一种复合防伪纤维及其制造方法

专利名称：一种复合防伪纤维及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种复合防伪纤维，更具体地是指可用于制作钞票、有价证 券纸张的复合防伪纤维及其制造方法，该复合防伪纤维同时具有可供二线防 伪、三线防伪检测的电磁特性和光学特性。
背景技术：
非晶态合金是自二十世纪六十年代发明快淬工艺以来才开始逐步发展起 来的，由于非晶合金独特高效的制备工艺、优异的材料性能，使其成为基础 研究和工程技术应用研究的一个热点。近年来，非晶态材料中的非晶丝材料 日益引起人们研究和应用的关注。
已有美国专利US4835028报导了能够防静电复印的加有特殊染料的改性 纸张制品，及在两层纸中间夹有非晶磁致伸縮丝用于监测该种纸张通过物品 监视区域的纸制品，可将其视为一种防盗标签的应用。美国专利US6556139 报导了一种可贴在商品上的磁性标签，该标签中有玻璃包覆非晶磁性微细纤 维，利用其在外部磁场下的响应来识别商品。然而，到目前为止尚未见有关 非晶纤维用于钞票等有价证券纸张防伪的报道。
目前，公知的防伪纸一般采用水印、安全线、防伪贴标和防伪纤维等技 术。就防伪纤维而言， 一般采用彩色的植物纤维、动物纤维、化学纤维、有 色或无色的荧光纤维，公众通过识别纸张中纤维的存在而达到防伪的目的， 而纤维本身一般没有可机读检测的特性，因此它只能用于一线防伪(肉眼可 视)，就无法实现二线防伪(特定的电磁特性可以机读)和三线防伪("专 家"分析)的目的。
中国专利CN1563270介绍了 一种适用于各种制墨工艺和印刷条件，具有 较好的耐物理和化学性能，有较好的长期抗高能紫外线照射性能，适于印刷 的可进行机器识别的发光材料及其制作方法。该方法采用稀土氧化物一转稀土离子进入液相一转稀土阴离子可沉淀盐类从液相析出一烧结为稀土氧化物的工 艺方法。
上述现有技术虽然具有识别真伪的效果，但是由于其采用的是单一的玻 璃包覆非晶磁性微细纤维，因此只有单一的电磁防伪特性，防伪效果还不够 显著。

发明内容
本发明的目的是针对传统的防伪纤维存在的上述缺点，而提供的一种使 防伪难道增加的复合防伪纤维，由于该复合防伪纤维同时具有电磁特性和发 光特性，可用于类似钞票纸的高端防伪纸张中，进行三线防伪。
本发明采取的技术方案是； 一种复合防伪纤维，其特点是，该纤维包括 内外二层，内层为非晶合金纤维，外层为含有磷光发光材料的包覆层，含有 磷光发光材料的包覆层包覆、涂染或粘附于非晶合金纤维上。
上述复合防伪纤维，其中，所述的非晶合金纤维由具有大巴克豪森电磁 效应的非晶合金材料构成。
上述复合防伪纤维，其中，所述的磷光发光材料为氧化铕(Eu203)掺杂 其它稀土氧化物(RE203)组成，其配比关系为1^203: Eu203=2: 1 40:1 。
上述复合防伪纤维，其中，所述的其它稀土氧化物可以选择氧化钇、氧 化钕、氧化铒、氧化钆、氧化镧或氧化铟中的一种或几种组合。
上述复合防伪纤维，其中，所述的磷光发光材料为粉状物，其平均粒径 小于4微米，受短波紫外线的激发能发出红色可见荧光，荧光的余辉寿命在5 毫秒以下。
上述复合防伪纤维，其中，所述的包覆层以玻璃或有机高分子聚合物作
为磷光发光材料的载体，通过涂染、粘附包覆于内层的非晶合金纤维上。
一种复合防伪纤维的生产方法，其特点是，所述的复合防伪纤维外层包 覆层为具有磷光光学特性的磷光发光玻璃材料，其内层为非晶合金棒；该复
合防伪纤维的生产方法包括以下步骤
a、 先将5 10份的磷光发光材料研磨成平均粒径小于4微米的粉末；
b、 再在500 800度的温度下熔制90 95份的玻璃；C、然后将玻璃研磨成细粉，与磷光发光粉末混合均匀；经过后续煅烧工 艺，制备成磷光发光玻璃；
d、 将磷光发光玻璃吹制成玻璃管，冷却，形成作为制备复合防伪纤维的 外层原材料；
e、 然后将非晶合金棒置于玻璃管内；
f、 在玻璃管下端用感应线圈使非晶合金棒熔化，同时使玻璃管软化；
g、 用一个拉力装置从玻璃管底部下拉出一个玻璃毛细管，非晶合金熔液 包含在其中，冷却后形成磷光发光玻璃包覆非晶合金的复合防伪纤维。
上述一种复合防伪纤维的生产方法，其中，g步骤所述的在下拉毛细管过 程中，用喷嘴连续喷出冷却液到毛细管上，使其中的非晶合金熔液快速凝固， 最后形成磷光发光玻璃包覆的复合非晶合金纤维。
上述一种复合防伪纤维的生产方法，其中，所述的步骤f和步骤g要求 非晶合金熔化温度与磷光发光玻璃材料的软化温度应高于该非晶合金的熔点 或液相线温度100 400度。
上述一种复合防伪纤维的生产方法，其中，所述的磷光发光材料的制作 方法包括将作为激活剂的氧化铕和稀土基质材料溶于盐酸(HC1)，形成稀 土氯化物；将稀土氯化物制备成稀土草酸盐；对稀土草酸盐进行灼烧，灼烧 温度约为800 1000摄氏度，灼烧时间1小时 3小时。
上述的一种复合防伪纤维的生产方法，其中，步骤c所述的煅烧的温度 是摄氏600 850度，保温时间为10 30分钟之间。
一种复合防伪纤维的生产方法，其特点是，所述的复合防伪纤维外层包 覆层为具有磷光光学特性的磷光发光有机高分子聚合物，其内层为非晶合金 棒；该复合防伪纤维的生产方法包括以下步骤
a、 先将85 95份的有机高分子聚合物熔融；
b、 将0.5 5份的磷光发光材料碾磨成平均粒径小于4微米的磷光发光 粉状物过筛，加入到熔融状态下的有机高分子聚合物中；
c、 加入0.5 10份的增塑剂、粘度调节剂和抗氧化剂等助剂，充分混合 均匀；
d、 将非晶合金棒拉丝，形成非晶合金纤维；e、将步骤c充分混合均匀的混合物涂布或粘附在非晶合金纤维外层即可。
上述一种复合防伪纤维的生产方法，其中，所述的聚合物包括热塑性聚 合物。
上述一种复合防伪纤维的生产方法，其中，所述的磷光发光材料的制作
方法包括将作为激活剂的氧化铕和稀土基质材料溶于盐酸(HC1)，形成稀 土氯化物；将稀土氯化物制备成稀土草酸盐；对稀土草酸盐进行灼烧，灼烧 温度约为800 1000摄氏度，灼烧时间1小时 3小时。
上述一种复合防伪纤维的生产方法，其中，所述的增塑剂选自聚酯类增 塑剂、环氧类增塑剂、笨多酸酯类增塑剂中的一种。
上述一种复合防伪纤维的生产方法，其中，所述的粘度调节剂选自聚异 丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯一丙烯共聚物、苯乙烯聚酯或聚正丁基乙烯基 醚其中的一种。
上述一种复合防伪纤维的生产方法，其中，所述的抗氧化剂选自抗氧剂
1010、 168、 215、 225、 561、 300、 330中的一种。
由于本发明采用了以上的技术方案，将可进行机器识别的磷光发光材料 掺入玻璃或有机高分子聚合物之中，与非晶丝进行复合，制成同时具有非晶 合金电磁特性和磷光发光防伪特性的复合防伪纤维。该复合防伪纤维由内外 两层构成内部为非晶合金纤维，外层为含有磷光材料的包覆层。通过肉眼 观察就能识别出明显区别于一般纤维的灰黑色细丝，从而达到公众防伪的目 的；其次，利用光学显微镜可以分辨出玻璃包覆金属纤维所具有的特殊的金
属 玻璃复合结构；再次，借助专门设计的检测仪器可以识别出非晶合金纤 维所具有的独特的电磁特征和磷光发光材料的可机读的光学特性。适应于钞 票、有价证券、票据等防伪领域。


本发明的具体特征、性能和优点由以下的实施例及其附图进一步描述。 图1是本发明复合防伪纤维的结构示意图。
图2是本发明采用含有磷光发光材料的玻璃作为包覆层包覆在非晶合金 纤维上制成复合防伪纤维的工艺流程图。图3是本发明采用含有磷光发光材料的玻璃作为包覆层包覆在非晶合金 纤维上制成复合防伪纤维的一种生产装置的实施例的示意图。
具体实施例方式
请参阅图l。本发明一种复合防伪纤维100包括内外二层，内层为非晶合
金纤维101，外层为含有磷光发光材料的包覆层102，含有磷光发光材料的包 覆层包覆、涂染或粘附于非晶合金纤维上。所述的非晶合金纤维具有非晶电 磁特性。
本发明复合防伪纤维中，所述的非晶合金纤维由具有大巴克豪森电磁效 应的非晶合金材料构成。非晶合金纤维的防伪信息是基于非晶材料的大巴克 豪森效应实现的，即通过大巴克豪森效应信号组成防伪编码信息。
本发明复合防伪纤维中，所述的外层以玻璃或有机高分子聚合物作为磷 光发光材料的载体。所述的磷光发光材料为氧化铕(Eu203 )掺杂其它稀土氧 化物(RE203)组成的粉状物，该粉状物的平均粒径小于4微米，其受短波紫 外线激发发出红色可见荧光，荧光的余辉寿命在5毫秒以下。所述的其它稀 土氧化物可以选择氧化钇、氧化钕、氧化铒、氧化钆、氧化镧或氧化铟中的 一种或几种组合。其配比关系为其它稀土氧化物RE203:氧化铕Eu203=2:l 40:1。
本发明非晶合金纤维外层所包覆的载体可以是玻璃，也可以是有机高分 子聚合物。
请参阅图2。这是本发明以外层包覆层为具有磷光光学特性的玻璃材料制 成复合防伪纤维的制造方法。目前，用于玻璃包覆的玻璃管材料一般为Pyrex 高硼硅玻璃及Vycor石英玻璃。该复合防伪纤维的生产方法包括以下步骤
a、 先将5 10份的磷光发光材料研磨成平均粒径小于4微米的粉末S03 过筛S04;
b、 再在500 800度的温度下熔制90 95份的玻璃S01;
c、 然后将玻璃研磨成细粉过筛S02，与磷光发光粉末混合均匀S05;经 过后续煅烧工艺S06，制备成磷光发光玻璃；步骤c所述的煅烧的温度是摄氏 600 850度，保温时间为10 30分钟之间。d、 将磷光发光玻璃吹制成玻璃管S07，冷却，形成作为制备复合防伪纤 维的外层原材料；
e、 然后将非晶合金棒置于玻璃管内；
f、 在玻璃管下端用感应线圈使非晶合金棒熔化，同时使玻璃管软化；
g、 用一个拉力装置从玻璃管底部下拉出一个玻璃毛细管，非晶合金熔液
包含在其中，冷却后形成磷光发光玻璃包覆非晶合金的复合防伪纤维S08。 g
步骤所述的在下拉毛细管过程中，用喷嘴连续喷出冷却液到毛细管上，使其 中的非晶合金熔液快速凝固，最后形成磷光发光玻璃包覆的复合非晶合金纤 维。
本发明一种复合防伪纤维的生产方法中，所述的步骤f和步骤g要求非 晶合金熔化温度与磷光发光玻璃材料的软化温度应高于该非晶合金的熔点或
液相线温度100 400度。
本发明一种复合防伪纤维的生产方法所述的磷光发光材料的制作方法包
括将作为激活剂的氧化铕和稀土基质材料溶于盐酸(HC1)，形成稀土氯化 物；将稀土氯化物制备成稀土草酸盐；对稀土草酸盐进行灼烧，灼烧温度约 为800 1000摄氏度，灼烧时间1小时 3小时。
下面通过实施例进一步描述本发明采用具有磷光发光材料的玻璃制造复 合防伪纤维的方法
实施例1
取磷光发光材料为(Eu203)掺杂组成的粉状物。其配比关系为氧化铕氧 化铒=2:1。将作为激活剂的氧化铕和稀土基质材料溶于盐酸(HC1)，形成稀 土氯化物；将稀土氯化物制备成稀土草酸盐；对稀土草酸盐进行灼烧，灼烧 温度约为1000摄氏度，灼烧时间1小时。
制作该复合防伪纤维时，先在800度温度下熔制95份的玻璃SOl，然后 将玻璃研磨成细粉过筛S02;将5份的磷光发光材料碾磨成平均粒径小于4微 米的磷光发光粉状物S03过筛S04;与磷光发光粉末混合均匀S05，经过后续 煅烧工艺S06，可制备成磷光发光玻璃。该煅烧工艺的温度为摄氏850度，保 温时间为20分钟。将磷光发光玻璃作为制备复合防伪纤维的外层原材料，并 吹制成玻璃管S07冷却。然后将非晶合金棒置于玻璃管内，在玻璃管下端用感应线圈使非晶合金棒熔化，同时使玻璃管软化。非晶合金熔化温度与磷光 发光玻璃材料的软化温度高于该非晶合金的熔点或液相线温度200度。用一个 拉力装置从玻璃管底部下拉出一个玻璃毛细管，非晶合金熔于其中，冷却后
形成磷光发光玻璃包覆非晶合金的复合防伪纤维S08。 实施例2
取磷光发光材料为氧化铕(Eu203)掺杂其它稀土氧化物(RE203)组成的 粉状物，其它稀土氧化物可以选择氧化钇。其配比关系为RE203: Eu203=10:l。 将作为激活剂的氧化铕和稀土基质材料溶于盐酸(HC1)，形成稀土氯化物； 将稀土氯化物制备成稀土草酸盐；对稀土草酸盐进行灼烧，灼烧温度约为900 摄氏度，灼烧时间2小时。
制作该复合防伪纤维时，先在500度温度下熔制90份的玻璃SOl，然后 将玻璃研磨成细粉过筛S02;将8份的磷光发光材料碾磨成平均粒径小于4微 米的磷光发光粉状物S03过筛S04;与磷光发光粉末混合均匀S05，经过后续 煅烧工艺S06，可制备成磷光发光玻璃。该煅烧工艺的温度为摄氏600度，保 温时间为15分钟将磷光发光玻璃作为制备复合防伪纤维的外层原材料，并吹 制成玻璃管S07冷却。然后将非晶合金棒置于玻璃管内，在玻璃管下端用感 应线圈或其它方法使非晶合金棒熔化，同时使玻璃管软化。非晶合金熔化温 度与磷光发光玻璃材料的软化温度高于该非晶合金的熔点或液相线温度300 度。再用一个拉力装置从玻璃管底部下拉出一个玻璃毛细管，非晶合金熔于 其中，冷却后形成磷光发光玻璃包覆非晶合金的复合防伪纤维S08。
实施例3
取磷光发光材料为氧化铕(Eu203 )掺杂其它稀土氧化物(RE203 )组成的 粉状物，其它稀土氧化物例如选择氧化铒和氧化钆组合，其配比关系为1^203: Eu203=20:l。将作为激活剂的氧化铕和稀土基质材料溶于盐酸(HC1)，形成 稀土氯化物；将稀土氯化物制备成稀土草酸盐；对稀土草酸盐进行灼烧，灼 烧温度约为800摄氏度，灼烧时间3小时。制作该复合防伪纤維时，先在680 度温度下熔制92份的玻璃SOl，然后将玻璃研磨成细粉过筛S02;将10份的 磷光发光材料碾磨成平均粒径小于4微米的磷光发光粉状物S03过筛S04;与 磷光发光粉末混合均匀S05,经过后续煅烧工艺S06，可制备成磷光发光玻璃。该煅烧工艺的温度为摄氏700度，保温时间为10分钟之间将磷光发光玻璃作 为制备复合防伪纤维的外层原材料，并吹制成玻璃管S07冷却。然后将非晶 合金棒置于玻璃管内，在玻璃管下端用感应线圈或其它方法使非晶合金棒熔 化，同时使玻璃管软化。非晶合金熔化温度与磷光发光玻璃材料的软化温度 高于该非晶合金的熔点或液相线温度100度。用一个拉力装置从玻璃管底部下 拉出一个玻璃毛细管，非晶合金熔于其中，冷却后形成磷光发光玻璃包覆非 晶合金的复合防伪纤维S08。 实施例4
在本实施例中，磷光发光材料的制作方法，可取氧化镧和氧化铕按30比 1的比例配制，将配制后的物质溶于盐酸(HC1)中，形成铕和镧的稀土氯化 物；将铕和镧的稀土氯化物制备成铕和镧的稀土草酸盐；对铕和镧的稀土草 酸盐进行灼烧，灼烧温度取900摄氏度，灼烧时间1小时 2小时。
制作该复合防伪纤维时，先在700 800度温度下熔制90份的玻璃SOl， 然后将玻璃研磨成细粉过筛S02;将10份的磷光发光材料碾磨成平均粒径小 于4微米的磷光发光粉状物S03过筛S04;与磷光发光粉末混合均匀S05，经 过后续煅烧工艺S06，可制备成磷光发光玻璃。该煅烧工艺的温度摄氏750 850度，保温时间为15分钟左右。将磷光发光玻璃作为制备复合防伪纤维的 外层原材料，并吹制成玻璃管S07冷却。然后将非晶合金棒置于玻璃管内， 在玻璃管下端用感应线圈使非晶合金棒熔化，同时使玻璃管软化。非晶合金 熔化温度与磷光发光玻璃材料的软化温度高于该非晶合金的熔点或液相线温 度400度。用一个拉力装置从玻璃管底部下拉出一个玻璃毛细管，非晶合金熔 于其中，冷却后形成磷光发光玻璃包覆非晶合金的复合防伪纤维S08。
请参阅图3。这是本发明采用含有磷光发光材料的玻璃作为包覆层包覆在 非晶合金纤维上制成复合防伪纤维的一种生产装置的实施例的示意图。将非 晶合金棒21置于玻璃管22内，在玻璃管下端用感应线圈23使合金熔化，同 时使玻璃管软化。用一个拉力机构(未图示)从玻璃管底部拉出一个玻璃毛 细管，非晶合金熔体嵌入其中，在下拉毛细管过程中，用喷嘴24连续喷出冷 却液到毛细管上，使其中的合金快速凝固，最后形成磷光发光玻璃包覆非晶 合金纤维的复合防伪纤维100。该复合防伪纤维IOO通过导轨26的引导，将其缠绕在由电机27驱动的绕线轮28上。该工艺要求非晶合金熔化温度与磷光
发光玻璃材料的软化温度一致，温度范围工作温度应高于该合金的熔点或液
相线温度100 400度)并且非晶合金与磷光发光玻璃材料之间具有很好的润 湿性。
当非晶合金纤维外层包覆的载体为有机高分子聚合物时，所述的复合防 伪纤维外层包覆层为具有磷光光学特性的磷光发光有机高分子聚合物，其内
层为非晶合金棒；该复合防伪纤维的生产方法包括以下步骤
a、 先将85 95份的有机高分子聚合物熔融；所述的聚合物包括热塑性 聚合物。
b、 将0.5 5份的磷光发光材料碾磨成平均粒径小于4微米的磷光发光 粉状物过筛，加入到熔融状态下的有机高分子聚合物中；所述的磷光发光材 料的制作方法包括将作为激活剂的氧化铕和稀土基质材料溶于盐酸(HC1)， 形成稀土氯化物；其它稀土氧化物可以选择氧化钇、氧化钕、氧化铒、氧化 钆、氧化镧或氧化铟中的一种或几种组合。其配比关系为RE203: Eu203=40:l。 将稀土氯化物制备成稀土草酸盐；对稀土草酸盐进行灼烧，灼烧温度约为800 1000摄氏度，灼烧时间1小时 3小时。
c、 加入0.5 10份的增塑剂、粘度调节剂和抗氧化剂等助剂，充分混合 均匀；所述的增塑剂选自聚酯类增塑剂、环氧类增塑剂、笨多酸酯类增塑剂 中的一种。所述的粘度调节剂选自聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯-丙烯共 聚物、苯乙烯聚酯或聚正丁基乙烯基醚其中的一种。所述的抗氧化剂选自抗 氧剂1010、 168、 215、 225、 561、 300、 330中的一种。
d、 将非晶合金棒拉丝，形成非晶合金纤维；
e、 将步骤c充分混合均匀的混合物涂布或粘附在非晶合金纤维外层即可。 下面通过实施例进一步描述本发明采用具有磷光材料的有机高分子聚合
物作为包覆层制造复合防伪纤维的方法 实施例5
在本实施例中，磷光发光材料的制作方法，可取氧化铟和氧化铕按5: 1 的比例配制，将配制后的物质溶于盐酸(HC1)中，形成氧化铕和氧化铟的稀土氯化物；将氧化铕和氧化铟的稀土氯化物制备成铕和铟的稀土草酸盐；对 氧化铕和氧化铟的稀土草酸盐进行灼烧，灼烧温度取800摄氏度，灼烧时间3小时。
制作该复合防伪纤维时，先将85份的有机高分子聚合物熔融，将5份的 磷光发光材料碾磨成平均粒径小于4微米的磷光发光粉状物过筛，加入到熔 融状态下的有机高分子聚合物中，再加入5份的增塑剂、粘度调节剂和抗氧 化剂等助剂，充分混合均匀。所述的增塑剂选自聚酯类增塑剂、环氧类增塑 剂、笨多酸酯类增塑剂中的一种；所述的粘度调节剂选自聚异丁烯、聚甲基 丙烯酸酯、乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯聚酯或聚正丁基乙烯基醚其中的一种。 抗氧化剂选自抗氧剂1010、 168、 215、 225、 561、 300、 330中的一种。然后 将充分混合均匀的混合物涂布或粘附在非晶合金纤维外层即可。
实施例6
在本实施例中，磷光发光材料的制作方法，可取氧化钆和氧化铕按20比 1的比例配制，将配制后的物质溶于盐酸(HC1)中，形成铕和氧化钆的稀土 氯化物；将铕和氧化钆的稀土氯化物制备成铕和铟的稀土草酸盐；对铕和氧 化钆的稀土草酸盐进行灼烧，灼烧温度取900摄氏度，灼烧时间2小时。
制作该复合防伪纤维时，先将90份的有机高分子聚合物熔融，将2.5份 的磷光发光材料碾磨成平均粒径小于4微米的磷光发光粉状物过筛，加入到 熔融状态下的有机高分子聚合物中，再加入0.5份的增塑剂、粘度调节剂和 抗氧化剂等助剂，充分混合均匀。所述的增塑剂选自聚酯类增塑剂、环氧类 增塑剂、笨多酸酯类增塑剂中的一种。所述的粘度调节剂选自聚异丁烯、聚 甲基丙烯酸酯、乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯聚酯或聚正丁基乙烯基醚其中的一 种。然后将充分混合均匀的混合物涂布或粘附在非晶合金纤维外层即可。
实施例7
在本实施例中，磷光发光材料的制作方法，可取氧化钇和氧化钕的组合 与氧化铕按40比1的比例配制，将配制后的物质溶于盐酸(HC1)中，形成 铕与氧化钇和氧化钕的组合铟的稀土氯化物；将铕和铟的稀土氯化物制备成 铕和铟的稀土草酸盐；对铕和铟的稀土草酸盐进行灼烧，灼烧温度取1000摄 氏度，灼烧时间1小时。制作该复合防伪纤维时，先将95份的有机高分子聚合物熔融，将0. 5份 的磷光发光材料碾磨成平均粒径小于4微米的磷光发光粉状物过筛，加入到 熔融状态下的有机高分子聚合物中，再加入10份的增塑剂、粘度调节剂和抗 氧化剂等助剂，充分混合均匀。所述的增塑剂选自聚酯类增塑剂、环氧类增 塑剂、笨多酸酯类增塑剂中的一种。所述的粘度调节剂选自聚异丁烯、聚甲 基丙烯酸酯、乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯聚酯或聚正丁基乙烯基醚其中的一种 然后将充分混合均匀的混合物涂布或粘附在非晶合金纤维外层即可。
本发明在此技术基础上将可进行机器识别的磷光发光材料掺入玻璃之 中，与非晶丝进行复合，制成同时具有非晶合金电磁特性和磷光发光防伪特 性的复合防伪纤维，其电磁特性及光学特性都可通过专门的仪器进行检测来 判别真伪。该纤维在现有玻璃包覆非晶丝上增加了磷光发光防伪特性，显著 地增加了伪造的难度。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明 本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内， 对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1、一种复合防伪纤维，其特征在于，该纤维包括内外二层，内层为非晶合金纤维，外层为含有磷光发光材料的包覆层，含有磷光发光材料的包覆层包覆、涂染或粘附于非晶合金纤维上。
2、 根据权利要求1所述的复合防伪纤维，其特征在于，所述的非晶合金 纤维由具有大巴克豪森电磁效应的非晶合金材料构成。
3、 根据权利要求1所述的复合防伪纤维，其特征在于，所述的磷光发光 材料为氧化铕(Eu203)掺杂其它稀土氧化物(RE203)组成，其配比关系为RE203: Eu203=2:l 40:l。
4、 根据权利要求3中所述的磷光发光材料，其特征在于，所述的其它稀 土氧化物可以选择氧化钇、氧化钕、氧化铒、氧化钆、氧化镧或氧化铟中的 一种或几种组合。
5、 根据权利要求1、 3或4所述的复合防伪纤维，其特征在于，所述的 磷光发光材料为粉状物，其平均粒径小于4微米，受短波紫外线的激发能发 出红色可见荧光，荧光的余辉寿命在5毫秒以下。
6、 根据权利要求1所述的复合防伪纤维，其特征在于，所述的包覆层以 玻璃或有机高分子聚合物作为磷光发光材料的载体，通过涂染、粘附包覆于 内层的非晶合金纤维上。
7、 一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于，所述的复合防伪纤维外 层包覆层为具有磷光光学特性的磷光发光玻璃材料，其内层为非晶合金棒； 该复合防伪纤维的生产方法包括以下步骤a、 先将5 10份的磷光发光材料研磨成平均粒径小于4微米的粉末；b、 再在500 800度的温度下熔制90 95份的玻璃；c、 然后将玻璃研磨成细粉，与磷光发光粉末混合均匀；经过后续煅烧工 艺，制备成磷光发光玻璃；d、 将磷光发光玻璃吹制成玻璃管，冷却，形成作为制备复合防伪纤维的 外层原材料；e、 然后将非晶合金棒置于玻璃管内；f、 在玻璃管下端用感应线圈使非晶合金棒熔化，同时使玻璃管软化；g、 用一个拉力装置从玻璃管底部下拉出一个玻璃毛细管，非晶合金熔液 包含在其中，冷却后形成磷光发光玻璃包覆非晶合金的复合防伪纤维。
8、 根据权利要求7所述的一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于，g步骤所述的在下拉毛细管过程中，用喷嘴连续喷出冷却液到毛细管上，使其 中的非晶合金熔液快速凝固，最后形成磷光发光玻璃包覆的复合非晶合金纤 维。
9、 根据权利要求7所述的一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于， 所述的步骤f和步骤g要求非晶合金熔化温度与磷光发光玻璃材料的软化温 度应高于该非晶合金的熔点或液相线温度100 400度。
10、 根据权利要求7所述的一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于， 步骤c所述的煅烧的温度是摄氏600 850度，保温时间为10 30分钟。
11、 根据权利要求7所述的一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于， 所述的磷光发光材料的制作方法包括将作为激活剂的氧化铕和稀土基质材 料溶于盐酸(HC1)，形成稀土氯化物；将稀土氯化物制备成稀土草酸盐；对 稀土草酸盐进行灼烧，灼烧温度约为800 1000摄氏度，灼烧时间1小时 3 小时。
12、 根据权利要求11所述的复合防伪纤维，其特征在于，所述的磷光发 光材料为氧化铕(Eu203)掺杂其它稀土氧化物(RE203 )组成，其配比关系为 RE203: Eu203=2:l 40:l。
13、 根据权利要求12中所述的磷光发光材料，其特征在于，所述的其它 稀土氧化物可以选择氧化钇、氧化钕、氧化铒、氧化钆、氧化镧或氧化铟中 的一种或几种组合。
14、 根据权利要求7、 11、 12或13所述的复合防伪纤维，其特征在于， 所述的磷光发光材料为粉状物，其平均粒径小于4微米，受短波紫外线的激 发能发出红色可见荧光，荧光的余辉寿命在5毫秒以下。
15、 一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于，所述的复合防伪纤维外层包覆层为具有磷光光学特性的磷光发光有机高分子聚合物，其内层为非 晶合金棒；该复合防伪纤维的生产方法包括以下步骤a、 先将85 95份的有机高分子聚合物熔融；b、 将0.5 5份的磷光发光材料碾磨成平均粒径小于4微米的磷光发光 粉状物过筛，加入到熔融状态下的有机高分子聚合物中；c、 加入0.5 10份的增塑剂、粘度调节剂和抗氧化剂等助剂，充分混合 均匀；d、 将非晶合金棒拉丝，形成非晶合金纤维；e、 将步骤c充分混合均匀的混合物涂布或粘附在非晶合金纤维外层即可。
16、 根据权利要求15所述的一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于， 所述的聚合物包括热塑性聚合物。
17、 根据权利要求15所述的一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于， 所述的磷光发光材料的制作方法包括将作为激活剂的氧化铕和稀土基质材 料溶于盐酸(HC1)，形成稀土氯化物；将稀土氯化物制备成稀土草酸盐；对 稀土草酸盐进行灼烧，灼烧温度约为800 1000摄氏度，灼烧时间1小时 3 小时。
18、 根据权利要求17所述的复合防伪纤维，其特征在于，所述的磷光发 光材料为氧化铕(Eu203 )掺杂其它稀土氧化物(RE203)组成，其配比关系为 RE203: Eu203=2:l 40:l。
19、 根据权利要求18中所述的磷光发光材料，其特征在于，所述的其它 稀土氧化物可以选择氧化钇、氧化钕、氧化铒、氧化钆、氧化镧或氧化铟中 的一种或几种组合。
20、 根据权利要求15、 17、 18或19所述的复合防伪纤维，其特征在于， 所述的磷光发光材料为粉状物，其平均粒径小于4微米，受短波紫外线的激 发能发出红色可见荧光，荧光的余辉寿命在5毫秒以下。
21、 根据权利要求15所述的一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于， 所述的增塑剂选自聚酯类增塑剂、环氧类增塑剂、笨多酸酯类增塑剂中的一 种。
22、 根据权利要求15所述的一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于，所述的粘度调节剂选自聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯 丙烯共聚物、苯 乙烯聚酯或聚正丁基乙烯基醚其中的一种。
23、根据权利要求15所述的一种复合防伪纤维的生产方法，其特征在于， 所述的抗氧化剂等助剂选自抗氧剂1010、 168、 215、 225、 561、 300、 330中的一种。
全文摘要
本发明公开了一种复合防伪纤维，包括内外二层，内层为非晶合金纤维，外层为含有磷光材料的包覆层。该防伪纤维在具有非晶合金电磁特性的同时，还具备了特殊的磷光发光防伪性能。其电磁特性及光学特性都可通过专门的仪器进行检测来判别真伪。因此该纤维用于防伪纸张中能实现一线防伪、二线防伪与三线防伪相互并存、相互补充的多重防伪效果，该复合防伪纤维可用于钞票纸或有价证券类似物纸张并可显著地增加伪造的难度。
文档编号D21H21/42GK101302732SQ2007100404
公开日2008年11月12日 申请日期2007年5月9日 优先权日2007年5月9日
发明者刘文全, 萍 孙, 敏 张, 瑜 曹, 策 李, 李晓伟 申请人:中国印钞造币总公司