一种基于喷墨打印的不可复制防伪标签及其制备方法与流程

本发明属于防伪标签技术领域，具体涉及一种基于喷墨打印的不可复制防伪标签。

背景技术：

假冒伪劣是一个全球性问题，对个人、企业和社会构成安全威胁并造成重大经济损失。在过去的几十年里，假冒产品已经从日常消费品蔓延到药品和高科技产品。虽然大多数产品都有防伪技术的保护，但假冒产品的全球经济损失每年都在增加，预计2015年达到1.7万亿美元。假冒产品的泛滥的一个重要原因是：防伪标签的安全级别与生产标签耗费成本的矛盾。也就是说，高级别的不可复制的标签更加安全，但是成本太高难以普及到大量的产品上面；而普通的标签虽然成本低，但是容易被复制。

技术实现要素：

本发明的目的在于开发一种兼容防伪标签不可复制性和成本低廉的新型策略。本发明利用微纳米材料墨水在修饰有随机钉扎点的基板上随机钉扎成膜的特性，制备了具备工艺简单可靠，成本低廉，材料利用率高，绿色环保，不可复制，防伪级别容量可调，对防伪材料和基板兼容性好，同时可以彩色化、图案化的防伪标签，极大地促进了不可复制防伪标签的普及与产业化。

本发明采用以下方案实现：一种基于喷墨打印的不可复制防伪标签的制备方法，包括如下步骤：

步骤s1：配制含有防伪材料的墨水；

步骤s2：对防伪标签基板进行表面修饰；

步骤s3：将配制好的防伪材料墨水按需打印在修饰过的基板上，干燥成膜。

所述的一种基于喷墨打印的不可复制防伪标签，防伪材料为具有光学特性的微纳米材料，包括球状，棒状，盘状，椭球状以及其他异形微纳米颗粒的一种或混合；微纳米颗粒尺寸为2-5000nm。

其中具有光学特性的微纳米材料为上转换材料，荧光材料，等离子激元材料的一种或混合。

其中微纳米材料占所述微纳米材料墨水的质量数范围是0.1wt%-80wt%；墨水溶剂为单一溶剂或混合溶剂，其中至少有一种沸点高于80℃；墨水粘度小于100cp。

所述对防伪标签基板进行表面修饰具体为修饰一层带有随机散布的微纳米结构；所述微纳米结构为聚合物的无规则成膜或微纳米颗粒随机散布表面或溅射形成的不规则表面。防伪标签表面修饰层厚度为5–500000nm，表面随机散布的微纳米结构尺度为50-500000nm。

所述表面随机散布的微纳米结构通过溅射，旋涂，刮涂，喷涂，打印，丝网印刷中的任意一种方法来实现；表面随机散布的微纳米结构为裂纹，微纳米颗粒，凸凹表面，异质相分离结构种的任意一种。

其中防伪标签的载体基板为刚性可拉伸或柔性可拉伸的纤维。

本发明的显著优点在于：

本发明制备防伪标签的策略具备工艺简单可靠，成本低廉，材料利用率高，绿色环保，不可复制，防伪级别容量可调，对防伪材料和基板兼容性好，同时可以彩色化、图案化，有利于不可复制防伪标签的普及与产业化。

附图说明

图1是本发明的防伪标签制备流程图；

图2是本发明的防伪标签基板修饰后的结构示意图；

图3是本发明的防伪材料墨水在修饰后基板上的打印示意图；

图4是本发明的防伪材料墨水在修饰后基板上干燥后的荧光照片。

具体实施方式

下面结合附图及实施例具体说明本发明一种基于喷墨打印的不可复制防伪标签。本发明提供优选实施例，但不应该被认为仅限于在此阐述的实施例。在图中，为了清楚放大了层和区域的厚度，但作为示意图不应该被认为严格反映了几何尺寸的比例关系。

图2是本发明的防伪标签基板修饰后的结构示意图。其中，100为防伪标签的基板，110为修饰层。修饰后的防伪标签的基板用于图3中的喷墨打印。配制好的防伪材料墨水从喷嘴130中喷射，形成120单个墨滴，并沉积到修饰后的基板上，干燥成膜。干燥后的成膜如图4所示，每个干燥后的防伪材料墨滴图案140均不一样，表明基于此策略防伪标签的不可复制性。

在此参考图是本发明的理想化实施例的示意图，本发明所示的实施例不应该被认为仅限于图中所示的区域的特定形状，而是包括所得到的形状，比如制造引起的偏差。

防伪材料为具有光学特性的微纳米材料，包括球状，棒状，盘状，椭球状以及其他异形微纳米颗粒的一种或混合；微纳米材料的材料体系，尺寸，形状，是否掺杂，表面配体以及墨水的粘度，表面张力，混合比例根据打印机设备，打印工艺，成膜环境来调整。

防伪标签基板修饰的一层带有随机散布的微纳米结构可以为裂纹，微纳米颗粒，凸凹表面，异质相分离结构；其厚度，尺度，形貌，润湿性，防伪材料-基板相互作用力以及其制备工艺不限文中所述，本领域技术人员可以根据实际制备工艺中的防伪材料种类，墨水体系，后处理工艺选择合适的基板修饰。

在下文中，将根据下面的实施例更详细的说明本发明。但是，这些实施例是为了说明起见而给出的，不应该看做是对本发明的范围的限制。

实施例1

一种基于喷墨打印的量子点墨水，具体步骤为：

癸烷（沸点174℃），甲苯除水提纯待用。

以质量分数2wt%向癸烷中加入带有油胺油酸配体的红色棒状znse/zns核壳结构量子点，直径5nm，长度为8nm，震荡至分散均匀，过滤待用。

一种基于喷墨打印的不可复制防伪标签的制备，具体为：

将聚甲基丙烯酸甲酯pmma粉末溶于除水后的甲苯中（8mg/ml），60℃搅拌2h，并旋涂在玻璃基板上，转速为2000转每分，然后120℃退火待用。

将配置好的量子点墨水以90pl，2m/s的速度喷射到修饰后的玻璃基板上，自然干燥。

实施例2

环癸烷（沸点201℃），甲苯除水提纯待用。

以质量分数2wt%向癸烷中加入带有油胺油酸配体的红色棒状znse/zns核壳结构量子点，直径5nm，长度为8nm，震荡至分散均匀，过滤待用。

将pmma粉末溶于除水后的甲苯中（8mg/ml），60℃搅拌2h，并旋涂在玻璃基板上，转速为2000转每分，然后120℃退火待用。

将配置好的量子点墨水以90pl，2m/s的速度喷射到修饰后的玻璃基板上，自然干燥。

实施例3

癸烷（沸点174℃），甲苯除水提纯待用。

以质量分数2wt%向癸烷中加入带有油胺油酸配体的红色棒状znse/zns核壳结构量子点，直径5nm，长度为8nm，震荡至分散均匀，过滤待用。

一种基于喷墨打印的不可复制防伪标签的制备，具体为：

将聚苯乙烯ps粉末溶于除水后的甲苯中（8mg/ml），60℃搅拌2h，并旋涂在玻璃基板上，转速为2000转每分，然后120℃退火待用。

将配置好的量子点墨水以90pl，2m/s的速度喷射到修饰后的玻璃基板上，自然干燥。

实施例4

一种基于喷墨打印的量子点墨水，具体步骤为：

癸烷（沸点174℃），甲苯除水提纯待用。

以质量分数2wt%向癸烷中加入带有油胺油酸配体的红色棒状znse/zns核壳结构量子点，直径5nm，长度为8nm，震荡至分散均匀，过滤待用。

一种基于喷墨打印的不可复制防伪标签的制备，具体为：

将pmma粉末溶于除水后的甲苯中（8mg/ml），60℃搅拌2h，并旋涂在柔性基板上，转速为2000转每分，然后120℃退火待用。

将配置好的量子点墨水以90pl，2m/s的速度喷射到修饰后的玻璃基板上，自然干燥。

实施例5

癸烷（沸点174℃），甲苯除水提纯待用。

以质量分数2wt%向癸烷中加入带有油胺油酸配体的绿色cspbbr3纳米颗粒，粒径12nm，震荡至分散均匀，过滤待用。

一种基于喷墨打印的不可复制防伪标签的制备，具体为：

将pmma粉末溶于除水后的甲苯中（8mg/ml），60℃搅拌2h，并旋涂在玻璃基板上，转速为2000转每分，然后120℃退火待用。

将配置好的量子点墨水以90pl，2m/s的速度喷射到修饰后的玻璃基板上，自然干燥。

实施例6

癸烷（沸点174℃），氯苯提纯待用。

以质量分数2wt%向癸烷中加入带有油胺油酸配体的绿色cspbbr3纳米颗粒，粒径12nm，震荡至分散均匀，过滤待用。

一种基于喷墨打印的不可复制防伪标签的制备，具体为：

将pmma粉末溶于氯苯中（8mg/ml），60℃搅拌2h，并旋涂在玻璃基板上，转速为2000转每分，然后120℃退火；将粒径为100纳米的金纳米颗粒旋涂在pmma表面，退火干燥。

将配置好的量子点墨水以90pl，2m/s的速度喷射到修饰后的玻璃基板上，自然干燥。