基于弹性应力发光的免标签防伪材料及制备方法与防伪层与流程

本发明防伪标签技术领域，具体涉及基于弹性应力发光的免标签防伪材料及制备方法与防伪层。

背景技术：

目前，假冒伪劣已侵权了包括货币、证件、医药、食品、家用电器甚至书画艺术等诸多领域，并造成了极其恶劣的社会影响。在商品上印刷防伪标识和使用防伪标签是现今抵制和提防假冒伪劣产品的重要手段。但上述方法均需借助外界光线识别，且随着科学技术的发展，许多防伪标识和标签对商品和消费者的保护能力逐渐衰退。

在目前常用的防伪手段中，安全线、二维码等防伪标识与商品，特别是艺术品外观契合困难；纸张防伪中水印纸起订要求高，不同水印样式需要设计不同印辊，导致艺术品个性化受碍；而防伪标签往往会遮挡商品细节或对书画艺术品造成损伤。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供基于弹性应力发光的免标签防伪材料及制备方法与防伪层，旨在解决传统防伪标识与商品或艺术品外观契合困难，纸张防伪中水印纸起订要求高，防伪标签会遮挡商品细节或对书画艺术品等造成损伤等问题。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种基于弹性应力发光的免标签防伪材料，其中，包括：发光材料载体和混合于所述发光材料载体中的弹性应力发光材料；其中，所述发光材料载体为油墨或印泥。

所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料，其中，所述弹性应力发光材料包括弹性应力发光材料基质和掺杂于所述弹性应力发光材料基质中的激活离子。

所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料，其中，所述弹性应力发光材料基质为zns、sral2o4、srmgal6o11、srcamgsi2o7、srbamgsi2o7、sr2mgsi2o7、ca2mgsi2o7、cayal3o7、(ba，ca)tio3、znga2o4、znal2o4、baal2si2o8、ca2al2sio7、zro2、linbo3或caznos中的一种或多种。

所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料，其中，所述激活离子为mn²⁺、cu²⁺或稀土离子re³⁺中的一种或多种；其中，re为tb、eu、dy、ho、er、sm、pr、nd、tm、ce、gd或yb中的一种或多种。

所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料，其中，所述弹性应力发光材料中激活离子的掺杂浓度为0.5％～10％。

所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料，其中，所述弹性应力发光材料与所述发光材料载体的质量比为0.01:100～10:100。

一种所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料的制备方法，其中，包括：

将所述弹性应力发光材料添加于所述发光材料载体中，搅拌，超声分散，得到混合浆料；其中，所述发光材料载体为油墨；

将所述混合浆料与乙醇混合，得到基于弹性应力发光的免标签防伪材料。

一种所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料的制备方法，其中，包括：

将所述弹性应力发光材料添加于所述发光材料载体中，得到混合物；其中，所述发光材料载体为印泥；

将所述混合物与乙醇混合，得到悬浊液；

将所述悬浊液置于烘箱中进行干燥，得到基于弹性应力发光的免标签防伪材料。

一种基于弹性应力发光的免标签防伪层，其中，包括：基底层以及设置于所述基底层上的透明防护层；其中，所述基底层采用所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料形成。

所述的基于弹性应力发光的免标签防伪层，其中，所述透明防护层为pvc或pmma薄膜层，所述透明防护层的厚度为0.1～0.5mm。

本发明的有益效果：本发明通过将混合有弹性应力发光材料的油墨或印泥作为防伪材料应用于商品外包装设计或书画艺术品创作中，防伪时仅需指尖轻轻按压产品外包装或书画艺术品，降低了消费者识别真伪的难度，克服了传统防伪标签和防伪标识与商品或艺术品外观需要契合的难题，且弹性应力发光材料与油墨或印泥混合简单易行，有望迅速在商品包装和书画艺术品防伪领域广泛应用。

附图说明

图1是本发明实施例中提供的一种基于弹性应力发光的免标签防伪材料的结构示意图；

图2是本发明实施例中提供的一种基于弹性应力发光的免标签防伪层的结构示意图；

图3是本发明实施例一中提供的免标签防伪层经压应力作用后的发射光谱图；

图4是本发明实施例二中提供的弹性应力发光材料的形貌图。

具体实施方式

本发明提供基于弹性应力发光的免标签防伪材料及制备方法与防伪层，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

近年来，除了对商品本身功能上的需求，包装外观也越来越成为人们挑选商品的一个重要指标，因而对于生产商而言，好的包装设计可以给商品本身锦上添花。此外，随着人们生活质量的提高，艺术品收藏和投资市场也发展迅速。但由于人们对艺术品的甄别能力参差不齐，以及投机者的“精心”伪造，在艺术品市场上赝品横行，伪作泛滥。这极大损害了创作者和消费者的权益，让整个艺术品市场混乱不堪。在目前常用的防伪手段中，安全线、二维码等防伪标识与商品，特别是艺术品外观契合困难；水印纸起订要求高，不同水印样式需要设计不同印辊，导致艺术品个性化受碍；而防伪标签往往会遮挡商品细节或对书画艺术品造成损伤。

为了解决上述问题，本实施例中提供了一种基于弹性应力发光的免标签防伪材料，具体结构如图1所示，所述免标签防伪材料包括：发光材料载体11和混合于所述发光材料载体11中的弹性应力发光材料12；其中，所述发光材料载体11为油墨或印泥。弹性应力发光材料12不仅具有力-光直接转换能力，还能在连续机械力作用下重复稳定发光，且发光强度不衰减。将弹性应力发光材料12添加到油墨或印泥中得到防伪材料，通过传统低成本的旋涂、丝网印刷、盖章等方式将此防伪材料隐匿于商品外包装或书画艺术品创作中，例如，使用添加有弹性应力发光材料的油墨打印商品外包装所需的文字、图案等，使用添加有弹性应力发光材料的印泥在书画艺术品的署名区域进行署名。在进行防伪时，用手指触碰防伪区域会发出明显的可见光，无需借助外界光线即可起到防伪作用，不仅能够满足用户对产品外包装设计需求，而且克服了传统防伪标签和防伪标识与商品或艺术品外观需要契合，容易遮挡商品细节或对书画艺术品造成损伤的问题。

具体地，所述石墨和所述印泥为市面上销售的各种油墨和印泥。在一具体实施例中，所述石墨为水性油墨，所述印泥为红色印泥。水性油墨主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成，水性油墨特别适用于烟、酒、食品、饮料、药物、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。

具体实施时，所述弹性应力发光材料12包括弹性应力发光材料基质和掺杂于所述弹性应力发光材料基质中的激活离子。其中，所述弹性应力发光材料基质为zns、sral2o4、srmgal6o11、srcamgsi2o7、srbamgsi2o7、sr2mgsi2o7、ca2mgsi2o7、cayal3o7、(ba，ca)tio3、znga2o4、znal2o4、baal2si2o8、ca2al2sio7、zro2、linbo3或caznos中的一种或多种。在一具体实施例中，所述弹性应力发光材料基质为caznos。

进一步地，所述激活离子为mn²⁺、cu²⁺或稀土离子re³⁺中的一种或多种；其中，re为tb、eu、dy、ho、er、sm、pr、nd、tm、ce、gd或yb中的一种或多种。例如，所述弹性应力发光材料为caznos:tb³⁺、caznos:mn²⁺、ca2al2sio7:ce³⁺、sral2o4:eu²⁺、linbo3:pr³⁺等。在一具体实施例中，所述激活离子为过渡金属mn²⁺或稀土离子tb³⁺。

具体实施时，弹性应力发光材料12的发光颜色随着弹性应力发光材料12中激活离子的掺杂浓度改变而改变。在一具体实施例中，所述弹性应力发光材料12中激活离子的掺杂浓度为0.5％～10％。

具体实施时，所述发光材料载体11中弹性应力发光材料12的添加量太多，会影响产品外包装的设计美观或者对书画艺术品造成损伤；发光材料载体11中弹性应力发光材料12的添加量太少，无法达到发光防伪效果。在一具体实施例中，所述弹性应力发光材料12与所述发光材料载体11的质量比为0.01:100～10:100。将此免标签防伪材料应用于产品外包装或书画艺术品，免标签防伪材料能够完全隐匿于商品外观或书画艺术品本身，不会对产品外包装或书画艺术品造成影响，对于维护消费者的合法权益，以及提高商品的甄别性具有重大现实意义。

此外，本发明还提供了一种上述所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料的制备方法，其包括以下步骤：

s1、将所述弹性应力发光材料添加于所述发光材料载体中，搅拌，超声分散，得到混合浆料；其中，所述发光材料载体为油墨；

s2、将所述混合浆料与乙醇混合，得到基于弹性应力发光的免标签防伪材料。

具体实施时，当所述发光材料载体为油墨时，本实施例中先将弹性应力发光材料添加于发光材料载体中，经充分搅拌后，在超声机中超声分散8min～12min，得到弹性应力发光材料与油墨的混合浆料；然后将混合浆料与乙醇按照体积比为0.1:1～100:1混合均匀，得到基于弹性应力发光的免标签防伪材料。本实施例中弹性应力发光材料与油墨或印泥混合简单易行，有望迅速在商品包装和书画艺术品防伪领域广泛应用。

进一步地，在制备基于弹性应力发光的免标签防伪材料之前，还需要制备弹性应力发光材料，所述弹性应力发光材料的制备方法为：将混合物置于无水乙醇中，加热搅拌条件下，得到固体粉末；将所述固体粉末置于刚玉坩埚中，并置于管式炉中，在预设条件下煅烧，得到煅烧产物；对所述煅烧产物进行充分研磨，即得到弹性应力发光材料。在一具体实施例中，所述弹性应力发光材料为caznos:tb³⁺或caznos:mn²⁺，所述混合物为caco3、zns、tb(no3)3或mn(no3)2以及lino3，所述加热温度为50℃～70℃，所述煅烧条件为：在温度为1000℃～1100℃的惰性气氛中煅烧1h～3h。本实施例中的弹性应力发光材料制备方法简单，周期短，可实现大批量生产。

另外，本发明还提供了一种上述所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料的制备方法，其包括以下步骤：

s1、将所述弹性应力发光材料添加于所述发光材料载体中，得到混合物；其中，所述发光材料载体为印泥；

s2、将所述混合物与乙醇混合，得到悬浊液；

s3、将所述悬浊液置于烘箱中进行干燥，得到基于弹性应力发光的免标签防伪材料。

具体实施时，当所述发光材料载体为印泥时，本实施例中先将弹性应力发光材料添加于发光材料载体中，得到混合物；然后将混合物与乙醇按照体积比为0.1:1～100:1混合均匀，得到悬浊液；然后将悬浊液置于40℃～60℃的烘箱中干燥2h～4h，使酒精完全挥发，得到基于弹性应力发光的免标签防伪材料。

在一具体实施方式中，本发明还提供了一种基于弹性应力发光的免标签防伪层，如图2所示，所述免标签防伪层包括基底层21以及设置于所述基底层21上的透明防护层22，所述基底层21采用上述所述的基于弹性应力发光的免标签防伪材料形成于产品外包装或书画艺术品中。所述基底层21的形成方式包括传统的低成本旋涂、丝网印刷、盖章等，本实施例中通过将弹性应力发光材料混合于墨水或印泥中得到防伪材料，此防伪材料能够直接通过旋涂、丝网印刷、盖章等方式隐匿于商品外观或书画艺术品中，不仅能够满足用户对产品外包装设计需求，而且克服了传统防伪标签和防伪标识与商品或艺术品外观需要契合，容易遮挡商品细节或对书画艺术品造成损伤的问题。

进一步地，所述基底层21上覆盖有用于保护所述基底层21的防护层22，所述防护层22对可见光透明，所述防护层22为pvc或pmma薄膜层，所述透明防护层的厚度为0.1～0.5mm。本实施例中将在基底层21上覆盖防护层22可以有效保护防伪油墨或防伪印泥。

本发明通过将混合有弹性应力发光材料的油墨或印泥作为防伪材料应用于商品外包装设计或书画艺术品创作中，防伪时仅需指尖轻轻按压产品外包状或书画艺术品，降低了消费者识别真伪的难度，克服了传统防伪标签和防伪标识与商品或艺术品外观需要契合的难题，且弹性应力发光材料与油墨或印泥混合简单易行，有望迅速在商品包装和书画艺术品防伪领域广泛应用。

下面通过具体实施例对本发明进行进一步的解释说明。

实施例1

(1)将0.4855g(4.85mmol)caco3、0.4873g(5mmol)zns、0.069mmol(0.15mmol)mn(no3)2和0.0209g(0.3mmol)lino3置于盛有50ml无水乙醇的烧杯中，得到混合溶液；

(2)将上述混合溶液置于磁力搅拌台上，在60℃下持续搅拌直至乙醇完全挥发，得到白色固体粉末；

(3)将白色粉末置于刚玉坩埚中，并转移至管式炉中，在1050℃的氮气气氛中煅烧2h，并将煅烧产物充分研磨，得到caznos:mn²⁺弹性应力发光材料；

(4)将0.1g的caznos:mn²⁺置于10g黄色水性油墨中，经充分搅拌后，在超声机中超声分散10min，得到混合浆料；

(5)将上述混合浆料与1ml乙醇均匀混合，得到黄色防伪油墨，并将20μl该防伪油墨用于商品外包装上文字或图案的打印，在商品外包装上形成基底层；

(6)在基底层上覆盖一层厚度为0.1mm的pvc透明薄膜防护层，在商品外包装上形成免标签防伪层；

(7)用手指刮碰商品外包装上的免标签防伪层即可发出可见光,无需紫外灯的照射即可起到防伪作用，方便了消费者的使用，且提升了商品的竞争力。图3为本实施例中的免标签防伪层经压应力作用后的发射光谱图，由图3可以看出，本实施例中的免标签防伪层经压应力作用后会发出明显的红光(波长范围550nm～750nm)。

实施例2

(1)将0.4855g(4.85mmol)caco3、0.4873g(5mmol)zns、0.069mmol(0.15mmol)tb(no3)2和0.0209g(0.3mmol)lino3置于盛有50ml无水乙醇的烧杯中，得到混合溶液；

(2)将上述混合溶液置于磁力搅拌台上，在60℃下持续搅拌直至乙醇完全挥发，得到白色固体粉末；

(3)将白色粉末置于刚玉坩埚中，并转移至管式炉中，在1050℃的氮气气氛中煅烧2h，并将煅烧产物充分研磨，得到caznos:0.05tb³⁺弹性应力发光材料；图4为本发明实施例中制备的caznos:0.05tb³⁺弹性应力发光材料的形貌图；

(4)将0.1g的caznos:0.05tb³⁺混合于1g红色印泥中，得到混合物；

(5)将上述混合物置于10ml乙醇中均匀混合，得到较稀的红色印泥悬浊液；

(6)将上述红色印泥悬浊液置于50℃烘箱中干燥3h，使乙醇完全挥发，得到防伪印泥；

(7)采用印章将上述防伪印泥印至书画署名区域，在书画上形成基底层；

(8)在基底层上覆盖一层厚度为0.1mm的pmma透明薄膜防护层，在书画上形成免标签防伪层；

(9)用手指刮碰书画上的免标签防伪层，发出明显的绿光(波长范围520nm～650nm),无需紫外灯的照射即可起到防伪作用。将上述防伪印泥用于书画创作最后的印章环节，不但省去了作者对于防伪印记的设计步骤，也大大减少了作者购买传统防伪水印纸的成本；并且消费者购买书画艺术品时更容易鉴别其真伪，防伪印泥的设计为确保艺术品市场的健康有序进行提供了重要保障。

综上所述，本发明公开了基于弹性应力发光的免标签防伪材料及制备方法与防伪层，免标签防伪材料包括：发光材料载体和混合于所述发光材料载体中的弹性应力发光材料；其中，所述发光材料载体为油墨或印泥。本发明通过将混合有弹性应力发光材料的油墨或印泥作为防伪材料应用于商品外包装设置或书画艺术品创作中，防伪时仅需指尖轻轻按压产品外包状或书画艺术品，降低了消费者识别真伪的难度，克服了传统防伪标签和防伪标识与商品或艺术品外观需要契合的难题，且弹性应力发光材料与油墨或印泥混合技术简单易行，有望迅速在商品包装和书画艺术品防伪领域广泛应用。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。