本发明涉及油墨制备，具体涉及一种防伪增强型荧光油墨及其制备方法。
背景技术：
1、随着经济的快速发展，防伪技术备受人们的关注和广泛应用。防伪油墨是指将特殊性能的防伪材料加入到连接料和助剂中，经过特殊工艺加工形成的一种特殊油墨，与一般的油墨相比，它也由颜料、连接料和助剂三部分组成，只是其中加入的颜料具有特殊的防伪性能。并且为了能够让防伪油墨有更广泛的应用场景和性能，许多防伪油墨还在其颜料材料中加入了量子点材料以及云母珠光颜料，以进一步的提高防伪油墨的实用性，形成一种防伪增强型荧光油墨。
2、其中，云母珠光颜料是提高油墨色泽和光泽度的重要因素，为了制备高质量的珠光颜料，通常会在云母薄片表面进行化学反应，使得氧化物粒子能够牢固地附着在云母薄片表面。目前云母珠光颜料的工业制备方法主要为液相法，而液相法中包括加碱中和法以及加热水解法，但由于加碱中和法的工艺条件较为严苛，其反应体系的ph值难以控制，所以大部分的工业制备云母珠光颜料都采用工艺相对容易控制且生产成本较低的加热水解法。
3、尽管加热水解法制备云母珠光颜料的工艺相对简单，但由于未水解沉积剂在产品后处理中会产生不利影响，所以对于加热水解法而言，沉积剂的水解程度是影响颜料珠光效果的关键。沉积剂的水解反应通常是吸热反应，温度的提升有利于反应的进行，且延长反应时间也能够减少沉积剂的残余。然而反应温度过高时，会导致氧化物的晶体颗粒生长过快，使其在云母薄片上的薄膜不平整且不紧密，反而温度过低，水解速度慢，且会抑制氧化物晶体颗粒的生长，导致产品色相不纯、光泽度低。并且反应时间过长，溶液中的水合氧化物粒子受到持续加热下逐渐发生老化，使原本细小的水合氧化物微粒变为较大的颗粒，导致云母表面膜层粒子堆积疏松，并在煅烧后出现裂痕，使产品色相变差。反应时间太短，则沉积剂水解不完全，导致包覆率低，影响产品质量。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种防伪增强型荧光油墨及其制备方法，所采用的技术方案具体如下：
2、第一方面，本发明实施例提供了一种防伪增强型荧光油墨制备方法，该方法包括以下步骤：
3、对云母进行煅烧，将煅烧后的云母依次加入到碱性溶液、酸性溶液中分别进行碱煮、酸煮；将得到的滤饼云母搅拌洗涤，抽滤，烘干，研磨获取除杂活化后的云母粉；
4、将除杂活化后的云母粉溶于蒸馏水中制成悬浊液，加热条件下加入四氯化钛溶液、四氯化锡水溶液、氢氧化钠溶液进行水解反应，采集加热水解反应过程中云母均相溶液高光谱图像，根据高光谱图像数据中各像元的反射率及波段长度之间的关系构建各时刻高光谱图像的均匀成膜指数；提取各时刻高光谱图像中的二氧化钛像元；根据各时刻高光谱图像的均匀成膜指数及二氧化钛像元的个数构建各时刻高光谱图像的加热水解温度适配度；将各时刻对应的加热水解温度适配度输入bp神经网络，输出加热水解温度调节系数，将加热水解温度调节系数作为pid控制器的输入，结合pid控制器对水解反应温度进行调节；
5、加热水解后的溶液放入离心机进行离心，经过抽滤、洗涤及干燥研磨获取云母珠光颜料干粉，对云母珠光颜料干粉热处理得到最终的云母珠光颜料干粉；结合云母珠光颜料干粉、量子点及油墨材料完成防伪增强型荧光油墨的制备。
6、优选的，所述用于煅烧的云母为粒径10～20μm的氟金云母；所述四氯化钛溶液浓度为1.5mol/l，所述四氯化锡溶液浓度为0.1mol/l，所述氢氧化钠溶液浓度为3mol/l，所述四氯化锡溶液和四氯化钛溶液摩尔比为1：6。
7、优选的，所述对云母进行煅烧，将煅烧后的云母依次加入到碱性溶液、酸性溶液中分别进行碱煮、酸煮，包括：
8、将氟金云母在900℃下煅烧1h，倒进3mol/l的氢氧化钠溶液中，利用恒温磁力搅拌器在90℃的温度条件下搅拌1h，将滤饼移至3mol/l的硫酸溶液中，在90℃的温度条件下采用恒温磁力搅拌器搅拌1h。
9、优选的，所述对酸煮抽滤完成后的滤饼云母搅拌洗涤，包括：将酸煮抽滤完成后的滤饼云母用蒸馏水搅拌洗涤1h，并烘干。
10、优选的，所述除杂活化后的云母粉溶于蒸馏水中制成的悬浊液浓度为30g/l-60g/l；所述水解反应时间为2-5h。
11、优选的，所述根据高光谱图像数据中各像元的反射率及波段长度之间的关系构建各时刻高光谱图像的均匀成膜指数，包括：
12、对于高光谱图像中每个像元，将每个像元的反射率与波段长度作为多项式拟合算法的输入，输出每个像元的高光谱曲线，获取高光谱曲线上波峰点及其波段长度，第i个像元的峰位偏移度ei表达式为：
13、
14、式中，y为第i个像元高光谱曲线中的波峰总数，p为高光谱图像中像元总数，αi,y、αj,y分别为第i个像元、第j个像元的高光谱曲线中第y个波峰所对应的波段长度，其中，当两个像元的高光谱曲线中波峰数量不相同时，以波峰数量少的一方的波峰总数为准；
15、将每个像元的高光谱曲线上所有数据点组成每个像元的高光谱数据序列，第i个像元的高光谱反射性质近似度fi表达式为：
16、
17、式中，ki、kj分别为第i个像元、第j个像元的高光谱数据序列，dtw()为dtw距离函数，e为自然常数；
18、将像元在所有波段中反射率最大波段作为像元的代表反射率波段，将代表反射率波段对应的反射率作为像元的代表反射率，高光谱图像的均匀成膜指数m表达式为：
19、
20、式中，fi为高光谱图像中第i个像元的代表反射率，为高光谱图像中所有代表反射率的均值，exp()为以自然常数为底的指数函数。
21、优选的，所述提取各时刻高光谱图像中的二氧化钛像元，包括：
22、对于各时刻高光谱图像，将所有像元的代表反射率作为k-means聚类算法输入，输出两个聚类簇，并分别计算两个聚类簇中像元的代表反射率均值，作为各聚类簇的簇代表反射率；
23、获取二氧化钛以及氟金云母的高光谱反射率，分别计算簇代表反射率与二氧化钛反射率、氟金云母反射率的差值绝对值，分别记为第一差值绝对值、第二差值绝对值，若第一差值绝对值小于第二差值绝对值，则将该簇代表反射率对应的聚类簇内像元作为二氧化钛像元。
24、优选的，所述各时刻高光谱图像的加热水解温度适配度，包括：
25、统计各时刻高光谱图像中二氧化钛像元的个数，将各时刻及其前4个时刻的高光谱图像中二氧化钛像元个数排序组成各时刻的二氧化钛像元增长子序列，第m个时刻的二氧化钛像元增长子序列cm的增长幅度因子δtm表达式为：
26、
27、式中，v为cm的数据总数，分别为cm的第u个、第u-1个二氧化钛像元个数，分别为cm中的二氧化钛像元个数的最大值、最小值，e为自然常数；
28、将各时刻及其前4个时刻的高光谱图像的均匀成膜指数组成各时刻的成膜温度影响子序列，将第m个时刻的成膜温度影响子序列记为bm，第m个时刻的反应成膜均匀变化系数gm表达式为：
29、
30、式中，分别为bm中均匀成膜指数的最大值和最小值，z为bm的数据总数，分别为bm中的第g个、第g-1个均匀成膜指数；
31、将所述增长幅度因子与所述反应成膜均匀变化系数的比值作为第m个时刻高光谱图像的加热水解温度适配度。
32、优选的，所述对云母珠光颜料干粉热处理得到最终的云母珠光颜料干粉，包括：
33、将干燥完毕的云母珠光颜料干粉进行煅烧，煅烧温度范围为700～900℃，煅烧时间为2～3h。
34、第二方面，本发明实施例还提供了一种防伪增强型荧光油墨，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。
35、本发明至少具有如下有益效果：
36、本发明通过对云母珠光颜料材料制备流程中的加热水解环节进行分析，根据水解过程二氧化钛的附着情况，利用高光谱数据的差异情况构建均匀成膜指数。再针对每个时刻的反应变化情况，构建加热水解温度适配度，最终利用bp神经网络获取加热水解温度调节系数，利用pid控制器对云母珠光颜料材料的加热水解流程进行自适应的温度控制，解决了云母珠光颜料材料利用加热水解法进行制备时，温度对于成品的质量、光泽度的影响，提高了云母珠光颜料材料的成品质量，进而最终提高了防伪增强型荧光油墨的成品质量。
1.一种防伪增强型荧光油墨制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种防伪增强型荧光油墨制备方法，其特征在于，所述用于煅烧的云母为粒径10～20μm的氟金云母；所述四氯化钛溶液浓度为1.5mol/l，所述四氯化锡溶液浓度为0.1mol/l，所述氢氧化钠溶液浓度为3mol/l，溶液所述四氯化锡溶液和四氯化钛溶液摩尔比为1：6。
3.如权利要求1所述的一种防伪增强型荧光油墨制备方法，其特征在于，所述对云母进行煅烧，将煅烧后的云母依次加入到碱性溶液、酸性溶液中分别进行碱煮、酸煮，包括：
4.如权利要求1所述的一种防伪增强型荧光油墨制备方法，其特征在于，所述对酸煮抽滤完成后的滤饼云母搅拌洗涤，包括：
5.如权利要求1所述的一种防伪增强型荧光油墨制备方法，其特征在于，所述除杂活化后的云母粉溶于蒸馏水中制成的悬浊液浓度为30g/l-60g/l；所述水解反应时间为2-5h。
6.如权利要求5所述的一种防伪增强型荧光油墨制备方法，其特征在于，所述根据高光谱图像数据中各像元的反射率及波段长度之间的关系构建各时刻高光谱图像的均匀成膜指数，包括：
7.如权利要求6所述的一种防伪增强型荧光油墨制备方法，其特征在于，所述提取各时刻高光谱图像中的二氧化钛像元，包括：
8.如权利要求7所述的一种防伪增强型荧光油墨制备方法，其特征在于，所述各时刻高光谱图像的加热水解温度适配度，包括：
9.如权利要求1所述的一种防伪增强型荧光油墨制备方法，其特征在于，所述对云母珠光颜料干粉热处理得到最终的云母珠光颜料干粉，包括：将干燥完毕的云母珠光颜料干粉进行煅烧，煅烧温度范围为700～900℃，煅烧时间为2～3h。
10.一种防伪增强型荧光油墨，其特征在于，所述荧光油墨由权利要求1-9中任意一项所述一种防伪增强型荧光油墨制备方法制作而成。
