ES2246125B2 - Papel de seguridad o papel especial que incorpora elementos sinteticos de alta resistencia y procedimiento para la obtencion de dichos papeles. - Google Patents
Papel de seguridad o papel especial que incorpora elementos sinteticos de alta resistencia y procedimiento para la obtencion de dichos papeles.Info
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Abstract
Papel de seguridad o papel especial que incorpora elementos sintéticos de alta resistencia y procedimiento para la obtención de dichos papeles. Consiste en realizar un papel de seguridad o papel especial que incorpora pigmentos en la propia masa del elemento sintético durante su fabricación, confiriéndole las propiedades del pigmento a dicho elemento sintético y protegiendo los pigmentos el propio elemento sintético del ataque de los agentes físicos y químicos.
Description
Papel de seguridad o papel especial que incorpora
elementos sintéticos de alta resistencia y procedimiento para la
obtención de dichos papeles.
El objeto de la presente invención se refiere a
un papel de seguridad o papel especial que incorpora elementos
sintéticos de alta resistencia (fibrillas, microesferas, ...), así
como un documento de seguridad fabricado con dicho soporte.
A estos elementos sintéticos incorporados en el
papel de seguridad o papel especial habitualmente se las confiere
diferentes cualidades como son el ser fluorescentes, fosforescentes,
luminiscentes, con características magnéticas, etc...,
características que son visibles a simple vista o que son
observables bajo ciertas condiciones, como puede ser bajo luz
ultravioleta, sensores magnéticos, etc...
Los elementos sintéticos que incorpora el papel
de seguridad o papel especial que la invención propone, prevé que
tales características conferidas a los mismos se encuentren
embebidas dentro de los mismos, con lo que la pérdida de las
propiedades inherentes a los mismos se vuelve más dificultosa con el
paso del tiempo, resistiendo las duras condiciones a las que se
someten los documentos de seguridad y especiales tales como billetes
de banco o simi-
lares.
lares.
En el estado de la técnica es conocida la
utilización de documentos de seguridad que incorporan fibrillas
fluorescentes y otros elementos sintéticos con diferentes respuestas
de comprobación y detección, introduciéndolos durante el proceso de
fabricación del papel, de modo que los citados elementos queden
embebidos en el seno del papel durante la formación del mismo.
Estos elementos, en el caso de las fibrillas, por
ejemplo, son generalmente fabricadas en viscosa o poliamida,
sustancias que son afines al agua por presentar radicales libres de
hidrógeno. Son, por tanto, sustancias fácilmente integrables en
dispersiones de agua, que son la base del procedimiento de
fabricación del papel, ya que las fibras que constituyen el papel se
introducen en la máquina de formación del papel en forma de
dispersión acuosa que formará la lámina de papel al ir extrayendo el
agua.
El proceso de fabricación de las fibrillas se
realiza generalmente mediante la obtención en una hilera de
extrusión de filamentos extremadamente finos que se cortan a una
determinada longitud.
A este tipo de elementos se les adicionan ciertos
pigmentos que son los que le ofrecen las características buscadas de
fluorescencia, fosforescencia, luminiscencia, magnetismo etc...,
siendo dados estos pigmentos después de la fabricación de tales
fibrillas, por lo que quedan impregnando superficialmente las
citadas fibrillas.
Los pigmentos que habitualmente se emplean pueden
ser básicamente de dos tipos, pigmentos de base inorgánica, cuya
característica primordial es la de ofrecer una buena resistencia a
conservar las propiedades fluorescentes, fosforescentes,
luminiscentes, magnéticas, etc. aunque en contra está el que ofrecen
una deficiente intensidad de la respuesta.
El segundo tipo de pigmentos que pueden emplearse
son pigmentos de base orgánica y tienen una mala resistencia,
durando poco los efectos, pero, sin embargo, ofrecen una buena
intensidad en su respuesta.
El procedimiento de impregnación de los elementos
sintéticos prevé la introducción de los mismos en tanques a presión,
hasta que quedan totalmente teñidos por los pigmentos.
Estos elementos, para su incorporación en el
proceso de fabricación del papel, se preparan en forma de suspensión
en agua que se aporta al proceso de fabricación del papel, quedando
embebidos en el interior del papel a diferentes profundidades
aleatoriamente dispuestas.
Se ha demostrado que los pigmentos que se
disponen superficialmente pierden prematuramente sus
características, ya que la luz deteriora con suma facilidad las
propiedades de los mismos, al no estar protegidos nada más que por
las posibles fibras del papel. Además, al quedar estos pigmentos en
la superficie son fácilmente deteriorables por el frotamiento o uso
que se pueda dar al papel de seguridad que las integra.
Se ha demostrado, por tanto, que papeles de
seguridad que integran elementos con características de
fluorescencia, fosforescencia, luminiscencia, magnetismo, etc.
pierden prematuramente, con su uso, tales cualidades haciendo
prácticamente inservibles estas medidas de autentificación y
reconocimiento para tales documentos de seguridad.
Es propósito de la invención obtener un papel de
seguridad o papel especial que, basado en la tecnología referida con
anterioridad, incorpore internamente elementos sintéticos a los
cuales se dote de pigmentos, ya sean fluorescentes, fosforescentes,
luminiscentes, magnéticos, etc..., que le confiere características
de seguridad, que tales pigmentos sean altamente resistentes al
desprendimiento de los propios elementos sintéticos y que sean
fácilmente integrables en el proceso de fabricación de un papel de
seguridad o papel especial con el cual se fabriquen documentos de
seguridad o especiales tal y como billetes de banco, letras de
cambio, etiquetas de seguridad, etc.
A su vez, es propósito de la invención conseguir
un documento de seguridad o especial, ya sea billete de banco, letra
de cambio, etiqueta de seguridad, etc. que tiene como soporte este
papel de seguridad o papel especial que integre elementos sintéticos
que tengan como cualidad el ser altamente resistentes a los factores
de desgaste del propio documento sin que se alteren sus
características.
Es igualmente propósito de la invención un
procedimiento de incorporación mejorada de tales elementos
sintéticos en el proceso de formación del papel evitando el
apelmazamiento de los mismos y, por tanto, favoreciéndose su
dispersión e integración en la masa del papel.
Para llevar a cabo el objeto de la invención se
propone utilizar elementos sintéticos con los pigmentos o productos
con los cuales se los quiere dotar de características singulares,
dentro de lo que es el propio material del elemento. De esta forma,
el propio material del elemento protegerá a dicho pigmento o
producto aportado a la fibrilla y que le confiere las
características de seguridad adecuadas.
El pigmento introducido en la masa de formación
del elemento sintético quedará protegido por el propio material del
elemento previniéndole de un desgaste por frotamiento y siendo
protegido de ataques de agentes físicos y químicos que pueda sufrir
el documento de seguridad y de la luz, por lo que las
características incorporadas en los pigmentos se mantienen
inalterables en el tiempo.
El material de estos elementos sintéticos que
permite la integración de los pigmentos en su masa sin el deterioro
de los mismos no es viscosa ni poliamida sino polipropileno y tiene
como dificultad el ser un material que no presenta radicales libres
de hidrógeno y por tanto es un producto que no presenta afinidad con
el agua que lo rodea, es decir no se impregna en agua de la solución
acuosa en la que se encuentra, produciéndose el apelmazamiento de
los elementos sintéticos y no dando con ello una dispersión
homogénea de éstos en el agua.
Se ha conseguido una solución acuosa en la que se
encuentran los elementos sintéticos dispersos sin apelmazamiento,
con la adición de dispersantes y/o penetrantes y/o antiespumantes en
la proporción adecuada. Esto permite la incorporación en la solución
acuosa de formación del papel, lográndose la dispersión de tales
elementos sintéticos dentro de la masa de papel en formación de
manera homogénea, evitando apelmazamientos de los elementos
sintéticos.
sintéticos.
Esta incorporación homogénea de los elementos
sintéticos en la masa de formación del papel, permite que estos
queden distribuidos en el interior del papel, lo cual se equipara a
los efectos conseguidos con las fibrillas de viscosa o poliamida,
pero con un material que no muestra afinidad al agua.
Un procedimiento para incorporar los elementos
sintéticos con este material es conseguir una dispersión de agua y
elementos sintéticos que se mantiene en agitación. A esta dispersión
se le adicionan productos dispersantes y/o productos penetrantes y/o
antiespumantes en proporciones adecuadas, evitando así el
apelmazamiento de los elementos sintéticos. La dispersión se prepara
en diversos depósitos de carga y homogeneización previos al bombeo
hacia el circuito de producción de papel en la máquina.
La incorporación de estos elementos sintéticos se
puede hacer de una forma aleatoria en toda la masa de papel en
formación o bien se puede realizar de una forma localizada en puntos
de la propia masa de papel, por lo que se pueden obtener bandas
longitudinales de elementos sintéticos colocados a diferentes
niveles en el espesor del papel con tales elementos con lo que se
aumenta el grado de seguridad del documento final así obtenido.
Para completar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de
realización práctica del mismo, se acompaña, como parte integrante
de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una sección ampliada de un
papel que incorpora en masa este tipo de elementos sintéticos como
el mostrado por la invención.
La figura 2 representa igualmente una vista en
sección ampliada de un papel que incorpora los elementos sintéticos
de la invención en banda.
La figura 3 representa un diagrama esquemático de
los tanques de preparación de la solución acuosa de elementos
sintéticos antes de ser introducidos en la máquina de fabricación de
papel.
La figura 1 muestra una realización de un papel
de seguridad o papel especial (3) que lleva integrado en masa los
elementos sintéticos, en este caso con forma de fibrillas (1), de la
invención, al igual que sucede en una realización tradicional del
estado de la técnica, consiguiéndose que a pesar de estar realizadas
tales fibrillas de polipropileno que no presenta afinidad al agua,
tales fibrillas no logren apelmazarse ni quedar retenidas
superficialmente en el propio papel, sino que se distribuyen de modo
aleatorio en el seno del papel formado.
La figura 2 es una variante de realización de un
papel de seguridad o papel especial (3), en el que los elementos
sintéticos de la invención, en este caso de nuevo en forma de
fibrillas (1) pueden integrarse en bandas (4), mediante técnicas de
inserción controlada de tales fibrillas en el seno del papel en el
momento de su fabricación, controlándose la profundidad a la cual se
introducen tales bandas de fibrillas, pudiendo quedar
superficialmente o embebidas en el interior del papel así
formado.
La figura 3 representa un diagrama esquemático
del proceso de preparación de la solución acuosa de los elementos
sintéticos, en el que los mismos se acondicionan inicialmente en una
dispersión acuosa en un tanque (5), al cual se adicionan además de
los elementos sintéticos y la base acuosa de suspensión de las
mismas, una cantidad de dispersantes y/o penetrantes y/o
antiespumantes en proporción adecuada, sometiéndose dicha suspensión
a una agitación.
La dispersión así preparada pasa a una etapa de
homogenizado (6) y, posteriormente se dosifica mediante bombas
apropiadas (7) hacia la entrada en la máquina de fabricación de
papel (8) para ser integrados tales elementos sintéticos en masa o
de forma controlada.
Como ejemplos de productos dispersantes puede
mencionarse al POLISAL ® de la firma BASF o el
AMP-90 ® de la compañía ANGUS. El POLISAL ® es una
solución acuosa de un poliacrilato sódico de color amarillento con
una densidad aproximada de 1,3 gr/cm^{3}, siendo un producto muy
activo para la dispersión y refino de los pigmentos empleados en la
industria del papel, especialmente para los pigmentos de
estucado.
El dispersante AMP-90 ® es una
solución acuosa de
2-amino-2-metil-1-propanol.
Este dispersante es incoloro con viscosidad relativamente baja y que
permanece liquido a unas temperaturas bastante bajas como -37ºC lo
que permite un manejo fácil y adecuado en las instalaciones
industriales. Este producto es un dispersante muy eficiente para
pigmentos en las pinturas plásticas y, como sal de ácido graso,
emulsificante en sistemas agua-líquidos inmiscibles.
Además proporciona estabilidad de pH, bajo olor y propiedades
anticorrosivos, incluso incrementa la aceptación de colorantes
universales. La densidad de este producto es de 0,949 gr/cm^{3} a
25ºC.
Como producto penetrante puede mencionarse el
NOPCOWET LO ® que es una mezcla sinérgica de tensioactivos
humectantes y detergentes tal y como Alquifosfato y sal potásica,
que en el proceso de lejiado alcalino facilita la impregnación
uniforme de la lejía en toda la masa a tratar, facilitando la
eliminación de compuestos cerosos que recubren las fibras. Debido a
su efecto detergente arrastra la suciedad que acompaña a las
fibras
Como producto antiespumante se puede citar el
AFRANIL MG ® de la firma BASF que es una mezcla de compuestos
alifáticos de hidróxido en emulsión acuosa. Tiene una densidad de
aproximadamente 0,960 gr/cm^{3} y pH de aproximadamente 9. Este
producto tiene un buen efecto desaireante de las mezclas donde se
inserta presentando como ventaja el que las impurezas hidrófugas no
se acumulan, es decir tiene un efecto dispersante.
Se han realizado pruebas de fabricación de papel
de seguridad, en el que se han insertado en masa los elementos
sintéticos de la invención en forma de fibrillas y con
característica de fluorescencia, realizando la comparación con un
papel de seguridad con fibrillas de viscosa o poliamida como se
realizan en el estado de la técnica conocido. Estos papeles de
seguridad se han sometido a diversas pruebas para comprobar la
estabilidad de las características de fluorescencia de las
fibrillas, dando unos resultados espectaculares. Estas pruebas son
básicamente de tres tipos: las primeras de sometimiento a ácidos, la
segunda sometiendo a la acción de detergentes y las terceras
sometiendo a situaciones extremas de calor y luz a estos papeles de
seguridad.
A modo de ejemplo se adjunta tabla comparativa de
fibrillas con respuesta fluorescente.
\newpage
Prueba realizada con fibrillas
fluorescentes
Los resultados claramente destacan a favor del
papel de la invención.
Las diferencias pueden variar en función del
color del pigmento o tipo de respuesta esperada pero siempre con una
mejora sobre el estado de la técnica actual.
Claims (6)
1. Papel de seguridad o papel especial que
incorpora elementos sintéticos de alta resistencia dotados de
características visibles a simple vista o bajo particulares
condiciones y/o con detectores "ad hoc",
caracterizado porque los pigmentos se incluyen en la masa
del propio elemento sintético durante su fabricación, confierendole
las propiedades del pigmento a los elementos sintéticos y siendo el
elemento sintético el protector de los pigmentos al ataque de
agentes físicos y químicos y al efecto perjudicial de la presentando
una larga permanencia a lo largo del tiempo.
2. Papel de seguridad o papel especial, según la
reivindicación 1, caracterizado porque material de los
elementos sintéticos es polipropileno.
3. Procedimiento de fabricación de papel de
seguridad o papel especial, tal y como se define en la
reivindicación 1, caracterizado porque los elementos
sintéticos dotados de pigmentos se preparan previamente a su
introducción en el procedimiento de fabricación de papel mediante
una dispersión acuosa de los mismos en presencia de agentes
dispersantes y/o penetrantes y/o antiespumantes.
4. Procedimiento de fabricación de papel de
seguridad o papel especial según la reivindicación 3
caracterizado porque la dispersión de elementos de seguridad
se incorpora homogéneamente en la masa del papel durante el proceso
de formación del mismo.
5. Procedimiento de fabricación de papel de
seguridad o papel especial según la reivindicación 3
caracterizado porque la dispersión de elementos de seguridad
se incorpora de forma controlada en la masa de papel, formando
bandas o zonas donde se acumulan tales elementos sintéticos.
6. Documento de seguridad o especial fabricado
por impresión de un papel de seguridad o papel especial tal y como
se describe en la reivindicación 1 y fabricado bajo un procedimiento
tal y como se describe en las reivindicaciones 3 a 5.
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