一种量子点荧光防伪纸及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种量子点荧光防伪纸及其制造方法。本发明专利技术首先提供了一种量子点荧光防伪纸，该防伪纸中含有量子点。本发明专利技术还提供了上述量子点荧光防伪纸的制造方法，其包括以下步骤：将量子点复合到载体材料中；在抄造过程中，将复合有量子点的载体材料添加到纸张中，得到所述量子点荧光防伪纸。本发明专利技术将量子点荧光材料用于纸张防伪具有技术先进、防伪能力强、造假难度大等特点。上述量子点荧光防伪纸可以利用普通荧光紫外灯目视荧光颜色实现公众辨识防伪，同时还可以利用荧光分光光度计通过对纸张进行光谱分析实现机读防伪，提高了纸张的防伪水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防伪纸张及其制造方法，尤其涉及，属于防伪纸张制备

技术介绍
荧光效果是防伪领域所常用的防伪效果之一，在防伪纸张也多有应用。在防伪纸张中所采用的荧光材料一般都是传统的有机荧光染料或者镧系配合物。目前含有荧光材料的防伪纸中，荧光材料大部分都是涂布在成纸的表面或者混入油墨中在纸面进行印刷，使纸张的某些区域或者特殊位置具有荧光效果，但是这种防伪效果较容易被仿制。而且，不同的荧光染料分子需不同波长的激发光进行激发，且激发光谱较窄，发射光谱宽，不同颜色荧光分子的发射光谱容易相互重叠，因而很难同时使用两种以上的荧光进行多色标记。而且，传统的染料荧光分子不够稳定，其激发和发射周期一般也只有几分钟。因此，开发一种具有技术先进、防伪能力强、造假难度大等特点的新型的荧光防伪纸张是本领域亟待解决的问题之一。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种新的防伪纸，通过在纸张中复合量子点，使纸张具有明显的荧光效果，得到一种具有较好的防伪效果的防伪纸，具有技术先进、防伪能力强、造假难度大等特点。本专利技术的目的还在于提供上述防伪纸的制造方法。为达到上述目的，本专利技术首先提供了一种量子点荧光防伪纸，其中，该防伪纸含有量子点。量子点是准零维的纳米材料，由少量原子构成，在受到激发时，能够发出荧光，具有比普通荧光材料更优异的荧光特性。当量子点进行添加时，可以将量子点与其他材料(例如载体材料)复合，得到量子点荧光材料，然后再进行添加。量子点的添加量可以根据需要进行控制。量子点一般都是核壳结构的，优选地，本专利技术所提供的防伪纸所采用的量子点是以CdSe为核、以CdS或ZnS为壳的核壳型纳米体。更优选地，该防伪纸含有O. I-IOmg/每克纸的量子点。对于量子点的添加量，优选控制在上述范围内即可。在本专利技术所提供的防伪纸中，优选地，量子点的尺寸在IOOnm以下，更优选地，量子点的尺寸在0-40nm(40nm以下)。量子点的三个维度的尺寸一般都在IOOnm以下，被称为“人造原子”。不同尺寸的量子点在受到激发时，会发出不同波长、不同颜色的荧光。量子点的发射波长可以通过控制它们粒径的大小来“调谐”，可以获得多种可分辨的颜色。以 ZnS包被的CdSe纳米颗粒为例，当CdSe核心直径为I. 8nm时，发射蓝光，当CdSe核心直径为7nm时，发射红光，不同尺寸大小的CdSe的荧光可涵盖整个可见光谱。不同尺寸的量子点能够被同一波长的光激发并发出不同颜色的光，其激发光谱宽且连续分布，而发射光谱呈对称分布且宽度窄，因此不同的量子点可以由同一波长的光激发，并允许同时使用不同光谱的量子点来进行标记，利用这一特性，可以将不同尺寸的量子点添加到防伪纸中，以增强其防伪效果，优选地，本专利技术所提供的防伪纸含有至少两种不同尺寸的量子点。这里的两种以上的不同尺寸的量子点可以复合在同一载体材料上以添加到防伪纸中。当采用一种波长的激发光照射含有两种以上的不同尺寸的量子点的防伪纸时， 可以激发出两种以上的荧光，具有非常明显的防伪效果，而且，该防伪效果与传统的荧光材料所带来的荧光效果明显不同，难以仿制。本专利技术还提供了上述量子点荧光防伪纸的制造方法，其包括以下步骤将量子点复合到载体材料中；在抄造过程中，将复合有量子点的载体材料添加到纸张中，得到量子点荧光防伪纸。在本专利技术提供的上述制造方法中，量子点首先复合到载体材料中，然后再添加到纸张中，优选地，所采用的载体材料为纤维、薄膜、彩片(例如彩色纸片等)和金属线等中的一种或几种；更优选地，所采用的载体材料为棉纤维、聚乙烯醇薄膜或者粘胶纤维制成的丝线等。在本专利技术提供的上述制造方法中，优选地，量子点复合到载体材料的步骤可以是通过物理渗透和/或化学反应的方式实现的。其中，物理渗透的方式可以是将载体材料浸泡于含有量子点的溶液中，使量子点渗透到载体材料中。上述含有量子点的溶液可以是量子点的水溶 液，也可以是量子点的氯仿溶液、甲苯溶液、四氯化碳溶液等，其浓度一般可以控制为2-10mg/mL。量子点根据其溶解性可分为极性和非极性两种。极性量子点可以在水溶液中分散，非极性量子点可以在氯仿、甲苯、四氯化碳等非极性有机溶剂中均匀分散。根据不同的防伪要求可以选择不同浓度、不同种类的含有量子点的溶液，随含有量子点的溶液浓度的增大，渗透在载体材料上的量子点的数量也会增多。在本专利技术提供的上述制造方法中，量子点可以通过多种方式添加到纸张中，优选地，将复合有量子点的载体材料添加到纸张中的步骤为将复合有量子点的载体材料与纸浆混合并进行抄造，得到量子点荧光防伪纸。在该步骤中，附加有量子点的载体材料在与纸浆混合后，通过螺旋搅拌装置将其混合均匀，在纸幅成形过程中通过与纸浆混合抄造的方式添加到纸张内部。通过这种方式得到的量子点突光防伪纸在激发光的照射下会发出相应的突光；或者，将复合有量子点的载体材料添加到纸张中的步骤也可以为将复合有量子点的载体材料定位施放于湿纸页表面的预定部位，完成抄造过程， 得到量子点荧光防伪纸。在抄造过程中，得到湿纸页之后，通过定位施放装置将复合有量子点的载体材料施放在湿纸页的特定位置，抄造得到防伪纸之后，在激发光的照射下，防伪纸的预定位置处的量子点会发出相应的荧光；或者，将复合有量子点的载体材料添加到纸张中的步骤也可以为将复合有量子点的载体材料定位施放于一层湿纸页表面的预定部位，然后将其与另一层湿纸页复合，使复合有量子点的载体材料夹在两层湿纸页的中间，完成抄造过程，得到量子点突光防伪纸。在施放载体材料时，优选采用定向施放的方式，即复合有量子点的载体材料按照预定的方向设置，这种情况下，量子点发出的荧光会体现出定向性，增加防伪效果。本专利技术提供的含有量子点的防伪纸具有以下优点I、量子点的发射波长可通过控制它的粒径大小来“调谐”，因而可获得多种可分辨的颜色，不同尺寸大小的CdSe的荧光即可涵盖整个可见光谱，含有量子点的防伪纸可以具有优于常规荧光防伪纸的荧光防伪效果；2、不同大小的量子点能被同一波长的光激发并发出不同颜色的光，其激发光谱宽且连续分布，而发射光谱呈对称分布且宽度窄，不同的量子点可以由同一波长的光激发，并允许同时使用不同光谱的量子点来进行标记，本专利技术所提供的防伪纸可以同时使用两种以上的荧光进行多色标记，具有更加丰富、更加明显、更难以仿制的荧光防伪效果；3、量子点具有良好的光化学稳定性，可以耐受更强的激发光和更长的光发射周期，量子点发出的荧光通常可持续几个小时，本专利技术所提供的防伪纸具有比常规荧光防伪纸更加稳定的荧光防伪效果； 4、本专利技术提供的含有量子点的荧光防伪纸张可以利用普通荧光紫外灯目视荧光颜色实现公众辨识防伪，也可以利用荧光分光光度计通过对纸张进行光谱分析实现机读防伪，具有良好的一线防伪特征和二线防伪特征，实现了二者的良好结合，提高了纸张的防伪水平。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中图I为采用满版随机添加量子点荧光纤维制备量子点荧光防伪纸的工艺流程图2为本专利技术的带有量子点荧光长线的防伪纸在纸机定位施放的示意图3为带有量子点荧光长线的防伪纸的效果图4为带有量子点荧光长线的防伪纸的截面示意图5为本专利技术的带有局部定位添加量子点荧光纤维的防伪纸在纸机定位施放量子点荧光纤维的示意图6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子点荧光防伪纸，其中，该量子点荧光防伪纸含有量子点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永红，曹秀痕，朱西赏，李兵，吴梅竹，
申请(专利权)人：保定钞票纸业有限公司，中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：