防伪纸及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种防伪纸的制造方法，依次包括精浆步骤、配浆步骤、抄造步骤、干燥步骤、施胶步骤和整饰加工步骤，其中抄造步骤为：先用以水为主体的液体分散介质对防伪材料进行分散，形成液体分散体；再将分散体流送到圆网造纸机的长网表面，然后通过真空抽吸方式使防伪材料脱水附着在长网表面形成第一湿纸页；在附着有带状第一湿纸页的长网揭起圆网上附着的第二湿纸页时，第一、二湿纸页复合形成第三湿纸页，防伪材料位于第三湿纸页表面且呈带状分布，该方法形成的防伪纸表面上含有由带状湿纸页形成的带状区域，该带状区域内含有防伪材料，本发明的防伪纸的防伪材料在纸张的表面层且经施胶处理，易于对防伪材料进行观察、计数、检测、鉴别。
【专利说明】防伪纸及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种诸如钞票纸、证券纸、护照纸、票据纸、证件纸等防伪纸张的制造方法，具体说是涉及一种纸张表面含有呈带状分布的防伪材料的防伪纸及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前，公知的防伪纸的防伪纤维、防伪圆片、防伪粉体、环形防伪材料等防伪材料，一般采用在纸浆中混入防伪材料，在纸张中满版施加的方式施加到纸张中，采用上述方法生产的防伪纸张，部分防伪材料被纸张纤维覆盖，会对部分防伪材料特别是光变防伪材料的防伪特征产生一定的不利影响，也会对纤维的观察和计数、检测、鉴别等带来不利影响。
[0003]将防伪纤维作为钞票、证券的安全特征，是公知的技术，它们一般是由短的有机合成高分子和棉纤维构成，并在纸张抄造时引入到纸张中。也有将纸质的、塑料的或者金属材质的小片，加入到纸张中制作防伪纸张的报道，与防伪纤维相比，纸张中的小片对于进一步加工制作出的钞票、证券，在整体美感方面有较大的不利影响。
[0004]作为公众所知的，一般的防伪纤维，其形状往往是平直的或者无规则扭曲的，经改进后可以规则的曲线形状，如“C”形、“S “形或波浪形，采用这些纤维所制造钞票、证券，美感和防伪造能力得到进一步提高，相对于平直防伪纤维，这些曲线形状的防伪纤维由于其弯曲的形状和具有至少两个末端，在分散中容易相互钩挂、缠结，造成在纸张中分布不均匀的问题，如局部堆积成防伪纤维团、而其他区域分布相对稀疏，既不美观，也影响钞票、证券等安全物件的真伪检测。
[0005]采用施加防伪纤维制造的纸张，防伪纤维在纸张中存在的形式主要有两种，一种是满版形式，将防伪纤维混和到造纸浆料中用于抄造，防伪纤维随机分布在纸张中，即满版分布，另外一种，防伪纤维在设定的纸张区域内分布，即定位分布，相对于前者，定位分布更易于进行真伪检测分析，有着更好的艺术效果。
[0006]CN00817086.X揭示了具有限定的从属区域的安全纸张，从属区域中存在荧光纤维，其中布置有荧光纤维的从属区域优选地具有带的形式，其在安全证券的整个宽度上延伸。在这种情况下，荧光纤维悬浮在水悬浮液中，并在纸张制造过程中借助于导管施加到旋转的圆网纸机用造纸网上，导管的一端具有特殊的排出喷嘴，喷嘴靠近纸片恰好开始在造纸网上形成的点，借助于造纸网内产生的真空，以这种方式施加的荧光纤维层立即脱水，结果，荧光纤维与沉积在圆网造纸机造纸网上的纸张纤维的第一层一起牢固地铺设在造纸网上。该方法仍然不能解决曲线纤维在分散和流送中存在的钩挂、缠结问题，另外，采用该方法生产的纸张，部分防伪纤维容易暴露在纸张的表面，纸张在印刷过程以及后续产品的应用中，存在防伪纤维脱落的风险。
[0007]另有公开报道，有将彩色的闭合圆圈状合成纤维离散地嵌入安全文件中用于防伪，该安全文件的卷曲纤维能在文件的至少一个表面上被发现，从而提供了一种非常独特的新的外观。该闭合圆圈状合成纤维是由部分导向的合成纤维在染浴中卷曲形成的，由于是由线形纤维蜷曲而成，具有两个末端，该闭合圆圈状合成纤维分散体在分散和流送中，所述的闭合圆圈状合成纤维相互之间容易互相钩挂缠结。
【发明内容】
[0008]为了克服上述缺陷，本发明提供一种防伪纸及其制造方法，采用该制造方法制造的防伪纸的防伪材料在纸张表面层，易于对防伪材料进行观察、计数、检测、鉴别，且印刷适应性良好。
[0009]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种防伪纸的制造方法，依次包括精浆步骤、配浆步骤、抄造步骤、干燥步骤、施胶步骤和整饰加工步骤，其中抄造步骤中，采用包括一床长网和至少一个圆网的圆网造纸机，所述抄造步骤中，将防伪材料施放在湿纸页的步序为:
[0010]a、用以水为主体的液体分散介质对防伪材料进行分散，形成均匀的防伪材料液体分散体；
[0011]b、将防伪材料液体分散体流送到圆网造纸机的长网表面预定位置(一般通过流送管道经施放口将防伪材料液体分散体流送到运动着的长网表面，其宽度很大程度上取决于施放口的宽度和形状，需根据设计要求宽度使用相应的施放口，抄造含有多个带状第一湿纸页的第三湿纸页时，可通过增加流送管道和施放口的数量来实现，要变换带状第一湿纸页在第三湿纸页上横向的设计位置，则可通过调整施放口在纸机横向的位置实现)同时在长网该预定位置的另一侧对应位置进行真空抽吸，使防伪材料脱水附着在长网表面，形成含有防伪材料的带状第一湿纸页；
[0012]C、圆网造纸机的圆网形成有第二湿纸页，在附着有带状第一湿纸页的长网揭起圆网上附着的第二湿纸页时，含有防伪材料的带状第一湿纸页与第二湿纸页复合形成第三湿纸页，防伪材料位于第三湿纸页表面且呈带状分布；
[0013]上述第三湿纸页经压榨、干燥、施胶、整饰加工等步骤后，最终生产出的纸张表面含有带状分布的防伪材料。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述含有防伪材料的带状第一湿纸页宽度为3?20毫米。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述所述防伪材料为防伪纤维、片状防伪材料、粉体防伪材料和环形防伪材料中的至少一种。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述的防伪纤维至少为荧光防伪纤维、磁性防伪纤维、金属防伪纤维中的一种。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述防伪纤维长度的算术平均值为I?6毫米。
[0018]作为本发明的进一步改进，所述的防伪材料分散体中还设有植物纤维，所述的植物纤维为棉纤维、麻纤维和木纤维中的至少一种，所述的防伪材料液态分散体还加入了阳离子高分子物质，如聚酰胺多胺环氧氯丙烷等用于提高纸张强度的物质，以提高防伪材料与纸张的结合强度，降低防伪材料在印刷、应用过程中从纸面脱落的可能性。
[0019]作为本发明的进一步改进，所述环形防伪材料为连续的表面中间设有一个孔，所述环形材料外缘轮廓覆盖面积为0.25?25mm2，厚度为10?lOOum，所述孔的侧壁面积是该材料外缘轮廓覆盖面积的90?99.8%，所述的环形材料，是采用管状材料按10?100微米的间距切断而成，所述的管状材料的外表面和内部都是连续的，其横断面呈环形，环形外缘覆盖的面积为0.25?25mm2,中空的面积是所述环形外缘轮廓所覆盖面积的90?99.8%。因而，采用所述的管状材料切割出的环状材料也是表面连续的、没有末端的，其具有易分散，流送、施加过程中不易钩挂的优点。
[0020]作为本发明的进一步改进，所述环形防伪材料横截面的外缘轮廓的为圆形和椭圆形中的一种。
[0021]作为本发明的进一步改进，所述用以水为主体的液体分散介质对防伪材料进行分散形成的分散体，防伪材料占分散体的质量百分比为0.001?30%,所述防伪材料占分散体的质量百分比是根据单位面积含有的防伪材料数量、纸机运转车速和分散体流送速度等参数确定的。
[0022]一种防伪纸，所述防伪纸表面上含有由带状湿纸页形成的带状区域，该带状区域内含有防伪材料，该防伪纸中还可以含有安全线和水印。
[0023]本发明的有益效果是:本发明在纸张中添加了防伪材料，防伪材料在纸张的表面层，且呈相对集中的带状分布，易于对防伪材料进行观察、计数、检测、鉴别等。纸张经表面施胶，进一步降低了防伪材料在印刷使用过程中脱落的可能性，且有效保证防伪材料的观察、检测、防伪特征稳定性，并且不影响纸张的印刷适应性；本发明与传统的纸张防伪技术相结合，所生产的防伪纸张，将进一步提高采用该纸张所加工制作的钞票、证券等安全物件的防伪造能力，阻止伪造者进行复制和仿制的企图，所述的传统的纸张防伪技术，包括纸张水印技术、防伪纤维纸张技术、安全线纸张技术等等。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明的防伪纸结构原理示意图；
[0025]图2为图1中A-A向剖视图；
[0026]图3为本发明施放防伪材料的工序示意图；
[0027]图4为多条防伪施加纸张俯视示意图；
[0028]图5为本发明技术方案结合传统防伪方式的防伪纸张示意图；
[0029]图6为所述的环形防伪材料结构示意图；
[0030]图7为添加了环形防伪材料的纸张示意图。
【具体实施方式】
[0031]实施例:请参见图1和图2。本发明的防伪纸I的表面设有呈带状分布的防伪材料2，防伪纸I在湿纸页时设定区域由至少两层湿纸页组成，防伪材料2在湿纸页表面。
[0032]本发明所述的防伪纸的制造方法包括以下步骤:
[0033]1.精浆步骤:将纤维原料采用打浆机打浆制成纸浆，所述的纤维原料为棉、麻、木、草等；
[0034]2.配浆步骤:对精浆后的纸浆配以湿强助剂、其他助剂以及填料；所述的湿强助剂选自脲醛树脂、三聚氰氨甲醛树脂、聚芳醚(PAE)、聚丙乙烯(PPE)或其他能够提高纸张湿强度的树脂材料；所述的其他助剂选自助留剂、助滤剂和消泡剂中的一种或几种组合。所述的填料选自钛白或高龄土；
[0035]3.抄造步骤:[0036]a.先用以水为主体的分散液对防伪材料进行分散，其中加入分散剂、植物纤维、聚芳醚(PAE)等助剂，形成均匀的以水为主体的防伪材料液态分散体；
[0037]b.采用含有一床长网7和至少一个圆网6的圆网纸机，抄造湿纸页；将以水为主体的防伪材料分散体通过流送管道5经施放口 8流送到运动着的长网7表面，同时在长网的另一侧对应位置采用真空抽吸装置13进行真空抽吸，使以水为主体的防伪材料分散体脱水附着在长网7表面，形成含有防伪材料的宽度为3?20毫米的带状第一湿纸页9 ；
[0038]c.在附着有宽度为3?20毫米的带状第一湿纸页9的长网7通过揭纸辊11揭起圆网6上形成的第二湿纸页10时，带状第一湿纸页9与第二湿纸页10复合，形成第三湿纸页12，由于防伪材料位于宽度为3?20毫米的带状第一湿纸页9中，防伪材料在第三湿纸页12表面呈宽度为3?20毫米的带状分布；
[0039]4.施胶步骤:对干燥后的纸张表面施胶；
[0040]5.整饰加工步骤:对施胶后的纸张进行干燥、压光、分切，最终形成产品。
[0041]在上述抄造步骤中，可以在圆网6上形成的第二湿纸页10中设计水印、安全线等防伪方式，当在附着有宽度为3?20毫米的带状第一湿纸页9的长网7通过揭纸辊11揭起圆网6上形成的设计有水印、安全线的第二湿纸页10时，带状第一湿纸页9与第二湿纸页10复合，形成第三湿纸页12，由于防伪材料位于宽度为3?20毫米的带状第一湿纸页9中，防伪材料在第三湿纸页12表面呈宽度为3?20毫米的带状分布；由于第二湿纸页10设计有水印、安全线，第三湿纸页12同时含有水印、安全线和呈带状分布的防伪材料。
[0042]本发明造纸的各步骤，如精浆步骤、配浆步骤、抄造步骤、施胶步骤、整饰加工步骤与一般造纸的方法类同，所不同的是，抄造步骤，湿纸页设定区域由至少两层纸页组成，且在湿纸页成型过程中增加了带状施加防伪材料的工序。以下实施例主要描述了在抄造步骤中，施加带状分布的防伪材料的工序过程。
[0043]实施例1
[0044]本实施例在抄造步骤时，将边长0.3mm,厚0.0lmm的正方形塑料片(塑料片具有珠光防伪特征)，塑料片按质量百分含量为0.001%的浓度分散，加适量棉纤维、聚芳醚(PAE)、分散剂，用水分散后形成均匀的分散体，将塑料片分散体按600ml/min的流速，通过流送管道5经施放口 8流送到运动着的长网7表面，同时在长网7的另一侧对应位置采用真空抽吸装置13进行真空抽吸，使以水为主体的防伪材料分散体脱水附着在长网7表面，形成含有防伪材料的宽度为15毫米的带状第一湿纸页9，在附着有宽度为15毫米的带状第一湿纸页9的长网7通过揭纸辊11揭起圆网6上形成的第二湿纸页10时，带状第一湿纸页9与第二湿纸页10复合，形成第三湿纸页12，由于塑料片位于宽度为15毫米的带状第一湿纸页9中，防伪材料在第三湿纸页12表面宽度为15毫米的带状区域内分布。
[0045]实施例2
[0046]本实施例在抄造步骤时,直径3.0mm,厚0.02mm的圆形塑料片，塑料片按质量百分含量为0.1%的浓度分散，加适量木浆纤维、聚芳醚(PAE)、分散剂，用水分散后形成均匀的分散体，将塑料片分散体按400ml/min的流速，通过流送管道5经施放口 8流送到运动着的长网7表面，同时在长网7的另一侧对应位置采用真空抽吸装置13进行真空抽吸，使以水为主体的防伪材料分散体脱水附着在长网7表面，形成含有防伪材料的宽度为18毫米的带状第一湿纸页9，在长网7通过揭纸辊11揭起圆网6上形成的第二湿纸页10时，带状第一湿纸页9与第二湿纸页10复合，形成第三湿纸页12，由于塑料片位于宽度为18毫米的带状第一湿纸页9中，防伪材料在第三湿纸页12表面宽度为18毫米的带状区域内分布。
[0047]实施例3
[0048]本实施例在抄造步骤时，将长3mm，粗1.2dtex的防伪纤维，防伪纤维按质量百分含量为0.03%的浓度分散，加适量麻浆纤维、聚芳醚(PAE)、分散剂，用水分散后形成均匀的分散体，将纤维片分散体按300ml/min的流速，通过流送管道5经施放口 8流送到运动着的长网7表面，同时在长网7的另一侧对应位置采用真空抽吸装置13进行真空抽吸，使以水为主体的防伪材料分散体脱水附着在长网7表面，形成含有防伪材料的宽度为10毫米的带状第一湿纸页9，在长网7通过揭纸辊11揭起圆网6上形成的第二湿纸页10时，带状第一湿纸页9与第二湿纸页10复合，形成第三湿纸页12，由于塑料片位于宽度为10毫米的带状第一湿纸页9中，防伪材料在第三湿纸页12表面宽度为10毫米的带状区域内分布。
[0049]实施例4
[0050]本实施例在抄造步骤时，荧光粉体材料按质量百分含量为5%的浓度分散，加适量麻浆纤维、草浆纤维、聚芳醚(PAE)、分散剂，用水分散后形成均匀的分散体，将塑料片分散体按200ml/min的流速，通过流送管道5经施放口 8流送到运动着的长网7表面，同时在长网7的另一侧对应位置采用真空抽吸装置13进行真空抽吸，使以水为主体的防伪材料分散体脱水附着在长网7表面，形成含有防伪材料的宽度为5毫米的带状第一湿纸页9，在长网7通过揭纸辊11揭起圆网6上形成的第二湿纸页10时，带状第一湿纸页9与第二湿纸页10复合，形成第三湿纸页12，由于塑料片位于宽度为5毫米的带状第一湿纸页9中，防伪材料在第三湿纸页12表面宽度为5毫米的带状区域内分布。
[0051]实施例5
[0052]本实施例在抄造步骤时，荧光粉体材料按质量百分含量为4%的浓度，长2mm，粗
1.2dtex的彩色防伪纤维按质量百分含量为0.05%的浓度两者混合分散，加适量麻浆纤维、草浆纤维、聚芳醚(PAE)、分散剂，用水分散后形成均匀的分散体。同时，在圆网6形成的第二湿纸页10中设计有水印、安全线。带状第一湿纸页9设计位置避开水印、安全线的位置。将塑料片分散体按200ml/min的流速，通过流送管道5经施放口 8流送到运动着的长网7表面，同时在长网7的另一侧对应位置采用真空抽吸装置13进行真空抽吸，使以水为主体的防伪材料分散体脱水附着在长网7表面，形成含有防伪材料的宽度为8毫米的带状第一湿纸页9，在长网7通过揭纸辊11揭起圆网6上形成的第二湿纸页10时，带状第一湿纸页9与第二湿纸页10复合，形成第三湿纸页12，由于塑料片位于宽度为8毫米的带状第一湿纸页9中，防伪材料在第三湿纸页12表面宽度为8毫米的带状区域内分布，同时第三湿纸页12含有水印、安全线。生产出的纸张如图5所示，纸张I中含有防伪材料带状分布区域2，同时含有水印4、安全线3。
[0053]实施例6
[0054]本实施例在抄造步骤时，将长1.5mm,粗1.2dtex的防伪纤维，防伪纤维按质量百分含量为0.03%的浓度分散，加适量麻浆纤维、聚芳醚(PAE)、分散剂，用水分散后形成均匀的分散体，将纤维分散体按300ml/min的流速,采用多条流送管,多个施放口，在纸机横向的设计位置，将防伪纤维分散体流送到运动着的长网7表面，同时在长网7的另一侧对应位置采用真空抽吸装置13进行真空抽吸，使以水为主体的防伪材料分散体脱水附着在长网7表面，形成多条含有防伪材料的宽度为10毫米的带状第一湿纸页9，在长网7通过揭纸辊11揭起圆网6上形成的第二湿纸页10时，带状第一湿纸页9与第二湿纸页10复合，形成第三湿纸页12，由于防伪纤维位于宽度为10毫米的带状第一湿纸页9中，在第三湿纸页12表面有多条宽度为10毫米的防伪材料带状区域内。如附图4所示，采用四个施放口施加防伪材料，则纸张I表面形成有呈带状分布的第一、二、三、四防伪纤维2a、2b、2c、2d。
[0055]实施例7
[0056]本实施例在抄造步骤时，采用环形防伪材料16，其外缘15和内缘14的轮廓形状均为圆形，外缘15轮廓覆盖的面积为1.8mm2,厚度为45um,孔的面积是该材料外缘15轮廓所覆盖面积的98.5%的环形材料按质量百分含量为0.05%的浓度分散，加适量棉纤维、聚芳醚(PAE)、分散剂，用水分散后形成均匀的分散体，将塑料片分散体按600ml/min的流速，通过流送管道5经施放口 8流送到运动着的长网7表面，同时在长网7的另一侧对应位置采用真空抽吸装置13进行真空抽吸，使以水为主体的防伪材料分散体脱水附着在长网7表面，形成含有防伪材料的宽度为15毫米的带状第一湿纸页9，在附着有宽度为15毫米的带状第一湿纸页9的长网7通过揭纸辊11揭起圆网6上形成的第二湿纸页10时，带状第一湿纸页9与第二湿纸页10复合，形成第三湿纸页12，由于塑料片位于宽度为15毫米的带状第一湿纸页9中，防伪材料在第三湿纸页12表面宽度为15毫米的带状区域内分布。
【权利要求】
1.一种防伪纸的制造方法，依次包括精浆步骤、配浆步骤、抄造步骤、干燥步骤、施胶步骤和整饰加工步骤，其中抄造步骤中，采用包括一床长网和至少一个圆网的圆网造纸机，其特征在于:所述抄造步骤中，将防伪材料施放在湿纸页的步序为: a、用以水为主体的液体分散介质对防伪材料进行分散，形成均匀的防伪材料液体分散体； b、将防伪材料液体分散体流送到圆网造纸机的长网表面预定位置，同时在长网该预定位置的另一侧对应位置进行真空抽吸，使防伪材料脱水附着在长网表面，形成含有防伪材料的带状第一湿纸页； C、圆网造纸机的圆网形成有第二湿纸页，在附着有带状第一湿纸页的长网揭起圆网上附着的第二湿纸页时，含有防伪材料的带状第一湿纸页与第二湿纸页复合形成第三湿纸页，防伪材料位于第三湿纸页表面且呈带状分布。
2.如权利要求1所述的防伪纸的制造方法，其特征是:所述含有防伪材料的带状第一湿纸页宽度为3?20毫米。
3.如权利要求1所述的防伪纸的制造方法，其特征是:所述所述防伪材料为防伪纤维、片状防伪材料、粉体防伪材料和环形防伪材料中的至少一种。
4.如权利要求3所述的防伪纸的制造方法，其特征是:所述的防伪纤维至少为荧光防伪纤维、磁性防伪纤维、金属防伪纤维中的一种。
5.如权利要求4所述的防伪纸的制造方法，其特征是:所述防伪纤维长度的算术平均值为I?6毫米。
6.如权利要求1所述的防伪纸的制造方法，其特征是:所述的防伪材料分散体中还设有植物纤维，所述的植物纤维为棉纤维、麻纤维和木纤维中的至少一种。
7.如权利要求3所述的防伪纸的制造方法，其特征是:所述环形防伪材料为连续的表面中间设有一个孔，所述环形材料外缘轮廓覆盖面积为0.25?25mm2，厚度为10?lOOum，所述孔的侧壁面积是该材料外缘轮廓覆盖面积的90?99.8%。
8.如权利要求7所述的防伪纸的制造方法，其特征是:所述环形防伪材料横截面的外缘轮廓的为圆形和椭圆形中的一种。
9.如权利要求1所述的防伪纸的制造方法，其特征是:所述用以水为主体的液体分散介质对防伪材料进行分散形成的分散体，防伪材料占分散体的质量百分比为0.001?30%。
10.一种根据权利要求1-9中任意一项所述的防伪纸制造方法所制的防伪纸，其特征在于:所述防伪纸表面上含有由带状湿纸页形成的带状区域，该带状区域内含有防伪材料。
【文档编号】D21H21/40GK103541263SQ201210235995
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月10日 优先权日:2012年7月10日
【发明者】王都义, 王坤, 陆春宇, 刘刚, 萧声涛 申请人:昆山钞票纸业有限公司, 中国印钞造币总公司