任一项所述磁性荧光双功能防伪油墨打印在基材形成防伪膜;在检验真伪时加入三乙胺,若发光即为真,否则为假。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1236795A (zh) * 1999-05-28 1999-12-01 齐剑峰 多重防伪油墨
CN112143288A (zh) * 2020-09-16 2020-12-29 广东轻工职业技术学院 一种隐蔽型荧光防伪油墨及其制备方法与应用

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Non-Patent Citations (1)

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Title
刘帅: "利用表面活性剂制备单分散纳米微粒Fe_3O_4及其表征", 《东北电力大学学报》 *

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