專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種透明纖維及其制備方法和含有該纖維的紙制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明提供了一種在紙張中表現(xiàn)出可透光性的透明纖維，還提供了該透明纖維的制備方法以及含有這種透明纖維的紙制品。本發(fā)明屬于防偽紙制品
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，偽造(假冒)與防偽之間的矛盾越來(lái)越尖銳，一方面，由于假冒或偽造商品可帶來(lái)巨額利潤(rùn)，使偽造者鋌而走險(xiǎn)深入研究破密和偽造方法，另一方面，隨著各種新技術(shù)的涌現(xiàn)，尤其是計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)、彩色復(fù)印、高分辯率打印、高精度掃描、數(shù)字化印刷技術(shù)的迅速發(fā)展，使原有的防偽措施(例如磁性、紫外、熒光特征等)很容易失密。因此，研究和開(kāi)發(fā)各種新型高效的防偽技術(shù)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切需要。在紙漿中加入纖維物抄造出含該纖維物的紙制品，是比較早并且常用的紙張防偽手段。直接在紙漿中加入某種纖維達(dá)到紙張的防偽，操作上比較簡(jiǎn)單，而防偽的技術(shù)含量也就相對(duì)較低，所以，出現(xiàn)很多有關(guān)防偽纖維的研究和較高技術(shù)手段的防偽纖維物，例如，對(duì)纖維物附加某些磁性、熒光、紫外等特征，通過(guò)對(duì)紙張中纖維物進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)紙張的防偽。除了磁性特征外，更多地是使纖維物具有各種熒光、紫外特性。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)02130658.3，公開(kāi)日是2004年3月24日，公開(kāi)了一種能夠用短波紫外線(xiàn)識(shí)別的防偽纖維，其中加入了作為防偽鑒別材料的特征熒光粉和防涂改劑。中國(guó)專(zhuān)利02137637.9，公開(kāi)日是2003年4月23日，其中公開(kāi)了一種雙波長(zhǎng)熒光復(fù)合纖維，該復(fù)合纖維是由長(zhǎng)波長(zhǎng)熒光混合物(激發(fā)波長(zhǎng)365nm)和短波長(zhǎng)熒光混合物(激發(fā)波長(zhǎng)254nm)復(fù)合而成的具有皮芯型或并列型結(jié)構(gòu)的纖維，該復(fù)合纖維根據(jù)需要可以組合成不同顏色的系列防偽標(biāo)識(shí)，是一種穩(wěn)定性好的高效防偽材料。根據(jù)其說(shuō)明書(shū)記載，該復(fù)合纖維需要利用專(zhuān)用的雙螺桿紡絲設(shè)備制造，也為仿冒者制造了技術(shù)難度。中國(guó)專(zhuān)利00136273.9,公開(kāi)日是2001年6月20日，其中公開(kāi)了一種紫外熒光纖維的制造方法，通過(guò)利用溶于有機(jī)溶劑中的有機(jī)熒光物質(zhì)的"染色"作用，得到紫外熒光纖維。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)00118450.4,公開(kāi)日是2002年1月9日，公開(kāi)了一種具有夜暗發(fā)光功能的合成纖維，是利用光致發(fā)光材料與混合添加劑及聚合物基材混合制成，是一種具有發(fā)光亮度高、余輝時(shí)間長(zhǎng)、單纖纖度較低、物理性能優(yōu)異、可紡性好的發(fā)光合成纖維。以上在先公開(kāi)的防偽纖維加入到紙張中，相比于單純加入某種顏色或形狀纖維物而言提高了紙張的防偽能力，但是，這些防偽纖維的檢測(cè)一般需要借助儀器，也就是說(shuō)，這些防偽手段多數(shù)都屬于二線(xiàn)防偽，公眾還難以方便鑒別。另一方面，這些防偽纖維中需要加入特殊的添加劑，例如熒光材料、儲(chǔ)能材料，生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)成本都有比較高的要求。再者，有些防偽纖維的成分比較復(fù)雜，在紙層中的分布也會(huì)對(duì)紙張的強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的主要技術(shù)問(wèn)題在于提供一種透明纖維，該纖維本身基本沒(méi)有透光性，但與紙漿共混抄造成紙張后，則表現(xiàn)出明顯的可透光性，提高了紙張的防偽效果，并且該纖維的加入也提高了紙張的強(qiáng)度。本發(fā)明還提供了該透明纖維的制備方法。本發(fā)明還提供了含有該透明纖維的紙制品，不需借助檢測(cè)儀器，通過(guò)纖維的透光特性不僅提供了大眾防偽功能，而且提高了仿冒難度。本發(fā)明首先提供了一種透明纖維，該纖維是對(duì)包含以下組成的原料進(jìn)行紡絲而得到的合成纖維聚乙烯醇75-97%，殼聚糖1-15%，羧甲基纖維素0.5-10%,各原料組成以質(zhì)量計(jì)。本發(fā)明提供的纖維是經(jīng)干法紡絲或濕法紡絲而得到的合成纖維。申請(qǐng)人:的研究發(fā)現(xiàn)，按照上述原料組成得到的合成纖維本身透光性較差，基本不透明，但以適當(dāng)比例添加到植物纖維漿料中抄造出紙張時(shí)，該纖維在紙張中卻表現(xiàn)出了較高的可透光性，使紙張及其紙制品具有較好的一線(xiàn)防偽功能，所以本發(fā)明稱(chēng)為透明纖維；另一方面，本發(fā)明的該透明纖維與其它合成纖維的另一個(gè)明顯區(qū)別是，該纖維與紙有良好的結(jié)合性能，在紙張中能均勻分散，由于該纖維的加入，使得紙張的強(qiáng)度不降反而有所提高。為了提高纖維在應(yīng)用中的透明性，根據(jù)本發(fā)明的具體方案，制備所述透明纖維的原料還包括0.01%-2%(質(zhì)量)的化學(xué)助劑，該化學(xué)助劑選自苯基烯烴、丙烯酸酯和聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷等增強(qiáng)劑中的一種或兩種。作為非限制性示例，苯基烯烴可以是苯乙烯、苯丙烯等；所述丙烯酸酯的烷基具有1-4個(gè)碳，例如，可以是丙烯酸的甲酯、乙酯、丙酯、異丙酯、丁酯、異丁酯或叔丁酯等；而聚酰胺-環(huán)氧氯丙垸最好是聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹(shù)脂(PPE)或含有該P(yáng)PE的改性聚酰胺類(lèi)增強(qiáng)劑。優(yōu)選地，上述原料中聚乙烯醇的平均聚合度為10003500，醇解度一般為85m0l%99.9mol%;殼聚糖的脫乙酰度》85%;羧甲基纖維素的取代度為0.21.2。本發(fā)明提供的透明纖維的制備方法包括將原料加入水中制成紡絲混合液和將該紡絲混合液進(jìn)行紡絲的過(guò)程。確定了紡絲混合液的組成后，在具體操作中沒(méi)有特殊要求，例如，配制紡絲混合液時(shí)，一般情況下是先加入固體原料，待溶解后，再將液體原料加入，或者是先加入溶解性不好的原料進(jìn)行溶解，然后再加入溶解性好的原料，而紡絲過(guò)程則完全是常規(guī)技術(shù)。具體地，該制備方法可以是將制成的紡絲混合液進(jìn)行濕法紡絲，且，該紡絲過(guò)程是將紡絲混合液通過(guò)噴絲頭壓入到凝固浴中并經(jīng)拉伸.、熱處理和上油等工序制成所述透明纖維。該制備方法也可以是將制成的紡絲混合液進(jìn)行干法紡絲。無(wú)論是濕法或干法紡絲，具體的操作方法均可按照常規(guī)工藝完成。利用該纖維在紙頁(yè)中所表現(xiàn)的可透光性，提高了紙制品的防偽性能。所以，本發(fā)明還提供了一種含有防偽纖維的紙制品，所述紙制品紙頁(yè)中鑲嵌有前述透明纖維，相對(duì)于絕干漿，所述透明纖維在紙頁(yè)中的質(zhì)量含量為0.01-10%;優(yōu)選地，該紙制品中所述透明纖維在紙頁(yè)中的質(zhì)量含量相對(duì)于絕干漿為0.1-5%。本發(fā)明的具體方案中，被嵌入紙頁(yè)中的透明纖維的規(guī)格優(yōu)選為0.5誦40dtex，l畫(huà)10mm，更優(yōu)選為l-20dtex，2-8腿。該具有透明防偽纖維的紙制品可以為例如鈔票紙、證件紙、票據(jù)紙或包裝紙等需要安全或真?zhèn)悟?yàn)證的紙制品，可以是紙張，也可以是卡紙或紙板。將該紙制品迎光觀(guān)察，可以發(fā)現(xiàn)嵌于其中的纖維具有明顯的透光性，呈現(xiàn)透明狀，而纖維的加入也提高了紙制品的強(qiáng)度。本發(fā)明的該防偽紙制品中也可以同時(shí)具有其它防偽元件和特征，更提高了紙張的防偽性能。制造本發(fā)明的防偽紙不需特殊的工藝限制，只需在紙張抄造過(guò)程中將所述透明纖維加入紙漿漿料中，按照常規(guī)抄紙工藝抄造并經(jīng)烘千、壓光、巻取即可得到成紙。與通常的紙張生產(chǎn)工藝相同，還可以對(duì)抄造得到的紙頁(yè)進(jìn)行一定量的表面施膠，以使紙頁(yè)獲得更好的表面性能及內(nèi)在質(zhì)量。綜上所述，本發(fā)明的實(shí)施所產(chǎn)生的有益效果是很顯然的通過(guò)對(duì)原料的選擇和組合，提高了合成纖維應(yīng)用的透明度及防偽性能，并且，該纖維加入紙頁(yè)中得到的防偽紙，相比于含有其它，例如磁性特征、紫外特征等的防偽纖維，本發(fā)明更提供了簡(jiǎn)單明確的大眾防偽手段，公眾不需借助儀器就可對(duì)紙張的真?zhèn)芜M(jìn)行初步甄別，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)；本發(fā)明的透明纖維不僅提供了簡(jiǎn)單有效的防偽手段，將抄造出的紙迎光觀(guān)察，可發(fā)現(xiàn)鑲嵌在紙張內(nèi)部的纖維不僅具有明顯透明效果(與紙張的透光性有明顯區(qū)別)，而且與植物纖維原料結(jié)合緊密，使紙張的強(qiáng)度有所提高。具體實(shí)施例方式以下通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方案和所具有的有益效果，但不能理解為對(duì)本發(fā)明實(shí)施范圍的任何限定。實(shí)施例1(1)以原料總質(zhì)量計(jì)，將1.75。/。的CMC(羧甲基纖維素，取代度DS:0.50.7)、3.25°/。的殼聚糖(脫乙酰度為93%)、95%的PVA(1780的平均聚合度和99.5mol。/。的醇解度)、依次加入到水中制成16%(質(zhì)量百分比)的紡絲混合液。(2)將上述步驟(1)中所得紡絲混合液通過(guò)帶有20000個(gè)80um直徑的圓形噴絲孔的噴絲頭，壓入到硫酸鈉(30%的固含量)做凝固劑的凝固浴(70°C)中，再經(jīng)過(guò)拉伸、熱處理、上油等工序制成透明纖維。該纖維具有12dtex的細(xì)度、4.3cN/dtex的強(qiáng)度，但迎光觀(guān)察時(shí)該纖維基本上不透明。(3)將上述步驟(2)制得的纖維切至4mm長(zhǎng)，相對(duì)于絕干漿質(zhì)量，以0.2%的質(zhì)量比例添加到紙漿中，按照常規(guī)抄造工藝抄造定量為100g/m2的防偽紙。(4)迎光觀(guān)察成紙效果，可以看見(jiàn)具有明顯透明效果的纖維均勻鑲嵌在紙張中，用大頭針可將其挑出，這種效果通過(guò)印刷的方式偽造是不可能的，所以，該防偽紙具有較好的防偽效果，且該結(jié)果不需借助儀器的檢測(cè)。實(shí)施例2(1)以原料總質(zhì)量計(jì)，將2.75。/。的CMC(羧甲基纖維素，取代度DS:0.50.7)、2.0%的殼聚糖(脫乙酰度為93%)、95。/。的PVA(1780的平均聚合度和99.5mol。/。的醇解度)、0.05。/。的丙烯酸甲酯、0.2°/。的苯乙烯依次加入到水中制成16%(質(zhì)量百分比)的紡絲混合液。(2)將上述(1)中所得紡絲混合液通過(guò)帶有20000個(gè)80um直徑的圓形噴絲孔的噴絲頭，壓入到硫酸鈉(30%的固含量)做凝固劑的凝固浴(70°C)中，再經(jīng)過(guò)拉伸、熱處理、上油等工序制成透明纖維。該纖維具有8.5dtex的細(xì)度、4.8cN/dtex的強(qiáng)度，但迎光觀(guān)察時(shí)該纖維基本上不透明。(3)將上述(2)制得的纖維切至4mm長(zhǎng)，相對(duì)于絕干漿質(zhì)量，以3°/。的比例添加到紙槳中，按照常規(guī)抄造工藝抄造定量為85g/mS的票證紙。(4)迎光觀(guān)察成紙效果，可見(jiàn)具有明顯透明效果的纖維均勻鑲嵌在紙張中，具有較好的防偽效果。(5)對(duì)添加有該種纖維的紙張和未添加該種纖維的同批次紙張進(jìn)行強(qiáng)度指標(biāo)對(duì)比，添加有該種纖維的紙張強(qiáng)度明顯提高，如表1所示。實(shí)施例3(1)以原料總質(zhì)量計(jì)，將"/。的CMC(羧甲基纖維素，取代度DS:0.50.7)、P/。的PPE(聚酰胺-環(huán)氧氯丙垸樹(shù)脂)、8%的殼聚糖(脫乙酰度為93%)、90%的PVA(1780的平均聚合度和99.5mol。/。的醇解度)依次加入到水中制成14%的紡絲混合液。(2)將上述(1)中所得紡絲混合液通過(guò)帶有20000個(gè)80um直徑的圓形噴絲孔的噴絲頭，壓入到硫酸鈉(35%的固含量)做凝固劑的凝固浴(80°C)中，再經(jīng)過(guò)拉伸、熱處理、上油等工序制成透明纖維。該纖維具有8.5dtex的細(xì)度、4.3cN/dtex的強(qiáng)度，但迎光觀(guān)察時(shí)該纖維基本上不透明。(3)將上述(2)中制得的透明纖維按照實(shí)施例2中步驟(3)所述的相同方法抄造成紙，將紙張迎光觀(guān)察，同樣可發(fā)現(xiàn)具有明顯透明效果的纖維均勻鑲嵌在紙張內(nèi)部，成紙強(qiáng)度如表l所示。實(shí)施例4(1)以原料總質(zhì)量計(jì)，將2。/。的CMC(羧甲基纖維素，取代度DS:0.50.7)、2M的PPE(聚酰胺-環(huán)氧氯丙垸樹(shù)脂)、6%的殼聚糖(脫乙酰度為93%)、90%的PVA(1780的平均聚合度和99.5mol。/。的醇解度)依次加入到水中制成35%高濃度的紡絲混合液。(2)將上述(1)中所得紡絲混合液通過(guò)噴絲孔噴入熱空氣的甬道中，使溶劑水不斷蒸發(fā)固化成長(zhǎng)絲，再進(jìn)行干燥、熱拉伸、熱處理等工序制成透明纖維。該纖維具有10dtex的細(xì)度、3.6cN/dtex的強(qiáng)度，但迎光觀(guān)察時(shí)該纖維基本上不透明。(3)將上述(2)中制得的透明纖維按照實(shí)施例2中步驟(3)所述的相同方法抄造成紙，透明纖維的加入量為0.1%(相對(duì)于絕干漿質(zhì)量)。將紙張迎光觀(guān)察，可發(fā)現(xiàn)具有明顯透明效果的纖維均勻鑲嵌在紙張內(nèi)部。表1紙張強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)定結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1、一種透明纖維，該纖維是對(duì)包含以下組成的原料進(jìn)行紡絲而得到的合成纖維聚乙烯醇75-97％(質(zhì)量)，殼聚糖1-15％(質(zhì)量)，羧甲基纖維素0.5-10％(質(zhì)量)。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的透明纖維，其中，該纖維是經(jīng)干法紡絲或濕法紡絲而得到的合成纖維。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透明纖維，其中，所述原料組成還包括0.01%-2%(質(zhì)量)的化學(xué)助劑，該化學(xué)助劑選自苯基烯烴、丙烯酸酯和聚酰胺-環(huán)氧氯丙垸增強(qiáng)劑中的一種或兩種。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的透明纖維，其中，聚乙烯醇的平均聚合度為10003500，醇解度為85mol%99.9mol%;殼聚糖的脫乙酰度》85°/。；羧甲基纖維素的取代度為0.21.2。5、權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)所述的透明纖維的制備方法，其包括將原料加入水中制成紡絲混合液和將該紡絲混合液進(jìn)行紡絲的過(guò)程。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中，所述紡絲過(guò)程為濕法紡絲或干法紡絲。7、一種含有防偽纖維的紙制品，該所述紙制品紙頁(yè)中鑲嵌有如權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)的透明纖維，相對(duì)于絕干漿，所述透明纖維在紙頁(yè)中的質(zhì)量含量為0.01-10%。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的紙制品，其中，相對(duì)于絕干漿，所述透明纖維在紙頁(yè)中的質(zhì)量含量為0.1-5%。9、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的紙制品，其中，所述透明纖維的規(guī)格為0.5隱40dtex，l-10mm。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的紙制品，其中，透明纖維的規(guī)格為l-20dtex，2-8mm。11、根據(jù)權(quán)利要求7所述的紙制品，該紙制品為鈔票紙、證件紙、票據(jù)紙或包裝紙。12、權(quán)利要求7所述含有防偽纖維的紙制品的制造方法，其特征在于，在紙張抄造過(guò)程中將所述透明纖維加入紙漿漿料中。全文摘要本發(fā)明提供了一種在紙張中表現(xiàn)出可透光性的透明纖維，還提供了該透明纖維的制備方法以及含有這種透明纖維的紙制品。所述透明纖維是對(duì)包含以下組成的原料經(jīng)干法紡絲或濕法紡絲而得到的合成纖維聚乙烯醇75-97％，殼聚糖1-15％，羧甲基纖維素0.5-10％。本發(fā)明提供的透明纖維本身基本沒(méi)有透光性，但與紙漿共混抄造成紙張后，則表現(xiàn)出明顯的可透光性，提高了紙張的仿冒難度，提供了大眾防偽功能，并且該纖維的加入也提高了紙張的強(qiáng)度。文檔編號(hào)D21H21/40GK101381975SQ200810224公開(kāi)日2009年3月11日申請(qǐng)日期2008年10月15日優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日發(fā)明者劉文琪,曹秀痕,朱西賞,李小虎,楊國(guó)平,王存增,王進(jìn)喜申請(qǐng)人:中國(guó)印鈔造幣總公司