防偽紙及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種防偽紙的制造方法，依次包括精漿步驟、配漿步驟、抄造步驟、干燥步驟、施膠步驟和整飾加工步驟，其中抄造步驟為：先用以水為主體的液體分散介質對防偽材料進行分散，形成液體分散體；再將分散體流送到圓網造紙機的長網表面，然后通過真空抽吸方式使防偽材料脫水附著在長網表面形成第一濕紙頁；在附著有帶狀第一濕紙頁的長網揭起圓網上附著的第二濕紙頁時，第一、二濕紙頁復合形成第三濕紙頁，防偽材料位于第三濕紙頁表面且呈帶狀分布，該方法形成的防偽紙表面上含有由帶狀濕紙頁形成的帶狀區域，該帶狀區域內含有防偽材料，本發明的防偽紙的防偽材料在紙張的表面層且經施膠處理，易于對防偽材料進行觀察、計數、檢測、鑒別。
【專利說明】防偽紙及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種諸如鈔票紙、證券紙、護照紙、票據紙、證件紙等防偽紙張的制造方法，具體說是涉及一種紙張表面含有呈帶狀分布的防偽材料的防偽紙及其制造方法。
【背景技術】
[0002]目前，公知的防偽紙的防偽纖維、防偽圓片、防偽粉體、環形防偽材料等防偽材料，一般采用在紙漿中混入防偽材料，在紙張中滿版施加的方式施加到紙張中，采用上述方法生產的防偽紙張，部分防偽材料被紙張纖維覆蓋，會對部分防偽材料特別是光變防偽材料的防偽特征產生一定的不利影響，也會對纖維的觀察和計數、檢測、鑒別等帶來不利影響。
[0003]將防偽纖維作為鈔票、證券的安全特征，是公知的技術，它們一般是由短的有機合成高分子和棉纖維構成，并在紙張抄造時引入到紙張中。也有將紙質的、塑料的或者金屬材質的小片，加入到紙張中制作防偽紙張的報道，與防偽纖維相比，紙張中的小片對于進一步加工制作出的鈔票、證券，在整體美感方面有較大的不利影響。
[0004]作為公眾所知的，一般的防偽纖維，其形狀往往是平直的或者無規則扭曲的，經改進后可以規則的曲線形狀，如“C”形、“S “形或波浪形，采用這些纖維所制造鈔票、證券，美感和防偽造能力得到進一步提高，相對于平直防偽纖維，這些曲線形狀的防偽纖維由于其彎曲的形狀和具有至少兩個末端，在分散中容易相互鉤掛、纏結，造成在紙張中分布不均勻的問題，如局部堆積成防偽纖維團、而其他區域分布相對稀疏，既不美觀，也影響鈔票、證券等安全物件的真偽檢測。
[0005]采用施加防偽纖維制造的紙張，防偽纖維在紙張中存在的形式主要有兩種，一種是滿版形式，將防偽纖維混和到造紙漿料中用于抄造，防偽纖維隨機分布在紙張中，即滿版分布，另外一種，防偽纖維在設定的紙張區域內分布，即定位分布，相對于前者，定位分布更易于進行真偽檢測分析，有著更好的藝術效果。
[0006]CN00817086.X揭示了具有限定的從屬區域的安全紙張，從屬區域中存在熒光纖維，其中布置有熒光纖維的從屬區域優選地具有帶的形式，其在安全證券的整個寬度上延伸。在這種情況下，熒光纖維懸浮在水懸浮液中，并在紙張制造過程中借助于導管施加到旋轉的圓網紙機用造紙網上，導管的一端具有特殊的排出噴嘴，噴嘴靠近紙片恰好開始在造紙網上形成的點，借助于造紙網內產生的真空，以這種方式施加的熒光纖維層立即脫水，結果，熒光纖維與沉積在圓網造紙機造紙網上的紙張纖維的第一層一起牢固地鋪設在造紙網上。該方法仍然不能解決曲線纖維在分散和流送中存在的鉤掛、纏結問題，另外，采用該方法生產的紙張，部分防偽纖維容易暴露在紙張的表面，紙張在印刷過程以及后續產品的應用中，存在防偽纖維脫落的風險。
[0007]另有公開報道，有將彩色的閉合圓圈狀合成纖維離散地嵌入安全文件中用于防偽，該安全文件的卷曲纖維能在文件的至少一個表面上被發現，從而提供了一種非常獨特的新的外觀。該閉合圓圈狀合成纖維是由部分導向的合成纖維在染浴中卷曲形成的，由于是由線形纖維蜷曲而成，具有兩個末端，該閉合圓圈狀合成纖維分散體在分散和流送中，所述的閉合圓圈狀合成纖維相互之間容易互相鉤掛纏結。
【發明內容】
[0008]為了克服上述缺陷，本發明提供一種防偽紙及其制造方法，采用該制造方法制造的防偽紙的防偽材料在紙張表面層，易于對防偽材料進行觀察、計數、檢測、鑒別，且印刷適應性良好。
[0009]本發明為了解決其技術問題所采用的技術方案是:一種防偽紙的制造方法，依次包括精漿步驟、配漿步驟、抄造步驟、干燥步驟、施膠步驟和整飾加工步驟，其中抄造步驟中，采用包括一床長網和至少一個圓網的圓網造紙機，所述抄造步驟中，將防偽材料施放在濕紙頁的步序為:
[0010]a、用以水為主體的液體分散介質對防偽材料進行分散，形成均勻的防偽材料液體分散體；
[0011]b、將防偽材料液體分散體流送到圓網造紙機的長網表面預定位置(一般通過流送管道經施放口將防偽材料液體分散體流送到運動著的長網表面，其寬度很大程度上取決于施放口的寬度和形狀，需根據設計要求寬度使用相應的施放口，抄造含有多個帶狀第一濕紙頁的第三濕紙頁時，可通過增加流送管道和施放口的數量來實現，要變換帶狀第一濕紙頁在第三濕紙頁上橫向的設計位置，則可通過調整施放口在紙機橫向的位置實現)同時在長網該預定位置的另一側對應位置進行真空抽吸，使防偽材料脫水附著在長網表面，形成含有防偽材料的帶狀第一濕紙頁；
[0012]C、圓網造紙機的圓網形成有第二濕紙頁，在附著有帶狀第一濕紙頁的長網揭起圓網上附著的第二濕紙頁時，含有防偽材料的帶狀第一濕紙頁與第二濕紙頁復合形成第三濕紙頁，防偽材料位于第三濕紙頁表面且呈帶狀分布；
[0013]上述第三濕紙頁經壓榨、干燥、施膠、整飾加工等步驟后，最終生產出的紙張表面含有帶狀分布的防偽材料。
[0014]作為本發明的進一步改進，所述含有防偽材料的帶狀第一濕紙頁寬度為3?20毫米。
[0015]作為本發明的進一步改進，所述所述防偽材料為防偽纖維、片狀防偽材料、粉體防偽材料和環形防偽材料中的至少一種。
[0016]作為本發明的進一步改進，所述的防偽纖維至少為熒光防偽纖維、磁性防偽纖維、金屬防偽纖維中的一種。
[0017]作為本發明的進一步改進，所述防偽纖維長度的算術平均值為I?6毫米。
[0018]作為本發明的進一步改進，所述的防偽材料分散體中還設有植物纖維，所述的植物纖維為棉纖維、麻纖維和木纖維中的至少一種，所述的防偽材料液態分散體還加入了陽離子高分子物質，如聚酰胺多胺環氧氯丙烷等用于提高紙張強度的物質，以提高防偽材料與紙張的結合強度，降低防偽材料在印刷、應用過程中從紙面脫落的可能性。
[0019]作為本發明的進一步改進，所述環形防偽材料為連續的表面中間設有一個孔，所述環形材料外緣輪廓覆蓋面積為0.25?25mm2，厚度為10?lOOum，所述孔的側壁面積是該材料外緣輪廓覆蓋面積的90?99.8%，所述的環形材料，是采用管狀材料按10?100微米的間距切斷而成，所述的管狀材料的外表面和內部都是連續的，其橫斷面呈環形，環形外緣覆蓋的面積為0.25?25mm2,中空的面積是所述環形外緣輪廓所覆蓋面積的90?99.8%。因而，采用所述的管狀材料切割出的環狀材料也是表面連續的、沒有末端的，其具有易分散，流送、施加過程中不易鉤掛的優點。
[0020]作為本發明的進一步改進，所述環形防偽材料橫截面的外緣輪廓的為圓形和橢圓形中的一種。
[0021]作為本發明的進一步改進，所述用以水為主體的液體分散介質對防偽材料進行分散形成的分散體，防偽材料占分散體的質量百分比為0.001?30%,所述防偽材料占分散體的質量百分比是根據單位面積含有的防偽材料數量、紙機運轉車速和分散體流送速度等參數確定的。
[0022]一種防偽紙，所述防偽紙表面上含有由帶狀濕紙頁形成的帶狀區域，該帶狀區域內含有防偽材料，該防偽紙中還可以含有安全線和水印。
[0023]本發明的有益效果是:本發明在紙張中添加了防偽材料，防偽材料在紙張的表面層，且呈相對集中的帶狀分布，易于對防偽材料進行觀察、計數、檢測、鑒別等。紙張經表面施膠，進一步降低了防偽材料在印刷使用過程中脫落的可能性，且有效保證防偽材料的觀察、檢測、防偽特征穩定性，并且不影響紙張的印刷適應性；本發明與傳統的紙張防偽技術相結合，所生產的防偽紙張，將進一步提高采用該紙張所加工制作的鈔票、證券等安全物件的防偽造能力，阻止偽造者進行復制和仿制的企圖，所述的傳統的紙張防偽技術，包括紙張水印技術、防偽纖維紙張技術、安全線紙張技術等等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明的防偽紙結構原理示意圖；
[0025]圖2為圖1中A-A向剖視圖；
[0026]圖3為本發明施放防偽材料的工序示意圖；
[0027]圖4為多條防偽施加紙張俯視示意圖；
[0028]圖5為本發明技術方案結合傳統防偽方式的防偽紙張示意圖；
[0029]圖6為所述的環形防偽材料結構示意圖；
[0030]圖7為添加了環形防偽材料的紙張示意圖。
【具體實施方式】
[0031]實施例:請參見圖1和圖2。本發明的防偽紙I的表面設有呈帶狀分布的防偽材料2，防偽紙I在濕紙頁時設定區域由至少兩層濕紙頁組成，防偽材料2在濕紙頁表面。
[0032]本發明所述的防偽紙的制造方法包括以下步驟:
[0033]1.精漿步驟:將纖維原料采用打漿機打漿制成紙漿，所述的纖維原料為棉、麻、木、草等；
[0034]2.配漿步驟:對精漿后的紙漿配以濕強助劑、其他助劑以及填料；所述的濕強助劑選自脲醛樹脂、三聚氰氨甲醛樹脂、聚芳醚(PAE)、聚丙乙烯(PPE)或其他能夠提高紙張濕強度的樹脂材料；所述的其他助劑選自助留劑、助濾劑和消泡劑中的一種或幾種組合。所述的填料選自鈦白或高齡土；
[0035]3.抄造步驟:[0036]a.先用以水為主體的分散液對防偽材料進行分散，其中加入分散劑、植物纖維、聚芳醚(PAE)等助劑，形成均勻的以水為主體的防偽材料液態分散體；
[0037]b.采用含有一床長網7和至少一個圓網6的圓網紙機，抄造濕紙頁；將以水為主體的防偽材料分散體通過流送管道5經施放口 8流送到運動著的長網7表面，同時在長網的另一側對應位置采用真空抽吸裝置13進行真空抽吸，使以水為主體的防偽材料分散體脫水附著在長網7表面，形成含有防偽材料的寬度為3?20毫米的帶狀第一濕紙頁9 ；
[0038]c.在附著有寬度為3?20毫米的帶狀第一濕紙頁9的長網7通過揭紙輥11揭起圓網6上形成的第二濕紙頁10時，帶狀第一濕紙頁9與第二濕紙頁10復合，形成第三濕紙頁12，由于防偽材料位于寬度為3?20毫米的帶狀第一濕紙頁9中，防偽材料在第三濕紙頁12表面呈寬度為3?20毫米的帶狀分布；
[0039]4.施膠步驟:對干燥后的紙張表面施膠；
[0040]5.整飾加工步驟:對施膠后的紙張進行干燥、壓光、分切，最終形成產品。
[0041]在上述抄造步驟中，可以在圓網6上形成的第二濕紙頁10中設計水印、安全線等防偽方式，當在附著有寬度為3?20毫米的帶狀第一濕紙頁9的長網7通過揭紙輥11揭起圓網6上形成的設計有水印、安全線的第二濕紙頁10時，帶狀第一濕紙頁9與第二濕紙頁10復合，形成第三濕紙頁12，由于防偽材料位于寬度為3?20毫米的帶狀第一濕紙頁9中，防偽材料在第三濕紙頁12表面呈寬度為3?20毫米的帶狀分布；由于第二濕紙頁10設計有水印、安全線，第三濕紙頁12同時含有水印、安全線和呈帶狀分布的防偽材料。
[0042]本發明造紙的各步驟，如精漿步驟、配漿步驟、抄造步驟、施膠步驟、整飾加工步驟與一般造紙的方法類同，所不同的是，抄造步驟，濕紙頁設定區域由至少兩層紙頁組成，且在濕紙頁成型過程中增加了帶狀施加防偽材料的工序。以下實施例主要描述了在抄造步驟中，施加帶狀分布的防偽材料的工序過程。
[0043]實施例1
[0044]本實施例在抄造步驟時，將邊長0.3mm,厚0.0lmm的正方形塑料片(塑料片具有珠光防偽特征)，塑料片按質量百分含量為0.001%的濃度分散，加適量棉纖維、聚芳醚(PAE)、分散劑，用水分散后形成均勻的分散體，將塑料片分散體按600ml/min的流速，通過流送管道5經施放口 8流送到運動著的長網7表面，同時在長網7的另一側對應位置采用真空抽吸裝置13進行真空抽吸，使以水為主體的防偽材料分散體脫水附著在長網7表面，形成含有防偽材料的寬度為15毫米的帶狀第一濕紙頁9，在附著有寬度為15毫米的帶狀第一濕紙頁9的長網7通過揭紙輥11揭起圓網6上形成的第二濕紙頁10時，帶狀第一濕紙頁9與第二濕紙頁10復合，形成第三濕紙頁12，由于塑料片位于寬度為15毫米的帶狀第一濕紙頁9中，防偽材料在第三濕紙頁12表面寬度為15毫米的帶狀區域內分布。
[0045]實施例2
[0046]本實施例在抄造步驟時,直徑3.0mm,厚0.02mm的圓形塑料片，塑料片按質量百分含量為0.1%的濃度分散，加適量木漿纖維、聚芳醚(PAE)、分散劑，用水分散后形成均勻的分散體，將塑料片分散體按400ml/min的流速，通過流送管道5經施放口 8流送到運動著的長網7表面，同時在長網7的另一側對應位置采用真空抽吸裝置13進行真空抽吸，使以水為主體的防偽材料分散體脫水附著在長網7表面，形成含有防偽材料的寬度為18毫米的帶狀第一濕紙頁9，在長網7通過揭紙輥11揭起圓網6上形成的第二濕紙頁10時，帶狀第一濕紙頁9與第二濕紙頁10復合，形成第三濕紙頁12，由于塑料片位于寬度為18毫米的帶狀第一濕紙頁9中，防偽材料在第三濕紙頁12表面寬度為18毫米的帶狀區域內分布。
[0047]實施例3
[0048]本實施例在抄造步驟時，將長3mm，粗1.2dtex的防偽纖維，防偽纖維按質量百分含量為0.03%的濃度分散，加適量麻漿纖維、聚芳醚(PAE)、分散劑，用水分散后形成均勻的分散體，將纖維片分散體按300ml/min的流速，通過流送管道5經施放口 8流送到運動著的長網7表面，同時在長網7的另一側對應位置采用真空抽吸裝置13進行真空抽吸，使以水為主體的防偽材料分散體脫水附著在長網7表面，形成含有防偽材料的寬度為10毫米的帶狀第一濕紙頁9，在長網7通過揭紙輥11揭起圓網6上形成的第二濕紙頁10時，帶狀第一濕紙頁9與第二濕紙頁10復合，形成第三濕紙頁12，由于塑料片位于寬度為10毫米的帶狀第一濕紙頁9中，防偽材料在第三濕紙頁12表面寬度為10毫米的帶狀區域內分布。
[0049]實施例4
[0050]本實施例在抄造步驟時，熒光粉體材料按質量百分含量為5%的濃度分散，加適量麻漿纖維、草漿纖維、聚芳醚(PAE)、分散劑，用水分散后形成均勻的分散體，將塑料片分散體按200ml/min的流速，通過流送管道5經施放口 8流送到運動著的長網7表面，同時在長網7的另一側對應位置采用真空抽吸裝置13進行真空抽吸，使以水為主體的防偽材料分散體脫水附著在長網7表面，形成含有防偽材料的寬度為5毫米的帶狀第一濕紙頁9，在長網7通過揭紙輥11揭起圓網6上形成的第二濕紙頁10時，帶狀第一濕紙頁9與第二濕紙頁10復合，形成第三濕紙頁12，由于塑料片位于寬度為5毫米的帶狀第一濕紙頁9中，防偽材料在第三濕紙頁12表面寬度為5毫米的帶狀區域內分布。
[0051]實施例5
[0052]本實施例在抄造步驟時，熒光粉體材料按質量百分含量為4%的濃度，長2mm，粗
1.2dtex的彩色防偽纖維按質量百分含量為0.05%的濃度兩者混合分散，加適量麻漿纖維、草漿纖維、聚芳醚(PAE)、分散劑，用水分散后形成均勻的分散體。同時，在圓網6形成的第二濕紙頁10中設計有水印、安全線。帶狀第一濕紙頁9設計位置避開水印、安全線的位置。將塑料片分散體按200ml/min的流速，通過流送管道5經施放口 8流送到運動著的長網7表面，同時在長網7的另一側對應位置采用真空抽吸裝置13進行真空抽吸，使以水為主體的防偽材料分散體脫水附著在長網7表面，形成含有防偽材料的寬度為8毫米的帶狀第一濕紙頁9，在長網7通過揭紙輥11揭起圓網6上形成的第二濕紙頁10時，帶狀第一濕紙頁9與第二濕紙頁10復合，形成第三濕紙頁12，由于塑料片位于寬度為8毫米的帶狀第一濕紙頁9中，防偽材料在第三濕紙頁12表面寬度為8毫米的帶狀區域內分布，同時第三濕紙頁12含有水印、安全線。生產出的紙張如圖5所示，紙張I中含有防偽材料帶狀分布區域2，同時含有水印4、安全線3。
[0053]實施例6
[0054]本實施例在抄造步驟時，將長1.5mm,粗1.2dtex的防偽纖維，防偽纖維按質量百分含量為0.03%的濃度分散，加適量麻漿纖維、聚芳醚(PAE)、分散劑，用水分散后形成均勻的分散體，將纖維分散體按300ml/min的流速,采用多條流送管,多個施放口，在紙機橫向的設計位置，將防偽纖維分散體流送到運動著的長網7表面，同時在長網7的另一側對應位置采用真空抽吸裝置13進行真空抽吸，使以水為主體的防偽材料分散體脫水附著在長網7表面，形成多條含有防偽材料的寬度為10毫米的帶狀第一濕紙頁9，在長網7通過揭紙輥11揭起圓網6上形成的第二濕紙頁10時，帶狀第一濕紙頁9與第二濕紙頁10復合，形成第三濕紙頁12，由于防偽纖維位于寬度為10毫米的帶狀第一濕紙頁9中，在第三濕紙頁12表面有多條寬度為10毫米的防偽材料帶狀區域內。如附圖4所示，采用四個施放口施加防偽材料，則紙張I表面形成有呈帶狀分布的第一、二、三、四防偽纖維2a、2b、2c、2d。
[0055]實施例7
[0056]本實施例在抄造步驟時，采用環形防偽材料16，其外緣15和內緣14的輪廓形狀均為圓形，外緣15輪廓覆蓋的面積為1.8mm2,厚度為45um,孔的面積是該材料外緣15輪廓所覆蓋面積的98.5%的環形材料按質量百分含量為0.05%的濃度分散，加適量棉纖維、聚芳醚(PAE)、分散劑，用水分散后形成均勻的分散體，將塑料片分散體按600ml/min的流速，通過流送管道5經施放口 8流送到運動著的長網7表面，同時在長網7的另一側對應位置采用真空抽吸裝置13進行真空抽吸，使以水為主體的防偽材料分散體脫水附著在長網7表面，形成含有防偽材料的寬度為15毫米的帶狀第一濕紙頁9，在附著有寬度為15毫米的帶狀第一濕紙頁9的長網7通過揭紙輥11揭起圓網6上形成的第二濕紙頁10時，帶狀第一濕紙頁9與第二濕紙頁10復合，形成第三濕紙頁12，由于塑料片位于寬度為15毫米的帶狀第一濕紙頁9中，防偽材料在第三濕紙頁12表面寬度為15毫米的帶狀區域內分布。
【權利要求】
1.一種防偽紙的制造方法，依次包括精漿步驟、配漿步驟、抄造步驟、干燥步驟、施膠步驟和整飾加工步驟，其中抄造步驟中，采用包括一床長網和至少一個圓網的圓網造紙機，其特征在于:所述抄造步驟中，將防偽材料施放在濕紙頁的步序為: a、用以水為主體的液體分散介質對防偽材料進行分散，形成均勻的防偽材料液體分散體； b、將防偽材料液體分散體流送到圓網造紙機的長網表面預定位置，同時在長網該預定位置的另一側對應位置進行真空抽吸，使防偽材料脫水附著在長網表面，形成含有防偽材料的帶狀第一濕紙頁； C、圓網造紙機的圓網形成有第二濕紙頁，在附著有帶狀第一濕紙頁的長網揭起圓網上附著的第二濕紙頁時，含有防偽材料的帶狀第一濕紙頁與第二濕紙頁復合形成第三濕紙頁，防偽材料位于第三濕紙頁表面且呈帶狀分布。
2.如權利要求1所述的防偽紙的制造方法，其特征是:所述含有防偽材料的帶狀第一濕紙頁寬度為3?20毫米。
3.如權利要求1所述的防偽紙的制造方法，其特征是:所述所述防偽材料為防偽纖維、片狀防偽材料、粉體防偽材料和環形防偽材料中的至少一種。
4.如權利要求3所述的防偽紙的制造方法，其特征是:所述的防偽纖維至少為熒光防偽纖維、磁性防偽纖維、金屬防偽纖維中的一種。
5.如權利要求4所述的防偽紙的制造方法，其特征是:所述防偽纖維長度的算術平均值為I?6毫米。
6.如權利要求1所述的防偽紙的制造方法，其特征是:所述的防偽材料分散體中還設有植物纖維，所述的植物纖維為棉纖維、麻纖維和木纖維中的至少一種。
7.如權利要求3所述的防偽紙的制造方法，其特征是:所述環形防偽材料為連續的表面中間設有一個孔，所述環形材料外緣輪廓覆蓋面積為0.25?25mm2，厚度為10?lOOum，所述孔的側壁面積是該材料外緣輪廓覆蓋面積的90?99.8%。
8.如權利要求7所述的防偽紙的制造方法，其特征是:所述環形防偽材料橫截面的外緣輪廓的為圓形和橢圓形中的一種。
9.如權利要求1所述的防偽紙的制造方法，其特征是:所述用以水為主體的液體分散介質對防偽材料進行分散形成的分散體，防偽材料占分散體的質量百分比為0.001?30%。
10.一種根據權利要求1-9中任意一項所述的防偽紙制造方法所制的防偽紙，其特征在于:所述防偽紙表面上含有由帶狀濕紙頁形成的帶狀區域，該帶狀區域內含有防偽材料。
【文檔編號】D21H21/40GK103541263SQ201210235995
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月10日 優先權日:2012年7月10日
【發明者】王都義, 王坤, 陸春宇, 劉剛, 蕭聲濤 申請人:昆山鈔票紙業有限公司, 中國印鈔造幣總公司