RU59077U1

RU59077U1 - DYED CHEMICAL FIBER TO PROTECT PAPER FROM FALSE

Info

Publication number: RU59077U1
Application number: RU2006120736/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Юрьевич Вязалов; Аркадий Владимирович Трачук; Андрей Валерьевич Чеглаков; Александр Васильевич Курочкин; Владимир Васильевич Павлов; Александр Георгиевич Писарев; Андрей Борисович Курятников; Евгений Михайлович Метельский; Виталий Викторович Усов; Алла Павловна Андронова; Евгений Семенович Андронов; Маргарита Ильинична Симонова; Александр Викторович Генис; Светлана Михайловна Куронова; Сергей Никитович Гончаров
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2006-12-10

Abstract

Окрашенное химическое волокно предназначено для производства деловых, документальных и ценных бумаг, защищенных от подделки. Предложенное волокно имеет чередующиеся по его длине участки с различной площадью поперечного сечения, окрашенные в два и более цветов, и отличается тем, что волокно имеет профилированное сечение с высотой профиля 20-50 мкм и шириной 40-100 мкм, при этом волокно в поперечном сечении окрашено в один и более цветов различными красителями видимого спектра или бесцветными в видимом спектре и люминесцирующими В УФ- или ИК-лучах. Техническим результатом является повышение сцепляемости волокна с бумагой, увеличение степени защиты бумаги за счет интенсивности свечения и дополнительного окрашивания профиля в два и более цветов.1 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.Dyed chemical fiber is intended for the production of business, documentary and securities, protected from counterfeiting. The proposed fiber has alternating sections along its length with different cross-sectional areas, painted in two or more colors, and differs in that the fiber has a profiled cross-section with a profile height of 20-50 microns and a width of 40-100 microns, while the fiber is in cross section dyed in one or more colors by various dyes of the visible spectrum or colorless in the visible spectrum and luminescent in UV or IR rays. The technical result is to increase the adhesion of the fiber to paper, increase the degree of paper protection due to the intensity of the glow and additional coloring of the profile in two or more colors. crystals, 1 tab., 3 ill.

Description

Полезная модель относится к модифицированным химическим волокнам, в частности, к окрашенным волокнам, применяемым в производстве деловых, документальных и ценных бумаг для защиты их от подделки.The utility model relates to modified chemical fibers, in particular, to dyed fibers used in the production of business, documentary and securities to protect them from counterfeiting.

Защитные химические волокна должны обладать хорошим сродством к бумаге, не агрегировать при приготовлении бумажной массы, и для их идентификации должны иметь отличительные от массовых волокон признаки, например, должны быть окрашенными видимыми и люминесцирующими в УФ- и ПК-лучах красителями.Protective chemical fibers should have good affinity for paper, not aggregate when preparing paper pulp, and for their identification should have signs that are distinct from bulk fibers, for example, they must be colored with visible and luminescent dyes in UV and PC rays.

Известно окрашенное в один цвет химическое многофиламентное волокно для защиты бумаги от подделок (пат. RU 2170788, кл. D 21 H 21/40, опубл. 20.07.2001 г.).Known dyed in one color chemical multifilament fiber to protect paper from counterfeit (US Pat. RU 2170788, CL D 21 H 21/40, publ. 20.07.2001).

Недостатком такого волокна является то, что оно окрашено в один цвет, который может быть легко воспроизведен при получении массовых химических волокон.The disadvantage of such a fiber is that it is dyed in one color, which can be easily reproduced upon receipt of bulk chemical fibers.

Наиболее близким аналогом является окрашенное химическое многофиламентное волокно для защиты бумаги от подделок (пат. RU 2217543, кл. D 21 Н 21/40, 21/42, В 42 D 15/00, В 44 F 1/12, опубл. 27.11.2003 г.).The closest analogue is a colored chemical multifilament fiber to protect paper from counterfeiting (US Pat. RU 2217543, CL D 21 H 21/40, 21/42, B 42 D 15/00, B 44 F 1/12, publ. 27.11. 2003).

В предложенном волокне имеются чередующиеся по длине вытянутые и невытянутые участки, окрашенные в два и более цвета. Вытянутые и невытянутые участки имеют различные площади поперечного сечения.The proposed fiber has alternating lengths of elongated and unstretched areas, painted in two or more colors. Elongated and unstretched sections have different cross-sectional areas.

Недостатком такого волокна является ограниченность используемых красителей, так как при его получении могут применяться только красители, растворимые в адсорбционно-активной среде (ААС), либо настолько дисперсные, чтобы частицы красителя могли проникать в поры размером 1-100 The disadvantage of this fiber is the limited dyes used, since only dyes that are soluble in an adsorption-active medium (AAS) or dispersed so that dye particles can penetrate pores 1-100 in size can be used in its preparation.

нм, образующиеся в волокне при вытягивании его в ААС. Это ограничивает использование для получения окрашенных защитных волокон нерастворимых красителей, в частности, пигментов, имеющих широкую цветовую гамму свечения в УФ- и ИК-областях спектра, размер частиц которых колеблется в пределах 100-200 нм, что не позволяет ввести их в процессе вытягивания.nm formed in the fiber when it is pulled in AAS. This limits the use of insoluble dyes for obtaining dyed protective fibers, in particular, pigments with a wide color gamut in the UV and IR spectral regions, the particle size of which varies between 100-200 nm, which does not allow them to be introduced during the drawing process.

Кроме того, известное волокно имеет круглое сечение, что снижает интенсивность свечения люминесцирующих красителей и не обеспечивает необходимого сцепления с бумагой. Вместе с тем вытянутые и невытянутые участки могут иметь различный цвет, но в одном сечении волокно окрашено в один цвет, что также снижает защитные свойства волокон.In addition, the known fiber has a circular cross section, which reduces the intensity of the luminescence of luminescent dyes and does not provide the necessary adhesion to paper. However, the elongated and unstretched sections can have a different color, but in one section the fiber is dyed in the same color, which also reduces the protective properties of the fibers.

Технической задачей настоящей полезной модели является создание окрашенного химического волокна для защиты бумаги от подделки, которое обладает большим количеством защитных свойств, имеет более высокую различительную способность в бумаге и лучшую сцепляемость с бумажной массой.The technical task of this utility model is to create a dyed chemical fiber to protect paper from counterfeiting, which has a large number of protective properties, has a higher distinctive ability in paper and better adhesion to paper pulp.

Поставленная техническая задача в предлагаемой полезной модели решена за счет того, что окрашенное химическое волокно для защиты бумаги от подделки имеет чередующиеся по его длине участки с различной площадью поперечного сечения, окрашенные в два и более цветов и отличающееся тем, что волокно имеет профилированное поперечное сечение с высотой профиля 20-50 мкм и шириной 40-100 мкм, при этом волокно в поперечном сечении окрашено в один и более цветов различными красителями видимого спектра или бесцветными в видимом спектре и люминесцирующими в УФ- или ИК-лучах.The stated technical problem in the proposed utility model is solved due to the fact that the dyed chemical fiber to protect the paper from counterfeiting has alternating sections along its length with different cross-sectional areas, dyed in two or more colors and characterized in that the fiber has a profiled cross section with the height of the profile is 20-50 microns and a width of 40-100 microns, while the fiber in the cross section is dyed in one or more colors with various dyes of the visible spectrum or colorless in the visible spectrum and luminescent in UV or IR rays.

Изрезанный профиль поперечного сечения волокна обеспечивает большую площадь контакта с бумагой и, следовательно, лучшую сцепляемость с ней. Следует отметить, что степень изрезанности сохраняется одинаковой на невытянутых и вытянутых участках.The rugged cross-sectional profile of the fiber provides a large contact area with paper and, therefore, better adhesion to it. It should be noted that the degree of indentation remains the same in elongated and elongated areas.

Размеры профиля поперечного сечения волокна дают необходимую интенсивность свечения при идентификации волокна в бумаге. Ширина профилированного волокна в два раза больше диаметра круглого волокна при одинаковой линейной плотности. Поэтому благодаря большей площади отражения интенсивность цвета и свечения профилированного волокна выше круглого в 1,7-2,0 раза при одинаковом содержании красителя.The dimensions of the cross-sectional profile of the fiber give the necessary luminosity when identifying the fiber in the paper. The width of the profiled fiber is two times the diameter of the round fiber at the same linear density. Therefore, due to the larger reflection area, the color intensity and luminescence of the profiled fiber are 1.7-2.0 times higher than round with the same dye content.

Высота профиля поперечного сечения меньше 20 мкм и ширина меньше 40 мкм не дают достаточную силу свечения для распознавания волокна. При высоте профиля больше 50 мкм и ширине больше 100 мкм возникают затруднения в технологии получения волокон, кроме того, эти размеры соизмеримы с толщиной бумаги, что недопустимо.A cross-sectional profile height of less than 20 μm and a width of less than 40 μm do not provide sufficient luminous strength for fiber recognition. With a profile height of more than 50 μm and a width of more than 100 μm, difficulties arise in the technology for producing fibers, in addition, these dimensions are commensurate with the thickness of the paper, which is unacceptable.

Дополнительная степень защиты от подделки обеспечивается тем, что волокно в поперечном сечении окрашено в один и более цветов или бесцветно в видимом свете и люминесцирующее в УФ- и ИК-лучах.An additional degree of protection against counterfeiting is provided by the fact that the fiber in the cross section is dyed in one or more colors or colorless in visible light and luminescent in UV and IR rays.

Таким образом, наличие существенных отличительных признаков заявляемого окрашенного химического волокна, а именно, профиль поперечного сечения волокна, сохраняющийся на вытянутых и невытянутых участках, и окрашивание поперечного сечения волокна в один и более цветов, позволяет использовать его для защиты бумаги специального назначения и решить поставленную техническую задачу.Thus, the presence of significant distinguishing features of the inventive dyed chemical fiber, namely, the cross-sectional profile of the fiber, which remains on elongated and unstretched sections, and dyeing the cross-section of the fiber in one or more colors, allows you to use it to protect special-purpose paper and solve the technical problem. task.

Полезная модель иллюстрируется фотографиями.The utility model is illustrated by photographs.

На фото 1 представлено защитное профилированное волокно, окрашенное вдоль волокна видимыми и люминесцирующими красителями.Photo 1 shows a protective profiled fiber dyed along the fiber with visible and luminescent dyes.

На фото 2 представлено защитное профилированное волокно, окрашенное вдоль волокна в два цвета видимыми красителями.Photo 2 shows a protective profiled fiber dyed along the fiber in two colors with visible dyes.

На фото 3 представлены защитные профилированные волокна, окрашенные в поперечном сечении двумя люминофорами: а, в - в видимой области спектра; б, г - в УФ-лучах.Photo 3 shows protective profiled fibers colored in cross section by two phosphors: a, c - in the visible region of the spectrum; b, d - in UV rays.

Волокно получают следующим образом.The fiber is prepared as follows.

Окрашенный в один, два или более цветов расплав полимера формуют через профилированные отверстия фильеры, получая невытянутую окрашенную профилированную нить. Для крашения применяют как полимерорастворимые красители, так и пигменты. Охлажденную нить с нанесенным замасливателем направляют на вытягивание в ААС. Вытягивание ведут в несколько стадий в ванне с ААС в присутствии красителей. При вытягивании в ААС в нити возникают перенапряжения и образуются многочисленные микротрещины. При деформации нити в местах микротрещин возникают ориентированные (вытянутые) участки, которые чередуются с невытянутыми участками. Краситель проникает в образующиеся микротрещины и при закрытии пор закрепляется в нити. Участки невытянутой нити без микротрещин сохраняют цвет исходной нити.The polymer melt dyed in one, two or more colors is molded through the profiled holes of the die to obtain an unstretched colored profiled yarn. For dyeing, both polymer-soluble dyes and pigments are used. The cooled thread coated with a sizing is sent for pulling in AAS. The stretching is carried out in several stages in a bath with AAS in the presence of dyes. When stretching in AAS in the thread, overvoltages occur and numerous microcracks form. When the strand deforms in the places of microcracks, oriented (elongated) sections arise, which alternate with unstretched sections. The dye penetrates into the resulting microcracks and, when the pores are closed, is fixed in the thread. Sections of an elongated thread without microcracks retain the color of the original thread.

Далее нить поступает на резку, после чего получают готовое окрашенное химическое защитное волокно.Next, the thread goes into cutting, after which a finished dyed chemical protective fiber is obtained.

В качестве примера свойств заявляемого волокна в таблице показаны некоторые свойства исходной невытянутой полиэтилентерефталатной (ПЭТФ) нити, имеющей профиль поперечного сечения элементарных нитей в виде четырех ромбов, соединенных вершинами по линии малых диагоналей, и показатели нити после вытягивания.As an example of the properties of the inventive fiber, the table shows some properties of the initial unstretched polyethylene terephthalate (PET) thread having a cross-sectional profile of filaments in the form of four rhombuses connected by vertices along the line of small diagonals, and indicators of the thread after stretching.

У готового волокна определяют устойчивость окрасок к физико-химическим воздействиям (ГОСТ 9733.0-83 - ГОСТ 9733.27-83 «Материалы текстильные. Методы испытания устойчивости окрасок к физико-химическим воздействиям»), интенсивность свечения по эталону и разнооттеночность (ГОСТ 19673-74 «Волокно и жгут лавсановые, окрашенные в массе. Метод определения разноотеночности»).The finished fiber is used to determine the color fastness to physical and chemical influences (GOST 9733.0-83 - GOST 9733.27-83 “Textile materials. Test methods for the color fastness to physical and chemical influences”), the intensity of the glow according to the standard, and different shades (GOST 19673-74 “Fiber and dacron tow, dyed in bulk. Method for the determination of different races ”).

Предлагаемое профилированное защитное волокно имеет высокую изрезанность профиля поперечного сечения, что обеспечивает хорошую сцепляемость защитных волокон с бумагой. Больший размер в поперечнике предлагаемого волокна по сравнению с круглым волокном, дает более The proposed profiled protective fiber has a high indentation of the cross-sectional profile, which ensures good adhesion of the protective fibers to paper. The larger cross-sectional size of the proposed fiber compared to round fiber gives more

высокую интенсивность люминесценции при его идентификации. Дополнительная степень защиты получается за счет окрашивания в два и более цветов профиля поперечного сечения волокна.high luminescence intensity during its identification. An additional degree of protection is obtained by dyeing in two or more colors the cross-sectional profile of the fiber.

Испытания защитных волокон показали меньшее пыление (осыпь) на бумагоделательных машинах.Tests of protective fibers showed less dusting (scree) on paper machines.

Таким образом совокупность заявляемых существенных признаков позволяет достичь поставленную задачу, а именно:Thus, the totality of the claimed essential features allows us to achieve the task, namely:

- повысить сцепляемость защитных волокон с бумагой;- increase the adhesion of protective fibers to paper;

- увеличить интенсивность свечения в 1,7-2,0 раза;- increase the intensity of the glow in 1.7-2.0 times;

- увеличить степень защиты за счет дополнительного окрашивания в два и более цветов профиля поперечного сечения волокна;- increase the degree of protection due to additional coloring in two or more colors of the cross-sectional profile of the fiber;

- получить бесцветное волокно со свечением в УФ- и ИК-лучах.- get a colorless fiber with a glow in the UV and IR rays.

Волокно, полученное в соответствии с предлагаемой полезной моделью, может быть использовано на предприятих, производящих бумагу специального назначения.The fiber obtained in accordance with the proposed utility model can be used in enterprises producing special-purpose paper.

ТаблицаTable № п/пNo. p / p Линейная плотность невытянутой ПЭТФ нити, тексLinear density of unextracted PET yarn, tex Название красителя в расплаве (1 - 1-я половина профиля, 2 - 2-я половина профиля)The name of the dye in the melt (1 - 1st half of the profile, 2 - 2nd half of the profile) Концентрация красите я в нити, % масс.Concentration I dye in threads,% of the mass. Цвет свечения в УФ- или ИК-лучах (1, 2 - половины профиля)The color of the glow in UV or IR rays (1, 2 - half of the profile) Линейная плотность нити после вытягивания, тексThe linear density of the thread after stretching, tex Название красителя в ванне с ААСThe name of the dye in the bath with AAS Концентрация красителя в ванне, % масс.The concentration of the dye in the bath,% mass. Цвет свечения готовой нити в УФ- или ИК-лучах (1 - вытянутый участок, 2 - невытянутый участок)The color of the glow of the finished thread in UV or IR rays (1 - elongated section, 2 - unstretched section) 1.one. 385385 Полимерорастворимый красный ЖЖ (фото 1)Polymer-soluble red LJ (photo 1) 0,30.3 в УФ оранжевыйin UV orange 199199 Водорастворимый черный 2СWater soluble black 2C 10,010.0 ОранжевыйOrange 2.2. 387387 Полимерорастворимый желтый 3Ж (фото 2)Polymer-soluble yellow 3Ж (photo 2) 0,50.5 в УФ зеленыйin UV green 205205 Водорастворимый красный 2СWater soluble red 2C 2,02.0 1 - зеленый1 - green 2 - несветящийся2 - non-luminous 3.3. 295295 1 - Полимерорастворимый красный 5Б1 - Polymer soluble red 5B 0,30.3 В УФ 1 - красныйUV 1 - Red 147147 Водорастворимый красный 2СWater soluble red 2C 2,02.0 1 - красный1 - red 2 - фиолетовый2 - purple 2 - полимерораствормый оксазин-17 (фото 3 а, б)2 - polymer soluble oxazin-17 (photo 3 a, b) 0,20.2 2 - фиолетовый2 - purple 4.four. 292292 1 - полимерораствормый красный ЖЖ1 - polymer soluble red LJ 0,30.3 В УФ 1 - оранжевыйUV 1 - Orange 141141 Водорастворимый синий ОWater soluble blue Oh 8,08.0 1 - оранжевый1 - orange 2 - зеленый2 - green 2 - полимерораствормый желтый 3Ж (фото 3 в, г)2 - polymer soluble yellow 3ZH (photo 3 c, g) 0,30.3 2 - зеленый2 - green 5.5. 391391 1 - пигмент люминофор ЛИЗ1 - pigment phosphor LIZ 1,01,0 в ИК 1 - зеленыйin IR 1 - green 189189 Водорастворимый зеленый 2ЖWater soluble green 2G 12,012.0 1 - зеленый1 - green 2 - оранжевый2 - orange 2 - пигмент люминофор ЛИК2 - pigment phosphor LIK 0,30.3 2 - красный2 - red 6.6. 305305 1 - пигмент «Сикпа» бесцветный1 - pigment "Sikpa" colorless 1,21,2 в УФ 1 - красныйUV 1 - Red 150150 Дисперсный ОтбеливательDispersed Bleach 9,09.0 1 - малиновый1 - raspberry 2 - пигмент «Картакс» бесцветный2 - pigment "Cartax" colorless 0,50.5 2 - желто-зеленый2 - yellow green 2 - изумрудный2 - emerald

Claims

Dyed chemical fiber to protect paper from counterfeiting, having sections of varying cross-sectional areas with different cross-sectional areas, painted in two or more colors, characterized in that the fiber has a profiled cross-section with a profile height of 20-50 microns and a width of 40-100 microns while the fiber in cross section is dyed in one or more colors by various dyes of the visible spectrum or colorless in the visible spectrum and luminescent in UV or IR rays.