单根多色段纤维及其制造方法 本发明涉及一种制造防伪纸用的彩色纤维及其制造方法，具体说，涉及一种当其加入纸中时其具有印刷更难模仿其视觉效果特性的纤维，其结构特征在于：单根纤维上至少由二段具有明显视觉差异的单色段纤维组成。
将彩色纤维加入纸中制造防伪纸已有一百多年的历史，1880年初，普鲁士国家印钞厂购买了以发明者詹姆士·威尔科克斯名字命名的印钞纸专利权；这种纸就是向纸浆中加入了有色的植物纤维，此即现代防伪纤维纸的雏形。1906年德国莱比锡的吉赛克·德失利昂特公司把印好的不同颜色的纸切成同样长的纸条加入湿纸纸幅中，做成防伪专用纸并申请了专利。1939年又有所改进，将印好的金属小圆片加入纸浆，生产钞票纸，亦申请了专利。如美国1928年以前印制的美元，红蓝两色纤维只分布在票面正中的一条狭长区域内。
在造纸过程中加入彩色纤维之所以有防伪作用，是因为利用了假冒者通常只能是买市场上现成的纸张而难以自己有能力和胆量大投入大暴露地造纸，特别是制造高档纸进行违法仿冒的特点，来达到防伪的目的。如现有的100美元纸币、新版100元、20元人民币、新版1000元港币、瑞士法郎、荷兰盾、印尼币、奥地利先令等用的印钞纸以及大量的有价证券用纸均采用了在造纸过程中加入有色纤维的防伪技术，更具体地说，目前中国著名的红塔集团所有香烟硬盒(如红塔山、阿诗玛、玉溪等品牌)所用的白卡纸中亦加入了以防伪为目的地红色纤维，但以上所描述的彩色纤维均为单根单色纤维。这种单色纤维除本身的制作难度不大外，其致命缺点在于：从单色纤维视觉效果看，假冒者十分容易用印刷技术逼真地模仿出来，即使用5倍放大镜观察也难以鉴别出是纤维还是印刷的彩线。碰到是纸币时，普通使用者不可以用撕开纸张的方法进行破坏性识别，而凭视觉又难以识别其是否是真纤维。事实也有力证明，现在几乎所有假币中的彩色纤维均是印刷彩线的仿制，这使其该种加入彩色纤维的造纸防伪技术难以发挥其真正作用。
本发明的目的在于，克服现有加入防伪纸中的单根单色纤维的视觉效果易被印刷技术逼真模仿的缺点，提供一种难以用印刷技术模仿的能用于造纸防伪的单根多色段纤维。
为了实现上述目的，本发明依据在单根纤维上印染不同颜色的单色段，其单色段纤维间对接点处不会有丝毫错位，而用印刷方法印刷彩色细线对接在接点处绝对存在错位，利用这种差别的存在，当这种彩色纤维在造纸过程中被加入到纸中时，有印刷很难模仿其视觉的特性。
支持本发明的现实依据是印刷套印精度客观局限，在现有平印、凸印、丝印、凹印四种印刷方式中，平印(亦称胶印)是套印精度最高的，套印误差由两个部分组成，一是印刷设备本身的套印误差，通常为0.1mm，二是胶印过程中纸张遇水(胶印过程需要用水润版)而产生的伸展而引起的套印误差，伸展幅度与纸张的性质和质量相关，这两种误差是不可抗拒的客观存在。有些用薄纸印刷的场合以上两部分套印误差非常之大，或者说是根本无法用印刷方法去完成套色印刷，例如我们用17g/m2-25g/m2克重的薄纸去印刷税务发票或药品盒中的说明书以及其它使用薄纸的场合，目前，世界上所有的胶印机均无法完成这种薄纸的输纸，更不用说去完成准确套印，即使胶印机能印刷，这种薄纸的遇水变形也非常大。目前，这种薄纸只能采用手工续纸的凸印方式，而这种凸印方式不但线条粗，更是不能完成准确套印的。
图1(a)、图1(b)直观地表明了当上述二种因素综合引起的胶印套印误差为0.1mm时去模仿一种直径为0.04mm单根双色段纤维(等同于人民币上纤维的直径)时的错位效果：1(a)是单根双色段纤维的视觉效果图，图1(a)中1为红色段纤维2与绿色段纤维3的对接点，无论肉眼观察还是用任何倍数的放大镜观察，均不会有丝毫的错位；图1(b)是用油墨印刷的红细线4和绿细线5，由于套印精度的局限，其在对接点6上肯定会出现错位，当用肉眼(必要时也可借助10倍左右的放大镜)发现这种错位时，则可以肯定是印刷仿冒。
采用了按照本发明具有的单根多色段纤维后，能容易地识别出利用印刷技术制成的仿冒纸，故具有较强的防伪性和容易识别性。
图2表示的是本发明单根多色段纤维的第一实施例；
图3表示的是本发明单根多色段纤维的第二实施例。
图2表示了在制造防伪纸的过程中被加入的单根双色段纤维，该种彩色纤维由各具其颜色的两个单色段纤维组成，如在该实施例里这种彩色纤维由红色段纤维1和绿色段纤维2组成。
图3表示了在制造防伪纸过程中被加入的单根三色段纤维，该种彩色纤维由各具其颜色的三个单色段纤维组成，如在该实施例里这种彩色纤维由绿色段纤维1、红色段纤维2和兰色段纤维3组成。
显然，上述两种单根多色段纤维的各单色段纤维间由于存在明显的视觉差异而均能被肉眼明显地区别开。然而，即使有人企图用印刷技术假冒，印制出粗看为具有两个以上色段的单色纤维图样，但是，只要每多色段套印时稍有误差，对接处便会产生错位，就很容易被常人察觉出来，若进一步用5倍或更高倍数的放大镜观察，相邻色段之间的印刷对接错位便更一目了然，使其伪造面目昭然若揭。
因此，采用了按照本发明的单根多色段纤维后，克服了已有的含有单根单色纤维防伪纸的不足，从而使该种防伪纸具有更强的防伪性能和为常人的容易识别性。
本发明的另一个方面是提供一种制造该单根多色段纤维的制造方法，这种制造方法是基于热升华转印原理，它事先将具有热升华性质的染料制成油墨，用印刷的方法将其印在热转印载体材料上，这种载体材料通常是纸张，也可以是耐高温的有机薄膜(如涤纶薄膜)等，印刷的图案由一定宽度不同颜色的彩条组成，彩条并排准确相连，彩条宽度与要制成的纤维的各单色段纤维长度相对应，利用热转印设备，将热转印材料上的彩条图案升华转印到经疏理排列好的纤维上，图案的彩条方向与纤维的排列方向垂直，经过一定的温度和时间，热升华染料会深透到纤维的表面和内部，按一定间隔切断纤维，则制成单根多色段纤维；采用转印方法的最大优点是印刷可以保证十分好的精度。
下面我们用一具体的实施例来详细说明这种制造方法：例如要制造一种单根多色段纤维，纤维由蓝、红、绿三色段组成，长6mm，直径0.03mm，每色段长均为2mm，由于造纸过程必须经过180℃的高温，所以选择耐高温的凹伦纤维。
图4(a)、图4(b)表示了上述纤维的制造过程，首先按图4(a)的尺寸规格制成凹印版，图4(a)中兰色带1的宽度为4mm，红色带2的宽度为2mm，绿色带3的宽度为4mm；图4(a)中4的位置对应于纤维的分切位置并按此规格图案制成凹印版，选择相应色相的分散染料制成油墨，采用凹印设备印制成宽40cm幅宽的连续卷状热印纸。
图4(b)表示了利用热升华转印纸印染多色纤维的过程：图中1是由凹印机印刷好的卷状热升华转印纸，转印图案在转印纸2的底面，纤维疏理设备3将众数股纤维整理成并排整齐而紧密的纤维排列4，然后一起进入滚筒式热转印机7，加热器8使滚筒7加温至200℃左右，滚筒7按2转/分钟的速度转动，滚筒使转印纸加温，其上的分散染料升华后直接染色在纤维上，5是压力毛毯，其作用是使转印纸与纤维紧密接触，6为毛毯的清理装置，9为转印过的转印纸，10为已转染上各种颜色染料的连续纤维，11为分切装置，其作用是准确的分切纤维，分切断纤维的位置是图4(a)中4位置，这样切好的纤维即为红色段在中间兰、绿色段在两端的单根三色段纤维，12为切好纤维的收集装置。