Защищенная бумага или бумага, содержащая высокостойкие синтетические элементы, и способ получения упомянутых бумаг
Изобретение относится к защищенной бумаге, используемой для изготовления документов, таких как банкноты, векселя и т.д. Защищенная бумага содержит синтетические элементы, которые обеспечены характеристиками, видимыми невооруженным глазом, или в конкретных условиях, и/или детекторами. При этом бумага содержит защитные пигменты, вводимые в пасту самого синтетического элемента, который, в свою очередь, представляет собой полипропилен. Предложенное изобретение обеспечивает высокую степень защиты от подделки документов, в состав которых входят высокоустойчивые к износу синтетические элементы. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения касается защищенной или специальной бумаги, которая содержит высокостойкие синтетические элементы (волокна, микросферы), а также защищенного документа, изготавливаемого из упомянутого носителя.
Эти синтетические элементы, внедренные в защищенную бумагу или специальную бумагу, обычно обеспечивают различные качества, такие как флуоресцентные, фосфоресцентные, люминесцентные, с магнитными свойствами, и т.д., характеристики, которые видны невооруженным глазом либо могут наблюдаться при определенных условиях, таких как ультрафиолетовое облучение, магнитные датчики и т.д.
Синтетические элементы, внедренные в защищенную бумагу или специальную бумагу, предлагаемую данным изобретением, гарантируют, что такие характеристики, приданные этим элементам, запечатлены в них таким образом, что потеря свойств, присущих данным элементам, становится более трудной со временем, под действием жестких условий, которым подвергаются защищенные и специальные документы, такие как банкноты или подобные.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Применение внедряемых в защищенные документы флуоресцентных волокон и других синтетических элементов с различными откликами верификации и детектирования, которые вводят во время процесса изготовления бумаги, такого, что некоторые элементы встраиваются в получаемую бумагу, известно в современной технике.
Эти элементы обычно представляют собой вещества, которые состоят в родстве с водой, так как они имеют водородные свободные радикалы, в случае волокна, например, обычно изготавливаются из вискозы или полиамида. Они, следовательно, представляют собой вещества, которые можно легко интегрировать в водные дисперсии, которые являются основой процесса изготовления бумаги, так как волокна, из которых делают бумагу, вводятся в бумагоделательную машину в виде водной дисперсии, которая образует листы бумаги по мере извлечения воды.
Способ изготовления волокон обычно осуществляется путем получения исключительно тонких волокон в линии экструзии, которые режут до определенной длины.
Определенные пигменты добавляют к данному типу элементов, чтобы придать им желаемые характеристики флуоресценции, фосфоресценции, люминесценции, магнетизма и т.д., причем эти пигменты наносят после изготовления упомянутых волокон, так что упомянутые волокна пропитываются с поверхности.
Обычно используемые пигменты могут в основном быть двух типов, неорганические пигменты, характеристики которых обеспечивают хорошую устойчивость для сохранения флуоресцентных, фосфоресцентных, люминесцентных, магнитных и других свойств, являются основными, хотя, с другой стороны, они имеют недостаточную интенсивность отклика.
Второй тип пигментов, которые могут быть использованы, представляют собой органические пигменты, которые имеют плохую устойчивость, свойства сохраняются мало, но однако обладают хорошей интенсивностью отклика.
Процедура пропитки синтетических элементов обеспечивает их введение в напорные баки, пока они не окрасятся полностью пигментами.
Эти элементы, чтобы ввести их в процесс изготовления бумаги, готовят в форме водной суспензии, обеспечиваемой для процесса изготовления бумаги, тем самым встраивая их в бумагу на разной глубине, располагая случайным образом.
Было показано, что расположенные на поверхности пигменты преждевременно теряют свои признаки, так как свет очень легко разрушает их свойства, так как они защищены только возможными волокнами в бумаге. Кроме того, так как эти пигменты остаются на поверхности, они могут легко повреждаться трением или использованием защищенной бумаги, на которой они находятся.
Таким образом показано, что элементы, пропитывающие защищенные бумаги, с признаками флуоресценции, фосфоресценции, люминесценции и другими теряют эти качества при использовании, делая их идентификацию и распознавание практически бесполезными для таких защищенных документов.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью данного изобретения является получить защищенную бумагу или специальную бумагу, которая на основе вышеупомянутой технологии содержит внутри себя синтетические элементы, которые включают в себя пигменты, флуоресцентные, фосфоресцентные, люминесцентные или магнитные и пр., которые придают им защитные признаки, причем эти пигменты очень устойчивы к отделению от их собственных синтетических элементов, и данные элементы легко могут быть интегрированы в способ изготовления защищенной бумаги или специальной бумаги, используемой для изготовления защищенных документов или специальных документов, таких как банкноты, векселя, секретные документы и т.д.
Целью данного изобретения также является обеспечить защищенный или специальный документ, банкноту, вексель или секретный документ и др., который имеет в качестве носителя данную защищенную бумагу или специальную бумагу, содержащую синтетические элементы, высокоустойчивые к факторам износа самого документа без изменения их характеристик.
Также целью данного изобретения является улучшенная процедура введения упомянутых синтетических элементов в способ получения бумаги, предотвращающая их комкование и, следовательно, способствующая их дисперсии и интегрированию в бумажную массу.
Чтобы выполнить задачу данного изобретения, авторы предлагают использовать синтетические элементы с пигментами или продуктами, обладающими отдельными характеристиками, внутри самого материала элемента. Сам материал элемента будет защищать упомянутый пигмент или продукт, обеспеченный в волокне и придающий ему соответствующие защитные характеристики.
Пигмент, введенный в пасту для образования синтетического элемента, будет защищен самим материалом элемента, предотвращающим износ посредством трения и предохраняющим от атак физических и химических агентов, которые могут воздействовать на защищенный документ, и от света, так что признаки, введенные в пигменты, остаются неизменными во времени.
Материал этих синтетических элементов, который допускает введение пигментов в пасту без их повреждения, является полипропиленом, а не вискозой или полиамидом, и имеет препятствием то, что является материалом без водородных свободных радикалов, и, следовательно, является продуктом, который не родственен его водяному окружению, то есть не пропитывается в воде водного раствора, образуя комки синтетических элементов и, следовательно, не обеспечивая их однородной дисперсии в воде.
Был получен водный раствор, в котором данные синтетические элементы диспергируются без комкования, с добавлением диспергирующих, и/или смачивающих, и/или пеногасящих агентов в соответствующей пропорции. Это позволяет данным элементам внедряться в водный бумагообразующий раствор с получением однородной дисперсии таких синтетических элементов в пасте образуемой бумаги, предотвращая комкование синтетических элементов.
Это однородное введение синтетических элементов в бумагообразующую пасту сигнализирует о распределении внутри бумаги, которое сравнимо с эффектом, достигаемым с вискозными или полиамидными волокнами, материала, который не демонстрирует сродства к воде.
Процедура введения синтетических элементов с данным материалом приводит к дисперсии воды и синтетических элементов, которую непрерывно перемешивают. Диспергирующие агенты, и/или смачивающие агенты, и/или пеногасящие агенты добавляют в данную дисперсию в соответствующих пропорциях, тем самым предотвращая комкование синтетических элементов. Дисперсию готовят в нескольких загрузочных и гомогенизирующих емкостях перед закачиванием в контур получения бумаги в машине.
Введение данных синтетических элементов можно выполнять случайным образом по всей пасте получаемой бумаги или его можно выполнять ограниченно в конкретных точках бумажной пасты, получая продольные полосы синтетических элементов, находящиеся на различных уровнях толщины бумаги с этими элементами, что увеличивает степень защиты получаемого конечного документа.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Чтобы завершить приводимое описание и способствовать лучшему пониманию признаков данного изобретения согласно предпочтительному практическому варианту его осуществления, авторы вводят в качестве неотъемлемой части упомянутого описания набор чертежей, которые являются иллюстративными и не ограничивающими по своей природе и представляют следующее.
Фиг.1 показывает увеличенное сечение бумаги, содержащей данный тип синтетических элементов в своей массе так, как это показано в данном изобретении.
Фиг.2 аналогично представляет увеличенное сечение бумаги, содержащей синтетические элементы данного изобретения в полосах.
Фиг.3 представляет схематическое изображение баков для приготовления водного раствора синтетических элементов перед введением в бумагоделательную машину.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 показывает вариант осуществления защищенной бумаги или специальной бумаги (3) с синтетическими элементами, интегрированными в ее массе, в данном случае в форме волокон (1) данного изобретения, в той же манере, как в традиционном варианте осуществления состояния техники, приводящий к тому, что, хотя эти волокна изготовлены из полипропилена, который не демонстрирует сродства к воде, такие волокна не комкуются или не остаются на поверхности самой бумаги, а случайным образом распределяются внутри образованной бумаги.
Фиг.2 представляет собой вариант осуществления защищенной бумаги или специальной бумаги (3), в которой синтетические элементы данного изобретения, в данном случае снова в виде волокон (1), могут быть интегрированы в полосах (4) посредством технологий регулируемого введения для введения таких волокон внутрь бумаги во время их изготовления, регулируя глубину, на которой упомянутые полосы волокон вводятся так, что они остаются у поверхности или внедряются внутрь образующейся бумаги.
Фиг.3 представляет схематичное изображение процедуры приготовления водного раствора синтетических элементов, где они исходно находятся в водной дисперсии в баке (5), где некоторое количество диспергирующего, и/или смачивающего, и/или пеногасящего агентов вводится в надлежащем количестве, а также синтетические элементы и водная основа для их суспензии, причем упомянутая суспензия перемешивается.
Приготовленная таким образом суспензия затем проходит через этап (6) гомогенизации и затем подается с помощью соответствующих насосов (7) на вход в бумагоделательную машину (8) для упомянутых синтетических элементов, интегрируемых во всей массе или регулируемым образом.
ПРАКТИЧЕСКИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Примерами диспергирующих продуктов будут POLISAL® от BASF или AMP-90® от ANGUS. POLISAL® представляет собой водный раствор желтоватого полиакрилата натрия с приблизительной плотностью 1,3 г/см3, который является очень активным продуктом для дисперсии и очистки пигментов, используемых в бумажной промышленности, особенно для покрывающих пигментов.
Диспергирующий агент AMP-90® представляет собой водный раствор 2-амино-2-метил-1-пропанола. Этот диспергирующий агент бесцветный с относительно низкой вязкостью и остается жидким при довольно низких температурах, таких как -37°С, что позволяет легко и адекватно обращаться с ним в промышленных установках. Данный продукт является очень эффективным диспергирующим агентом для пигментов в пластических красках и, в виде соли жирной кислоты, эмульгатором в несмешиваемых системах вода-жидкость. Он также обеспечивает стабильность рН, слабый запах и антикоррозионные свойства, и даже увеличивает пригодность универсальных красителей. Плотность этого продукта составляет 0,949 г/см3 при 25°С.
В качестве смачивающего продукта можно отметить NOPCOWET LO ®, который представляет собой синергетическую смесь поверхностно-активных гигроскопических веществ и моющих средств, таких как соль алкилфосфата и натрия, который в процессе щелочного отбеливания облегчает равномерную пропитку отбеливателя во всей обрабатываемой пасте, облегчая устранение восковых соединений, покрывающих волокна. Благодаря моющему эффекту он удаляет грязь на волокнах.
В качестве пеногасящего продукта можно отметить AFRANIL MG® от BASF, который представляет собой смесь алифатических гидроксидных соединений в водной эмульсии. Он имеет плотность приблизительно 0,960 г/см3 и рН приблизительно 9. Этот продукт имеет хороший деаэрирующий эффект для смесей, куда его водят, с тем преимуществом, что водоотталкивающие примеси не накапливаются, то есть он имеет диспергирующий эффект.
Были выполнены тесты изготовления защищенной бумаги, в которых синтетические элементы данного изобретения вводили по всей массе в виде волокон с флуоресцентным признаком, сравнивая ее с защищенной бумагой с вискозными или полиамидными волокнами, получаемой в известном уровне техники. Эти защищенные бумаги подвергали нескольким тестам, чтобы проверить стабильность флуоресцентных характеристик волокон с впечатляющими результатами. Эти тесты в основном трех типов: первый представляет собой действие кислот на эти защищенные бумаги, во втором их подвергают воздействию моющих средств, и в третьем их подвергают экстремальным тепловым и световым воздействиям.
В качестве примера приводится сравнительная таблица волокон с флуоресцентным откликом.
ТЕСТ, ВЫПОЛНЕННЫЙ С ФЛУОРЕСЦЕНТНЫМИ ВОЛОКНАМИ
Результаты ясно демонстрируют привлекательность бумаги данного изобретения.
| % оставшейся флуоресценции | ||
| Защищенная бумага согласно уровню техники | Защищенная бумага данного изобретения | |
| Уксусная кислота | 45-93 | 79-100 |
| Соляная кислота | 7-92 | 94-100 |
| Серная кислота | 11-100 | 96-100 |
| Мыльный раствор при 95°С | 7-87 | 95-100 |
| Искусственное выпотевание | 94 | 94-100 |
| Тепло | 82-90 | 85-100 |
| Свет | 3-25 | 25-96 |
Могут наблюдаться различия согласно цвету пигмента или типу ожидаемого отклика, но всегда с улучшением над современным состоянием данной области техники.
1. Защищенная бумага или бумага, содержащая синтетические элементы, которые обеспечены характеристиками, видимыми невооруженным глазом или в конкретных условиях, и/или детекторами, отличающаяся тем, что она содержит защитные пигменты, вводимые в пасту самого синтетического элемента, который представляет собой полипропилен.
2. Способ изготовления защищенной бумаги или бумаги, содержащей высокостойкие синтетические элементы, обеспеченные характеристиками, которые видны невооруженным глазом или в конкретных условиях, таких, как определены в п.1, отличающийся тем, что синтетические элементы готовят перед их введением в бумагообразующую пасту посредством их водной дисперсии в присутствии диспергирующих, и/или смачивающих, и/или пеногасящих агентов.
3. Способ изготовления защищенной бумаги по п.2, отличающийся тем, что дисперсию защитных элементов вводят равномерно в бумажную пасту во время способа ее образования.
4. Способ изготовления защищенной бумаги по п.2, отличающийся тем, что дисперсию защитных элементов вводят в бумажную пасту регулируемым образом, образуя полосы или ленты, где накапливаются такие синтетические элементы.
5. Защищенный документ, изготавливаемый путем печати на защищенной бумаге или бумаге, такой, как описано в п.1, и изготавливаемой с помощью способа, такого, как описано в пп.2-4.
