一种防伪材料及其制备方法和设备的制造方法
一种防伪材料及其制备方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防伪技术领域，特别是一种防伪材料，以及该防伪材料的制备方法和制备设备。
【背景技术】
[0002]荧光防伪纤维是目前广泛应用于各种纸质产品中的防伪材料，其主要是通过将光敏变色的油墨涂染在纤维束表面，形成光敏变色层，在紫外、红外灯特定波段光束照射下发出光亮，并通过这种特定标识来起到防伪的作用。
[0003]然而，目前防伪纤维的种类相对比较少，区分度差，易识别性不佳，且由于结构单一，容易被假冒伪劣厂家仿制。为了克服上述问题，现有技术中已经披露了许多改进型防伪纤维，如ZL201320174633.5公开的防伪纤维，是通过在纤维不同表面设置不同视觉特征，来提高防伪纤维的易识别性和难仿制性，又如ZL 200910250731.0披露的防伪纤维，也是将防伪纤维分成两部分，两部分分别负载不同颜色的发光材料，增加了防伪纤维的视觉特征数量。类似上述的关于防伪纤维的改进还有很多，但主要都集中在通过添加多种色彩的光敏变色颜料来实现防伪效果的提高，这样虽然增强了防伪纤维的易识别性，但由于在制备过程中需要添加不同颜色的防伪油墨，生产过程比较繁琐。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种新型的防伪材料，该材料具有与普通防伪纤维材料不同的结构，容易分辨、难以仿制，且只需要单一的防伪油墨就能具有很好的易识别性。本发明还相应提供了该防伪材料的制备方法以及用于制备该防伪材料的设备。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供的一种防伪材料，包括纤维，在所述纤维上，沿纤维的长度方向呈间隔分布有至少两个光敏变色颗粒。
[0006]优选地，沿所述纤维的长度方向呈间隔分布有至少三个光敏变色颗粒。三个光敏颗粒在纤维上沿着同一直线方向排列，更加易识别、易区分，增加了仿制难度。
[0007]进一步地，所述光敏变色颗粒呈相等的间隔分布在所述纤维上。等间隔的分布更具有规律性，更容易被使用者识别。
[0008]所述纤维为PVC纤维、PP纤维、PET纤维、粘胶纤维、棉纤维、纤维素纤维中的任意一种。
[0009]优选地，所述光敏变色颗粒为紫外光敏变色颗粒、红外光敏变色颗粒和太阳光敏变色颗粒中的任意一种或几种，用于在各种紫外光和红外光的波段或是太阳光下发出荧光。
[0010]所述光敏变色颗粒由光敏变色油墨干燥后得到，光敏变色油墨为凹版光敏变色油墨、丝网光敏变色油墨、溶剂性光敏变色油墨和水性光敏变色油墨中的任意一种或几种。
[0011]优选地，所述防伪材料用于负载到钞票纸、证券纸、票据纸和商标纸上，但并不限于上述纸类产品，还可以将本发明提供的防伪材料应用于任何一种需要防伪的纸类产品当中。
[0012]本发明还提供了上述防伪材料的制备方法，该方法包括如下步骤:
[0013](I)取纤维，沿着所述纤维的长度方向，将光敏变色油墨呈间隔地喷涂在纤维上；
[0014](2)喷涂后对带有光敏变色油墨的纤维进行干燥，使光敏变色油墨形成光敏变色颗粒，得到防伪材料。
[0015]进一步地，上述方法还包括如下步骤:
[0016](3)对防伪材料进行切割，切割后的每段防伪材料上至少含有两个光敏变色颗粒。
[0017]所述干燥为红外线热干燥或紫外线固化干燥。
[0018]申请人在实际生产中发现，采用常规喷涂方式对纤维进行喷涂，虽然能够得到上述防伪材料，但是在将防伪材料涂刷在纸类产品、以及纸类产品的使用过程中，光敏变色颗粒容易发生崩解或错位，破坏了防伪材料原本的视觉特征，影响了防伪效果，申请人通过大量试验发现，造成这种现象的原因可能是因为颗粒的形状、质地不均匀、在纤维表面的附着力不强，基于此，本发明还提供了一种用于制备上述防伪材料的专用设备。
[0019]一种用于制备上述防伪材料的专用设备，包括箱体，所述箱体内设有两个纤维固定座，用于将纤维水平固定，两个纤维固定座之间的上方设有喷涂装置；所述喷涂装置包括至少两个沿水平方向间隔设置的油墨喷头，所述油墨喷头的进料端连接有油墨供给装置；所述油墨喷头的下方设置有至少两个油墨成型装置，每个所述油墨成型装置包括铰接座、相向设置的第一成型件和第二成型件，所述第一成型件包括第一半球模具，第一半球模具的顶端开设有第一油墨半孔，第一半球模具的侧面相向开设有两个第一纤维半孔；所述第二成型件包括第二半球模具，第二半球模具的顶端开设有第二油墨半孔，第二半球模具的侧面相向开设有两个第二纤维半孔，第一半球模具与第二半球模具对接时形成整球模具，第一油墨半孔与第二油墨半孔对接后在整球模具的顶端形成油墨孔，所述油墨喷头的喷口与油墨孔连通，第一纤维半孔与第二纤维半孔对接后在整球模具上形成纤维孔；第一半球模具的下方设有第一连杆、第二半球模具的下方设有第二连杆，第一连杆和第二连杆均铰接在铰接座上；所述箱体内部还设有干燥装置。
[0020]第一半球模具和第二半球模具对接后形成整球模具，将纤维固定座上的纤维呈间隔地分隔开来，并在纤维上呈间隔地形成球形模腔，用油墨喷头向模具中注入油墨，再通过干燥装置干燥后成型，得到呈间隔分布的光敏变色颗粒，通过球形模腔的挤压可以使颗粒的形状更加规则，紧密度和均匀度更好，与纤维表面的结合也更加紧密，避免后续涂刷和使用过程中因受到外力造成颗粒崩解和错位。
[0021]优选地，还包括锁紧装置，所述锁紧装置包括设置在所述箱体内部的底架，底架上平行地设置两组滑轨，所述第一连杆和所述第二连杆位于两组滑轨之间，滑轨上设置有至少两根滑杆，滑杆上设置有用于加紧第一连杆和第二连杆的连杆夹。当第一半球模具和第二半球模具对接时，第一连杆和第二连杆也拼接在一起，通过连杆夹可以将第一连杆和第二连杆卡紧，这样当整球模具中的油墨充满后，可以避免第一半球模具和第二半球模具被油墨撑开，从而增强了模具对油墨的挤压效果。
[0022]优选地，所述喷涂装置由隔热材料制成或在喷涂装置表面设有隔热涂层。避免在干燥过程中连同油墨喷头等设备内的油墨一并干燥，从而避免造成喷涂装置堵塞。
[0023]本发明中的光敏变色颗粒通过防伪油墨干燥得到，防伪油墨产品为本领域公知，本领域技术人员可直接由市售购得。
[0024]本发明提供的一种防伪材料，通过在纤维上呈间隔设置光敏变色颗粒，使得光敏变色颗粒呈同一条直线分布，将原本只能呈不规则分散的光敏变色颗粒规律化排布，增强了防伪材料的易识别性、易区分性，提高了仿制的难度，能够起到优秀的防伪效果，此外，由于具有独特的结构，只需要一种色彩的防伪油墨即可，无需采用多种色彩的油墨来增加视觉特征，节约了生产工序。
【附图说明】
[0025]图1为本发明所提供的一种防伪材料的结构示意图；
[0026]图2为图1中防伪材料的侧视结构示意图；
[0027]图3为本发明提供一种防伪材料的制备设备的结构示意图；
[0028]图4为锁紧装置及其与油墨成型装置的相对位置关系俯视示意图；
[0029]图5为油墨成型装置的侧视结构示意图；
[0030]图6为油墨成型装置的俯视结构示意图。
[0031]图中:
[0032]1.纤维2.光敏变色颗粒3.箱体4.纤维固定座5.油墨喷头6.油墨供给装置7.铰接座8.第一成型件9.第二成型件10.油墨管11.第一电加热器12.第二电加热器13.底架14.滑轨15.滑杆16.连杆夹17.固定杆81.第一半球模具82.第一油墨半孔83.第一纤维半孔84.第一连杆91.第二半球模具92.第二油墨半孔93.第二纤维半孔94.第二连杆101.整球模具102.油墨孔103.纤维孔130.支腿131.框架
【具体实施方式】
[0033]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0034]术语解释:
[0035]本发明中所称第一成型件、第二成型件、第一半球模具、第二半球模具、第一油墨半孔、第二油墨半孔、第一纤维半孔、第二纤维半孔、第一连杆、第二连杆中的“第一”和“第二”只是为了强调每个油墨成型装置均由两部分组成，但是每部分的结构实际上是相同的，“第一”和“第二”的称谓只是为了更利于描述。
[0036]本发明中第一油墨半孔、第二油墨半孔、第一纤维半孔、第二纤维半孔中的“半孔”是相对于一个完整的孔而言的，即两个半孔对接后形成一个边缘封闭的孔。其中“油墨”和“纤维”是代表半孔对接后的功能，即用于注入油墨和卡住纤维。第一半球模具、第二半球模具中的“半球”也同理适用于上述解释。
[0037]实施例1
[0038]请参考图1、2，本发明提供的一种防伪材料，包括一根纤维1，在纤维I上，沿纤维I的长度方向呈等间隔分布三个光敏变色颗粒2。光敏变色颗粒原本只能呈分散状态分布，将其呈间隔设置在纤维I上，使得光敏变色颗粒2的排列变得规律化，能够呈直线排列，增强了易识别性、易区分性，同时也增加了仿制的难度，具有优异的防伪效果。
[0039]光敏变色颗粒2为紫外光敏变色颗粒，即通过紫外光激发防伪油墨(本发明采用市售的UV油墨)固化得到。在紫外光照射下产生荧光。
[0040]上述防伪材料的制备方法，是依次通过如下步骤实现的:
[0041](I)取纤维I (本实施例采用PVC纤维)，沿着所述纤维I的长度方向，将光敏变色油墨呈间隔地喷涂在纤维上；
[0042](2)喷涂后对带有光敏变色油墨的纤维进行干燥，使光敏变色油墨形成光敏变色颗粒2，得到防伪材料。
[0043](3)对防伪材料进行切割，切割后的每段防伪材料上至少含有两个光敏变色颗粒2。在切割时，可以根据实际的视觉特征需要选择切割后防伪材料段的长短 及分布在防伪材料段上光敏变色颗粒2的数量，如果防伪材料本身只具有两个或三个光敏变色颗粒2，只需要将防伪材料的首末端切去以控制防伪材料段的总体长度，同时保证每段防伪材料上至少有两个光敏变色颗粒2。
[0044]请参考图3-6，用于制备上述防伪材料的专用设备，包括箱体3，所述箱体3内设有两个纤维固定座4，待喷涂纤维的两端以可拆卸的方式水平安装在纤维固定座4上，两个纤维固定座4之间的上方设有喷涂装置；喷涂装置包括六个沿水平方向间隔设置的油墨喷头5，油墨喷头5的进料端通过管道连接有油墨供给装置6，油墨供给装置6由油墨泵和油墨罐构成(油墨泵和用于贮存油墨的罐体为本领域公知技术，故未在图中具体标出)，通过油墨泵将油墨罐内的防伪油墨输送到油墨喷头5中，油墨喷头5的下方设置有六个与其对应的油墨成型装置，每个油墨成型装置均包括铰接座7、相向设置的第一成型件8和第二成型件9，第一成型件8包括第一半球模具81，第一半球模具81的顶端开设有第一油墨半孔82，第一半球模具81的侧面相向开设有两个第一纤维半孔83(因图5为侧视图，只能看见一个第一纤维半孔，另一个再与之相对的另一面上，由于结构完全对称，在此省略另一张视图，下同)；第二成型件9包括第二半球模具91，第二半球模具91的顶端开设有第二油墨半孔92，第二半球模具91的侧面相向开设有两个第二纤维半孔93，第一半球模具81与第二半球模具91对接时形成整球模具101，第一油墨半孔82与第二油墨半孔92对接后在整球模具101的顶端形成油墨孔102，油墨喷头5的喷口通过油墨管10与油墨孔102连通，第一纤维半孔83与第二纤维半孔93对接后在整球模具101上形成相向设置的纤维孔103，使得纤维I能够从纤维孔103穿过；第一半球模具81的下方设有第一连杆84、第二半球模具91的下方设有第二连杆94，第一连杆84和第二连杆94均铰接在铰接座7上，通过转动第一连杆84和第二连杆94使得第一半球模具81和第二半球模具91对接在一起；所述箱体I内部还设有干燥装置，用于油墨喷涂后的固化干燥。干燥装置包括设置在箱体内壁上方的第一电加热器11 (采用红外线加热)和内壁侧面的第二电加热器12 (采用红外线加热)，通过第一、二电加热器11、12对箱体3内空气进行加热，然后对油墨起到干燥和固化的作用。喷涂装置中的油墨喷头5、油墨管10、油墨喷头5进料端的管道、以及油墨供给装置的表面均设有隔热涂层(图中未标出)，避免在干燥过程中连同油墨喷头5等设备内的油墨一并干燥，从而避免造成喷涂装置堵塞。当然也可以将油墨喷涂装置和供给装置由隔热材料直接制成。具体的隔热涂层材料可以为本领域任意一种能起到隔热作用的材料，本领域技术人员可以根据实际情况自行从市场上购买即可。
[0045]第一半球模具81和第二半球模具91对接后形成整球模具101，将纤维固定座4上的纤维I呈间隔地分隔开来，并在纤维I上呈间隔地形成球形模腔，用油墨喷头5向模具中注入防伪油墨，再通过干燥装置干燥后成型，得到呈间隔分布的光敏变色颗粒2，通过球形模腔的挤压可以使颗粒的形状更加规则，紧密度和均匀度更好，与纤维I表面的结合也更加紧密，避免后续涂刷和使用过程中因受到外力造成颗粒崩解和错位。
[0046]喷涂装置的下方还设有锁紧装置，锁紧装置包括设置在箱体内部的底架13，底架13由支腿130和支腿130上的框架131构成，底架13的框架131上平行地设置两组滑轨14，第一连杆84和所述第二连杆94位于两组滑轨14之间，滑轨14上设置有六根滑杆15，每根滑杆15均位于每组第一、第二连杆的左侧(从图3中看)，每根滑杆15上设置有用于卡紧第一连杆84和第二连杆94的连杆夹16。当第一半球模具81和第二半球模具91对接时，第一连杆84和第二连杆94也拼接在一起，通过连杆夹16可以将第一连杆84和第二连杆94卡紧，这样当整球模具101中的油墨充满后，可以避免第一半球模具81和第二半球模具91被油墨撑开，从而增强了模具对油墨的挤压效果。各个滑杆15之间通过固定杆17连接在一起，可以使滑杆15同时滑动，一次性完成所有连杆的锁紧工作。
[0047]制备过程中，先将纤维I两端水平固定在纤维固定座4上，然后转动第一成型件和第二成型件对接，纤维I从第一纤维半孔83和第二纤维半孔93组成的纤维孔103穿过，纤维孔103大小与纤维I直径相匹配，特别可以稍小于纤维直径的大小，因为纤维I本身具有一定弹性，如果第一、第二纤维半孔83、93的大小稍小，使纤维孔103的大小略小于纤维I的直径，既不会对纤维I造成塑性变形，又能够卡紧纤维1，增强整球模具101对油墨在密封和挤压效果。接着拉动滑杆15，使连杆夹16随之移动后卡住拼接后的第一连杆84和第二连杆94，然后用喷涂装置向油墨孔102中喷洒防伪油墨，当整球模具101中的油墨被充满后会继续压紧，然后打开第一电加热器11和第二电加热器12，对纤维I表面的油墨进行干燥固化，形成球形光敏变色颗粒2，最后将第一成型件8和第二成型件9分离，得到防伪材料成品。将防伪材料成品从固定座上取下后，可以用切割机切割成不同长短的防伪材料段，但应保证每段防伪材料段上至少有两个光敏变色颗粒2。如本实施例中切割后的每段防伪材料上呈间隔分布三个光敏变色颗粒2。防伪材料用于负载到钞票纸、证券纸、票据纸和商标纸上，但并不限于上述纸类产品，还可以将本发明提供的防伪材料应用于任何一种需要防伪的纸类产品当中。
[0048]实施例2
[0049]本实施例与实施例1的唯一区别在于，纤维采用PET纤维，采用红外光敏变色颗粒，以用于红外线防伪技术当中。
[0050]实施例3
[0051]本实施例与实施例1的唯一区别在于，纤维采用PP纤维，采用太阳光敏变色颗粒，以用于太阳光防伪技术当中。
[0052]以上对本发明所提供的一种防伪材料及其制备方法和设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种防伪材料，其特征在于，包括纤维，在所述纤维上，沿纤维的长度方向呈间隔分布有至少两个光敏变色颗粒。2.根据权利要求1所述的防伪材料，其特征在于，所述纤维为PVC纤维、PP纤维、PET纤维、粘胶纤维、棉纤维、纤维素纤维中的任意一种。3.根据权利要求1所述的防伪材料，其特征在于，所述光敏变色颗粒为紫外光敏变色颗粒、红外光敏变色颗粒和太阳光敏变色颗粒中的任意一种或几种。4.根据权利要求1-3任一所述的防伪材料，其特征在于，所述光敏变色颗粒由光敏变色油墨干燥后得到，光敏变色油墨为凹版光敏变色油墨、丝网光敏变色油墨、溶剂性光敏变色油墨和水性光敏变色油墨中的任意一种或几种。5.一种权利要求1所述防伪材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)取纤维，沿着所述纤维的长度方向，将光敏变色油墨呈间隔地喷涂在纤维上； (2)喷涂后对带有光敏变色油墨的纤维进行干燥，使光敏变色油墨形成光敏变色颗粒，得到防伪材料。6.根据权利要求5所述的防伪材料的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤: (3)对防伪材料进行切割，切割后的每段防伪材料上至少含有两个光敏变色颗粒。7.根据权利要求5所述的防伪材料的制备方法，其特征在于，所述干燥为红外线热干燥或紫外线固化干燥。8.一种用于实现权利要求5所述防伪材料的制备方法的设备，其特征在于，包括箱体，所述箱体内设有两个纤维固定座，用于将纤维水平固定，两个纤维固定座之间的上方设有喷涂装置；所述喷涂装置包括至少两个沿水平方向间隔设置的油墨喷头，所述油墨喷头的进料端连接有油墨供给装置；所述油墨喷头的下方设置有至少两个油墨成型装置，每个所述油墨成型装置包括铰接座、相向设置的第一成型件和第二成型件，所述第一成型件包括第一半球模具，第一半球模具的顶端开设有第一油墨半孔，第一半球模具的侧面相向开设有两个第一纤维半孔；所述第二成型件包括第二半球模具，第二半球模具的顶端开设有第二油墨半孔，第二半球模具的侧面相向开设有两个第二纤维半孔，第一半球模具与第二半球模具对接时形成整球模具，第一油墨半孔与第二油墨半孔对接后在整球模具的顶端形成油墨孔，所述油墨喷头的喷口与油墨孔连通，第一纤维半孔与第二纤维半孔对接后在整球模具上形成纤维孔；第一半球模具的下方设有第一连杆、第二半球模具的下方设有第二连杆，第一连杆和第二连杆均铰接在铰接座上；所述箱体内部还设有干燥装置。9.根据权利要求8所述的制备防伪材料的设备，其特征在于，还包括锁紧装置，所述锁紧装置包括设置在所述箱体内部的底架，底架上平行地设置两组滑轨，所述第一连杆和所述第二连杆位于两组滑轨之间，滑轨上设置有至少两根滑杆，滑杆上设置有用于加紧第一连杆和第二连杆的连杆夹。10.根据权利要求8或9所述的制备防伪材料的设备，其特征在于，所述喷涂装置由隔热材料制成或在喷涂装置表面设有隔热涂层。
【专利摘要】本发明公开了一种防伪材料，包括纤维，在所述纤维上，沿纤维的长度方向呈间隔分布有至少两个光敏变色颗粒。其制备方法为：(1)取纤维，沿着纤维的长度方向，将光敏变色油墨呈间隔地喷涂在纤维上；(2)喷涂后对带有光敏变色油墨的纤维进行干燥，使光敏变色油墨形成光敏变色颗粒，得到防伪材料。本发明还相应公开了一种能够制备出性能优异的上述防伪材料的设备。该防伪材料具有与普通防伪纤维材料不同的结构，容易分辨、难以仿制，且只需要单一的防伪油墨就能具有很好的易识别性。
【IPC分类】D21H21/42
【公开号】CN104894919
【申请号】CN201510316074
【发明人】张斌
【申请人】北京大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月10日
【技术领域】
[0001]本发明涉及防伪技术领域，特别是一种防伪材料，以及该防伪材料的制备方法和制备设备。
【背景技术】
[0002]荧光防伪纤维是目前广泛应用于各种纸质产品中的防伪材料，其主要是通过将光敏变色的油墨涂染在纤维束表面，形成光敏变色层，在紫外、红外灯特定波段光束照射下发出光亮，并通过这种特定标识来起到防伪的作用。
[0003]然而，目前防伪纤维的种类相对比较少，区分度差，易识别性不佳，且由于结构单一，容易被假冒伪劣厂家仿制。为了克服上述问题，现有技术中已经披露了许多改进型防伪纤维，如ZL201320174633.5公开的防伪纤维，是通过在纤维不同表面设置不同视觉特征，来提高防伪纤维的易识别性和难仿制性，又如ZL 200910250731.0披露的防伪纤维，也是将防伪纤维分成两部分，两部分分别负载不同颜色的发光材料，增加了防伪纤维的视觉特征数量。类似上述的关于防伪纤维的改进还有很多，但主要都集中在通过添加多种色彩的光敏变色颜料来实现防伪效果的提高，这样虽然增强了防伪纤维的易识别性，但由于在制备过程中需要添加不同颜色的防伪油墨，生产过程比较繁琐。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种新型的防伪材料，该材料具有与普通防伪纤维材料不同的结构，容易分辨、难以仿制，且只需要单一的防伪油墨就能具有很好的易识别性。本发明还相应提供了该防伪材料的制备方法以及用于制备该防伪材料的设备。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供的一种防伪材料，包括纤维，在所述纤维上，沿纤维的长度方向呈间隔分布有至少两个光敏变色颗粒。
[0006]优选地，沿所述纤维的长度方向呈间隔分布有至少三个光敏变色颗粒。三个光敏颗粒在纤维上沿着同一直线方向排列，更加易识别、易区分，增加了仿制难度。
[0007]进一步地，所述光敏变色颗粒呈相等的间隔分布在所述纤维上。等间隔的分布更具有规律性，更容易被使用者识别。
[0008]所述纤维为PVC纤维、PP纤维、PET纤维、粘胶纤维、棉纤维、纤维素纤维中的任意一种。
[0009]优选地，所述光敏变色颗粒为紫外光敏变色颗粒、红外光敏变色颗粒和太阳光敏变色颗粒中的任意一种或几种，用于在各种紫外光和红外光的波段或是太阳光下发出荧光。
[0010]所述光敏变色颗粒由光敏变色油墨干燥后得到，光敏变色油墨为凹版光敏变色油墨、丝网光敏变色油墨、溶剂性光敏变色油墨和水性光敏变色油墨中的任意一种或几种。
[0011]优选地，所述防伪材料用于负载到钞票纸、证券纸、票据纸和商标纸上，但并不限于上述纸类产品，还可以将本发明提供的防伪材料应用于任何一种需要防伪的纸类产品当中。
[0012]本发明还提供了上述防伪材料的制备方法，该方法包括如下步骤:
[0013](I)取纤维，沿着所述纤维的长度方向，将光敏变色油墨呈间隔地喷涂在纤维上；
[0014](2)喷涂后对带有光敏变色油墨的纤维进行干燥，使光敏变色油墨形成光敏变色颗粒，得到防伪材料。
[0015]进一步地，上述方法还包括如下步骤:
[0016](3)对防伪材料进行切割，切割后的每段防伪材料上至少含有两个光敏变色颗粒。
[0017]所述干燥为红外线热干燥或紫外线固化干燥。
[0018]申请人在实际生产中发现，采用常规喷涂方式对纤维进行喷涂，虽然能够得到上述防伪材料，但是在将防伪材料涂刷在纸类产品、以及纸类产品的使用过程中，光敏变色颗粒容易发生崩解或错位，破坏了防伪材料原本的视觉特征，影响了防伪效果，申请人通过大量试验发现，造成这种现象的原因可能是因为颗粒的形状、质地不均匀、在纤维表面的附着力不强，基于此，本发明还提供了一种用于制备上述防伪材料的专用设备。
[0019]一种用于制备上述防伪材料的专用设备，包括箱体，所述箱体内设有两个纤维固定座，用于将纤维水平固定，两个纤维固定座之间的上方设有喷涂装置；所述喷涂装置包括至少两个沿水平方向间隔设置的油墨喷头，所述油墨喷头的进料端连接有油墨供给装置；所述油墨喷头的下方设置有至少两个油墨成型装置，每个所述油墨成型装置包括铰接座、相向设置的第一成型件和第二成型件，所述第一成型件包括第一半球模具，第一半球模具的顶端开设有第一油墨半孔，第一半球模具的侧面相向开设有两个第一纤维半孔；所述第二成型件包括第二半球模具，第二半球模具的顶端开设有第二油墨半孔，第二半球模具的侧面相向开设有两个第二纤维半孔，第一半球模具与第二半球模具对接时形成整球模具，第一油墨半孔与第二油墨半孔对接后在整球模具的顶端形成油墨孔，所述油墨喷头的喷口与油墨孔连通，第一纤维半孔与第二纤维半孔对接后在整球模具上形成纤维孔；第一半球模具的下方设有第一连杆、第二半球模具的下方设有第二连杆，第一连杆和第二连杆均铰接在铰接座上；所述箱体内部还设有干燥装置。
[0020]第一半球模具和第二半球模具对接后形成整球模具，将纤维固定座上的纤维呈间隔地分隔开来，并在纤维上呈间隔地形成球形模腔，用油墨喷头向模具中注入油墨，再通过干燥装置干燥后成型，得到呈间隔分布的光敏变色颗粒，通过球形模腔的挤压可以使颗粒的形状更加规则，紧密度和均匀度更好，与纤维表面的结合也更加紧密，避免后续涂刷和使用过程中因受到外力造成颗粒崩解和错位。
[0021]优选地，还包括锁紧装置，所述锁紧装置包括设置在所述箱体内部的底架，底架上平行地设置两组滑轨，所述第一连杆和所述第二连杆位于两组滑轨之间，滑轨上设置有至少两根滑杆，滑杆上设置有用于加紧第一连杆和第二连杆的连杆夹。当第一半球模具和第二半球模具对接时，第一连杆和第二连杆也拼接在一起，通过连杆夹可以将第一连杆和第二连杆卡紧，这样当整球模具中的油墨充满后，可以避免第一半球模具和第二半球模具被油墨撑开，从而增强了模具对油墨的挤压效果。
[0022]优选地，所述喷涂装置由隔热材料制成或在喷涂装置表面设有隔热涂层。避免在干燥过程中连同油墨喷头等设备内的油墨一并干燥，从而避免造成喷涂装置堵塞。
[0023]本发明中的光敏变色颗粒通过防伪油墨干燥得到，防伪油墨产品为本领域公知，本领域技术人员可直接由市售购得。
[0024]本发明提供的一种防伪材料，通过在纤维上呈间隔设置光敏变色颗粒，使得光敏变色颗粒呈同一条直线分布，将原本只能呈不规则分散的光敏变色颗粒规律化排布，增强了防伪材料的易识别性、易区分性，提高了仿制的难度，能够起到优秀的防伪效果，此外，由于具有独特的结构，只需要一种色彩的防伪油墨即可，无需采用多种色彩的油墨来增加视觉特征，节约了生产工序。
【附图说明】
[0025]图1为本发明所提供的一种防伪材料的结构示意图；
[0026]图2为图1中防伪材料的侧视结构示意图；
[0027]图3为本发明提供一种防伪材料的制备设备的结构示意图；
[0028]图4为锁紧装置及其与油墨成型装置的相对位置关系俯视示意图；
[0029]图5为油墨成型装置的侧视结构示意图；
[0030]图6为油墨成型装置的俯视结构示意图。
[0031]图中:
[0032]1.纤维2.光敏变色颗粒3.箱体4.纤维固定座5.油墨喷头6.油墨供给装置7.铰接座8.第一成型件9.第二成型件10.油墨管11.第一电加热器12.第二电加热器13.底架14.滑轨15.滑杆16.连杆夹17.固定杆81.第一半球模具82.第一油墨半孔83.第一纤维半孔84.第一连杆91.第二半球模具92.第二油墨半孔93.第二纤维半孔94.第二连杆101.整球模具102.油墨孔103.纤维孔130.支腿131.框架
【具体实施方式】
[0033]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0034]术语解释:
[0035]本发明中所称第一成型件、第二成型件、第一半球模具、第二半球模具、第一油墨半孔、第二油墨半孔、第一纤维半孔、第二纤维半孔、第一连杆、第二连杆中的“第一”和“第二”只是为了强调每个油墨成型装置均由两部分组成，但是每部分的结构实际上是相同的，“第一”和“第二”的称谓只是为了更利于描述。
[0036]本发明中第一油墨半孔、第二油墨半孔、第一纤维半孔、第二纤维半孔中的“半孔”是相对于一个完整的孔而言的，即两个半孔对接后形成一个边缘封闭的孔。其中“油墨”和“纤维”是代表半孔对接后的功能，即用于注入油墨和卡住纤维。第一半球模具、第二半球模具中的“半球”也同理适用于上述解释。
[0037]实施例1
[0038]请参考图1、2，本发明提供的一种防伪材料，包括一根纤维1，在纤维I上，沿纤维I的长度方向呈等间隔分布三个光敏变色颗粒2。光敏变色颗粒原本只能呈分散状态分布，将其呈间隔设置在纤维I上，使得光敏变色颗粒2的排列变得规律化，能够呈直线排列，增强了易识别性、易区分性，同时也增加了仿制的难度，具有优异的防伪效果。
[0039]光敏变色颗粒2为紫外光敏变色颗粒，即通过紫外光激发防伪油墨(本发明采用市售的UV油墨)固化得到。在紫外光照射下产生荧光。
[0040]上述防伪材料的制备方法，是依次通过如下步骤实现的:
[0041](I)取纤维I (本实施例采用PVC纤维)，沿着所述纤维I的长度方向，将光敏变色油墨呈间隔地喷涂在纤维上；
[0042](2)喷涂后对带有光敏变色油墨的纤维进行干燥，使光敏变色油墨形成光敏变色颗粒2，得到防伪材料。
[0043](3)对防伪材料进行切割，切割后的每段防伪材料上至少含有两个光敏变色颗粒2。在切割时，可以根据实际的视觉特征需要选择切割后防伪材料段的长短 及分布在防伪材料段上光敏变色颗粒2的数量，如果防伪材料本身只具有两个或三个光敏变色颗粒2，只需要将防伪材料的首末端切去以控制防伪材料段的总体长度，同时保证每段防伪材料上至少有两个光敏变色颗粒2。
[0044]请参考图3-6，用于制备上述防伪材料的专用设备，包括箱体3，所述箱体3内设有两个纤维固定座4，待喷涂纤维的两端以可拆卸的方式水平安装在纤维固定座4上，两个纤维固定座4之间的上方设有喷涂装置；喷涂装置包括六个沿水平方向间隔设置的油墨喷头5，油墨喷头5的进料端通过管道连接有油墨供给装置6，油墨供给装置6由油墨泵和油墨罐构成(油墨泵和用于贮存油墨的罐体为本领域公知技术，故未在图中具体标出)，通过油墨泵将油墨罐内的防伪油墨输送到油墨喷头5中，油墨喷头5的下方设置有六个与其对应的油墨成型装置，每个油墨成型装置均包括铰接座7、相向设置的第一成型件8和第二成型件9，第一成型件8包括第一半球模具81，第一半球模具81的顶端开设有第一油墨半孔82，第一半球模具81的侧面相向开设有两个第一纤维半孔83(因图5为侧视图，只能看见一个第一纤维半孔，另一个再与之相对的另一面上，由于结构完全对称，在此省略另一张视图，下同)；第二成型件9包括第二半球模具91，第二半球模具91的顶端开设有第二油墨半孔92，第二半球模具91的侧面相向开设有两个第二纤维半孔93，第一半球模具81与第二半球模具91对接时形成整球模具101，第一油墨半孔82与第二油墨半孔92对接后在整球模具101的顶端形成油墨孔102，油墨喷头5的喷口通过油墨管10与油墨孔102连通，第一纤维半孔83与第二纤维半孔93对接后在整球模具101上形成相向设置的纤维孔103，使得纤维I能够从纤维孔103穿过；第一半球模具81的下方设有第一连杆84、第二半球模具91的下方设有第二连杆94，第一连杆84和第二连杆94均铰接在铰接座7上，通过转动第一连杆84和第二连杆94使得第一半球模具81和第二半球模具91对接在一起；所述箱体I内部还设有干燥装置，用于油墨喷涂后的固化干燥。干燥装置包括设置在箱体内壁上方的第一电加热器11 (采用红外线加热)和内壁侧面的第二电加热器12 (采用红外线加热)，通过第一、二电加热器11、12对箱体3内空气进行加热，然后对油墨起到干燥和固化的作用。喷涂装置中的油墨喷头5、油墨管10、油墨喷头5进料端的管道、以及油墨供给装置的表面均设有隔热涂层(图中未标出)，避免在干燥过程中连同油墨喷头5等设备内的油墨一并干燥，从而避免造成喷涂装置堵塞。当然也可以将油墨喷涂装置和供给装置由隔热材料直接制成。具体的隔热涂层材料可以为本领域任意一种能起到隔热作用的材料，本领域技术人员可以根据实际情况自行从市场上购买即可。
[0045]第一半球模具81和第二半球模具91对接后形成整球模具101，将纤维固定座4上的纤维I呈间隔地分隔开来，并在纤维I上呈间隔地形成球形模腔，用油墨喷头5向模具中注入防伪油墨，再通过干燥装置干燥后成型，得到呈间隔分布的光敏变色颗粒2，通过球形模腔的挤压可以使颗粒的形状更加规则，紧密度和均匀度更好，与纤维I表面的结合也更加紧密，避免后续涂刷和使用过程中因受到外力造成颗粒崩解和错位。
[0046]喷涂装置的下方还设有锁紧装置，锁紧装置包括设置在箱体内部的底架13，底架13由支腿130和支腿130上的框架131构成，底架13的框架131上平行地设置两组滑轨14，第一连杆84和所述第二连杆94位于两组滑轨14之间，滑轨14上设置有六根滑杆15，每根滑杆15均位于每组第一、第二连杆的左侧(从图3中看)，每根滑杆15上设置有用于卡紧第一连杆84和第二连杆94的连杆夹16。当第一半球模具81和第二半球模具91对接时，第一连杆84和第二连杆94也拼接在一起，通过连杆夹16可以将第一连杆84和第二连杆94卡紧，这样当整球模具101中的油墨充满后，可以避免第一半球模具81和第二半球模具91被油墨撑开，从而增强了模具对油墨的挤压效果。各个滑杆15之间通过固定杆17连接在一起，可以使滑杆15同时滑动，一次性完成所有连杆的锁紧工作。
[0047]制备过程中，先将纤维I两端水平固定在纤维固定座4上，然后转动第一成型件和第二成型件对接，纤维I从第一纤维半孔83和第二纤维半孔93组成的纤维孔103穿过，纤维孔103大小与纤维I直径相匹配，特别可以稍小于纤维直径的大小，因为纤维I本身具有一定弹性，如果第一、第二纤维半孔83、93的大小稍小，使纤维孔103的大小略小于纤维I的直径，既不会对纤维I造成塑性变形，又能够卡紧纤维1，增强整球模具101对油墨在密封和挤压效果。接着拉动滑杆15，使连杆夹16随之移动后卡住拼接后的第一连杆84和第二连杆94，然后用喷涂装置向油墨孔102中喷洒防伪油墨，当整球模具101中的油墨被充满后会继续压紧，然后打开第一电加热器11和第二电加热器12，对纤维I表面的油墨进行干燥固化，形成球形光敏变色颗粒2，最后将第一成型件8和第二成型件9分离，得到防伪材料成品。将防伪材料成品从固定座上取下后，可以用切割机切割成不同长短的防伪材料段，但应保证每段防伪材料段上至少有两个光敏变色颗粒2。如本实施例中切割后的每段防伪材料上呈间隔分布三个光敏变色颗粒2。防伪材料用于负载到钞票纸、证券纸、票据纸和商标纸上，但并不限于上述纸类产品，还可以将本发明提供的防伪材料应用于任何一种需要防伪的纸类产品当中。
[0048]实施例2
[0049]本实施例与实施例1的唯一区别在于，纤维采用PET纤维，采用红外光敏变色颗粒，以用于红外线防伪技术当中。
[0050]实施例3
[0051]本实施例与实施例1的唯一区别在于，纤维采用PP纤维，采用太阳光敏变色颗粒，以用于太阳光防伪技术当中。
[0052]以上对本发明所提供的一种防伪材料及其制备方法和设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种防伪材料，其特征在于，包括纤维，在所述纤维上，沿纤维的长度方向呈间隔分布有至少两个光敏变色颗粒。2.根据权利要求1所述的防伪材料，其特征在于，所述纤维为PVC纤维、PP纤维、PET纤维、粘胶纤维、棉纤维、纤维素纤维中的任意一种。3.根据权利要求1所述的防伪材料，其特征在于，所述光敏变色颗粒为紫外光敏变色颗粒、红外光敏变色颗粒和太阳光敏变色颗粒中的任意一种或几种。4.根据权利要求1-3任一所述的防伪材料，其特征在于，所述光敏变色颗粒由光敏变色油墨干燥后得到，光敏变色油墨为凹版光敏变色油墨、丝网光敏变色油墨、溶剂性光敏变色油墨和水性光敏变色油墨中的任意一种或几种。5.一种权利要求1所述防伪材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)取纤维，沿着所述纤维的长度方向，将光敏变色油墨呈间隔地喷涂在纤维上； (2)喷涂后对带有光敏变色油墨的纤维进行干燥，使光敏变色油墨形成光敏变色颗粒，得到防伪材料。6.根据权利要求5所述的防伪材料的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤: (3)对防伪材料进行切割，切割后的每段防伪材料上至少含有两个光敏变色颗粒。7.根据权利要求5所述的防伪材料的制备方法，其特征在于，所述干燥为红外线热干燥或紫外线固化干燥。8.一种用于实现权利要求5所述防伪材料的制备方法的设备，其特征在于，包括箱体，所述箱体内设有两个纤维固定座，用于将纤维水平固定，两个纤维固定座之间的上方设有喷涂装置；所述喷涂装置包括至少两个沿水平方向间隔设置的油墨喷头，所述油墨喷头的进料端连接有油墨供给装置；所述油墨喷头的下方设置有至少两个油墨成型装置，每个所述油墨成型装置包括铰接座、相向设置的第一成型件和第二成型件，所述第一成型件包括第一半球模具，第一半球模具的顶端开设有第一油墨半孔，第一半球模具的侧面相向开设有两个第一纤维半孔；所述第二成型件包括第二半球模具，第二半球模具的顶端开设有第二油墨半孔，第二半球模具的侧面相向开设有两个第二纤维半孔，第一半球模具与第二半球模具对接时形成整球模具，第一油墨半孔与第二油墨半孔对接后在整球模具的顶端形成油墨孔，所述油墨喷头的喷口与油墨孔连通，第一纤维半孔与第二纤维半孔对接后在整球模具上形成纤维孔；第一半球模具的下方设有第一连杆、第二半球模具的下方设有第二连杆，第一连杆和第二连杆均铰接在铰接座上；所述箱体内部还设有干燥装置。9.根据权利要求8所述的制备防伪材料的设备，其特征在于，还包括锁紧装置，所述锁紧装置包括设置在所述箱体内部的底架，底架上平行地设置两组滑轨，所述第一连杆和所述第二连杆位于两组滑轨之间，滑轨上设置有至少两根滑杆，滑杆上设置有用于加紧第一连杆和第二连杆的连杆夹。10.根据权利要求8或9所述的制备防伪材料的设备，其特征在于，所述喷涂装置由隔热材料制成或在喷涂装置表面设有隔热涂层。
【专利摘要】本发明公开了一种防伪材料，包括纤维，在所述纤维上，沿纤维的长度方向呈间隔分布有至少两个光敏变色颗粒。其制备方法为：(1)取纤维，沿着纤维的长度方向，将光敏变色油墨呈间隔地喷涂在纤维上；(2)喷涂后对带有光敏变色油墨的纤维进行干燥，使光敏变色油墨形成光敏变色颗粒，得到防伪材料。本发明还相应公开了一种能够制备出性能优异的上述防伪材料的设备。该防伪材料具有与普通防伪纤维材料不同的结构，容易分辨、难以仿制，且只需要单一的防伪油墨就能具有很好的易识别性。
【IPC分类】D21H21/42
【公开号】CN104894919
【申请号】CN201510316074
【发明人】张斌
【申请人】北京大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月10日
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