[发明专利]一种新型防伪纸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及防伪技术领域，具体涉及一种新型防伪纸及其制备方法。

背景技术

有价文件中，最常见的就是纸币了，它通常是由棉纤维构成，但是由于环境影响，及使用次数的增加，使其具有较短的流通周期，特别是价值比较小的纸币更是磨损情况严重。其中，磨损情况最严重的就是其边缘区域，常常使其防伪性质丧失。

现有技术中的防伪纸具有在某些区域可直接看到的嵌入纸中的安全防护线。安全防护线的宽度大于2毫米。防伪纸包括至少两层由不同的造纸机生产出的纸幅。嵌入第一纸层的安全防护线的表面具有开口或凹陷部分，在两侧通过它们可部分地看到防护线。用至少一层第二纸层覆盖第一纸层，并且使它们相互牢固连接，第二纸层的厚度占防伪纸总厚度的10～50％最好20％。使用特别宽的并且具有一定光学效果的安全防护线，就能改善防伪纸的防伪能力。这种防伪纸结构复杂，且安全防护线容易掉落。

发明内容

本发明的目的是解决目前纸基制品的防伪技术中存在的防伪效果不好、适用性差、制造程序复杂等问题，提供一种新型防伪纸，这种新型防伪纸具有防伪效果优良、适用性好，且与纸基制品的结合度好，在制作过程中，工艺简单。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型防伪纸，在纸张表面采用防伪涂料涂覆一层防伪层，所述防伪涂料按重量百分比由以下各组分组成：轻质碳酸钙20-40％，高岭土15-35％，抗水剂1-5％，羧基丁苯胶乳10-21％，分散剂3-5％，稀土防伪纤维2-5％，余量为水。

本发明采用在纸张表面涂覆含有稀土氧化物制备的纤维防伪层，从而实现纸张的防伪效果。稀土元素对可见光具有选择吸收性，从而使其发出颜色不同的光。由于稀土元素的电子能级和谱线比其它元素丰富多样，它们在从紫外光、可见光到红外光区都有吸收或发射现象，因此是非常好的有色物质。采用稀土制备的防伪纤维，并利用稀土的光学性质，可以达到良好的防伪效果。通过用稀土防伪纤维涂覆于纸张表面，具有工艺简单的特点。胶乳的作用，增加了稀土防伪纤维及防伪涂料在纸张表面的结合牢固度。抗水剂对许多液体的渗透具有抵抗能力，能形成一种很好的抗水荷叶效果，同时不改变纸张的孔隙度、柔韧性、透气性、外观以及湿强度。

作为优选，所述稀土防伪纤维的制备方法为：

(1)采用改性纳米稀土氧化物与高聚物进行共混，得到高聚物稀土共混物，高聚物稀土共混物中改性纳米稀土氧化物的含量为0.5-3％；

(2)将步骤(1)中的高聚物稀土共混物进行熔融纺丝，得到纤维；

(3)将步骤(2)熔融纺丝后得到的纤维制备短纤，即为稀土防伪纤维。

通过将改性过的纳米稀土氧化物与高聚物共混熔融纺丝，从而使制备的纤维中含有稀土元素，再将含有稀土元素的纤维应用于纸张达到防伪的效果。

作为优选，改性纳米稀土氧化物由以下步骤制备而成：将100g纳米稀土氧化物用1.5-2倍重量的丙酮超声分散15-20分钟，接着在油浴中加热至丙酮沸腾；然后加入6-9g六甲基二硅胺烷和2-4g马来酸酐，并在56℃回流搅拌1.5-2.5h；反应结束后，将产物抽滤并用乙醇清洗三次，最后55-65℃下真空干燥12-18h，得到改性纳米稀土氧化物。

由于稀土氧化物属于无机物，无机物在高聚物中存在分散性较差的现象，稀土氧化物在高聚物中容易团聚，因此需要将稀土氧化物进行改性，本发明中通过采用六甲基二硅胺烷对稀土氧化物进行表面改性，使稀土氧化物表面生成官能集团，从而增加稀土氧化物与高聚物的结合度，降低稀土氧化物在高聚物中的团聚现象，改善稀土氧化物的分散困难问题。

作为优选，所述纳米稀土氧化物为氧化镧、氧化铈或氧化铷，粒径≤50nm。粒径越小，稀土氧化物在高聚物中才能够得到更好的分散，避免稀土氧化物对纤维造成性能的严重降低。

作为优选，步骤(1)所述高聚物为聚丙烯腈或聚酯。

作为优选，步骤(2)所述纤维直径为3-10μm，步骤(3)所述短纤的长度为1-5mm。纤维直径过大，在涂覆后容易脱落，直径过小，不易携带足够的稀土元素。纤维长度过长，容易造成纸张表面的不平整，长度过短会造成限位过度分散，不易形成一定的防伪区域。

作为优选，所述抗水剂为聚酰胺聚脲树脂或三聚氰胺甲醛树脂。可以使纸张对水具有抵抗能力，能形成一种很好的抗水荷叶效果，作为优选，所述分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇或古尔胶。分散剂便于各组分的分散均匀。