CN102418300A - 一种添加有防伪短纤维的防伪纸及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种添加有防伪短纤维的防伪纸及其制造方法。所述的方法包括步骤：将防伪短纤维与选自水溶性纤维、热熔性纤维、纺织纤维中的一种或多种纤维混纺成防伪纱线，所述的防伪短纤维为长度3～150mm的具有防伪效果的纤维；将所述防伪纱线于防伪纸制造工艺中在纸机网前施放，使之与纸张基材复合，通过控制防伪纱线于纸张中的位置及走向，而控制防伪短纤维在纸张中的位置及走向。利用本发明的方法制得的防伪纸，防伪短纤维可分布于纸张表面或层内，呈非连续线状分布，其走向可控，特别是可使防伪短纤维呈十字交叉状出现，具备一线防伪能力，且可增强纸张的抗撕裂性能。

Description

一种添加有防伪短纤维的防伪纸及其制造方法

技术领域

本发明属于制浆造纸技术领域，具体是涉及一种添加有防伪短纤维的防伪纸及其制造方法，通过防伪短纤维施放工艺，可使防伪短纤维分布于纸张表面或层内，呈非连续线状分布，其走向可控，特别可使防伪短纤维呈十字交叉状出现。

背景技术

在钞票纸等防伪纸产品生产领域，防伪技术有三个层次，即，一线防伪(不借助仪器可感知的特性：如：视觉、触觉等)、二线防伪(特定的电磁特性，能够进行机读)，三线防伪(现代化仪器分析)。一般实现机读特性的先决条件是，特定添加物能够实现定向、定位添加。

随着科技的进步，新型防伪材料出现了迅猛发展的态势，为防伪纸张提高防伪性能提供了广阔的空间。其中，在防伪纸基材内添加防伪添加物，例如防伪纤维特别是防伪短纤维(防伪短纤)是目前广泛应用于各国钞票纸及有价证券的重要防伪措施之一，常规的添加方式是通过浆内混合的方式将防伪短纤维加入到纸浆中，其外观是：防伪短纤维在纸张中均呈满版、无序状态分布，使用简易灯具通过视觉的变化识别其真伪特点。例如：在我国第四、五套人民币中防伪短纤维均采用此种添加方式。近年，公知应用技术的发展主要集中于不同防伪材料的应用及线形变化方面。例如：

CN2460546Y公开了一种防伪特种邮票纸，其所采用的技术方案是在邮票原纸中均匀掺入无色合成类防伪纤维，该防伪纤维的外观和物理性能与邮票原纸的植物纤维一致，长度为2～4mm，其分布密度为8～15根/5cm²。

CN1423015A公开了一种纤维防伪纸及其制造方法，该专利申请为解决现有技术中单一纤维防伪存在的技术缺陷，采用了在防伪纸上同时掺入红外纤维和磁性纤维的技术方案。上述专利申请公开的制造方法是在生产安全纸张的过程中，按一定比例将红外纤维和磁性纤维加入到纸张中，形成掺杂有近似色调的具有红外纤维和磁性纤维的纸张。

CN1763312A公开了一种纤维防伪纸及其制造方法，该专利申请所公开的技术方案中所采用的纤维是在非晶合金丝和传统防伪纤维的表面包覆一层发光材料而得到的。该纤维防伪纸的制造方法主要是在配浆步骤中加入非晶合金丝和/或传统防伪纤维，和/或在抄造步骤中定位施放非晶合金丝和/或传统防伪纤维，分别制造成非晶合金丝和传统防伪纤维满版分布或定位分布的纤维防伪纸，或非晶合金丝和传统防伪纤维中的一种满版分布。

可以看出，上述目前公知的防伪短纤维添加方式存在以下问题：

首先，防伪短纤维在纸张中会随机分布于各个方向，纤维走向是无序的、不可控的，其不具备开发二线防伪功能的条件，同时，视觉效果较为单一。其次，直接添加的防伪短纤使用不当，也会造成生产困难，例如：在造纸生产过程中，所用的各种除渣设备都有一定的工艺要求，尤其是小直径的筛孔容易被性能不良的纤维所堵塞；同时，这种添加方式一般对纤维材质的要求较高，否则在纸面上分布的纤维容易脱落，会给印刷带来很大困难，诸如：掉毛、断线、堆墨等印刷问题，不但影响印刷生产还直接影响印刷产品的质量及其防伪效果。

综上所述，对于现有添加防伪纤维特别是防伪短纤维的防伪纸及其制造工艺，目前的生产技术有待进一步改进。

发明内容

本发明的主要目的是针对现有技术中添加防伪短纤维的防伪纸的制造工艺所存在的上述问题，提供一种改进的防伪短纤维施放工艺方法，使防伪短纤维在纸张中的走向可控。

本发明的另一目的在于提供一种按照上述方法制造得到的防伪纸，该防伪纸在纸张表面或层内，呈非连续线状分布有防伪短纤维，且防伪短纤维分布走向可控。

为实现上述目的，本发明提供了一种添加防伪短纤维的防伪纸的制造方法，该方法包括步骤：

将防伪短纤维与选自水溶性纤维、热熔性纤维、纺织纤维中的一种或多种纤维混纺成防伪纱线；所述的防伪短纤维为长度3～150mm的具有防伪效果的纤维；

将所述防伪纱线于防伪纸制造工艺中在纸机网前施放，使之与纸张基材复合，通过控制防伪纱线于纸张中的位置及走向，而控制防伪短纤维在纸张中的位置及走向。

根据本发明的具体实施方案，所述防伪纱线的施放，可以采用现有技术中施放安全线的方式，直接将该防伪纱线施放于纸张中。本发明中，优选是将所述防伪纱线织成防伪织带，或者将所述防伪纱线与由水溶性材料、热熔性材料和/或纺织纤维制成的长丝和/或纱线织成防伪织带，然后再将防伪纱线以所述防伪织带的形式于防伪纸制造工艺中在纸机网前施放。

根据本发明的具体实施方案，本发明的防伪纱线中包含水溶性和/或热熔性纤维材料，在将该防伪纱线于防伪纸制造工艺中在纸机网前施放使之与纸张基材复合后，通过水溶或热熔作用使防伪纱线中的水溶性和/或热熔性纤维材料溶解或熔融于纸张内部，同时起到固定防伪短纤维的作用。防伪纱线中纺织纤维为可选择性添加成分，所述的纺织纤维是指纺织领域所常用的各种纺织纤维，例如毛、丝、棉纤维、麻纤维、涤纶、锦纶、晴纶等，本发明中优选采用与纸张纤维性能类似或通过水溶性和/或热熔性纤维的溶解或热熔作用能将其与纸张纤维牢固结合的纺织纤维，例如麻纤维、棉纤维等，其添加可以起到适当增强纸张强度的作用。根据本发明的一优选具体实施方案，所述的防伪纱线是由0.0001％～2％比重的所述防伪短纤维、2％～99.9999％比重的水溶性纤维和/或热熔性纤维、以及0～96％比重的纺织纤维混纺而成，更优选所述防伪纱线由0.0001％～2％比重的所述防伪短纤维、2～89.9999％比重的水溶性纤维和/或热熔性纤维、以及10％～96％比重的纺织纤维混纺而成，在将该防伪纱线于防伪纸制造工艺中在纸机网前施放使之与纸张基材复合后，通过纸张生产工艺的水分及温度作用，防伪纱线中的水溶性和/或热熔性纤维材料溶解或熔融于纸张内部。

根据本发明的具体实施方案，所述防伪织带可以是全部由防伪纱线织成，也可以根据防伪纱线中的防伪短纤维含量以及防伪短纤维在纸张中的分布要求，采用所述防伪纱线，并与由水溶性材料和/或热熔性材料制成的长丝或纱线、和/或纺织纱线(例如棉纱等)，一起纺织成防伪织带，然后再将防伪纱线以所述防伪织带的形式于防伪纸制造工艺中在纸机网前施放。优选的，所述防伪织带中，所述防伪短纤维的比重为0.0001％～2％；所述水溶性及热熔性材料的比重为2％～99.9999％，更优选为2～89.9999％。

根据本发明的优选具体实施方案，本发明的添加防伪短纤维的防伪纸的制造方法按照如下操作进行：

(1)制备防伪纱线。本发明的优选实施例中，是借助水溶纤维和/或热熔性纤维为载体，与具备防伪效果的防伪短纤维混纺成防伪纱线，该防伪纱线中还可加入适量的传统纺织纤维例如棉纤维、麻纤维等。

其中，所述的水溶性纤维、热熔性纤维是由任意一种或多种公知的水溶材料或热熔材料制成的纤维。适用于本发明中的水溶材料或热熔材料可以是能在纸张抄造工艺的温度范围内水溶解或热熔化的任意材料。例如，适用于本发明中的水溶性纤维是由水溶温度10～90℃、优选水溶温度45～80℃的材料制成的纤维，具体可以是选自PVA纤维、羧甲基纤维素纤维、聚海藻酸系纤维、聚亚烷基系纤维中的一种或多种；适用于本发明中的热熔性纤维为由热熔温度30～180℃，优选热熔温度45～120℃的材料制成的纤维，具体可以是选自：PO、PES、PA、PU、EVA、EAA、PVA等纤维中的一种或多种。本发明中优选这些水溶性或热熔性纤维的长度为3～150mm。这些水溶性材料或热熔性材料的纤维均是所述领域中的现有技术。本发明中是以这些水溶性或热熔性纤维为载体，与具备防伪效果的纤维一起制成防伪纱线。

本发明中，所述备防伪效果的防伪短纤维是指在纸张中能起到防伪作用的纤维。例如，可以是通过在纸张中出现在特定的区域、呈现特有的排布而起到防伪作用，也可以是普通的纤维负载一定的光、磁、电、温变、特异化学反应等防伪信息。例如，这些防伪短纤维可以包含有防伪材料，所述防伪材料包括光致发光材料、磁性材料、压敏材料、防涂改性能、化学变色反应中和生物防伪材料中的一种或几种的组合；优选地，所述光致发光材料包括量子点材料、荧光材料、温变材料和红外材料中的一种或几种的组合，所述生物防伪材料包括抗原抗体和/或DNA。本发明中，优选这些防伪短纤维为非水溶、非热熔材质。此外，优选这些防伪短纤维在制成的纸张中于纸张内部可直接看到，或者可借助光学激发看到。本发明中，优选的防伪短纤维的纤维长度为3～150mm。本发明中所用防伪短纤维及其生产技术可以采用现有技术，例如，可采用熔融共混工艺、浸渍工艺或浆纱工艺将防伪材料与纤维长丝复合得到具备防伪效果的长丝，然后将该防伪长丝切断为3～150mm防伪短纤。

本发明中，将水溶性纤维和/或热熔性性纤维与防伪短纤混纺成防伪纱线的过程可以按照纺织领域的常规操作进行。其中，防伪短纤维在纱线中的比重控制在：大于等于0.0001％且小于等于2％的范围内，由于防伪短纤维在纱线中所占比例很小，因此该纱线的制备不影响现有纺纱工艺。本发明优选所述防伪纱线的支数大于10支。

(2)织成防伪织带。本发明中，优选是将所述防伪纱线织成防伪织带的形式施放到纸张中。

其中，可以是全部由所述防伪纱线织成具有一定疏密度的织物，也可以是将所述防伪纱线，与由水溶材料和/或热熔材料制成的纱线和/或长丝(这些纱线和/或长丝的材质可与防伪纱线中的水溶材料和/或热熔材料相同或不同，其粗细可基本与防伪纱线相同)、和/或纺织纱线(即由纺织纤维纺成的纱线，可以是短纤维、长丝纤维、混合纤维等，从纤维成分上讲可以是棉纱、麻线等)织成具有一定疏密度的织物，本发明中将这种含有防伪纱线的织物称为防伪织带。其中，可以根据防伪短纤维最终在纸张上的排布要求，而适当控制防伪纱线在防伪织带中的疏密度及走向。本发明中，优选控制所述防伪织带上，部分经线和/或纬线使用防伪纱线；更优选有经向、纬向交叉分布的防伪纱线。

本发明中，所述防伪织带的宽度，可以根据所制备的防伪纸张的宽度及防伪短纤维在纸张平面的分布区域范围而定，可以是纸张满版宽度，当非满版分布时，优选这些防伪织带的宽度≥2mm，一般不超过20mm。防伪织带的厚度优选为1～2倍纱线直径，本发明中通常是控制在5～120μm，优选厚度为35～90μm。

(3)防伪纱线或防伪织带的施放工艺。

本发明中，所述防伪纸的基材可以是所述领域中的常规基材，通常是由纤维原料和填料、添加剂等组成，所述防伪纸的生产包括：***、配浆、抄造、施胶、整饰等工序，与现有技术的纸张生产工艺相比，本发明的关键在于防伪短纤维的添加不采用浆内混合方式，而是参照现有技术中施放安全线、安全带的方式来施放本发明的含有防伪短纤维的所述防伪纱线和/或防伪织带，例如在抄造过程中以定位施放的方式添加到湿纸页中，实现防伪纱线和/或防伪织带在纸机网部与纸浆复合，被全部或部分埋于纸浆纤维中，从而达到防伪短纤维在纸张中的走向可控。在本发明优选的方案中，采用水溶材料的载体由于水溶材料的溶胀作用，其溶化作用发生在纸张干燥部的前端；热熔载体的熔融发生在纸机干燥的后端。但两者均通过干燥作用渗透于纸张内部，而在纸张中留下防伪短纤维(本发明中这些防伪短纤维优选为非水溶、非热熔的纤维)，实现防伪短纤维在纸张中的定位施放且其走向可控，另，水溶或热熔材料的溶解或熔化对防伪短纤维在纸张中固定起到了一定的粘合作用。

另一方面，由于纸张脱水的要求，现有的防伪纸张(例如钞票纸)中所施放的安全线都比较窄，而本发明所提供的防伪纸中所添加的防伪织带，可以控制纱线的疏密度，利用织带的透水、透气性能解决了聚合物安全线在宽线施放过程中的脱水问题，从而可以施放比较宽的防伪织带(例如2～20mm，还可以控制纱线的疏密度实现满版施放)，同时能够为纸张带来多重防伪效果：首先，在透射光下，纸张可以体现出织带带来的纹理、花纹变化效果；其次，织带中经线、纬线具有的线条特征，能够赋予纸张一定的触感变化；第三，织带中的防伪纱线能够与磁性、荧光、光变等多种防伪材料进行组合，产生相应的防伪效果，丰富安全带的防伪性能。

本发明的方法中，可以是将所述防伪纱线和/或防伪织带于长网、单圆网、双圆网、多圆网纸机抄造工艺中施放。

根据本发明的优选具体实施方案，本发明的所述防伪织带中，其经线、纬线均包括有所述防伪纱线。本发明中，还可控制防伪纱线在防伪织带中的纺织疏密度及走向，实现所述防伪织带上有经向、纬向的交叉分布的防伪短纤维。

根据本发明的具体实施方案，本发明中，通过控制所述防伪短纤维的长度、纱线支数，防伪短纤维在防伪纱线中的比重，以及防伪织带中经向、纬向交叉分布的防伪纱线的疏密度，可使纸页中留下的防伪短纤维呈十字交叉状态分布。根据纱线经线、纬线排列的疏密变化，纸张上防伪短纤维可产生不同疏密双向、十字交叉状防伪短纤维的序列组合，该组合特征可作为特征的防伪手段之一。另外，本发明的方法中，还可控制所述防伪纱线和/或防伪织带的施放位置，使纸张预定位置处例如边角处分布有呈十字交叉状出现的防伪短纤维，增强纸张的边撕裂强度。

另一方面，本发明还提供了按照本发明的方法制备得到的防伪纸。本发明的防伪纸，可以是钞票纸、税票等安全防伪纸，也可以是其它的各种有防伪要求的纸张。

在本发明的防伪纸中，满版或特定区域内分布有呈直线状非连续分布的防伪短纤维，其走向可控。特别是可使两根非连续防伪短纤维呈交叉状、特别是十字交叉状出现的视觉特征。该特征区别于印刷形成的线条特征，纸面纤维具有一定的自然弯曲度，能够被挑起。同时，十字交叉状出现的纤维还可起到增加纸张层间结合、纸张耐折、裂断长的指标的效果，将十字交叉状出现的纤维定位在纸张的边、角处，还可以达到增强纸张的边撕裂强度等效果，大大提高了钞票纸的耐流通性能。本发明的防伪纸具备二线防伪能力。

根据本发明的优选具体实施方案，由于所述防伪纱线和/或防伪织带在施放时可以是以开窗或全埋的形式施放，从而，防伪短纤维可分布于纸张表面和/或层内。特别是由全埋方式施放工艺所得到的防伪纸中，防伪短纤维是位于纸张层间内部，避免了传统防伪纸掉毛及断线、堆墨等印刷问题。

综上所述，本发明提供的添加有防伪短纤维的防伪纸及其制造方法，采用水溶或热熔材料为载体，以防伪纱线和/或防伪织带的形式施放到纸页中，其具有如下优点：

防伪织带以安全线形式在湿部与纸张一次成型，其施放与大型纸机生产密切相关，造假成本较高，使造假者望而却步；

采用本发明的防伪短纤维的添加方法，由于防伪织物中经线和纬线的定向作用的结果，在纸张内防伪短纤维会自然地呈现纵向、横向或两者结合分布的状态，这种防伪效果是现有技术中浆内混合防伪短纤维所无法实现的，具有独特的防伪效果；

本发明还可以结合防伪纸特有的开窗生产工艺效果，使防伪纸出现纵向、横向或两者结合分布的防伪短纤维，在纸面和纸张层内交替出现的更特殊的防伪效果；

与传统的聚合物安全线相比，本发明采用的防伪织物的形式具有孔隙，有更好的脱水性能，因此，可较好地避免宽线施放中上述非网面浆层脱水问题；本发明采用防伪织物的形式，因其具通透孔隙，因此在其包埋入纸张内时，两侧的纤维依然可产生氢键结合和交织，因此其在纸张中的结合牢度更大；

本发明以其为载体携入纸张的防伪信息可有效避免流通过程中的摩擦等物理化学损坏，因此具有更好的流通耐久性。

附图说明

图1A为本发明防伪纱线的结构示意图。其中，10为防伪纱线，101为防伪短纤维，102为水溶性纤维、热熔性纤维和/或纺织纤维。

图1B为显示本发明防伪纱线在防伪织带中的效果的示意图。其中，1为防伪带，10为含有防伪短纤维的防伪纱线；101为防伪短纤维。

图2为本发明的防伪纸张的生产流程示意图。

图3为显示本发明的防伪织带通过单圆网纸机与纸页复合形成全埋形式的示意图。图4为显示本发明的防伪织带通过单圆网纸机与纸页复合形成开窗形式的示意图。其中，1为含有防伪纤维的防伪织带，2为网笼，3为圆网，4为网槽内的浆料液，5为携带有防伪织带的湿纸页。

图5为显示本发明的防伪织带通过双圆网纸机与纸页复合的示意图。其中，1为含有防伪纤维的防伪织带，201、202为网笼，301、302为圆网，401、402为网槽内的浆料液，501为携带有防伪织带的湿纸页，502为另一层湿纸页，6为带有传动装置的伏辊，7为湿纸页502的载体长网，8为两层湿纸页复合后的带有防伪纤维织带的防伪纸张湿纸页。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明技术方案的实施和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

本发明所提供的含有防伪短纤维的防伪纸可以按照以下步骤制备得到：

1、制备防伪纱线：

可以按照以下三种方式之一制备防伪长纤维：

(1)将防伪材料添加到纺丝原液中，通过熔融纺丝方式得到防伪长纤维；

(2)将防伪材料分散于溶剂(例如四氯化碳)中得到混合溶液，将纤维长丝置于上述混合溶液中通过浸渍的方式实现防伪材料与纤维长丝的复合，得到防伪长纤维；例如：量子点材料具有荧光特性，该材料为纳米颗粒，能被分散于四氯化碳等有机溶剂中，使用该溶液通过浸渍方式进行负载，能够使纤维长丝负载有量子点材料，从而具备量子点材料带来的荧光特性；

(3)将防伪材料与浆纱浆料混合，然后通过纺织中的浆纱工艺将防伪材料与长纤维复合，得到防伪长纤维；

将上述防伪长纤维切短之后与热熔性纤维、水溶性纤维和/或纺织纤维混纺得到的本发明的防伪纱线，其结构可参见图1A所示意。其中，10为防伪纱线，101为防伪短纤维，102为水溶性纤维、热熔性纤维和/或纺织纤维；

2、制备防伪织带：

将所述防伪纱线10织成具有一定疏密度的防伪织带1(图1B)，或者也可将防伪纱线10与水溶和/或热熔纤维长丝或纱线、和/或纺织纱线织成具有一定疏密度的防伪织带；

3、制备防伪纸：

防伪纸的制备主要包括以下步骤：***步骤、配浆步骤、抄造步骤、施胶步骤、干燥步骤，如图2所示，具体为：

***步骤：将纤维原料(例如棉浆、木浆、草浆、麻浆等)在***机中进行打浆，得到纸浆；

配浆步骤：对***后的纸浆配以化学助剂、填料、其他助剂等，并搅拌均匀；所述的化学助剂一般选用脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等增强剂，所述填料可选用钛白、高岭土、滑石粉等，其他助剂可以选用助留剂、助滤剂、消泡剂等中的一种或几种；具体配比可以按照现有技术的常规操作进行；

抄造步骤：用造纸机对配浆后的纸浆进行抄造，得到防伪布纸，在该步骤中，将防伪织带以全埋或开窗的方式复合到湿纸页中，可采用单圆网纸机实现，也可采用双圆网纸机，以避免织带漏出；图3和图4是防伪织带在纸中的全埋和开窗设置方式的示意图；

施胶步骤：对干燥后的纸张进行表面施胶；

干燥步骤：对施胶后的纸张进行干燥整饰，最后形成含有防伪织带的防伪纸张。

纸张的性能测试：

防伪织带与纸张结合牢度的检测按照以下方法进行：

A.1、原理：

此检验方法通过耐皱折的方法可以检验防伪特征与纸张结合牢度。

A.2、取样方法：

按GB/T 450-2002的规定取产品中带有防伪特征的纸张，即施放防伪织带的纸张。

A.3、仪器和材料：

防伪特征与纸张结合牢度的检验方法采用的仪器和材料为：

a)IGT耐皱折试验仪；

b)白棉布手套；

A.4、检验条件：

防伪特征与纸张结合牢度的检验方法的检验条件：

a)环境温度(23±1)℃；

b)相对湿度(50±2)％；

c)检测人员在操作过程中应配戴白棉布手套。

A.5、检测步骤：

防伪特征与纸张结合牢度的检验方法的检验步骤：

a)将在恒温恒湿室中平衡4小时后的试验样品的被检部位，裁成60mm×60mm的正方形；

b)用IGT耐皱折试验仪上所带的卷筒装置将正方形试样卷成圆筒状，放入套管中，盖上盖帽，压起重砣一次；

c)取出试样，在不接触防伪特征部位的条件下，将试样摊平，观察防伪特征的损失情况并依次记录试样的皱折次数；然后将试样旋转90°角，重复进行步骤b)，正面四边都完成后，再在试样的反面重复进行上述步骤，如此交替进行直至皱折操作终点。

A.6、结果判定条件

以试样中防伪特征基本损失完全为皱折操作终点。

A.7、结果表述

本检验方法对实验结果的表述为：在皱折操作终点时，试样的皱折次数。在防伪纸领域中，一般要求防伪纸的皱折次数在16次以上。

实施例1

本实施例提供了一种防伪纸，其主要是按照以下步骤制备得到的：

1、制备防伪长纤维：将胶粘长丝(白色)纱锭浸渍于溶解有量子点材料的四氯化碳溶液，该溶液中含量子点材料的浓度为1～200ppm(优选2～100ppm)，制备得到载有量子点的胶粘长丝，该量子点材料在受到波长640nm的紫外光激发时会发出红光；

2、将上述防伪长纤维切断为38mm的防伪短纤，将热熔温度为65℃的水溶维纶短纤2～30％、棉纤维69.999％～87.999％与0.001％比重的上述防伪短纤混合，按照传统纺纱工艺，经梳棉、粗条、纺纱等工序制成具有量子点防伪特征的100支防伪纱线；

3、将上述防伪纱线做纬线，另取100支常规棉纱做经线；使用窄幅织带机经机织工艺得到织带，即本实施例的防伪织带，织带宽度为10mm，该织带边纬线为带有量子点荧光材料的防伪纱线，其余经线为常规棉纱；该织带的织造密度为：经密度10根/cm，纬密度10根/cm；

4、纸浆的蒸煮、***、配浆过程按照如前所述的传统工艺进行，之后采用圆网纸机对配浆后的纸浆进行抄造，可以采用单圆网纸机如图3(防伪织带在纸中的全埋方式)、图4(防伪织带在纸中的开窗方式)所示，但为达到更好的复合效果，多采用如图5所示的双圆网纸机，具体工艺如下：

如图3、图4所示，采用单圆网纸机，防伪织带1在网笼2的带动下，与网笼上的圆网3接触，随圆网3进入网槽内的浆料液4中，被埋于由圆网3(网笼2)形成的湿纸页5中，防伪织带1随湿纸页5离开浆料液4液面后，其中的水溶材料载体受水溶作用开始溶胀，并且防伪纤维及棉纤维与两侧湿纸页复合，得到施放有防伪纤维的湿纸页；或者，

如图5所示，采用双圆网纸机，防伪织带1在网笼201的带动下，与网笼上的圆网301接触，随圆网301进入网槽内的浆料液401中，防伪织带1的湿纸页501离开浆料液401液面后，在伏辊6处与由圆网302(网笼202)形成的湿纸页502结合(湿纸页502是由长网7传送至伏辊6处)，形成带有防伪纤维的防伪纸张湿纸页8；该方式可更好地保证纸张的背面即纸张的两面能够形成完整、均匀的纸页层；

在上述抄造步骤中，是将上述含有防伪纤维的防伪织带以复合于湿纸页中，防伪织带的释放量可以为5～100g/m²，如本实施例中为40g/m²。

该过程中，由于防伪纱线中使用了部分水溶材料，该湿纸页经过压榨工序时，其溶胀部分渗入两侧湿纸页，并经干燥部分的干燥和固化作用，起到增强纸张纤维粘合力的作用。

经过抄造工艺，得到带有防伪纤维的防伪纸湿纸页8。

5、干燥：将抄造得到的湿纸页在烘缸处经烘缸干燥处理，得到干燥后的纸张，对干燥后的纸张进行表面施胶处理，以增强纸张的表面强度，然后对施胶后的纸进行整饰加工，形成防伪纸成品，该纸张定量可为45～140g/m²，如本实施例中为80g/m²。

本实施例的防伪纸成品，纸张层内埋有防伪织带(即安全带)，在紫外灯下，该防伪纸中显现红色横向分布防伪荧光短纤，此种效果不会在全混方式生产的纸张中出现，因而是一种独特的防伪特征；同时，由于经线采用了非水溶纱线，沿横向触摸纸张时，会有竖向纹理的触感，这种触感也可作为一线防伪特征被感知。

6、经耐揉试验测试，本实施例提供的防伪纸的耐揉次数＞16次。

实施例2

本实施例提供了一种防伪纸，其主要是按照以下步骤制备得到的：

1、防伪长纤维的制备同实施例1；

2、将上述防伪长纤维切断为50mm的防伪短纤，将热熔温度为65℃的水溶维纶短纤20％、棉纤维79.998％与0.002％比重的上述防伪短纤混合，按照传统纺纱工艺，经梳棉、粗条、纺纱等工序制成具有量子点防伪特征的100支防伪纱线；

3、将上述防伪纱线做纬线与经线，使用窄幅织带机经机织工艺得到织带，即本实施例的防伪织带，织带宽度为10mm，该织带边纬线为带有量子点荧光材料的防伪纱线，其余经线为常规棉纱；该织带的织造密度为：经密度10根/cm，纬密度10根/cm；

4、纸浆的蒸煮、***、配浆过程按照如前所述的传统工艺进行，之后采用圆网纸机对配浆后的纸浆进行抄造，本实施例中采用如图3所示防伪织带在纸中的全埋方式抄造，防伪织带1在网笼2的带动下，与网笼上的圆网3接触，随圆网3进入网槽内的浆料液4中，被埋于由圆网3(网笼2)形成的湿纸页5中，防伪织带1随湿纸页5离开浆料液4液面后，其中的水溶材料载体受水溶作用开始溶胀，并且防伪纤维及棉纤维与两侧湿纸页复合，得到施放有防伪纤维的湿纸页；

在上述抄造步骤中，是将上述含有防伪纤维的防伪织带以全埋复合于湿纸页中，防伪织带的释放量可以为50g/m²。

5、干燥：将抄造得到的湿纸页在烘缸处经烘缸干燥处理，得到干燥后的纸张，对干燥后的纸张进行表面施胶处理，以增强纸张的表面强度，然后对施胶后的纸进行整饰加工，形成防伪纸成品，该纸张定量可为75g/m²。

在抄造及干燥过程中，由于防伪纱线中使用了部分水溶材料，当湿纸页经过温度大于65℃时，作为纬线和经线的水溶性纤维溶化，并与周围纸张纤维及经线粘结，而含有量子点的防伪短纤则沿纸张轴向和横向分布，因此可出现防伪短纤维十字交叉的效果。

本实施例的防伪纸成品，纸张层内全埋有防伪织带(即安全带)，在紫外灯下，该防伪纸中显现红色横向和轴向十字交叉分布防伪荧光短纤，此种效果不会在全混方式生产的纸张中出现，因而是一种独特的防伪特征；同时，由于纬和经线采用了水溶纱线，该纸张透光观察，会有透明的交叉纹理，这种视觉效果也可作为一线防伪特征被感知。

6、经耐揉试验测试，本实施例提供的防伪纸的耐揉次数＞16次。

实施例3

本实施例提供了一种防伪纸，其主要是按照以下步骤制备得到的：

1、制备防伪长纤维：在聚酰胺长丝的纺丝过程中，向纺丝原液中分别加入蓝色的紫外荧光粉、50℃无色到红色的温变粉(总添加量可以控制为纺丝原液质量的0.5-9.5％)，通过熔融纺丝得到一种既有荧光效果又有温变效果的聚酰胺防伪长丝，纤维细度为0.5D-20D；

2、将上述防伪长纤维切断为10mm防伪短纤，比例0.0001％；将热熔温度100℃的热熔聚乙烯短纤20-35％、长度50mm，棉纤维64.9999％-79.9999％、长度50mm，与上述防伪短纤混合，并经梳棉、粗条、纺纱等工序制成具有荧光、温变效果的防伪特征的120支防伪纱线；

3、将上述防伪纱线做纬线与30D热熔聚酯长丝做经线，热熔温度150℃；使用窄幅织带机经机织工艺得到织带(即防伪织带)，织带宽度为15mm，该防伪织带边纬线为带有荧光效果又有温变效果的防伪纱线，织带织造密度为：经密度8根/cm，纬密度8根/cm；

4、纸浆的蒸煮、***、配浆过程按照如前所述的传统工艺进行，之后采用圆网纸机对配浆后的纸浆进行抄造，本实施例中采用如图3所示防伪织带在纸中的全埋方式抄造，防伪织带1在网笼2的带动下，与网笼上的圆网3接触，随圆网3进入网槽内的浆料液4中，被埋于由圆网3(网笼2)形成的湿纸页5中，防伪织带1随湿纸页5离开浆料液4液面后，得到施放有防伪纤维的湿纸页；

5、干燥：将抄造得到的湿纸页在烘缸处经烘缸干燥处理，得到干燥后的纸张，对干燥后的纸张进行表面施胶处理，以增强纸张的表面强度，然后对施胶后的纸进行整饰加工，形成防伪纸成品，该纸张定量可为45～140g/m²，如本实施例中为80g/m²。

在抄造及干燥过程中，由于防伪纱线中使用了部分热熔材料，当湿纸页经过烘缸时，温度大于100℃时，作为纬线的热熔性纤维溶化，对防伪短纤和棉纤维与周围纸张纤维及经线的粘结，起到加固作用；当烘缸时，温度大于150℃时，作为经线的热熔性纤维熔化，进一步对上述防伪短纤和棉纤维与周围纸张纤维的结合起到加固作用。

本实施例的防伪纸具有如下特征：纸张内全埋有上述织带(即安全带)，在紫外灯下，该防伪纸中显现蓝色横向分布(这种效果，在一般的混合法抄造中，很难出现)防伪荧光短纤。当处在50℃热源下时，会显现无色到红色的温变效果。同时，由于热熔纤维的加入，该纸张透光观察，会有透明的交叉纹理，这种视觉效果也可作为一种一线防伪特征被感知。另外，由于热熔纤维部分或全部渗入纸张纤维中，企图采用分层伪造也几乎变得没有可能。

6、经耐揉试验测试，本实施例提供的防伪纸的耐揉次数＞20次。

实施例4

本实施例提供了一种防伪纸，其主要是按照以下步骤制备得到的：

1、制备防伪纱线的步骤同实施例3；

2、将上述防伪纱线做纬线与经线，使用窄幅织带机经机织工艺得到织带(即防伪织带)，织带宽度为10mm，该织带边纬线为带有荧光效果又有温变效果的防伪纱线，织带织造密度为：经密度8根/cm，纬密度8根/cm；

3、纸浆的蒸煮、***、配浆同实施例3，抄造过程采用如图4所示的开窗方式施放防伪织带，采用单圆网纸机，防伪织带1首先与带有开窗板的圆网3接触并紧紧贴在圆网的开窗板处，使浆料无法进入圆网3与防伪织带1的线材之间，防伪织带1在圆网3的带动下进入纸浆液4中，然后防伪织带1随圆网3运转形成具有开窗的纸页，从而将防伪织带1以开窗的方式施放到纸页中，然后经过脱水和压榨得到湿纸页，经过烘干得到成品防伪纸。其中，于温度大于等于100℃时，作为经、纬线中的热熔性纤维被溶化，也可进一步对上述防伪短纤和棉纤维与周围纸张纤维的结合起到加固作用。

本实施例的防伪纸具有如下特征：纸张内开窗方式埋有上述防伪织带(即安全带)，限定区域中的防伪短纤维，可处于交叉分布于纸张表面和层间交叉的状态，该特征具有十分显著的防伪效果。在紫外灯下，该防伪纸局部区域显现纵、横向分布的蓝色(这种效果，在一般的混合法抄造中，很难出现)防伪荧光短纤。当处在50℃热源下时，同样，会显现纵、横交叉分布的无色到红色的温变效果。同样，也具备上述实施例3其他防伪、加强的效果。

4、经耐揉试验测试，本实施例提供的防伪纸的耐揉次数＞16次。

实施例5

本实施例提供了一种防伪纸，其主要是按照以下步骤制备得到的：

1、制备防伪纱线的步骤同实施例3；

2、将上述防伪纱线做纬线与经线，使用窄幅织带机经机织工艺得到织带(即防伪织带)，织带宽度为20mm，该织带边纬线为带有荧光效果又有温变效果的防伪纱线，织带织造密度为：经密度8根/cm，纬密度8根/cm；

3、纸浆的蒸煮、***、配浆同实施例3，抄造过程采用如图5所示的双圆网纸机，防伪织带1在网笼201的带动下，与网笼上的圆网301接触，随圆网301进入网槽内的浆料液401中，防伪织带1的湿纸页501离开浆料液401液面后，在伏辊6处与由圆网302(网笼202)形成的湿纸页502结合(湿纸页502是由长网7传送至伏辊6处)，形成带有防伪纤维的防伪纸张湿纸页8；该方式可更好地保证纸张的背面即纸张的两面能够形成完整、均匀的纸页层，可以保证纸张的背面即纸张的非贴网面不会出现裸露的现象，具有更好的包埋效果；

湿纸页的干燥等后续过程同实施例5，其中，于温度大于等于100℃时，作为经、纬线中的热熔性纤维被溶化，也可进一步对上述防伪短纤和棉纤维与周围纸张纤维的结合起到加固作用。

4、经耐揉试验测试，本实施例提供的防伪纸的耐揉次数＞20次。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种添加防伪短纤维的防伪纸的制造方法，该方法包括步骤：

将防伪短纤维与选自水溶性纤维、热熔性纤维、纺织纤维中的一种或多种纤维混纺成防伪纱线；所述的防伪短纤维为长度3～150mm的具有防伪效果的纤维；

将所述防伪纱线于防伪纸制造工艺中在纸机网前施放，使之与纸张基材复合，通过控制防伪纱线于纸张中的位置及走向，而控制防伪短纤维在纸张中的位置及走向。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，是将所述防伪纱线织成防伪织带，或者将所述防伪纱线与由水溶性材料、热熔性材料和/或纺织纤维制成的长丝和/或纱线织成防伪织带，然后再将防伪纱线以所述防伪织带的形式于防伪纸制造工艺中在纸机网前施放。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述防伪纱线由0.0001％～2％比重的所述防伪短纤维、2％～99.9999％比重的水溶性纤维和/或热熔性纤维、以及0～96％比重的纺织纤维混纺而成，在将该防伪纱线于防伪纸制造工艺中在纸机网前施放使之与纸张基材复合后，通过水溶或热熔作用使防伪纱线中的水溶性和/或热熔性纤维材料溶解或熔融于纸张内部。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述防伪纱线由0.0001％～2％比重的所述防伪短纤维、2～89.9999％比重的水溶性纤维和/或热熔性纤维、以及10％～96％比重的纺织纤维混纺而成。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述防伪纱线支数大于10支。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

所述水溶性纤维为由水溶温度10～90℃、优选水溶温度45～80℃的材料制成的纤维；

所述热熔性纤维为由热熔温度30～180℃、优选热熔温度45～120℃的材料制成的纤维；

所述防伪短纤维是由非水溶、非热熔的防伪材料制成的，所述防伪材料包括光致发光材料、磁性材料、压敏材料、防涂改性能、化学变色反应中和生物防伪材料中的一种或几种的组合；优选地，所述光致发光材料包括量子点材料、荧光材料、温变材料和红外材料中的一种或几种的组合，所述生物防伪材料包括抗原抗体和/或DNA。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述防伪织带的经线、纬线均包括有所述防伪纱线，控制防伪纱线在防伪织带中的纺织疏密度，实现所述防伪织带上有经向、纬向的交叉分布的防伪短纤维。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，是将所述防伪纱线和/或防伪织带于长网、单圆网、双圆网、多圆网纸机抄造工艺中施放。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，控制所述防伪纱线和/或防伪织带的施放位置，使纸张边角处或预定位置处分布有呈十字交叉状出现的防伪短纤维。

10.按照权利要求1～9任一项所述的方法制备得到的防伪纸。

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