專利名稱：一種防偽紙及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)有價(jià)文件的防偽紙以及生產(chǎn)這種防偽文件的方法，具體地說是一種具有防偽特征的防偽紙。
背景技術(shù)：
在安全文件(如鈔票、護(hù)照身份證等)的制作中，為提高其防偽性能，比較有效的措施是形成具有新穎特征的與普通紙張異質(zhì)區(qū)域，常見的方法有使用安全線、防偽標(biāo)貼以及添加特種纖維、防偽片等。
為了形成具有防偽特征的異質(zhì)區(qū)域，專利文獻(xiàn)CN 1021971722A提出了一種多重防偽水印紙及其制作方法，該水印紙中具有非水溶纖維或防偽纖維織或繡形成的圖案、花紋或線條，紙張?jiān)谕干涔庀戮哂袑哟胃泻桶纪垢?。其制作方法為以水溶性材料或熱熔材料制成的膜、非織造布或織造布作為載體，使用非水溶纖維或防偽纖維在所述的載體上通過織或繡形成的圖案、花紋或線條；通過定位施放裝置，將帶有圖案、花紋或線條的載體在紙機(jī)前施放，與紙頁附合。在該技術(shù)方案中，由于在圖案加工過程中使用了負(fù)載有一種或多種防偽信息如熒光、顏色、溫度、光致發(fā)光、磁性等防偽纖維，該水印具備了多重防偽效果。在該技術(shù)方案中載體為水溶性材料或熱熔性材料制成的膜、非織造布或織造布，將具有防偽特征的材料(如非水溶纖維或防偽纖維等)通過織或繡的方式加載到載體上，防偽材料在載體成型的過程中來加載，然后再將其定位施放到紙頁中。但是，對(duì)于已經(jīng)制作好的防偽元件如磁性防偽片等，則無法通過織或繡的方式加載到載體上，從而無法添加到紙頁中。此外，該技術(shù)方案中所述的具有采用非水溶性或防偽纖維織或繡形成的圖案、花紋或線條的多重防偽水印紙，由于防偽纖維材料的限制，只能采用諸如含量子點(diǎn)材料、熒光粉、溫變粉等防偽信息的材料，因而整體的防偽性能不高，容易被仿造，大大降低了紙張的安全性。
為了提高防偽紙的整體防偽性能，研究人員提出了借助載體添加防偽元件的方法，在異質(zhì)區(qū)域中進(jìn)一步獲得局部防偽特征。為了將具有防偽特征的元件可以更好的添加到防偽紙中，有專利提出了采用水溶特性材料作為載體添加防偽元件的方法。專利文獻(xiàn)WO2006/117804提出了一種用水溶帶作為載體定位對(duì)防偽元件進(jìn)行精確定位施放的方法。而在實(shí)際抄紙生產(chǎn)過程中，能夠充分給水以滿足水溶材料溶解的工作區(qū)間長度非常有限，而更多的區(qū)間中紙張呈半干狀態(tài)，然后進(jìn)入烘干過程。然而，當(dāng)紙張?zhí)幱诎敫蔂顟B(tài)時(shí)，水溶材料呈膠狀，極易粘在輥、缸的表面，對(duì)后續(xù)抄紙過程產(chǎn)生影響。若使水溶載體充分溶解、消失，則必須降低紙機(jī)的抄紙速度，以便水溶材料有足夠長的時(shí)間處于給水充分的環(huán)境中，如此一來，造紙的速度便會(huì)大大降低。另一方面，水溶材料在實(shí)際抄紙過程中很難完全被水帶出紙張，往往殘留在成紙中，由于其在半干狀態(tài)下形成膠狀物，在成紙中的殘留物聚集成淺黃色團(tuán)斑，嚴(yán)重影響紙張外觀。
該技術(shù)方案中采用水溶性材料作為載體存在上述不足，在對(duì)其進(jìn)一步改進(jìn)時(shí)，如果直接采用CN1021971722A中公開的水溶性材料或熱熔材料制成的膜、非織造布或織造布作為載體，來對(duì)所述防偽元件進(jìn)行定位施放，由于受到防偽元件和載體材料特性等因素的影響，在經(jīng)過一系列加工后，能否形成具有明顯視覺效果、便于識(shí)別的防偽特征也是現(xiàn)有技術(shù)中的一大難題。發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中定位添加防偽元件的方法不適于成型的防偽元件，使用水溶性材料為載體添加防偽元件需要較長的加工時(shí)間、紙張效果差，從而提出一種具有很好防偽特征、加工簡單、效果好的防偽紙。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種防偽紙，包括至少兩層分別成型的紙頁，在兩層紙頁之間設(shè)置有纖維紡織帶，所述纖維紡織帶上設(shè)置有防偽元件，所述纖維紡織帶包括由熔點(diǎn)在50-100°C的熱熔性材料編織而成的絲網(wǎng)層，所述纖維紡織帶在紙頁中形成白水印效果，所述防偽元件在紙頁中形成黑水印效果。
所述熱熔性材料為聚合物纖維。
所述聚合物纖維為尼龍纖維。
所述絲網(wǎng)層由50-1000丹尼爾的絲線編織而成。
所述絲網(wǎng)層由200-500丹尼爾的絲線編織而成。
所述絲網(wǎng)層的厚度為5-100微米。
所述絲網(wǎng)層的厚度為20-50微米。
所述絲網(wǎng)層的目數(shù)為10-200目。
所述絲網(wǎng)層的透光率為20%_80%。
所述纖維紡織帶上的部分區(qū)域?yàn)榧尤氲臒晒?、電磁或生物防偽特征的異質(zhì)區(qū)域。
所述防偽元件厚度為10-100微米。
所述防偽元件厚度為30-50微米。
所述防偽元件具有三明治結(jié)構(gòu)，所述三明治結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)基層以及位于基層之間的機(jī)讀材料層。
所述具有三明治結(jié)構(gòu)的防偽元件的機(jī)讀材料層具有大巴克豪森效應(yīng)。
一種防偽紙的制造方法，包括如下步驟: ①將熱熔性材料的纖維編織成絲網(wǎng)層，形成纖維紡織帶； ②通過定位裝置，將若干防偽元件放置在步驟①得到的纖維紡織帶上； ③將載有所述防偽元件的所述纖維紡織帶施放于至少兩層紙頁的中間，對(duì)所述紙張進(jìn)行抄造，當(dāng)經(jīng)過紙機(jī)烘干時(shí)，加熱升溫，所述熱熔性材料熔化，在所述紙頁中，所述纖維紡織帶形成白水印，所述防偽元件形成黑水印。
在所述步驟①中，還可以通過涂布、印刷或紡織的方式在所述絲網(wǎng)層上加入熒光、電磁或者生物防偽信息，形成具有異質(zhì)區(qū)域的纖維紡織帶。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)， (I)本發(fā)明所述的防偽紙，包括至少兩層分別成型的紙頁，在兩層紙頁之間設(shè)置有纖維紡織帶，所述纖維紡織帶上設(shè)置有防偽元件，所述纖維紡織帶包括由熔點(diǎn)在50-100°C的熱熔性材料編織而成的絲網(wǎng)層。熱熔性材料在環(huán)境溫度未達(dá)到其熔點(diǎn)時(shí)，即使在水中，其物理狀態(tài)也不會(huì)有明顯變化，特別是其機(jī)械強(qiáng)度沒有變化。結(jié)合抄紙的基本工藝，在紙張成型前，沒有加溫的過程，因此采用熱熔性材料編織而成的絲網(wǎng)層能夠很好的按照施放前的狀態(tài)固定在紙張中。當(dāng)經(jīng)過紙機(jī)的烘干部時(shí)，加熱升溫使得熱熔性材料熔化，而此時(shí)紙張已經(jīng)成型，因而熱熔性材料不會(huì)對(duì)紙張的質(zhì)量造成不良影響。選用熔點(diǎn)在50-100°C的熱熔性材料，所選擇的溫度控制范圍恰好匹配了抄紙機(jī)所能提供的溫度，以利于熱熔材料在紙張抄造過程中充分熔化，使得所述絲網(wǎng)層在受熱熔化時(shí)可以形成穩(wěn)定的白水印效果，與防偽元件形成的黑水印效果形成明顯的視覺特征，便于肉眼識(shí)別，提高了其辨識(shí)性能。而且，這種纖維紡織帶-防偽元件的組合的獨(dú)特視覺效果還在于，含有這種安全標(biāo)識(shí)物的紙張借助反射光觀察，防偽元件的相對(duì)于纖維紡織帶為高襯度(黑)；而借助透射光觀察，防偽元件的相對(duì)于纖維紡織帶為低襯度(白)。
(2)本發(fā)明所述的防偽紙，所述絲網(wǎng)層由50-1000丹尼爾的絲線編織而成，優(yōu)選200-500丹尼爾，在這一范圍內(nèi)的絲線編織成的絲網(wǎng)層，便于固定防偽元件，且易于施放到紙頁中，從而方便了防偽元件的定位施放。由于聚合物纖維材料的比重基本在0.9-1.3，按照上述參數(shù)控制絲線的粗細(xì)，在抄紙后可以提供較強(qiáng)的手感，同時(shí)可以避免因?yàn)榻z線過粗造成紙張不平整以致影響印刷。
(3)本發(fā)明所述的防偽紙，所述絲網(wǎng)層的厚度為5-100微米，在紙頁加工生產(chǎn)過程中，便于施放，經(jīng)過輥壓過程后，生產(chǎn)出來的防偽紙紙面平整，不會(huì)有出現(xiàn)明顯的凹凸不平。這樣形成的紙張，在絲網(wǎng)層添加部位既有比較明顯的手感，又避免了因?yàn)榻z網(wǎng)層過厚而導(dǎo)致的紙張抄造、印刷等工藝問題。
(4)本發(fā)明所述的防偽紙，所述絲網(wǎng)層的目數(shù)為10-200目，使其在抄紙過程中具有良好的滲水性能，避免因局部滲水不良造成紙張變形。
(5)本發(fā)明所述的防偽紙，所述纖維紡織帶上的部分區(qū)域?yàn)榧尤氲臒晒?、電磁或生物防偽特征的異質(zhì)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)的所述防偽紙的多重防偽，提高了防偽性能。
(6)本發(fā)明所述的防偽紙，所述防偽元件的厚度為10-100微米，不僅保證其形成的黑水印效果穩(wěn)定，而且生產(chǎn)出來的紙頁平整。
(7)本發(fā)明所述的防偽紙，所述防偽元件具有三明治結(jié)構(gòu)，所述三明治結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)基層以及位于基層之間的機(jī)讀材料層。這樣做的目的在于，可以選擇某些聚合物薄膜作為基層，通過在其中加入填料而控制其視覺特征，從而控制整個(gè)添加物在反射光和透射光條件下的視覺對(duì)比效果。在必要情況下，兩層基層還可以保護(hù)其間的機(jī)讀材料層。所述機(jī)讀材料層還可以具有大巴克豪森效應(yīng)，進(jìn)一步提高其防偽性能。
(8)本發(fā)明所述的防偽紙的制造方法，先將熱熔性材料編織成絲網(wǎng)層，形成纖維紡織帶，再將防偽元件定位到所述纖維紡織帶上，然后一起施放到紙頁中，經(jīng)過抄造和紙機(jī)烘干后，所述纖維紡織帶在紙頁中形成白水印，所述防偽元件在紙頁中形成黑水印，從而生產(chǎn)出一種具有公眾防偽特性的防偽紙，使得公眾可以通過很簡單的方法初步識(shí)別所述防偽紙的真?zhèn)?，且其生產(chǎn)加工方式簡單，生產(chǎn)出來的防偽紙平整，美觀，防偽效果好。
(9)本發(fā)明所述的防偽紙，所述熱熔性材料為聚合物纖維，不僅原料成本低廉，而且形成的白水印效果好，易于編制成絲網(wǎng)層，適合于防偽紙的批量生產(chǎn)。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中 圖1是本發(fā)明所述的一種防偽紙的示意圖； 圖2是本發(fā)明所述三明治結(jié)構(gòu)防偽元件示意圖。
圖中附圖標(biāo)記表示為:1-防偽元件，2-纖維紡織帶，3-紙頁，4-基層，5-機(jī)讀材料層，6-基層。具體實(shí)施方式

實(shí)施例1: 下面給出了本發(fā)明所述的防偽紙的一個(gè)具體實(shí)施方式

，如圖1所示，所述防偽紙包括兩層分別成型的紙頁3，在兩層紙頁3中設(shè)置有纖維紡織帶2，所述纖維紡織帶2上設(shè)置有防偽元件1，此處的防偽元件I為常見的磁性防偽片，所述纖維紡織帶2包括由熔點(diǎn)在85°C的尼龍纖維編織而成的絲網(wǎng)層，此處的尼龍選擇市場(chǎng)上常見的低熔點(diǎn)的尼龍6，在這里選擇從韓國曉星公司進(jìn)口的尼龍6。所述纖維紡織帶2在紙頁3中形成白水印，所述防偽元件I在紙頁3中形成黑水印。
上述防偽紙的制造方法，包括如下步驟: ①使用尼龍纖維編織成絲網(wǎng)層，形成纖維紡織帶2； ②通過定位裝置，將若干防偽元件I放置在步驟①得到的纖維紡織帶2上； ③將載有所述防偽元件I的所述纖維紡織帶2施放于至少兩層紙頁3的中間，對(duì)所述紙張進(jìn)行抄造，當(dāng)經(jīng)過紙機(jī)烘干時(shí)，加熱升溫，所述尼龍纖維熔化，在所述紙頁3中，所述纖維紡織帶2形成白水印效果，所述防偽元件I形成黑水印效果。
作為可以變換的實(shí)施方式，編制絲網(wǎng)層的材料還可以選擇其他熱熔性材料，如V-尼龍纖維、滌綸纖維等。此處選擇的熱熔性材料，熔點(diǎn)一般在50°C _100°C之間，如50°C、60°C、70°C、90°C或100°C。而V-尼龍纖維，除了具有熱熔性之外，由于添加了 PVA (主要成分為聚乙烯醇)，還具有部分水溶特性，更有利于紙張的平整。
實(shí)施例2: 在上述實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，為了使得所述纖維紡織帶2熔化后形成穩(wěn)定的白水印效果，所述絲網(wǎng)層可以選擇由50-1000丹尼爾的絲線編織而成，優(yōu)選200-500丹尼爾，本實(shí)施例中選擇300丹尼爾的絲線；所述絲網(wǎng)層的厚度選擇5-100微米，優(yōu)選20-50微米，本實(shí)施例中選擇30微米；所述絲網(wǎng)層的目數(shù)為10目-200目，本實(shí)施例中選擇50目；所述絲網(wǎng)層的透光率為20%-80%，本實(shí)施例中選擇透光率為50%.此外，在本實(shí)施例中，所述纖維紡織帶2上的部分區(qū)域還織入了熒光纖維，形成了具有新穎特征的與普通紙張異質(zhì)的異質(zhì)區(qū)域。
本實(shí)施例所述的防偽紙可以通過如下步驟進(jìn)行生產(chǎn)， ①將熱熔性材料的纖維編織成絲網(wǎng)層； ②將所述熒光纖維通過紡織的方式織入所述絲網(wǎng)層，形成具有異質(zhì)區(qū)域的纖維紡織帶2； ③通過定位裝置，將若干防偽元件I放置在步驟②得到的纖維紡織帶2上； ④將載有所述防偽元件I的所述纖維紡織帶2施放于至少兩層紙頁3的中間，對(duì)所述紙張進(jìn)行抄造，在采用圓網(wǎng)紙機(jī)抄造紙張時(shí)，可以將所述絲網(wǎng)層制成寬度為2-20毫米的條帶卷，在抄紙過程中以全埋(或開窗)形式連續(xù)施放到紙頁3中，當(dāng)經(jīng)過紙機(jī)烘干時(shí)，加熱升溫，所述熱熔性材料熔化，在所述紙頁3中，所述纖維紡織帶2形成白水印，所述防偽元件I形成黑水印。
作為可以變換的實(shí)施方式，本實(shí)施例中的所述絲網(wǎng)層還可以選擇由50、100、200、350、400、500、800、或1000丹尼爾的絲線編織而成，所述絲網(wǎng)層的厚度可以選擇5、10、20、40,50,80或100微米，所述絲網(wǎng)層的目數(shù)可以選擇10、30、80、100、150或200目，所述絲網(wǎng)層的透光率可以選擇20%、30%、60%、或80%。
作為其他可以變換的實(shí)施方式，在所述纖維紡織帶2的部分區(qū)域上，也可以采取印刷的方式加入熒光墨印刷圖案或者通過紡織的方式織入DNA溶液浸泡纖維，這樣也可以形成具有新穎特征的與普通紙張異質(zhì)的異質(zhì)區(qū)域。
實(shí)施例3: 在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，為了保證防偽元件I添加到紙頁3中具有較好的黑水印效果，形成紙張后紙頁3平整，美觀，所述防偽元件I的厚度一般選擇為10-100微米，優(yōu)選30-50微米，在本實(shí)施例中所述防偽元件I的整體厚度為40微米，此處的防偽元件I具有三明治結(jié)構(gòu)，如圖2所示，所述三明治結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)基層4、6以及位于基層4、6之間的機(jī)讀材料層5，其機(jī)讀材料層5包含一層厚度在20-300納米的非晶軟磁薄膜，該層薄膜具有膜面內(nèi)單軸磁各向異性，沿其易磁化軸方向具有可機(jī)讀的大巴克豪森效應(yīng)。
作為可以變換的實(shí)施方式，此處防偽元件I的厚度還可以選擇為10、20、30、50、70或100微米。
在本實(shí)施例中，所述防偽紙的生產(chǎn)方式與實(shí)施例2中的步驟相同，此處的防偽紙可以有兩層以上的紙頁，只要在兩層紙頁之間施放上述載有防偽元件的纖維紡織帶即可。
顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種防偽紙，包括至少兩層分別成型的紙頁，其特征在于:在兩層紙頁之間設(shè)置有纖維紡織帶，所述纖維紡織帶上設(shè)置有防偽元件，所述纖維紡織帶包括由熔點(diǎn)在50-100°C的熱熔性材料編織而成的絲網(wǎng)層，所述纖維紡織帶在紙頁中形成白水印，所述防偽元件在紙頁中形成黑水印。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防偽紙，其特征在于:所述熱熔性材料為聚合物纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防偽紙，其特征在于:所述聚合物纖維為尼龍纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的防偽紙，其特征在于:所述絲網(wǎng)層由50-1000丹尼爾的絲線編織而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防偽紙，其特征在于:所述絲網(wǎng)層由200-500丹尼爾的絲線編織而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的防偽紙，其特征在于:所述絲網(wǎng)層的厚度為5-100微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防偽紙，其特征在于:所述絲網(wǎng)層的厚度為20-50微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的防偽紙，其特征在于:所述絲網(wǎng)層的目數(shù)為10目-200目。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的防偽紙，其特征在于:所述絲網(wǎng)層的透光率為20%-80%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的防偽紙，其特征在于:所述纖維紡織帶上的部分區(qū)域?yàn)榧尤氲臒晒?、電磁或生物防偽特征的異質(zhì)區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的防偽紙，其特征在于:所述防偽元件厚度為10-100 微米。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的防偽紙，其特征在于:所述防偽元件厚度為30-50微米。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的防偽紙，其特征在于:所述防偽元件具有三明治結(jié)構(gòu)，所述防偽元件包括兩個(gè)基層及位于基層之間的機(jī)讀材料層。
14.根據(jù)權(quán)利13所述的防偽紙，其特征在于:所述機(jī)讀材料層具有大巴克豪森效應(yīng)。
15.一種防偽紙的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: ①將熱熔性材料的纖維編織成絲網(wǎng)層，形成纖維紡織帶； ②通過定位裝置，將若干防偽元件放置在步驟①得到的纖維紡織帶上； ③將載有所述防偽元件的所述纖維紡織帶施放于至少兩層紙頁的中間，對(duì)所述紙張進(jìn)行抄造，當(dāng)經(jīng)過紙機(jī)烘干時(shí)，加熱升溫，所述熱熔性材料熔化，在所述紙頁中，所述纖維紡織帶形成白水印，所述防偽元件形成黑水印。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種防偽紙的制造方法，其特征在于:在所述步驟①中，還可以通過涂布、印刷或紡織的方式在所述絲網(wǎng)層上加入熒光、電磁或者生物防偽信息，形成具有異質(zhì)區(qū)域的纖維紡織帶。
全文摘要
一種防偽紙，包括至少兩層分別成型的紙頁，在兩層紙頁之間設(shè)置有纖維紡織帶，所述纖維紡織帶上設(shè)置有防偽元件，所述纖維紡織帶包括由熔點(diǎn)在50-100℃的熱熔性材料編織而成的絲網(wǎng)層，所述纖維紡織帶在紙頁中形成白水印，所述防偽元件在紙頁中形成黑水印。解決了現(xiàn)有技術(shù)中定位添加防偽元件的方法不適于成型的防偽元件，使用水溶性材料為載體添加防偽元件需要較長的加工時(shí)間、紙張效果差的技術(shù)問題。本發(fā)明所述的防偽紙?zhí)貏e適用于生產(chǎn)有價(jià)文件、安全文件等。
文檔編號(hào)D21H27/34GK103103890SQ201110354669
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者李新宇, 古道明, 吳高民, 李萬里, 文大興, 李曉偉, 常和峰, 曹瑜, 曹秀痕, 李策, 羅鵬 申請(qǐng)人:中國人民銀行印制科學(xué)技術(shù)研究所, 中國印鈔造幣總公司