摩擦发光防伪油墨及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种用于印制的摩擦发光防伪油墨及其制造方法。
背景技术
英国专利GB2232119A公开了将摩擦发光材料按一定比例投入到印刷油墨中制成防伪油墨用于印制有价证券的方法。但该摩擦发光材料在紫外灯下有橙色荧光，而钞票、有价证券上通常有许多种防伪标记，为防止摩擦发光材料在紫外灯下发光而影响紫外等其他防伪标记的识别，还需在摩擦发光材料上再印上含有紫外吸收剂的涂层，增加了印制工序和难度。并且该技术中由于所用的摩擦发光材料的耐湿及耐酸性能差，在一般使用条件下该材料的摩擦发光功能容易减弱或消失，影响使用。
【发明内容】
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种在紫外灯的照射下不会发出紫外荧光、耐湿及耐酸性强的摩擦发光防伪油墨。本发明还进一步提供一种制造该摩擦发光防伪油墨的方法。
为实现上述目的，本发明的摩擦发光防伪油墨由摩擦发光材料和油墨组成，其中所述摩擦发光材料颗粒的粒径不大于5μm，摩擦发光材料颗粒表面包覆有一层由耐湿及耐酸性强的材料制成的保护薄膜。
进一步地，所述摩擦发光材料为ZnS:Mn颗粒。
进一步地，所述摩擦发光材料颗粒表面的保护薄膜由二氧化硅制成。
进一步地，所述摩擦发光材料在油墨中所占比例按重量计为15％～60％。
制造上述摩擦发光防伪油墨的一种方法，包括下述几个步骤：
(1)用气流粉碎法或球磨法将摩擦发光材料加工成粒径不大于5μm的粉末；
(2)将摩擦发光材料粉末装入可以进行高速振动的高温真空炉中，并将真空炉抽真空至0.1-0.28Pa，然后向真空炉内充入氮气，氮气输入流量为80-100ml/min；
(3)将真空炉升温至800-1000℃，并使其开始振动，振动加速度为6-15m/s2；
(4)随后通过两条管路同时向真空炉中输入SiCl4高纯气体和水蒸气，SiCl4高纯气体的输入流量为50-70ml/min，水蒸气地输入流量为70-90ml/min；
(5)反应持续30-120分钟，气体在摩擦发光材料表面反应生成二氧化硅薄膜，化学反应方程式为：；
(6)反应到预定时间后，停止加热、振动，停止输入反应气体，并保持氮气输入；
(7)待真空炉冷却至室温，停止输入氮气，向真空炉中放入大气，取出处理好的摩擦发光材料；
(8)最后按重量计将15％-60％的摩擦发光材料投入到印刷油墨中，充分混合后制成摩擦发光防伪油墨。
由于将摩擦发光材料加工至5μm以下之后，在紫外灯的照射下其荧光强度只为原来的10％，极其微弱，可以忽略不计，不会对紫外识别产生干扰，无需再印制紫外吸收剂涂层，同时在其表面包履有物理、化学性能稳定的二氧化硅薄膜，提高了摩擦发光材料的耐湿及耐酸性，从而大大提高了其使用寿命。
具体实施方式：
实施例1
先采用气流粉碎法或球磨法将摩擦发光材料加工成粒径为5μm以下的粉末，以去掉该材料的紫外荧光特性；然后将摩擦发光材料粉末装入可以进行高速振动的高温真空炉中，并将真空炉抽真空至0.1Pa，然后充入氮气，氮气输入流量为80ml/min；将真空炉升温至摄氏800℃，并开始振动，振动加速度为6m/s2；随后通过两条管路同时向真空炉输入SiCl4高纯气体和水蒸气，SiCl4高纯气体的输入流量为50ml/min，水蒸气的输入流量为70ml/min；反应持续30分钟，废气通过净化处理后排出，到预定时间后，停止加热、振动和输入反应气体，保持氮气输入；自然冷却至室温后，停止输入氮气，放入大气，取出处理好的摩擦发光材料；最后按重量计将15％的摩擦发光材料投入到印刷油墨中，充分混合后制成摩擦发光防伪油墨。
实施例2
将粒径为5μm或5μm以下的摩擦发光材料粉末装入高温真空炉中；抽真空至0.2Pa，氮气流量为120ml/min；升温至摄氏900℃；开始振动，振动加速度为10m/s2；再输入SiCl4高纯气体和水蒸气，SiCl4高纯气体和水蒸气流量分别为60ml/min和80ml/min，反应持续75分钟。按重量计将35％的摩擦发光材料投入到印刷油墨中制成摩擦发光防伪油墨。
实施例3
将粒径为5μm或5μm以下的摩擦发光材料粉末装入高温真空炉中，抽真空至0.28Pa，氮气流量为150ml/min，升温至摄氏1000℃，振动加速度为16m/s2，再输入SiCl4高纯气体和水蒸气，SiCl4高纯气体和水蒸气流量分别为70ml/min和90ml/min，反应持续120分钟。按重量计将60％的摩擦发光材料投入到印刷油墨中制成摩擦发光防伪油墨。
在上述实施例当中，炉内真空度越高即氮气浓度越高，化学反应的环境越稳定，振动加速度越高则摩擦发光材料颗粒表面与反应气体接触越充分，气体在粉末表面反应生成的二氧化硅薄膜质量也越好，根据需要的薄膜厚度，确定反应持续的时间即可获得包覆均匀、牢固的薄膜层。
实施例4
将异丙醇铝的悬浮液在80℃下搅拌30分钟然后加入少量硝酸(硝酸是形成凝胶的催化剂)，煮沸24小时后形成稍浑浊的溶液，再加入粒径不大于5μm的ZnS:Mn粉，在搅拌情况下蒸发30分钟后，悬浮液形成凝胶，将此凝胶在110℃下干燥24小时，即可形成表面包覆氧化铝薄膜的ZnS:Mn粉，按重量计将40％的摩擦发光材料投入到印刷油墨中制成摩擦发光防伪油墨。
实施例5
将粒径不大于5μm的ZnS:Mn粉加入2.5％高分子聚合物(聚甲基丙烯酸、聚乙烯嘧啶及衍生物、聚乙烯亚胺、聚环氧乙烷等)的溶液中，将混合物搅拌60分钟，以确保ZnS:Mn粉被润湿，然后过滤，滤饼在140℃下干燥一段时间后即得到表面包覆高分子薄膜的ZnS:Mn粉，按重量计将35％的摩擦发光材料投入到印刷油墨中制成摩擦发光防伪油墨。