标记纸产品制造技术

提供了标记纸产品的方法和标记纸产品。一些方法包括照射纸产品以改变纸的官能化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于标记纸产品例如货币的方法和系统，以及通过该方法和系统制备的产品。背景本文中使用的术语“纸”指的是用于书写、印刷、包装和其它应用的广泛种类的纤维素基片材。纸可以用于例如但不限于以下应用作为纸币、银行票据、股票和债券、支票、 邮票等；用于书籍、杂志、报纸和艺术品；用于包装，例如纸板、瓦楞纸板、纸袋、信封、包装用薄页纸、盒子；用于家用产品例如卫生纸、薄纸、纸巾和餐巾纸；在复合材料中用作芯材的纸蜂窝；建筑材料；建筑用纸；一次性衣物；以及用于多种工业用途中，包括砂纸、沙纸、 吸墨纸、石蕊试纸、通用试纸、纸色谱、电池隔板和电容器电介质。在一些应用中，例如当纸用作货币时以及在金融应用中，通常希望能够用肉眼不可见和/或不能容易地被伪造者制造的特殊标记“标记”或“标签”纸。标记可以例如用于防止或检测货币、艺术品和其他有价值文件的伪造。标记也可在货币上使用以允许货币被追踪和/或识别，例如如果其被盗或者用于犯罪交易。
技术实现思路
本专利技术部分基于这样的发现通过以合适的水平照射纸，可以改变照射的纸的官能化，由此使得纸可例如通过红外光谱(IR)或其它技术与未照射的纸区分。在一些情形中，纸还可与已照射的、但在其它加工条件下的纸区分。结果，纸产品例如货币可以通过本文所述的方法“标记”。在一些实施方案中，标记对肉眼不可见，例如其通过使用仪器检测。 在另一些实施方案中，标记对肉眼可见。一般而言，在没有相对尖端的设备下难以复制标记，由此使得伪造更困难。通过“官能化”，我们是指存在于纸上或内的官能团。在一个方面，本专利技术特征在于制备标记纸产品的方法。一些方法包括在选择为改变纸产品的至少一个区域的官能化的条件下照射纸产品。一些实施方案包括一个或多个以下特征。纸可用电离辐射照射。电离辐射的剂量可以为至少例如0. lOMRad，例如至少0. 25MRad。电离辐射的剂量可以控制在约0. 25-约 5MRad的水平。照射可以包括用Y辐射和/或用电子束辐射或者其它粒子照射。电子束中的电子可以具有至少0. 25MeV，例如约0. 25MeV_约7. 5MeV的能量。该方法可以进一步包括猝灭照射的纸产品。例如，猝灭可以在选择为与照射的纸产品中存在的自由基反应的气体存在下进行。在一些情形中，仅照射纸产品的一部分。在一些情形中，仅一部分照射区域或者整个纸产品仅一部分被猝灭。例如，可以屏蔽保持未标记和/或未猝灭的区域。照射可以在纸产品形成期间进行。形成可以包括将纸浆材料混合成湿纸幅。照射可以在湿纸幅上进行或者在形成湿纸幅之前进行。形成可以进一步包括将湿纸幅干燥，并且照射可以在干燥之后进行。在一些实施方案中，在形成纸之前、期间或之后可以单独或者组合施加粉末、颗粒、化学溶液、染料、油墨或气体。在另一个方面，本专利技术特征在于标记纸产品，其包括纤维素或木质纤维素纤维材料，所述纤维材料含有由其获得标记纸产品的天然形成纤维素或木质纤维素纤维材料中不存在的官能团。纸产品中的纤维素或木质纤维素材料可以例如选自源自木材和回收纸的纤维，植物纤维材料，例如棉、大麻、亚麻布、稻、甘蔗、甘蔗渣、稻草、竹子、洋麻、黄麻和亚麻，和它们的混合物。在一些实施方案中，金属或无机填料也可与纤维素或木质纤维素材料一起包括或者包括在一部分照射的纸产品中。在另一个方面，本专利技术特征在于一种识别纸产品是否标记的方法。该方法包括将样品纸产品的官能化与标记纸产品的官能化比较。在一些情形中，该方法包括使用红外光谱(IR)确定样品纸产品的官能化。该方法可以包括将样品纸产品中存在的羧酸基的数目与标记纸产品中存在的羧酸基的数目比较。在一些情形中，使用原子力显微镜(AFM)、化学力显微镜(CFM)或电子自旋共振 (ESR)确定官能化。纸产品可以是例如货币或艺术品。在本文公开的任一种方法中，官能化可以包括增加纸中存在的羧酸基的数目。羧酸基的数目通过滴定确定。照射的材料还可以包括选自以下的官能团醛基、亚硝基、腈基、硝基、酮基、氨基、 烷基氨基、烷基、氯烷基、氯氟烷基和烯醇基。在一些实施方案中，照射的材料可以包括排列在分子链中的多个糖单元，并且每5 个糖单元中约1个至每1500个糖单元中约1个包含亚硝基、硝基或腈基，例如每个链的每 10个糖单元中约1个至每1000个糖单元中约1个包含亚硝基、硝基或腈基，或者每个链的每35个糖单元中约1个至每750个糖单元中约1个包含亚硝基、硝基或腈基。在一些情形中，照射的材料包含腈基和羧酸基的混合物。在一些实施方案中，糖单元可以基本上仅包括单种基团，例如羧酸基、腈基、亚硝基或硝基。本文使用的术语“纸”意在包括含纤维素的片材和包含纤维素的复合片材。例如， 纸可以包括塑料基质中的纤维素，或者与添加剂或粘合剂组合的纤维素。在本文公开的任一种方法中，辐射可以由地下室中的设备提供。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的一个普通技术人员通常所理解的相同的含义。尽管在本专利技术的实践或测试中可以使用与本文中所述的那些类似或等价的方法和材料，但是下面描述了合适的方法和材料。所有提及的出版物、专利申请、专利和其它参考文献在此以它们的整体引入作为参考。在冲突的情况下， 本说明书，包括定义，将优先。此外，材料、方法和实例仅仅用于举例说明而不用于限制。从以下详述和权利要求将会明了本专利技术的其它特征和优点。附图说明图1是造纸系统的示意图。图2是说明改变纤维材料的分子和/或超分子结构的图。图3是容纳在混凝土地下室中的Y线照射器的透视剖视图。图4是图3的区域R的放大透视图。图5是DC加速器的示意图。详述如上所述，本专利技术部分地基于如下发现通过以合适的水平照射纤维材料，即纤维素和木质纤维素材料，可以改变纤维材料的至少纤维素部分的分子结构，改变纤维材料的官能化。除了标记纸外，改变官能化也可以有利地影响纸产品的表面性能，例如表面对涂料、油墨和染料的接收性。此外，分子结构的改变可以包括纤维素部分的平均分子量、平均结晶度、表面积、 聚合、孔隙率、支化、接枝和相区(domain)尺寸中任一个或多个的改变。分子结构的这些改变可以反过来导致纤维材料所表现的物理特征的有利改变。这些改变详细论述于2009年 4月3日提交的U. S.序列号12/417，707中，其的全部公开内容在此引入作为参考。辐射可以在造纸工艺的一个或多个选定的阶段施加。在一些情形下，通过增加制备纸的纤维素纤维的强度，照射将改善纸的强度和抗撕性能。此外，用辐射处理纤维素材料可以对材料消毒，这可以降低纸促进真菌、霉菌等生长的趋势。通过选择使用的辐射的类型和/或施加的辐射的剂量，照射通常以受控和预定的方式进行，以提供对于特定应用的最优性能。可以在以下情形中例如在制浆后和在将制浆的纤维混合成纸幅之前施加低剂量的电离辐射；将低剂量的电离辐射施加于湿纤维纸幅，在干燥期间或干燥后施加于纸幅，或者施加于经干燥的纸幅，例如在随后的处理步骤例如施胶、涂布和压光之前、期间或之后。 通常优选的是当纸幅具有相对低的水分含量时将辐射施加于该纸幅。在图1所示的实例中，可以在干燥和精制期间，例如在施胶、干燥、压制和压光操作之间，或者在后处理期间进行照射，例如照射于成卷、切割卷(slit roll)或纸张形式的成品纸。如上所述，在一些实施方案中，在生产工艺期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·梅多夫，
申请(专利权)人：希乐克公司，
类型：发明
国别省市：