CN1139053C - 具有触发功能的编码核径迹防伪安全线制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有触发功能的编码核径迹防伪安全线的制作方法，该方法是选择一种规范防伪安全线上核径迹(或核微孔)分布的编码方法，用编码微孔母版作带电粒子的阻挡层来进行带电粒子辐照，这样，虽然带电粒子入射到防伪安全线(即塑料膜)上的分布仍然是随机的，但其核径迹(或核微孔)的随机分布已与编码微孔母版的随机微孔分布有关联，通过计算机识别即可鉴别真伪。另外，在核径迹中用辐射接枝或离子注入方法沉积具有触发性能的单体或功能性物质，使其在提高整体防伪力度的同时增加表观识别性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有触发功能的编码核径迹防伪安全线的制作方法，特别是涉及一种设在货币、证件等物品上的防伪安全线。
背景技术
安全线被广泛使用到货币、证件等重要防伪领域，就其应用历史，可分为三个阶段。第一是单纯材质阶段，即安全线为单纯金属或塑料材料制成，在造纸工艺的环节中加入到纸的内部；第二是复合材料阶段，此时把磁性材料等功能性材料与安全线复合，或用这些材料在安全线上形成缩微文字、图形，以增加其仿制难度；第三是安全线工艺变革阶段，引入激光全息制作工艺或核孔膜制作工艺来增加安全线本身的仿制难度，从而使安全线具有更大的防伪力度。由于微观粒子的随机性和微观性，使得核孔膜制作的安全线本身就非常难于仿制，然而这只是就该安全线难于仿真，从另一方面看，由于融合于载体的每段安全线均具有不同的微孔分布，所以只要使用相同设备、相同材料、相同工艺作出的安全线融合于相同的载体中，厂家、消费者、管理部门都不能准确地鉴别真伪，也就是说它对以假充真则无能为力。
本发明的目的在于提供一种具有触发功能的编码核径迹防伪安全线的制作方法，用该方法制作出的防伪安全线具有更高的整体防伪性能，并可用专门的检测仪器分辨出真假安全线，使微观定量检测成为可能。
发明内容
一种具有触发功能的编码核径迹防伪安全线的制作方法，该方法是选择一种规范防伪安全线上核径迹(或核微孔)分布的编码方法，用编码微孔母板作带电粒子的阻挡层来进行带电粒子辐照，这样，虽然带电粒子入射到防伪安全线(即塑料膜)上的分布仍然是随机的，但其核径迹(或核微孔)的随机分布已与编码微孔母版的随机微孔分布有关联，通过计算机识别即可鉴别真伪；该方法包括下述步骤：
1、按防伪安全线的预定宽度和长度设置准直板(12)；
2、将准直板(12)叠在薄膜状固体径迹探测器材料上，放在重带电粒子辐射源中辐照，或以准直板(12)为掩膜板利用光刻或微电子工艺形成微孔型损伤，再经紫外线光照射、化学蚀刻、中和、清洗、烘干等处理而形成编码微孔母版(3)；
3、从带电粒子辐射源的入射方向依次放置可变换垂直和水平位置的束流阻挡板(2)、宏观图像漏模版(1)、编码微孔母版(3)和制作防伪安全线的探测器材料(5)，并根据防伪安全线的宽度和带电粒子辐射源管道的直径决定辐照排数；
4、启动控制器(9)和同步变换驱动器(10)，打开束流阻挡板(2)，让辐射源放出重带电粒子射线穿过编码微孔母版(3)上的微孔打在探测器材料(5)上，照射一定时间后，关闭束流阻挡板(2)，完成一次照射，然后按照防伪安全线所需探测器材料(5)的尺寸大小由控制器(9)和步进电机(8)的控制使收卷轮(6)和放卷轮(7)步进一次，接着进行下一次照射；
5、把上述辐照过的探测器材料(5)再经化学蚀刻、中和、清洗、烘干等工艺制出编码核径迹防伪安全线基材(14)；
6、将编码核径迹防伪安全线基材(14)进行γ射线辐射处理，使核径迹内产生自由基(15)，与接枝单体(16)发生接枝作用后，而成为具有触发功能的编码核径迹防伪安全线基材(18)；
7、将上述具有触发功能的编码核径迹防伪安全线基材(18)分切后而制成具有触发功能的编码核径迹防伪安全线(19)；
8、按常规工艺将具有触发功能的编码核径迹防伪安全线(19)与载体结合成为安全线防伪纸(20)、安全线防伪卡(21)等。
上述的防伪安全线预定宽度一般为1-5毫米，长度一般为1-10厘米，具体尺寸可由使用者确定；所述的薄膜状固体径迹探测器材料可为塑料(聚碳酸酯、CR39、聚脂等)、云母、玻璃等；编码微孔母版的厚度和辐射源粒子能量的选择，应遵循下列原则：第一，在制作防伪安全线时，编码微孔母版的非穿孔部分应能阻止带电粒子的穿过；第二，在制作编码微孔母版时，辐射源粒子能量应能使准直板阻止其穿过，但能在编码微孔母版材料上形成穿孔辐射损伤，例如，使用CR39作编码微孔母版，制作其微孔时使用200Mev的氩离子做辐射源；使用聚碳酸酯作防伪安全线材料，选用(80-100)Mev的硫离子作辐射源来制作。束流阻挡板的作用是在聚碳酸酯薄膜行进时，由它来阻挡带电粒子束流的辐射，以免照射不均匀，可由金属材料制成，厚度为1-5毫米，宽度和长度稍大于编码微孔母版；宏观图像漏模版由塑料板制成，厚度为0.5-5毫米，宽度和长度与编码微孔母版相同，根据使用者要求，是用雕刻机在其上雕出宏观漏模图像，以规范安全线上微孔形成的宏观图像；以上步骤只是解决安全线上微孔分布的编码问题，为了增加广大消费者表观识别难题，本发明的总体构思是利用具有触发作用的物质进入核径迹中，实现在环境温度、紫外光照射，电场刺激等触发下，沉积在核径迹中的物质发生溶胀与收缩，使防伪安全线中的微孔分布(或核径迹)发生图像的表观改变，为此，先将制好的编码防伪安全线使用60Co源进行辐射处理，一般使用104-107Gyh-1剂量，其目的是使防伪安全线中核径迹部分产生自由基，以便与接枝单体(如丙烯酸、苯乙烯、N-异丙基丙烯酰胺等)进行接枝，或用离子注入方法将光导体、形状记忆合金材料、氧化铁粉等注入到安全线中去，以实现在触发条件下改变安全线中核径迹分布的表观图像。
本发明实施后可带来以下积极效果：
第一，由于编码微孔母版本身也具有微观粒子的随机性和微观性，其与防伪安全线上的核径迹(或核微孔)具有相同的防伪力度，核径迹防伪安全线在引入编码工艺后，在不损失防伪力度的情况下，使微观定量检测成为可能，从而极大提高其整体防伪性能。
第二，在核径迹防伪安全线应用中，由于采用了编码工艺，使得在防伪安全线上的微孔分布差异增大，同时改善了安全线工艺可靠性。
第三，可使用带电粒子能量编码和电荷编码，从另一角度改进防伪安全线的防伪性能，并能扩大应用领域。
另外，带触发功能的接枝单体和物质在核径迹内的沉积，使得安全线具有灵巧的表观识别特征，其触发连锁应用，更加提高了综合防伪性能。
附图说明
本发明具有下列附图：
图1实施本发明方法所用装置的示意图；
图2准直板和编码微孔母版示意图；
图3制作防伪安全线时辐照结构示意图；
图4从编码核径迹防伪安全线基材到成品的工艺示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例1
根据用户需要制作如图2所示的准直板12，使用1毫米厚的聚酯在中间刻通一个长5cm(一般可为1-10厘米)，宽5毫米(一般可为1-10毫米)的矩形长条的准直孔13。把它迭在一张50μm的CR39膜上放在200Mev碘离子束场中辐照1秒，然后入70℃、6.25NNaoH水溶液中蚀刻6-8小时，水洗烘干后成为编码微孔母版3。其中间与准直孔13相对应的为微孔22，如图2所示，从带电粒子23入射方向依次放置束流阻挡板2，宏观图像漏模版1，编码微孔母版3和制作防伪安全线的塑料膜5，如图3所示，并根据防伪安全线的宽度5毫米和带电粒子管道直径200毫米，决定辐照排数为40。启动控制器9和同步变换驱动器10，打开束流阻挡板2，使能量为100Mev的硫离子束通过微孔母版打在10μm厚的聚碳酸脂膜5上，辐照时间根据束流强度和所需核径迹密度决定，一般为一秒左右。关闭束流阻挡板2，完成一次照射，然后按照防伪安全线的长度调整步长在控制器9和步进电机8的控制驱动下使收卷轮6和放卷轮7步进一次，接着进行下一次照射，整个照射装置要装在辐照架4上，其转动部分由轴承11支撑如图1所示。一批次经辐照后的聚碳酸脂膜放入70℃、6.25NNaoH水溶液中蚀刻，蚀刻时间以蚀穿为准。经中和、清洗、烘干等工艺制成编码核径迹防伪安全线基材14。
把上述制作的编码安全线基材14，放入1.5×105Gyh-1强度的60Co源下辐照1小时后再放入30％(wt)的乙烯基甲基醚(VME)与15％(wt)氧化铁粉混合接枝单体16中进行接枝反应1小时，使编码核径迹防伪安全线上的核径迹产生自由基15，然后用磁化机对其充磁以使氧化铁粉激活，之后制成具有触发功能的编码核径迹防伪安全线基材18再分切后而制成具有触发功能的编码核径迹防伪安全线19，按常规工艺将其与载体结合而成为安全线防伪纸(20)和安全线防伪卡(21)等，如图4所示。该具有触发功能的编码安全线具有以下特征：第一，由于安全线上的核径迹分布与编码微孔母版3上的微孔分布有关联，通过计算机识别可鉴别真伪；第二，安全线上核径迹形成的表观图像在其相变温度(37℃)上下可发生单体溶胀与收缩，致使表观图像发生改变而起到表观识别作用；第三，附加功能性磁性物质强化了触发变化。
实施例2
本实施例说明了在安全线的核径迹中沉积光敏物质而发生的触发情形。
作为基材的编码核径迹安全线的制作与实施例1相同。该编码核径迹安全线经20×105Gy-1的60Co源照射(时间为1小时)后与含无色三苯基甲烷氰基的聚N-异丙基丙烯酰胺进行接枝后使沉积到核径迹中的该物质具有光敏性，即在紫外照射时，由于其体积有10倍变化而使得在编码核径迹安全线中的核径迹图像发生明显变化。
实施例3
本实施例说明了应用电场触发使编码核径迹安全线上核径迹图案发生变化的情形。
编码核径迹安全线的制作和对编码安全线的辐射接枝处理与实施例1相同。接枝单体为交联聚丙烯酸钠，在电场强度为46V.cm-1时，核径迹内的单体迅速收缩，50S内可使96％体积发生变化，致使微孔分布形成的宏观图像发生改变。
实施例4
本实施例说明了编码核径迹安全线中的核径迹中沉积形状记忆合金物质的情形。
编码防伪安全线的制作与实施例1相同，采用真空溅射工艺，将形状记忆合金或光导体材料注入到核径迹中，环境温度或光照变化时，核径迹组成的宏观图像则发生改变。
实施例5
本实施例说明了编码核径迹安全线上的核径迹接枝染色的情形。
编码核径迹防伪安全线基材14用醋酸纤维膜制作，其工艺与实施例1相同，辐射处理后用15％顺式丁烯二酸或丙烯酸水溶液接枝1小时，再用3％的罗丹明染色即可。
实施例6
本实施例说明了编码核径迹防伪安全线上的核径迹镀各种金属情形。
编码核径迹防伪安全线基材18及编码核径迹防伪安全线19的制作与实施例1相同，然后用真空蒸发工艺将银或铜注入到核径迹中，或注入到核孔膜的非孔部分，以增加反差，再用常规工艺制作安全线防伪纸20或安全线防伪卡21等。
Claims (6)
1、一种具有触发功能的编码核径迹防伪安全线的制作方法，该方法是选择一种规范防伪安全线中核径迹(或核微孔)分布的编码方法，用编码微孔母版作带电粒子阻挡层来进行带电粒子辐照，这样，虽然带电粒子入射到防伪安全线(即塑料膜)上的分布仍然是随机的，但其核径迹(或核微孔)的随机分布已与编码微孔母版的随机微孔分布有关联，通过计算机识别即可鉴别真伪；该方法包括下述步骤：
①按防伪安全线的预定宽度和长度设置准直板(12)；
②将准直板(12)叠在薄膜状固体径迹探测器材料上，放在重带电粒子辐射源中辐照，或以准直板(12)为掩膜板利用光刻或微电子工艺形成微孔型损伤，再经紫外线光照射、化学蚀刻、中和、清洗、烘干等处理而形成编码微孔母版(3)；
③从带电粒子辐射源的入射方向依次放置可变换垂直和水平位置的束流阻挡板(2)、宏观图像漏模版(1)、编码微孔母版(3)和制作防伪安全线的探测器材料(5)，并根据防伪安全线的宽度和带电粒子辐射源管道的直径决定辐照排数；
④启动控制器(9)和同步变换驱动器(10)，打开束流阻挡板(2)，让辐射源放出重带电粒子射线穿过编码微孔母版(3)上的微孔打在探测器材料(5)上，照射一定时间后，关闭束流阻挡板(2)，完成一次照射，然后按照防伪安全线所需探测器材料(5)的尺寸大小由控制器(9)和步进电机(8)的控制使收卷轮(6)和放卷轮(7)步进一次，接着进行下一次照射；
⑤把上述辐照过的探测器材料(5)再经化学蚀刻、中和、清洗、烘干等工艺制出编码核径迹防伪安全线基材(14)；
⑥将编码核径迹防伪安全线基材(14)进行γ射线辐射处理，使核径迹内产生自由基(15)，与接枝单体(16)发生接枝作用后，而成为具有触发功能的编码核径迹防伪安全线基材(18)；
⑦将上述具有触发功能的编码核径迹防伪安全线基材(18)分切后而制成具有触发功能的编码核径迹防伪安全线(19)；
⑧按常规工艺将具有触发功能的编码核径迹防伪安全线(19)与载体结合成为安全线防伪纸(20)、安全线防伪卡(21)。
2、如权利要求1所述的制作方法，其中步骤①中所述的防伪安全线的预定宽度为1-5毫米，长度为1-10厘米。
3、如权利要求1所述的制作方法，其中，步骤②中所述薄膜状固体径迹探测器材料为塑料(聚碳酸酯、CR39)、云母、玻璃；编码微孔母版(3)的厚度和辐射源粒子能量选择，应遵循下列原则：辐射源粒子所具有的能量能穿透编码微孔母版(3)，但制作防伪安全线时用的辐射源的粒子不能穿透编码微孔版(3)，用CR39作编码微孔母版(3)，用氩离子作辐射源，氩离子能量选用200Mev，CR39厚50μm，用聚碳酸酯作防伪安全线，用硫32离子，选用离子能量100Mev，厚10μm；所述的重带电粒子为Ar40、C12、S32。
4、如权利要求1所述的制作方法，其中步骤③中所述的束流阻挡板(2)由金属板制成，厚度为1-5毫米；宏观图像漏模版(1)由塑料板制成，厚度为0.5-5毫米；编码微孔母版(3)是由CR39材料制成，其宽和长均比安全线宏观图像漏模版大1-5毫米。
5、如权利要求1所述的制作方法，其中步骤⑥中所述对防伪安全线基材(14)进行γ射线辐射处理的γ源为60Co源，其强度为1×(104-106)Gyh-1，辐照时间为(1-5)h。
6、如权利要求1所述的制作方法，其中步骤⑥中所述的接枝单体(16)为丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺、苯乙烯。
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