紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种防伪纳米纸及其制备方法，尤其涉及紫外双波段激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法，属于防伪纳米纸制备技术领域。
【背景技术】
[0002]随着人们对产权保护和品牌意识的增强，防伪在证件、货币、标签、重要文档以及国家安全等各个行业的作用越来越重要，通常用于杜绝假冒伪劣、维护企业形象和保护消费者权益等商业领域。荧光效果是防伪领域常见的技术手段之一，具有制备简单、易于识别等优势。目前的荧光防伪纸制造过程中，荧光材料大多数经过涂布或印刷负载在已经成型的纸张表面，使纸张的特定区域具有荧光性能，从而达到防伪的效果。这种经过二次加工的防伪纸，其荧光材料容易从纸张表面脱落，荧光分子不够稳定，荧光效果容易被仿制。
[0003]不同的荧光染料分子所需的激发波长不同。目前市场上常见的多为单色单波的荧光防伪纸，仿制简单，防伪能力差；而多色荧光防伪纸由于发射光谱容易重叠，会造成荧光标记难以识别。所以，开发一种稳定、多色、难仿制的新型荧光防伪纸，具有重要意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种新型的荧光透明隐形防伪纳米纸，分别通过两种荧光材料，一种添加在纸张基体内使纸张发光，另外一种印刷在纸张表面形成特定图案发光。利用两种激发波长，可以稳定的发射两种不同颜色的荧光，从而增强荧光防伪效果。其中一种荧光材料为镧系配合物，利用稀土元素的配位机制，原位嫁接镧系配合物于改性的纳米纤维素上，通过高压压滤法一步合成荧光透明纳米纸。另一种荧光材料为具有荧光性能的碳量子点溶液，将其作为墨水，通过物理渗透的方式，将防伪标签定点印刷在纳米纸上，形成具有双重防伪功能的荧光透明纳米纸。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案得以实现:
a.荧光透明纳米纸的制备:镧系配合物与氧化纳米纤维素纤维(ONFC)进行复合成纸，将镧系配合物和ONFC均匀分散在50-100 mL乙醇溶液中，超声分散得到荧光ONFC悬浮液，其中ONFC的合适比例为0.l~lw/v%，镧系配合物的种类为Eu(dbm)3 (H2O) 2、Sm(dbm) 3 (H2O) 2或Tb (Tfacac)3 (H2O)2，合适比例为1-10 mg，其中镧系配合物和ONFC的质量比为1:5?1:20。将所得的悬浮液倒入高压压滤机中，调节压强为0.5~2MPa，压滤至不再有滤液流出，压滤结束，得到透明纳米纸。在特定波长的紫外光照射下，纳米纸发出均匀的荧光。
[0006]b.隐形防伪纳米纸的印刷:将粒度范围为2~10 nm的荧光碳点以0.01 mg/mL -10mg/mL比例分散在溶剂中，根据碳点溶解性的不同，此处溶剂性质可以为水，也可以为乙醇、异丙醇、氯仿等有机溶剂。将所述的含有荧光碳点的溶剂作为墨水，定点印刷在荧光透明纳米纸表面预定位置，然后放置在平整的玻璃片上自然晾干，得到含有特定标签的双荧光透明纳米纸。在特定紫外光照射下，纳米纸预定位置处会发出荧光，呈现出防伪标志。
[0007]所述的防伪纸的印刷方式为喷墨打印、丝网印刷或纳米压印。所述的防伪纸中的添加的两种荧光材料分别是通过化学反应和物理渗透两种方式实现的。
[0008]本发明具有以下优点:
(I)本发明首次在纳米纤维素纸中添加了两种不同的荧光材料，通过化学反应和物理渗透两种方法得以实现，具有稳定的、互不干扰的荧光性能；
(2 )本发明所提供的防伪纳米纸由氧化纳米纤维素、镧系配合物分子及碳量子点组成，所有组成材料为纳米及分子尺度，极大的降低了光散射作用，形成高度透明的防伪纳米纸，可见光下目视防伪标志不可辨识(图1)，难以仿制，具有隐形防伪作用；
(3)本发明所提供的荧光纳米纸能够被两种不同波长的紫外光进行激发，能够清晰的呈现两种可分辨的荧光颜色(图2和图3)，其激发和发射周期长，比传统常规的防伪纸具有更强的双重防伪效果；
(4)本发明提供的荧光纳米纸，其荧光颜色可以在普通紫外灯照射下目视可辨，达到不影响产品包装、简便、直观的防伪效果，具有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0009]图1可见光下荧光透明防伪纳米纸照片，虚线框显示了防伪纳米纸上隐形二维码位置。
[0010]图2波长254 nm紫外光激发下印有二维码的透明防伪纳米纸照片。
[0011]图3波长365 nm紫外光激发下印有二维码的透明防伪纳米纸照片。
【具体实施方式】
[0012]实施例一
S1.将ONFC均匀分散在100 mL乙醇溶液中，形成0.5w/v%的稳定悬浮液，再向溶液中加入5 mg Tb (Tfacac)3 (H2O)2，超声分散均勾，然后将得到悬浮液倒入高压压滤机中，调节合适的压强，压滤至不再有滤液流出，得到透明纳米纸。
[0013]S2.将粒度大小约为4 nm的荧光碳点以0.05 mg/mL的比例分散在去离子水中作为荧光墨水，采用丝网印刷技术，将产品的二维码印刷在荧光透明纳米纸表面，其放置在平整的玻璃片上自然晾干，得到隐形的带有二维码的双荧光透明的纳米纸。
[0014]S3.荧光性能测试:在波长365 nm的紫外光激发下，碳量子点会发射蓝色荧光，透明纳米纸预定位置处会呈现出清晰的蓝光二维码标记(图2)，而在波长为254 nm的紫外光激发下，碳量子点仍发射蓝色荧光，同时Tb (Tfacac) 3 (H2O) 2发射绿色荧光，绿色透明的纳米纸上蓝色二维码清晰可见(图3)。
[0015]实施例二
S1.将ONFC均匀分散在100 mL乙醇溶液中，形成0.5w/v%的稳定悬浮液，再向溶液中加入5 mg Eu (dbm) 3 (H2O) 2，超声分散均勾，然后将得到悬浮液倒入高压压滤机中，调节合适的压强，压滤至不再有滤液流出，得到透明纳米纸。
[0016]S2.将粒度大小约为4 nm的荧光碳点以0.1 mg/mL的比例分散在无水乙醇中作为荧光墨水，采用丝网印刷技术，将产品的二维码印刷在荧光透明纳米纸表面，其放置在平整的玻璃片上自然晾干，得到隐形的带有二维码的双荧光透明的纳米纸。
[0017]S3.荧光性能测试:在波长254 nm的紫外光激发下，碳量子点会发射蓝色荧光，透明纳米纸预定位置处会呈现出清晰的蓝光二维码标记，而在波长为365 nm的紫外光激发下，碳量子点仍发射蓝色荧光，同时Eu (dbm) 3 (H2O) 2发射红色荧光，红色透明的纳米纸上蓝色二维码清晰可见。
【主权项】
1.一种紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法，其特征包括以下步骤: a.荧光透明纳米纸的制备:镧系配合物与氧化纳米纤维素纤维(ONFC)进行复合，首先将1~10 mg镧系配合物和ONFC均匀分散在50-100 mL乙醇溶液中，超声分散得到荧光ONFC悬浮液，其中镧系配合物和ONFC的质量比为1:5?1:20 ;然后将所得的悬浮液倒入高压压滤机中，调节到压强0.5-2 MPa，压滤至不再有滤液流出，压滤结束，得到透明纳米纸； b.隐形防伪纳米纸的印刷:将荧光碳量子点定点印刷在纳米纸上，首先将荧光碳点以一定比例分散在溶剂中，然后将含有荧光碳点的溶剂作为墨水，定点印刷在荧光透明纳米纸表面预定位置，然后放置在平整的玻璃片上自然晾干，得到含有特定标签的双荧光透明的纳米纸。
2.按权利要求1所述的紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法，其特征在于所述的ONFC的合适比例为0.l~lw/v%o
3.按权利要求1所述的紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法，其特征在于所述的防伪纸的印刷方式为喷墨打印、丝网印刷或纳米压印。
4.按权利要求1所述的紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法，其特征在于所述的防伪纸中的添加的两种荧光材料分别是通过化学反应和物理渗透两种方式实现的。
5.按权利要求1所述的紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法，其特征在于所述的镧系配合物为 Eu(dbm)3.2H20、Tb (Tfacac) 3.2H20 或 Sm(dbm)3.2H20。
6.按权利要求1所述的紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法，其特征在于所述的荧光碳点的粒度范围为2~10 nm。
7.按权利要求1所述的紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法，其特征在于所述的墨水为荧光碳点分散在溶剂里，溶剂为水、乙醇、异丙醇或氯仿。
8.按权利要求1所述的紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法，其特征在于所述的焚光碳点溶液中所含的碳点的合适比例范围为0.01 mg/mL~10 mg/mL。
【专利摘要】本发明公开了一种紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法。本发明首先将镧系配合物与氧化纳米纤维素纤维（ONFC）进行复合，形成荧光透明纳米纸；然后将荧光碳点定点印刷在纳米纸上，得到含有隐形防伪标签的双重荧光透明纳米纸。含有隐形标签的新型荧光透明防伪纳米纸在双波段紫外光激发下具有双重荧光效应。本发明制备的防伪纳米纸高度透明，可见光下目视防伪标签不可辨识，特定紫外波长下具有双色荧光效果，大大增加了仿制难度，提高了防伪性能。
【IPC分类】D21H21-40, B41M5-00, D21H15-02
【公开号】CN104846698
【申请号】CN201510206924
【发明人】冯欣, 苗苗, 施利毅, 赵亚飞, 曹阳, 曹绍梅, 孙丽宁
【申请人】上海大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月28日