KR100971055B1 - A security paper capable of analyzing by a nondestructive testing and a method for identifying authenticity thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비파괴 분석이 가능한 보안용지 및 이의 진위식별 방법에 관한 것이다. 본 발명은 황산바륨 및/또는 산화아연을 충전제로 첨가하거나 황산바륨이 포함된 재생섬유를 포함하여 제조된 보안용지의 무기원소를 형광X선 분석기로 간단하게 분석함으로써 보안용지의 진위식별이 효과적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a security paper capable of nondestructive analysis and its authenticity identification method. In the present invention, the authenticity of security paper can be effectively identified by adding barium sulfate and / or zinc oxide as a filler or by simply analyzing the inorganic element of the security paper prepared by using a recycled fiber containing barium sulfate with a fluorescent X-ray analyzer. It can be effective.
보안용지, 비파괴, 형광 X선, 황산바륨, 산화아연, 충전제 Security paper, nondestructive, fluorescent X-ray, barium sulfate, zinc oxide, filler
Description
본 발명은 비파괴 분석이 가능한 보안용지 및 이의 진위식별 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 보안용지의 진위를 식별하는데 있어 시료를 파괴하지 않고 그 진위 여부를 확인할 수 있는 비파괴 분석이 가능한 보안용지 및 이의 진위식별 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a security paper capable of non-destructive analysis and its authenticity identification method. More specifically, in identifying the authenticity of the security paper, a security paper capable of confirming the authenticity of the paper without destroying the sample without destroying the sample and It's about authenticity identification.
일반적으로 종이를 제조하는 과정에서는 주된 원료로 펄프섬유를 사용하고 있다. 아울러, 보안용지를 포함한 여러 용도의 종이에서는 비용의 측면, 인쇄적성 향상 측면에서 섬유가 아닌 무기물의 충전제를 일정량 사용하고 있는데, 충전제는 종류에 따라 그 화학적 조성이 다른 특징을 갖는다. 즉, 무기충전제는 섬유에 비하여 단가가 낮아 생산비용을 절감시키는 효과가 있으며 제조된 종이의 인쇄적성을 향상시키는 효과를 가지는 무기물의 충전제가 많게는 종이 전체에 대하여 20중량% 수준에서 사용되고 있다.Generally, pulp fibers are used as a main raw material in the paper manufacturing process. In addition, the paper of various uses including a security paper is used a certain amount of inorganic fillers, not fibers in terms of cost, improving printability, the filler has a different chemical composition depending on the type. In other words, the inorganic filler has a lower cost compared to the fiber has the effect of reducing the production cost, and the inorganic filler having the effect of improving the printability of the produced paper is used at 20% by weight relative to the entire paper.
보안용지뿐 아니라 일반적인 상용 인쇄 및 복사용지의 제조를 위하여 사용되는 무기 충전제로는 클레이(clay), 탈크(talc), 탄산칼슘(CaCO3), 이산화티탄(TiO2) 등이 사용되고 있다. 또한 특수한 용도의 종이를 제조할 때는 특수한 무기 충전제가 사용되기도 하는데 잉크젯 전용지의 경우에는 실리카가 주된 무기 충전제로 사용되며 일반적인 아트지의 제조에는 탄산칼슘과 클레이가 많이 사용되고 있다. 이러한 무기충전제는 종류에 따라 구성하는 무기원소가 다른 특징을 가진다. 클레이는 Si, Al으로 구성되며, 탄산칼슘은 Ca, 탈크는 Mg, Al으로 구성되며, 이산회티탄은 Ti가 주된 무기원소이다.Clay, talc, calcium carbonate (CaCO 3 ), titanium dioxide (TiO 2 ) and the like are used as inorganic fillers used for the production of not only security paper but also general commercial printing and copy paper. In addition, special inorganic fillers are used to make paper for special uses. In the case of inkjet paper, silica is used as the main inorganic filler. Calcium carbonate and clay are widely used in the manufacture of general art paper. These inorganic fillers have different characteristics of inorganic elements constituting according to the type. Clay is composed of Si and Al, calcium carbonate is composed of Ca, talc is composed of Mg, Al, and ash of titanium dioxide is a major inorganic element.
종이의 무기원소를 정량분석하게 되면 어떠한 무기 충전제가 사용되었는지 알 수 있다. 그러나 이러한 부분은 이론적인 부분일 뿐 실제적으로는 현재의 보안용지 및 보안용지의 위조에 사용될 가능성이 있는 종이에서는 검출되지 않는 무기원소를 포함하는 무기충전제를 적용하는 것이 가장 바람직한 방법이라 할 수 있다.Quantitative analysis of the inorganic elements of paper reveals which inorganic fillers are used. However, it is the most preferable method to apply the inorganic filler which contains the theoretical element and the inorganic element which is not actually detected in the present paper and the paper which may be used for forgery of the paper in practice.
한편, 종이 내에 존재하는 무기원소를 분석하는 방법으로는 EDS(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), WDS(Wavelength Dispersive X-ray Spectroscopy) 및 ICP(Inductively coupled plasma) 등에 의한 분석방법을 사용할 수 있고 정성 및 정량분석이 가능하다. 그러나 이러한 방법의 단점은 필연적으로 시료를 파괴해야 한다는 문제점을 가진다.On the other hand, as a method of analyzing the inorganic elements present in the paper, analysis methods such as energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS), wave length dispersive x-ray spectroscopy (WDS) and inductively coupled plasma (ICP) can be used. Quantitative analysis is possible. However, the disadvantage of this method is that the sample must be destroyed.
상기와 같은 문제점으로 인해 제반 종이 제조에 있어 문제점을 가지지 않으 며 독특한 무기원소로 구성된 무기 충전제를 발굴할 필요가 있으며, 이러한 충전제를 포함하여 제조된 종이를 비파괴적인 방법에 의하여 무기원소를 검출할 수 있는 분석방법을 찾는 것이 시급하다 할 수 있다.Due to the above problems, there is no problem in manufacturing paper, and it is necessary to discover an inorganic filler composed of unique inorganic elements, and inorganic elements can be detected by a non-destructive method for the paper prepared with such fillers. It is urgent to find an analysis method that can
이에 본 발명에서는 비파괴 방법에 의해서 보안용지의 진위식별을 할 수 있는 장치와, 또한 이러한 장치에서 인지할 수 있는 독특한 요소를 검토하였고, 이러한 요소로 보안용지는 물론 보안용지의 위조에 사용될 수 있는 용지에서 적용되지 않는 무기충전제로 황산바륨(Barium Sulfate) 및/또는 산화아연(Zinc Oxide) 등을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.Therefore, in the present invention, a device capable of authenticating the security paper by non-destructive method and a unique element that can be recognized by such a device have been examined, and such a paper can be used for forging security paper as well as security paper. Barium sulfate and / or zinc oxide were found as inorganic fillers not applied in the present invention, and the present invention was completed based thereon.
따라서, 본 발명의 목적은 보안용지의 진위를 식별하는 데 있어 시료를 파괴하지 않고 그 진위 여부를 확인할 수 있는 성분을 포함하는 비파괴 분석이 가능한 보안용지를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a security paper capable of non-destructive analysis comprising a component capable of confirming the authenticity of a security paper without destroying the sample in identifying the authenticity of the security paper.
본 발명의 다른 목적은 시료를 파괴하지 않고 그 진위 여부를 간단한 방법으로 확인할 수 있는 비파괴 분석이 가능한 보안용지의 진위식별 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of authenticating a security paper for non-destructive analysis, which can confirm the authenticity of a sample without destroying the sample.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비파괴 분석이 가능한 보안용지는 무기충전제로 황산바륨 및/또는 산화아연을 전체 보안용지에 대하여 0.5 내지 5중량%로 포함하여 비파괴적인 방법에 의하여 진위식별이 가능한 것을 특징으로 한다.Security paper capable of non-destructive analysis of the present invention for achieving the above object is that it is possible to identify the authenticity by a non-destructive method including 0.5 to 5% by weight of barium sulfate and / or zinc oxide with respect to the total security paper as an inorganic filler. It features.
상기 보안용지에 있어서, 상기 무기충전제의 평균 입자크기는 0.5 내지 10㎛인 것을 특징으로 한다.In the security paper, the average particle size of the inorganic filler is characterized in that 0.5 to 10㎛.
상기 보안용지에 있어서, 상기 황산바륨은 재생섬유(regenerated fiber)에 코팅된 형태인 것을 특징으로 한다.In the security paper, the barium sulfate is characterized in that the form coated on the regenerated fiber (regenerated fiber).
상기 보안용지에 있어서, 상기 황산바륨이 코팅된 재생섬유의 함량은 전체 보안용지에 대하여 5 내지 20중량%인 것을 특징으로 한다.In the security paper, the content of the recycled fiber coated with barium sulfate is characterized in that 5 to 20% by weight based on the total security paper.
상기 보안용지에 있어서, 상기 황산바륨이 코팅된 재생섬유의 평균 길이는 0.5 내지 3㎜인 것을 특징으로 한다.In the security paper, the average length of the barium sulfate-coated regenerated fiber is characterized in that 0.5 to 3mm.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 비파괴 분석이 가능한 보안용지의 진위식별 방법은 상기 보안용지를 형광X선 분석에 의해 진위식별이 가능하다.In order to achieve the other object of the present invention, the authenticity identification method of the security paper capable of nondestructive analysis is capable of authenticating the security paper by fluorescent X-ray analysis.
본 발명은 황산바륨 및/또는 산화아연을 충전제로 첨가하거나 황산바륨이 포함된 재생섬유를 포함하여 제조된 보안용지의 무기원소를 형광X선 분석기로 간단하게 분석함으로써 보안용지의 진위식별이 효과적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.In the present invention, the authenticity of security paper can be effectively identified by adding barium sulfate and / or zinc oxide as a filler or by simply analyzing the inorganic element of the security paper prepared by using a recycled fiber containing barium sulfate with a fluorescent X-ray analyzer. It can be effective.
이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the present invention in more detail as follows.
본 발명에서는 보안용지 및 보안용지의 위조에 사용될 수 있는 종이에서 검출되지 않는 무기원소를 가지는 충전제를 소량 사용하여 종이를 제조하고 형광 X선 분석기에 의하여 그 원소의 존재 여부를 확인함으로써 비파과적인 방법에 의해 진 위식별을 할 수 있는 방법 및 그 기술을 활용한 보안용지에 관한 것이다.In the present invention, a paper is prepared using a small amount of a filler having inorganic elements that are not detected in the security paper and the paper which can be used for the forgery of the security paper, and the non-breakthrough method is performed by confirming the presence of the element by a fluorescent X-ray analyzer. It is about security identification using the technology and the method to identify the authenticity.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 무기충전제로 황산바륨 및/또는 산화아연을 전체 보안용지에 대하여 0.5 내지 5중량%로 포함한다. 상기 무기충전제의 평균 입자크기는 0.5 내지 10㎛이 바람직하다. 이때, 무기충전제의 사용량이 전체 보안용지에 대하여 0.5중량% 미만이면 형광X선 분석기에 의한 무기원소 검출에 용이하지 않으며, 5중량%를 초과하면 종이의 강도적 성질이 저하되는 경향을 가진다. 또한, 상기 무기충전제의 평균 입자크기가 0.5㎛ 미만이면 종이 제조시 무기충전제의 보류도(첨가량 대비 종이에 남는 정도)가 저하되고, 10㎛를 초과하면 펠트(felt, 초지용구의 일종)의 마모가 심한 문제점을 나타낼 수 있다.As described above, in the present invention, the inorganic filler includes barium sulfate and / or zinc oxide in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the total security paper. The average particle size of the inorganic filler is preferably 0.5 to 10㎛. At this time, when the amount of the inorganic filler is less than 0.5% by weight based on the total security paper, it is not easy to detect the inorganic element by the fluorescent X-ray analyzer, and when it exceeds 5% by weight, the strength of the paper tends to be lowered. In addition, if the average particle size of the inorganic filler is less than 0.5㎛ the retention of the inorganic filler (remaining on the paper relative to the amount of additives) during the paper manufacturing is lowered, if it exceeds 10㎛, the wear of felt (paper type) Can indicate severe problems.
한편, 상기 황산바륨은 기타의 무기충전제에 비하여 비중이 상당히 높은 특징을 가지는 데, 이러한 특징은 종이 제조과정 중 탈수공정에서 물과 함께 제거되는 정도가 다른 충전제에 비하여 커 그 보류 정도가 낮은 문제점을 가진다.On the other hand, the barium sulfate has a characteristic that the specific gravity is considerably higher than other inorganic fillers, which has a problem that the retention degree is low because the degree of removal with water in the dehydration process during the paper manufacturing process is larger than other fillers. Have
본 발명에서는 이러한 문제를 해결하고자 재생섬유(regenerated fiber)를 방사하는 과정에서 황산바륨을 첨가하여 황산바륨이 코팅된 섬유를 제조하여 적용하였다. 본 발명에 있어서, 상기 황산바륨이 코팅된 재생섬유의 함량은 전체 보안용지에 대하여 5 내지 20중량%가 바람직하며, 5중량% 미만이면 재생섬유가 첨가된 종이의 무기원소 검출에 용이하지 않은 문제점을 가질 수 있다.In the present invention, in order to solve this problem, the barium sulfate-coated fiber was prepared and applied by adding barium sulfate in the process of spinning the regenerated fiber. In the present invention, the content of the barium sulfate-coated regenerated fiber is preferably 5 to 20% by weight based on the total security paper, less than 5% by weight is not easy to detect inorganic elements of the paper to which the regenerated fiber is added. Can have
또한, 상기 황산바륨이 코팅된 재생섬유의 평균 길이는 0.5 내지 3㎜이 바람직하며, 0.5㎜ 미만이면 재생섬유의 보류도가 저하되며, 3㎜를 초과하면 종이 공정의 이물질 제거공정의 하나인 스크린(screen, 크기에 의한 이물질 제거공정)에서 제거되는 문제점을 가지는 경향이 있다.In addition, the average length of the barium sulfate-coated regenerated fiber is preferably 0.5 to 3mm, if less than 0.5mm the retention of the regenerated fiber is lowered, if it exceeds 3mm screen that is one of the foreign matter removal process of the paper process (screen, foreign matter removal process by size) tends to have a problem that is removed.
또한, 본 발명에서는 비파괴적으로 종이시료의 무기원소를 분석하는 가장 효율적이고 간단한 방법으로 형광 X선 분석기를 활용하였다.In addition, the present invention utilizes a fluorescence X-ray analyzer as the most efficient and simple method for non-destructively analyzing inorganic elements of paper samples.
이와 같이, 본 발명에서는 황산바륨 및/또는 산화아연을 무기충전제로 첨가하거나 황산바륨이 포함된 재생섬유를 포함하여 제조된 보안용지의 무기원소를 형광X선 분석기로 간단하게 분석함으로써 보안용지의 진위식별이 효과적으로 이루어질 수 있다.As described above, in the present invention, the authenticity of the security paper by simply analyzing the inorganic element of the security paper prepared by adding barium sulfate and / or zinc oxide as an inorganic filler or containing recycled fiber containing barium sulfate with a fluorescent X-ray analyzer. Identification can be made effectively.
이하, 하기 실시 예 및 비교 예를 통해 본 발명을 좀더 구체적으로 설명하지만 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.
실시 예 1Example 1
50±5 °SR로 고해처리된 면섬유에 충전제로 이산화티탄을 3중량% 및 황산바륨을 1중량% 첨가하여 실험실용 원형수초지를 이용하여 습지를 제조하였다. 이후 3.5㎏f/㎠의 조건에서 압착하고 100℃에서 2분간 건조하여 종이를 제조하였다. 평량은 95±5 g/㎡이 되도록 용지를 제조하였다. 충전제용 황산바륨은 한국반도체소재의 NB0020(평균 입도 2.14㎛)을 사용하였다. A wetland was prepared using a laboratory circular sheet by adding 3% by weight of titanium dioxide and 1% by weight of barium sulfate as a filler to cotton fiber treated with 50 ± 5 ° SR. After pressing under the conditions of 3.5kgf / ㎠ and dried at 100 ℃ 2 minutes to prepare a paper. Paper was prepared such that the basis weight was 95 ± 5 g / m 2. Barium sulfate filler was used NB0020 (average particle size 2.14㎛) of Korea Semiconductor Materials.
시료는 대한민국 은행권중 최저액권의 크기로 잘라 준비하였다. 즉, 비파괴적 방법에 의하여 소절 크기의 시료를 대상으로 측정할 수 있음을 의미한다.Samples were prepared by cutting them to the size of the lowest banknotes among Korean bank notes. That is, it means that the sample of the measure size can be measured by the non-destructive method.
실시 예 2Example 2
실시 예 1에서 재생섬유의 방사과정에서 전체 용지에 대하여 황산바륨 2중 량%를 코팅한 섬유를 전체 섬유분중 10중량%를 사용하여 평량 95±5 g/㎡으로 종이를 제조하였다. 황산바륨이 코팅된 재생섬유의 평균섬유길이는 약 1㎜였다.In Example 1, the fiber was coated with a basis weight of 95 ± 5 g / m 2 using 10% by weight of the fiber coated with 2% by weight of barium sulfate relative to the whole paper during the spinning process of the regenerated fiber. The average fiber length of the recycled fiber coated with barium sulfate was about 1 mm.
시료는 대한민국 은행권중 최저액권의 크기로 잘라 준비하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1에 따르면, 형광 X선 분석에 의하여 Ba, S가 검출됨을 알 수 있다.Samples were prepared by cutting to the size of the minimum amount of Korean banknotes, the results are shown in FIG. According to Figure 1, it can be seen that Ba, S is detected by fluorescence X-ray analysis.
비교 예 1Comparative Example 1
미국 1달러, 일본 1000엔 및 5 유로화 신권을 구하여 인쇄가 되지 않는 미인쇄면을 대상으로 형광X선 분석기를 이용하여 무기원소를 분석하였다.Inorganic elements were analyzed using a fluorescent X-ray analyzer on unprinted surfaces that could not be printed by obtaining US $ 1, Japan 1000 yen and 5 Euro new priesthood.
비교 예 2Comparative Example 2
보안용지의 위조에 사용될 수 있는 H사와 E사의 잉크젯 전용지, 그리고 M사의 레이저프린터 전용지를 각각 구하여 형광X선 분석기를 이용하여 무기원소를 분석하였다.H and E inkjet papers and M laser printer papers, which can be used for forgery of security paper, were obtained and analyzed for inorganic elements using a fluorescence X-ray analyzer.
비교 예 3Comparative Example 3
이산화티탄과 실리코 알루민산 소다를 충전제로 사용하여 전자는 3중량%, 후자는 3.5중량%로 첨가하여 평량 95±5g/㎡의 평량으로 용지를 제조하였다. 제조된 종이의 무기원소를 형광X선 분석기를 이용하여 분석하였다.Titanium dioxide and silico aluminate soda were used as a filler, and the former was added in 3% by weight and the latter was added in 3.5% by weight to prepare a paper with a basis weight of 95 ± 5 g / m 2. Inorganic elements of the prepared paper were analyzed using a fluorescence X-ray analyzer.
무기원소 분석 및 표면 관찰Inorganic element analysis and surface observation
실시 예 1, 실시 예 2, 및 비교 예 1, 비교 예 2, 및 비교 예 3에서 준비된 각각의 시료를 대상으로 형광 X선 분석기에 의한 무기원소를 분석한 결과는 하기 표1과 같다.The results of analyzing the inorganic elements by the fluorescent X-ray analyzer on the samples prepared in Examples 1, 2, and Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 are shown in Table 1 below.
천엔 (Al, Si)
5유로 (Ti) $ 1 (Ti)
1,000 yen (Al, Si)
5 euros (Ti)
H사 (Al, Si, Ca)
M사 (Ca)E company (Si)
Company H (Al, Si, Ca)
Company M (Ca)
또한, 전자현미경에 의하여 종이 표면을 관찰하였다.In addition, the surface of the paper was observed by an electron microscope.
상기 실시 예 및 비교 예에서와 같이, 각국의 은행권 및 전용지의 무기원소를 분석한 결과 주로 Ti, Si, Al 등의 무기원소가 검출되었으나, 본 발명에서 대상으로 하는 S, Ba은 검출되지 않음을 알 수 있다. 그러나 실시 예 1과 같이 황산바륨을 충전제로 적용한 용지에서는 Ba와 S가 검출되며, 또한 황산바륨이 포함된 재생섬유를 첨가한 경우에도 동일한 무기원소가 검출됨을 알 수 있다. 또한, 실시 예 2에서 제조된 종이를 전자현미경으로 관찰한 결과 재생섬유는 일반 천연섬유와는 달리 섬유 표면이 매끈하여 천연섬유와 뚜렷이 구별되는 장점을 함께 갖는 것을 알 수 있었다.As in the above examples and comparative examples, as a result of analyzing the inorganic elements of banknotes and dedicated lands of each country, inorganic elements such as Ti, Si, Al, etc. were mainly detected, but S and Ba, which are the targets of the present invention, were not detected. Able to know. However, it can be seen that Ba and S are detected in the paper using barium sulfate as a filler as in Example 1, and the same inorganic element is detected even when regenerated fiber containing barium sulfate is added. In addition, as a result of observing the paper produced in Example 2 with an electron microscope, it was found that the regenerated fiber has the advantage that the fiber surface is smooth and distinctly distinguished from the natural fiber, unlike ordinary natural fiber.
이러한 결과로부터 황산바륨을 충전제로 첨가하거나 황산바륨이 코팅된 재생섬유를 포함하여 제조된 종이의 무기원소를 분석함으로써 또한 전자현미경적 관찰에 의하여 제조된 보안용지의 진위식별이 효과적으로 이루어질 수 있음을 알 수 있었다.From these results, it can be seen that the authenticity of the security paper produced by electron microscopic observation can be effectively obtained by adding barium sulfate as a filler or by analyzing the inorganic elements of the paper including barium sulfate coated regenerated fiber. Could.
도 1은 황산바륨(BaSO4)을 2중량% 혼합하여 평량 95±5g/㎡으로 제조한 수초지를 시료로 하여 형광 X선 분석을 실시한 결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 1 is a graph showing the results of fluorescence X-ray analysis using a resin paper prepared by mixing 2 wt% barium sulfate (BaSO 4 ) with a basis weight of 95 ± 5 g / m 2.
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|---|---|---|---|---|
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