CN1710197B - 可变色彩色纤维防伪纸 - Google Patents

Abstract

一种可变色彩色纤维防伪纸，属于可变色彩色纤维防伪纸。纸中含有丝状藻类材料；丝状藻类材料的加工工艺：(一)选取原料——刚毛藻；(二)备料：将原料刚毛藻进行清洗、去除泥沙杂物和切短；(三)酸洗：将藻丝纤维置于常温的0.5％-2％稀盐酸浸泡；(四)染色：漂白和染色的方法与一般棉麻纤维相同；(五)脱水和干燥：脱水机脱水，放入烘箱内烘干或自然晒干；(六)抄纸：在纸浆中掺入量为全部抄纸浆料的0.1％-2％。使用藻丝纤维制出的防伪纸具有下列更为可靠的多种防伪特性：(1)具有彩色分枝花纹；(2)具有变色效果；(3)具有拟水印效果；(4)具有特殊的显微特征；(5)具有不可重复的花纹；(6)具有难以仿造性。

Description

可变色彩色纤维防伪纸

技术领域

本发明涉及一种防伪纸，特别是一种可变色彩色纤维防伪纸。

背景技术

目前，市场已出现的防伪纸有热感防伪纸、具水印暗记纸、超离子介质特种纸、彩色纤维防伪纸、荧光纤维纸、纹理纸、磁性防伪纸等。其中含有彩色纤维的防伪纸因其防伪特征直观鲜明，肉眼就能辨别，制作工艺较简单，生产成本较低，因此目前应用较为广泛，比如钞票、名牌香烟包装等。但是现有的这些彩色纤维防伪纸还存在着几个弱点：一是其中添加的彩色纤维系使用棉、麻、丝、毛或聚酯纤维为原料制成，这些原料来源广泛易得，容易被仿造；二是上述各种纤维均为一条条短小单一的短丝，缺少各自的特殊表征，用它们制成的彩色纤维防伪纸，彼此之间外观相似，容易混淆；三是防伪特性单一，仅有直观的一线防伪功能，缺少更多的难以仿制的二线防伪性状。这些弱点的存在限制了彩色纤维防伪纸更广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是要提供一种：既有上述彩色纤维防伪纸所具备的基本防伪功能，又有更多二线防伪特征且更难仿制的可变色彩色纤维防伪纸。

解决其技术问题的方案是：纸中含有丝状藻类材料。

专门用于制作可变色彩色纤维防伪纸的丝状藻类材料的加工工艺：

(一)原料：制造可变色彩色纤维所用的原料为分枝的丝状绿藻----刚毛藻；

(二)备料：将原料刚毛藻进行清洗、去除泥沙杂物，然后切短成长度小于2厘米的藻丝纤维；生产中采用水力碎浆机进行清洗、疏解，清洗时，浆料在水中的浓度在1.5％-5％，疏解、切短的纤维浆料自良浆出口过筛板后排出，筛板的孔径小于24毫米孔径，收集后用园网浓缩机浓缩后送入下道工序；

(三)酸洗：将洗净切短后的藻丝纤维置于常温的0.5％-2％稀盐酸中，酸液量以能浸没藻丝为宜，浸泡时间20-40分钟，酸洗处理后，滤出的废液PH值控制在5.0-7.5；

(四)染色：若要染为青色或绿色时，直接放入染色缸进行染色；若染为其它颜色时，先对藻丝纤维进行漂白，然后再染色，漂白和染色的方法与一般棉麻纤维相同；

(五)脱水和干燥

染色后的纤维先用园网浓缩机收集，然后用离心脱水机脱水，放入烘箱内在70-90℃温度下烘干或自然晒干，烘干或晒干的藻丝纤维含水量保持在8％-10％，包装、存贮备用；若藻丝纤维的生产线直接与防伪纸生产流程相连接，则在园网浓缩机收集后不需离心脱水，就可直接打浆后与纸浆混合进行抄纸；

(六)抄纸在抄纸前的配浆工序中，在抄纸的纸浆中掺入经过打浆净化处理后的同种颜色或不同颜色的藻丝纤维，掺入量为全部抄纸浆料的0.1％-2％。

有益效果：上述方案中，由于藻丝纤维特殊的分枝形态和遇碘变色的性状，这些特征均可用肉眼就能识别，因此可作为其基本的一线防伪特征，而在显微镜下可见到的分节的细胞学形态则是可靠的二线防伪特性，由于这些特征很难用其他纤维来取代，使用藻丝纤维制造的防伪纸不但具备基本防伪功能，同时还具备更多的二线防伪特征且更难仿制，达到了本发明的目的。使用藻丝纤维制出的防伪纸具有下列更为可靠的多种防伪特性：

(1)具有彩色分枝花纹：此种纸制品表面带有具分枝的彩色纤维呈现的不规则花纹，用户凭肉眼就可以看到它不同于一般的包装纸。

(2)具有变色效果：用肉眼可观察到此种彩色纤维在遇到碘液后变为紫黑色；在显微镜下，可见到只是部分细胞内物质变为紫黑色而细胞壁并不变色。

(3)具有拟水印效果：由于该纸品是由变色纤维与其他纸浆纤维混合后抄造而成，因此在纸品深层也存在着隐含纤维，用透射光便可观察到比表面更多的不规则花纹，从而起到类似水印的效果。这一特点可防止通过印刷或复印手段制造假花纹纸。

(4)具有特殊的显微特征：在普通显微镜下放大20-40倍时就可以清楚看到纸中藻丝纤维的粗细差异很大，藻丝纤维丝体直径在10μ-150μ之间，并且具有分枝以及竹节状的形态，因此显示出它与其他已知的所有造纸纤维的不同特征。这在科学鉴定防伪纸的成分时是一个重要的依据。

(5)具有不可重复的花纹：由于藻丝纤维在防伪纸中形成的花纹是千变万化随机组成的不规则花纹。因此每一张纸片就具有它独一无二的特有的花纹，就像每一个人具有他自己特有的指纹一样。用这种无重复花纹的纸张印制而成的带有编号的证券、文凭、合同及其他重要文件若能结合微机图像存储技术以及互联网查询系统，就可以十分有效地阻遏伪造证券、文凭、合同及重要文件的违法犯罪活动。

(6)具有难以仿造性：由于这种纤维的分枝及分节的形态与其他常见的纤维有着显著的区别，因此难以用其他纤维来仿制。而且这种纤维的原料总是集中于一些特殊的生态环境下，因此容易加以集中控制管理，较易避免仿冒者的违法行为。

具体实施方式

实施例1：在防伪纸中含有绿色藻丝纤维，藻丝纤维在纸中的含量为0.1％。

一、可变色彩色纤维的制备

(一)原料：制造可变色彩色纤维所用的原料为分枝的丝状绿藻----刚毛藻，在产量能有保证的前提下也可采用其他分枝的丝状绿藻。

(二)备料：在水体中收集原料刚毛藻，经清洗、去除泥沙杂物后切短，把原料变为长度为2毫米的藻丝纤维短丝。生产中可采用处理废纸的常用加工设备——水力碎浆机进行，以便在碎浆过程中同时起到清洗藻丝、去除泥沙的目的。为提高清洗效果，浆料浓度在1.5％。筛板孔径可选用5mm孔径。疏解、切短的纤维浆料自良浆出口排出，收集后可用园网浓缩机浓缩后送入下道工序处理。碎浆产生的浑浊废水经沉淀池沉淀处理后可重复用于碎浆工序。

(三)酸洗：酸洗的目的是除去藻丝表面胶质所粘附的杂质，同时还能使部分丝体表面附着的CaCO3等盐类溶除，从而使脆硬的藻丝变得较为柔韧，并且更有利于染色。具体操作是将洗净切短后的藻丝纤维置于常温的0.5％稀盐酸中，酸液量以能浸没藻丝为宜，浸泡时间约20分钟左右。酸洗处理后，滤出的废液PH值在6。

(四)染色：先配制染液：直接绿GB 0.5克/升、平平加0 0.04克/升。

按25克纤维/升染色液的比例将经过染色预处理的藻浆纤维浸入染料浓度为500ppm的染色液中浸染，浸染液温度控制在70-80℃之间，浸染时间控制在50-60min之间，中途分批加入0.8克/升的食盐水促染，染色后，用挤浆机挤出藻浆中残留的染色液，挤干的藻浆再用洗浆机清洗一遍，就可以获得可供制造防伪纸的半成品藻浆纤维。

为充分利用染料，减少污染，挤出的废染液可用来浸泡要染色的藻丝纤维，对藻丝纤维作染色预处理。

(五)脱水和干燥

染色后的纤维先用园网浓缩机收集后用离心脱水机进一步脱水，并进一步在70 ℃温度烘干，使纤维含水量保持在8％。若防伪纤维的生产线直接与防伪纸生产流程相连接，则在园网浓缩机收集后不需离心脱水，就可直接打浆后与纸浆混合进行抄纸。

二、防伪纸的抄造

(一)防伪纤维的打浆与二次净化：

经上述工序制成防伪纤维因丝体偏长，与纸浆结合力偏低，且仍会夹杂或吸附着一些细小的泥砂，因此需对纤维作打浆及二次净化处理。为提高净化效率，净化的流程顺序以先打浆、后净化为宜。一方面，先打浆，防伪纤维经过疏解和适当切断，在净化时纤维不易缠结成团，堵塞排渣孔；另一方面，经过打浆作用，可以使一些附着于纤维表面的细小砂粒脱落下来，进一步提高净化效率。由于防伪纤维细胞壁很薄，具有容易切断、不易分丝帚化、不易润胀的打浆特点。因此防伪纤维的打浆工艺应采用以轻刀疏解为主、辅以少量切断的工艺路线。因防伪纤维用量较少，打浆机械可采用小型半浆机，(其他常用打浆机械如双盘磨打浆机、圆柱精浆机等均可使用)。打浆时间以纤维长度打成2毫米时即可停止。打浆浓度视纤维在槽内循环情况而定，若使用双盘磨，打浆浓度可选定为4％；此外，若采用圆柱精浆机时，为避免对纤维的过度切断宜选用石刀打浆。

打浆后的藻丝纤维即可进行二次净化。净化设备可以采用造纸厂常用的锥形除渣器就可以达到较高的除渣效率；净化段数可采用2-3段；除渣器进浆浓度控制在0.5％左右；进出口压力差控制在2.8kg/cm²。  经打浆净化后的防伪纤维就可以直接与普通纸浆配合抄造出防伪纸。

(二)抄纸工序

多功能防伪纸的抄纸生产过程与普通纸品抄纸生产过程基本相同，只是在抄纸前的配浆中掺入少量的经过打浆净化处理后的藻丝纤维，掺入量仅为全部抄纸浆料的0.1％即可。藻丝纤维的掺入量达到0.1％即能达到防伪的效果，由于藻丝纤维掺入量很少，因此在造纸过程中无需改变原有的抄纸设备、生产流程和工艺条件。抄造出的防伪纸的各项性能指标基本上与普通纸相同。因此防伪纸的质量标准，除增加防伪标记的要求外，其余的均可参照原有普通纸的质量标准。

实施例2：在防伪纸中含有红色藻丝纤维，藻丝纤维在纸中的含量为0.8％。

一、可变色彩色纤维的制备

(一)原料：与实施例1相同。

(二)备料：与实施例1相同。

(三)酸洗：同实施例1

(四)染色：在染除去青色或绿色以外的颜色时，先对藻丝纤维进行漂白然后再染色，漂白：将藻丝纤维放入0.5-2％的过氧化氢漂白溶液中，浆料中纤维浓度为10-15％，溶液温度控制在40-60℃，浸渍2-3小时，用SO₂中和后取出。

染色：先配制染液：直接耐晒大红4B 0.5克/升、平平加O 0.04克/升。

按50克藻丝纤维/升染色液的比例将经过漂白预处理的藻浆纤维浸入染料浓度为500ppm的染色液中搅拌，浸染液温度控制在70-80℃之间，浸染时间控制在50-60min之间，中途分批加入0.8克/升食盐水促染。染色后，用挤浆机挤出藻浆中残留的染色液，挤干的藻浆再用洗浆机清洗一遍，就可以获得可供制造防伪纸的半成品藻浆纤维。

为充分利用染料，减少污染，挤出的废染液可用来浸泡要染色的藻丝纤维，对藻丝纤维作染色预处理。

(五)脱水和干燥同实施例1。

二、防伪纸的抄造

(一)防伪纤维的打浆与二次净化：同实施例1。

(二)抄纸工序

掺入藻丝纤维的量为全部抄纸浆料的0.8％。其它与实施例1同，略。

实施例3：在防伪纸中含有绿色和红色两种藻丝纤维，两种藻丝纤维在纸中的含量各为0.2％。

一、可变色彩色纤维的制备：绿色藻丝纤维的制备与实施例1；红色藻丝纤维的制备与实施例2相同，略。

二、防伪纸的抄造

(一)防伪纤维的打浆与二次净化：同实施例1

(二)抄纸工序

掺入红、绿两种藻丝纤维的量各为全部抄纸浆料的0.2％。其它与实施例1同，略。

实施例4：掺入量仅为全部抄纸浆料的2％。

一、在可变色彩色纤维的制备时：

(四)染色：同实施例2。

(五)脱水和干燥

染色后的纤维先用园网浓缩机收集后用离心脱水机进一步脱水，自然晒干，使纤维含水量保持在10％。

二、防伪纸的抄造

掺入藻丝纤维的量为全部抄纸浆料的2％。其它与实施例1同，略。

Claims (1)

1.一种可变色彩色纤维防伪纸的生产工艺，在纸中含有丝状藻类材料，其特征是：具体工艺步骤如下：

(一)原料：制造可变色彩色纤维所用的原料为分枝的丝状绿藻----刚毛藻；

(二)备料：将原料刚毛藻进行清洗、去除泥沙杂物，然后切短成长度小于2厘米的藻丝纤维；生产中采用水力碎浆机进行清洗、疏解，清洗时，浆料在水中的浓度在1.5％-5％，疏解、切短的纤维浆料自良浆出口过筛板后排出，筛板的孔径小于24毫米孔径，收集后用圆网浓缩机浓缩后送入下道工序；

(三)酸洗：将洗净切短后的藻丝纤维置于常温的0.5％-2％稀盐酸中，酸液量以能浸没藻丝为宜，浸泡时间20-40分钟，酸洗处理后，滤出的废液pH值控制在5.0-7.5；

(四)染色：若要染为青色或绿色时，直接放入染色缸进行染色；若染为其它颜色时，先对藻丝纤维进行漂白再染色，漂白与染色方法与一般棉麻纤维相同；

(五)脱水和干燥

染色后的纤维先用园网浓缩机收集，然后用离心脱水机脱水，放入烘箱内在70-90℃温度下烘干或自然晒干，烘干或晒干的藻丝纤维含水量保持在8％-10％，包装、存贮备用；

(六)抄纸在抄纸前的配浆工序中，在抄纸的纸浆中掺入经过打浆净化处理后的同种颜色或不同颜色的藻丝纤维，掺入量为全部抄纸浆料的0.1％-2％。