[发明专利]紫外双波激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防伪纳米纸及其制备方法，尤其涉及紫外双波段激发的荧光透明隐形防伪纳米纸的制备方法，属于防伪纳米纸制备技术领域。

背景技术

随着人们对产权保护和品牌意识的增强，防伪在证件、货币、标签、重要文档以及国家安全等各个行业的作用越来越重要，通常用于杜绝假冒伪劣、维护企业形象和保护消费者权益等商业领域。荧光效果是防伪领域常见的技术手段之一，具有制备简单、易于识别等优势。目前的荧光防伪纸制造过程中，荧光材料大多数经过涂布或印刷负载在已经成型的纸张表面，使纸张的特定区域具有荧光性能，从而达到防伪的效果。这种经过二次加工的防伪纸，其荧光材料容易从纸张表面脱落，荧光分子不够稳定，荧光效果容易被仿制。

不同的荧光染料分子所需的激发波长不同。目前市场上常见的多为单色单波的荧光防伪纸，仿制简单，防伪能力差；而多色荧光防伪纸由于发射光谱容易重叠，会造成荧光标记难以识别。所以，开发一种稳定、多色、难仿制的新型荧光防伪纸，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的荧光透明隐形防伪纳米纸，分别通过两种荧光材料，一种添加在纸张基体内使纸张发光，另外一种印刷在纸张表面形成特定图案发光。利用两种激发波长，可以稳定的发射两种不同颜色的荧光，从而增强荧光防伪效果。其中一种荧光材料为镧系配合物，利用稀土元素的配位机制，原位嫁接镧系配合物于改性的纳米纤维素上，通过高压压滤法一步合成荧光透明纳米纸。另一种荧光材料为具有荧光性能的碳量子点溶液，将其作为墨水，通过物理渗透的方式，将防伪标签定点印刷在纳米纸上，形成具有双重防伪功能的荧光透明纳米纸。

本发明的目的可以通过以下技术方案得以实现：

a.       荧光透明纳米纸的制备：镧系配合物与氧化纳米纤维素纤维（ONFC）进行复合成纸，将镧系配合物和ONFC均匀分散在50-100 mL乙醇溶液中，超声分散得到荧光ONFC悬浮液，其中ONFC的合适比例为0.1~1w/v%，镧系配合物的种类为Eu(dbm)₃(H₂O)₂、Sm(dbm)₃(H₂O)₂或Tb(Tfacac)₃(H₂O)₂，合适比例为1~10 mg，其中镧系配合物和ONFC的质量比为1：5～1：20。将所得的悬浮液倒入高压压滤机中，调节压强为0.5~2MPa，压滤至不再有滤液流出，压滤结束，得到透明纳米纸。在特定波长的紫外光照射下，纳米纸发出均匀的荧光。

b.      隐形防伪纳米纸的印刷：将粒度范围为2~10 nm的荧光碳点以0.01 mg/mL ~10 mg/mL比例分散在溶剂中，根据碳点溶解性的不同，此处溶剂性质可以为水，也可以为乙醇、异丙醇、氯仿等有机溶剂。将所述的含有荧光碳点的溶剂作为墨水，定点印刷在荧光透明纳米纸表面预定位置，然后放置在平整的玻璃片上自然晾干，得到含有特定标签的双荧光透明纳米纸。在特定紫外光照射下，纳米纸预定位置处会发出荧光，呈现出防伪标志。

所述的防伪纸的印刷方式为喷墨打印、丝网印刷或纳米压印。所述的防伪纸中的添加的两种荧光材料分别是通过化学反应和物理渗透两种方式实现的。

本发明具有以下优点：

（1）    本发明首次在纳米纤维素纸中添加了两种不同的荧光材料，通过化学反应和物理渗透两种方法得以实现，具有稳定的、互不干扰的荧光性能；

（2）    本发明所提供的防伪纳米纸由氧化纳米纤维素、镧系配合物分子及碳量子点组成，所有组成材料为纳米及分子尺度，极大的降低了光散射作用，形成高度透明的防伪纳米纸，可见光下目视防伪标志不可辨识（图1），难以仿制，具有隐形防伪作用；

（3）    本发明所提供的荧光纳米纸能够被两种不同波长的紫外光进行激发，能够清晰的呈现两种可分辨的荧光颜色（图2和图3），其激发和发射周期长，比传统常规的防伪纸具有更强的双重防伪效果；

（4）    本发明提供的荧光纳米纸，其荧光颜色可以在普通紫外灯照射下目视可辨，达到不影响产品包装、简便、直观的防伪效果，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1 可见光下荧光透明防伪纳米纸照片，虚线框显示了防伪纳米纸上隐形二维码位置。

图2波长254 nm紫外光激发下印有二维码的透明防伪纳米纸照片。