ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ВОЛОКНО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОДДЕЛКИ Российский патент 2011 года по МПК D01D5/28 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к функциональному волокну для защиты от подделки, более конкретно - к функциональному волокну для защиты от подделки, которое проявляет функциональные свойства благодаря примешиванию специальных пигментов к композитным волокнам сдвоенной формы (типа side-by-side), в которых соединяются два компонента.

Уровень техники

Предлагаемый способ, связанный с применением функционального волокна для защиты от подделки в традиционной области, можно описать, как указано ниже.

Волокно с флуоресцентными функциональными свойствами получено с применением способа, при котором волокно получают плавлением или диспергированием флуоресцентного пигмента или флуоресцентного красителя, внешняя окраска которого является белой или цветной, в синтетических смолах для получения волокна с последующей эжекцией полученной смеси; или нанесением флуоресцентного красителя на поверхность волокна с помощью реакции; или при получении красок или чернил с флуоресцентным пигментом или флуоресцентным красителем с последующим окрашиванием волокна и нанесением полученных красок или чернил на волокно. В связи со способами, относящимися к получению упомянутого волокна, можно представить раннюю публикацию японского патента № Sho 63-196719(1988), раннюю публикацию японского патента № Sho 63-165517(1988) и раннюю публикацию японского патента № Pyung 2-200811(1990).

Несмотря на то, что бумагу, производимую с добавлением монофиламентной нити, полученной из такого волокна с функциональными флуоресцентными свойствами, во время процедуры изготовления бумаги нельзя обнаружить невооруженным глазом, монофиламентную нить можно легко обнаружить в том случае, если произведенную бумагу освещать флуоресцентной лампой, а именно ультрафиолетовой лампой, поскольку ее облучают для того, чтобы осуществить ее функции по защите от подделки, устанавливая ее отличие от обычных бумаг.

Предлагаемый способ, предназначенный для улучшения упомянутых выше функциональных флуоресцентных свойств, также можно описать, как указано ниже.

В публикации корейского патента № 0109762 (название: «Silver thread of two definite colors and preparing method thereof, and counterfeit prevented paper using the same and producing method thereof») описано волокно для защиты от подделки, которое воспроизводит визуальные цвета, отличающиеся от флуоресцентных красок, благодаря первому пигментированию и затем второму пигментированию с помощью флуоресцентного красителя, который проявляется немного другим цветом.

В публикации корейского патента № 0259825 (название: «Security paper with silver thread with strips of many colors and the manufacturing process») описано волокно для защиты от подделки, которое применяют для производства нити c многоцветными узкими полосками в форме материала c многоцветными узкими полосками путем штапелирования волокна, получаемого в виде смешанного спаренного волокна в скрученном состоянии, не окрашенного изнутри и окрашенного снаружи с помощью пигментирования.

В публикации корейского патента № 0363720 (название: «Phosphorescent and fluorescent synthetic resin of invisible two colors, its preparing and using method») описано волокно для защиты от подделки, которое при внешнем воздействии, таком как воздействие ультрафиолета, воспроизводит флуоресцентное излучение, а при удалении внешнего воздействия воспроизводит фосфоресцирующее излучение, поскольку упомянутое волокно содержит все фосфоресцирующие вещества и флуоресцентные вещества, отличающиеся друг от друга длиной волны излучения, и их внешняя окраска является белой или бесцветной.

В публикации корейского патента № 0407251 (название: «Two colored fiber, method for preparing the same and wertpapier and passport containing the same») описано двухцветное элементарное волокно, которое получают путем различной окраски центральной части и окраски обоих концов, путем извлечения внутреннего ингредиента с помощью растворения только его при опускании короткого волокна в растворитель, который растворяет только внутренний ингредиент; упомянутое короткое волокно получают путем изготовления композитного волокна двухкомпонентного типа с оболочкой, состоящего из внешнего ингредиента и внутреннего ингредиента.

Упомянутое выше функциональное волокно относится ко всем типам волокна, получаемого путем одноосевого плетения (монофиламентная нить), и его функциональные свойства или каждый из характерных признаков обеспечиваются благодаря примешиванию во время процедуры производства волокна окрашенных пигментов, флуоресцентных пигментов и т.п. или благодаря крашению и пигментированию во время процедуры, применяемой после производства волокна.

Чтобы обеспечить намоточные свойства волокна, которое представляет собой волокно сдвоенного типа, в соответствии с настоящим изобретением разработан способ производства композитного волокна. Предлагаемый способ в связи с описанным выше способом можно описать, как указано ниже.

Согласно патенту США № 3454460 (1969) и ранней публикации японского патента № Sho 51-67421 данные изобретения обеспечивают намоточные свойства высокого уровня посредством совместного формования сложного полиэфира, содержащего два компонента, физические свойства которых отличаются друг от друга, через фильеру, которая относится к сдвоенному типу (типу side-by-side). В публикации корейского патента № 0087989 (название: «Manufacturing process for polyester composite fiber having a spontaneous winding property of high level») и в публикации корейского патента № 0407373 (название: «Manufacturing process for elastic composite fiber of polyesters») описан способ производства композитного волокна с намоточными свойствами высокого уровня путем формования полимера, состоящего из двух видов полимеров, характеристическая вязкость которых отличается друг от друга, с последующим вытягиванием и термообработкой по обычному способу.

В публикации корейского патента № 0234558 (название: «Manufacturing process for mixed yarn having different shrinkage») описана смешанная пряжа с различной усадкой, напоминающая на ощупь микропорошок, получаемая путем смешивания-спаривания невытянутой пряжи из двух типов сложного полиэфира, скорость формования которых отличается; и в публикации корейского патента № 0245664 (название: «Spontaneous winding fiber of a side by side of an excellent interface adhesive property and winding property») описано волокно, обладающее превосходными адгезивными свойствами на границе раздела, благодаря которым часть одного компонента соединяется с другим компонентом по границе раздела двух компонентов с помощью усовершенствованного выталкивающего устройства для формования, применяемого при производстве композитного волокна сдвоенного типа.

Также в публикации корейского патента № 0602284 (название: «Preparation of side by side type polyester composite fiber and side by side type polyester composite fiber») описано композитное волокно, которое решает проблему воспламенения при больших углах при формовании и дополнительно обладает превосходными намоточными свойствами без усовершенствования формующего устройства путем формования смеси полимеров двух видов, которые отличаются друг от друга характеристической вязкостью; в публикации корейского патента № 0429364 (название: «Method for manufacturing dibasic polyester-conjugated yarn having improved size stability») описано волокно с хорошим двухосновным действием и улучшенной стабильностью размера, полученное формованием смеси двух компонентов: сложного полиэфира, окрашенного основным красителем, и сложного полиэфира, не окрашенного основным красителем; в публикации корейского патента № 0403766 (название: «Method for producing non-woven fabric using highly-contractive composite monofilament») описан способ производства сверхтонкого нетканого материала путем получения композитной монофиламентной нити с сечением, разделенным на секции, путем формования смеси полимеров двух типов, отличающихся друг от друга.

В публикации корейского патента № 0259825 (название: Security paper with silver thread with strips of many colors and the manufacturing process) описано волокно для защиты от подделки, которое применяют для производства нити c многоцветными узкими полосками в форме материала c многоцветными узкими полосками путем штапелирования волокна, полученного в виде смешанного спаренного волокна в скрученном состоянии, не окрашенного изнутри и окрашенного снаружи путем пигментирования, и монофиламентная нить иногда имеет S-форму, обусловленную процессом крашения смешанного спаренного волокна.

Цель описанных выше способов состоит в том, чтобы улучшить свойства композитных волокон сдвоенного типа, в которых соединены два компонента, предназначенных для текстильных изделий, такие как намоточные свойства, адгезивные свойства на границе, ощущение на ощупь, стабильность размера и т.п.

Однако, как следует из описанного выше исследования и рассмотрения внимательно изученного прототипа, авторам известно, что волокно для идентификации подлинности, защиты от подделки или с функциональными свойствами представляет собой тип волокна, получаемый формованием вдоль одной оси, а форма монофиламентных нитей является неизменной и неравномерной, так что эффект защиты от подделки является слабым.

Описание изобретения

Техническая проблема

Настоящее изобретение разработано для исправления (дополнения) упомянутых выше недостатков прототипа. Следовательно, цель настоящего изобретения состоит в получении волокна для защиты от подделки, у которого эффект защиты от подделки и функциональные свойства усилены путем добавления свойств окрашенных пигментов, флуоресцентных пигментов, инфракрасных пигментов и т.п. внутрь или снаружи композитных волокон сдвоенного типа.

Другой целью настоящего изобретения является получение волокна для защиты от подделки, при котором композитные волокна с поперечным сечением сдвоенного типа получают путем плавления и формования маточной смеси, по меньшей мере, двух видов, получаемой примешиванием функционального пигмента к смолам, отличающимися друг от друга точками плавления, с последующим охлаждением после термообработки при температуре термической деформации упомянутых смол, тем самым осуществляется изгиб или усадка (сокращение) в соответствии с физическими свойствами смол.

Техническое решение

Для достижения упомянутой цели в настоящем изобретении предлагается волокно для защиты от подделки, при этом композитное волокно сдвоенного типа, представляющее собой два соединенных компонента, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг, где упомянутое волокно для защиты от подделки получают путем нагревания и смешивания первого ингредиента и второго ингредиента в форме крошки, изготовленной из высокомолекулярного синтетического материала, для формования из расплава с последующим внесением специального пигмента способом крашения.

Или, согласно настоящему изобретению, волокно для защиты от подделки, которое является композитным волокном сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг, где упомянутое волокно для защиты от подделки получают путем приготовления маточной смеси для формования из расплава, которую получают, добавляя специальный пигмент к любому ингредиенту, выбранному из первого ингредиента и второго ингредиента, в форме крошки, изготовленной из высокомолекулярного синтетического материала, с последующим нагреванием и перемешиванием; и путем нагревания и смешивания упомянутой маточной смеси с другим ингредиентом для формования из расплава с последующим внесением специального пигмента способом крашения.

В качестве высокомолекулярного синтетического материала первого ингредиента и второго ингредиента, из которых состоят композитные волокна, можно применять сложный полиэфир, нейлон, полипропилен, полиэтилен и полиуретан, которым дают возможность расплавиться и подвергают формованию.

Также синтетический высокомолекулярный материал первого ингредиента и второго ингредиента, из которых состоят композитные волокна, может применяться с учетом того, что первый ингредиент и второй ингредиент являются одинаковыми или разными в зависимости от характера примешивания специального пигмента.

Хотя окрашенные пигменты, флуоресцентные пигменты, инфракрасные пигменты и т.п. применяют в качестве специального пигмента, примешиваемого к синтетическому высокомолекулярному материалу первого ингредиента и второго ингредиента, из которых состоят композитные волокна, возможно, что при примешивании специального пигмента к высокомолекулярному синтетическому материалу первого ингредиента и второго ингредиента разным способом монофиламентная нить будет давать различный эффект в видимых лучах, ультрафиолетовых лучах, инфракрасных лучах и т.п.

При другом варианте осуществления настоящего изобретения волокно для защиты от подделки, которое является композитным волокном сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг; упомянутое волокно для защиты от подделки можно получать таким образом, что на половине боковой поверхности воспроизводится синий цвет, а на другой половине боковой поверхности воспроизводится желтый цвет путем загрузки каждой из маточных смесей первого ингредиента и второго ингредиента, взятых в отношении 50:50 по массе, в экструдер для формования с последующим формованием из расплава таким образом, что диаметр волокон составляет 30 D (9 денье), где упомянутый первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного пигмента фталоцианинового синего (Phthalocyanine Blue, C.I. 74160), имеющего синий цвет, к 95% по массе полиэфирной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием, и упомянутый второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 7% по массе окрашенного пигмента - желтого диазокрасителя (Disazoyellow, C.I. 21096), имеющего желтую окраску, к 93% по массе полиэфирной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

При другом варианте осуществления настоящего изобретения волокно для защиты от подделки, которое является композитным волокном сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг; упомянутое волокно для защиты от подделки можно получать таким образом, чтобы в видимых лучах воспроизводился красный цвет, в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона воспроизводился флуоресцентный красный цвет, и в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона воспроизводился флуоресцентный зеленый цвет, путем загрузки каждой из маточных смесей первого ингредиента и второго ингредиента в отношении 50:50 по массе в экструдер для формования с последующим формованием из расплава так, чтобы диаметр волокон составлял 30 D (9 денье), где упомянутый первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного и флуоресцентного пигмента родамина В (Rhodamine B, C.I. Basic Violet 10), имеющего красную окраску, к 95% по массе полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 250°C) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием, и упомянутый второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента с белой внешней окраской, который в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона воспроизводит флуоресцентный зеленый цвет, к 95% по массе полиамидной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

При другом варианте осуществления настоящего изобретения волокно для защиты от подделки, которое является композитным волокном сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг; упомянутое волокно для защиты от подделки можно получать таким образом, чтобы в видимых лучах воспроизводился белый цвет, в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона воспроизводится красный цвет, и в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона воспроизводится флуоресцентный зеленый цвет, путем загрузки каждой их маточных смесей первого ингредиента и второго ингредиента в отношении 50:50 по массе в экструдер для формования с последующим формованием из расплава так, чтобы диаметр волокон составлял 30 D (9 денье), где упомянутый первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента с белой внешней окраской, который в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона воспроизводит флуоресцентный синий цвет, к 95% по массе полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 250°C) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием, и упомянутый второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава путем добавления 5% по массе флуоресцентного пигмента с белой внешней окраской, который в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона воспроизводит флуоресцентный зеленый цвет, к 95% по массе полиэфирной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

При другом варианте осуществления настоящего изобретения волокно для защиты от подделки, которое является композитным волокном сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг; упомянутое волокно для защиты от подделки можно получать таким образом, чтобы в видимых лучах воспроизводился не совсем белый цвет, в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона воспроизводился красный цвет, и в инфракрасном диапазоне воспроизводился черный цвет, путем загрузки каждой из маточных смесей первого ингредиента и второго ингредиента в отношении 50:50 по массе в экструдер для формования с последующим формованием из расплава так, чтобы диаметр волокон составлял 30 D (9 денье), где упомянутый первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 3% по массе флуоресцентного пигмента с белой внешней окраской, который в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона воспроизводит флуоресцентный красный цвет, к 97% по массе полиэфирной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием, и упомянутый второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе инфракрасного пигмента с коричневой внешней окраской, который поглощает инфракрасные лучи в ближнем инфракрасном диапазоне, к 95% по массе полиамидной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

При другом варианте осуществления настоящего изобретения волокно для защиты от подделки, которое является композитным волокном сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг; упомянутое волокно для защиты от подделки можно получать таким образом, чтобы в видимых лучах воспроизводился красный цвет, в ультрафиолетовых лучах воспроизводился красный цвет, и в инфракрасном диапазоне воспроизводился черный цвет, путем загрузки каждой из маточных смесей первого ингредиента и второго ингредиента в отношении 50:50 по массе в экструдер для формования с последующим формованием из расплава так, чтобы диаметр волокон составлял 30 D (9 денье), где упомянутый первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного и флуоресцентного пигмента родамина В (Rhodamine B), имеющего красную окраску, к 95% по массе полиамидной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием, и упомянутый второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе инфракрасного пигмента с зеленой внешней окраской, который поглощает инфракрасные лучи в ближнем инфракрасном диапазоне, к 95% по массе полиамидной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Для достижения другой цели функциональное волокно для защиты от подделки по настоящему изобретению отличается тем, что его получают приготовлением композитных волокон с поперечным сечением сдвоенного типа путем плавления и формования маточной смеси, по меньшей мере, двух видов, получаемой путем примешивания функционального пигмента к смолам, которые отличаются друг от друга точкой плавления, с последующей термообработкой при температуре термической деформации упомянутых смол.

На данный момент в качестве упомянутых пигментов можно применять, по меньшей мере, один пигмент, выбранный из окрашенных пигментов, флуоресцентных пигментов, инфракрасных пигментов. Следовательно, для отображения можно получать разный цвет в зависимости от длины волны (падающего) света.

Упомянутые смолы можно получать, применяя, по меньшей мере, одну смолу, выбранную из сложного полиэфира, нейлона, полипропилена, полиэтилена и полиуретана.

Упомянутая маточная смесь состоит из двух видов, первой маточной смеси и второй маточной смеси, температура плавления которых отличается, и упомянутую первую маточную смесь и упомянутую вторую маточную смесь можно готовить с применением одинаковых смол или разных смол.

Путем загрузки маточной смеси двух видов или более в каждый экструдер для формования и путем плавления и формования волокна через одно сопло можно получать упомянутое композитное волокно таким образом, чтобы оно имело поперечное сечение сдвоенного типа.

Упомянутую первую маточную смесь и упомянутую вторую маточную смесь загружают в каждый экструдер для формования и затем плавят и формуют их через одно сопло, тем самым делая возможным производство волокна, имеющего поперечное сечение сдвоенного типа.

Функциональному волокну для защиты от подделки можно придавать специальный профиль, производя монофиламентную нить с помощью штапелирования упомянутого композитного волокна, получаемого плавлением и формованием с последующей термообработкой при температуре термической деформации упомянутых смол, или путем формования смеси упомянутых композитных волокон с проведением скручивания при постоянной длине и термообработки при температуре термической деформации упомянутых смол с последующим штапелированием волокна для получения монофиламентной нити.

Волокно отличается тем, что упомянутый специальный профиль представляет собой профиль "C"-типа, "O"-типа или "S"-типа.

Благоприятные эффекты

Способ производства волокна со специальным профилем согласно настоящему изобретению можно обеспечить путем производства монофиламентной нити штапелированием композитного волокна сдвоенного типа, представляющего собой два близко соединенных компонента, с последующей термообработкой при температуре термической деформации; или путем формования смеси упомянутых композитных волокон с проведением скручивания при постоянной длине и термообработки с последующим коротким штапелированием волокна для получения монофиламентной нити и т.п.; и в отличие от волокна с обычным профилем монофиламентную нить, производимую таким способом, можно получать "C"-типа, "O"-типа или "S"-типа, для того, чтобы в случае примешивания ее к бумаге или листу в небольшом количестве эффект для защиты от подделки был высоким.

Ее также можно применять в качестве элемента защиты от подделки, а также для идентификации подлинности бумаги, поскольку защитное волокно (которое означает волокно, замаскированное в очень небольших количествах в виде функционального волокна среди волокон, которые являются компонентом бумаги) с различными функциональными свойствами, такими как видимая окраска и флуоресцентная окраска, характер поглощения инфракрасных лучей, обнаруживается при наблюдении в видимых лучах, ультрафиолетовых лучах или инфракрасных лучах короткой монофиламентной нити, изготовленной из композитного волокна сдвоенного типа по настоящему изобретению, при добавлении ее минимального количества к бумагам.

Лучший вариант осуществления изобретения

Упомянутое функциональное волокно для защиты от подделки согласно настоящему изобретению получают формованием из расплава композитного волокна сдвоенного типа, представляющего собой два соединенных компонента, с примешиванием к волокну специального пигмента.

А именно, первый ингредиент композитных волокон готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя специальный пигмент к крошке из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием,

и второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя специальный пигмент к крошке из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием,

и каждую из упомянутых маточных смесей первого ингредиента и второго ингредиента плавят и подвергают формованию, получая при этом функциональное волокно для защиты от подделки.

Упомянутое формование из расплава маточной смеси первого ингредиента и второго ингредиента осуществляют путем загрузки первого ингредиента (при отношении 10-90 по массе) и второго ингредиента (при отношении 90-10 по массе) в экструдер для формования с последующим формованием из расплава таким образом, чтобы диаметр волокон составлял 3~60 D, получая при этом функциональное волокно.

В качестве упомянутого высокомолекулярного синтетического материала первого ингредиента и второго ингредиента, из которых состоят композитные волокна, применяют сложный полиэфир, нейлон, полипропилен, полиэтилен и полиуретан, которые в состоянии плавиться и подвергаться формованию.

Высокомолекулярный синтетический материал первого ингредиента и второго ингредиента, из которых состоят упомянутые композитные волокна, можно применять с учетом того, что первый ингредиент и второй ингредиент являются одинаковыми или разными в зависимости от характера смешивания со специальным пигментом.

Хотя окрашенные пигменты, флуоресцентные пигменты, инфракрасные пигменты и т.п. применяются в виде специального пигмента, примешиваемого к высокомолекулярному синтетическому материалу первого ингредиента и второго ингредиента, из которых состоят композитные волокна, возможно, что монофиламентная нить имеет различный эффект в видимых лучах, ультрафиолетовых лучах, инфракрасных лучах и т.п., благодаря примешиванию к высокомолекулярному синтетическому материалу первого ингредиента и второго ингредиента разного специального пигмента.

И упомянутый эффект заключается в том, что монофиламентная нить воспроизводит видимую окраску и флуоресценцию ультрафиолетовых лучей, или монофиламентная нить воспроизводит видимую окраску и флуоресценцию инфракрасных лучей, или монофиламентная нить воспроизводит флуоресценцию ультрафиолетовых лучей и поглощение инфракрасных лучей, или монофиламентная нить воспроизводит видимую окраску и поглощение инфракрасных лучей, или монофиламентная нить воспроизводит флуоресценцию ультрафиолетовых лучей коротковолнового диапазона и флуоресценцию ультрафиолетовых лучей длинноволнового диапазона.

Вместо примешивания специального пигмента непосредственно к высокомолекулярному синтетическому материалу первого ингредиента или второго ингредиента упомянутых композитных волокон, после процесса формования из расплава возможно введение специального пигмента способом крашения и пигментирования. Например, первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя специальный пигмент к высокомолекулярному синтетическому материалу с последующим нагреванием и перемешиванием; второй ингредиент готовят, ничего не добавляя к высокомолекулярному синтетическому материалу; и упомянутый первый ингредиент и второй ингредиент смешивают и формуют из расплава, получая при этом монофиламентную нить; и после проведения процесса крашения и пигментирования вводят специальный пигмент.

Функциональное волокно из композитного волокна, получаемого упомянутым способом, можно применять в качестве элемента защиты от подделки или для идентификации подлинности, или применять, примешивая монофиламентную нить при производстве бумаги после ее изготовления, или применять, диспергируя ее в смолах при производстве пластикового листового материала, или применять, нанося на поверхность конкретных продуктов путем диспергирования ее в растворе для нанесения.

Продукты, на которые композитное волокно нанесено упомянутым способом, будут применяться в качестве элемента защиты от подделки и для идентификации подлинности продуктов, поскольку защитное волокно с различными функциональными свойствами обнаруживается при наблюдении в видимых лучах, ультрафиолетовых лучах или инфракрасных лучах.

Далее подробно описывается настоящее изобретение.

Как описано выше, настоящее изобретение относится к функциональному волокну для защиты от подделки, которое проявляет функциональные свойства благодаря примешиванию специальных пигментов к композитным волокнам сдвоенного типа, в которых соединены два компонента, где волокно может обладать функциональными свойствами, которые состоят в установлении визуального отличия, излучении флуоресцентных цветов и поглощении инфракрасных лучей благодаря применению в каждом компоненте волокон окрашенных пигментов, флуоресцентных пигментов, инфракрасных пигментов и т.п. с различным суммарным показателем.

Композитные волокна сдвоенного типа - составляющий элемент настоящего изобретения можно производить с помощью обычных, хорошо известных в данной области способов, и для облегчения иллюстрации с помощью терминов «первый ингредиент» и «второй ингредиент» описываются два компонента.

Если схематично представить боковое поперечное сечение таких композитных волокон сдвоенного типа, волокно является круглым по форме и площади, а форма его правой и левой сторон сечения может быть разной. Также первый ингредиент и второй ингредиент, соответствующие каждому компоненту левой и правой стороны, состоят из одинаковых или значительно отличающихся комбинаций, и упомянутую комбинацию можно выбирать в зависимости от свойств специального пигмента, примешиваемого к волокнам.

Предпочтительно, чтобы функциональное волокно из двух компонентов по настоящему изобретению плавилось, поскольку его готовят из высокомолекулярного синтетического материала и примешиваемого и диспергируемого специального пигмента с последующим формованием из расплава. Для такого формования из расплава предпочтительным является термопластичный высокомолекулярный синтетический материал, который плавится при нагревании до высокой температуры и отверждается при возвращении к низкой температуре, и такой материал может включать в себя сложный полиэфир, нейлон, полипропилен, полиэтилен, полиуретан и т.п.

В случае применения первого ингредиента и второго ингредиента, отличающихся друг от друга, предпочтительно для формования из расплава выбирать те материалы, которые имеют превосходную взаиморастворимость в первом ингредиенте и втором ингредиенте и поверхностные адгезивные свойства.

Для того чтобы придать композитным волокнам по настоящему изобретению функциональные свойства, для примешивания следует применять обычный пигмент и специальный пигмент. Хотя такой пигмент, помимо окрашенных пигментов, флуоресцентных пигментов, инфракрасных пигментов и т.п., может применяться без ограничения, предпочтительно применять те, чья теплостойкость является превосходной до такой степени, что их свойства в точке плавления высокомолекулярных синтетических материалов, выбранных для получения волокон, не изменяются.

Хотя не существует ограничений в отношении окрашенного пигмента, применяемого для придания окрасок композитным волокнам по настоящему изобретению, предпочтительно можно применять те пигменты, чья теплостойкость и характер смешивания или совместимость с высокомолекулярным синтетическим материалом для получения волокон является превосходной.

В качестве флуоресцентных пигментов для придания композитным волокнам по настоящему изобретению функциональных свойств можно применять флуоресцентный материал, такой как Kalcoseads, Kalcomins, Kalcozeans, Rhodamines (родамины) и Lumogens (люмогены); он представляет собой пигмент с внешней окраской, который излучает флуоресценцию, аналогичную внешней окраске.

Предпочтительно выбирать и применять флуоресцентный материал из групп оксидов металлов, таких как Sr(PO₂)Cl:Eu (синее излучение), Zn₂GeO₂:Mn (зеленое излучение), Y₂O₂S:Eu (красное излучение) и т.п., которые излучают различную флуоресценцию, а их внешняя окраска имеет незаметный цвет, например белый цвет.

Для создания эффекта защиты от подделки, который является основной целью настоящего изобретения, флуоресцентный пигмент можно проиллюстрировать дополнительными подробностями, как указано ниже; большинство флуоресцентных материалов обычно имеет любые окраски или белую окраску в видимом свете и воспроизводит флуоресцентные свойства при облучении светом коммерчески доступной ультрафиолетовой лампы с длиной волны 365 нм. Однако некоторые специальные флуоресцентные материалы воспроизводят флуоресцентные свойства при облучении ультрафиолетовыми лучами только длинноволнового диапазона или ультрафиолетовыми лучами только коротковолнового диапазона.

Например, флуоресцентные материалы, которые облучают ультрафиолетовыми лучами длинноволнового диапазона (365 нм), могут включать в себя материал торговой марки Lumilux CD-702 (зеленый цвет, 520 нм) компании Honeywell company и материалы торговой марки D-034 (не совсем желтый цвет, 507 нм), IPO-13 (красный цвет, 620 нм), IPO-15 (оранжевый цвет, 590 нм), IPO-19 (синий цвет, 450 нм) компании DAYGLO's company, и химические композиции: Y₂O₂S:Eu (красный цвет), Zn₂GeO₄:Mn (зеленый цвет), 3(Ba,Mg)_0,8Al₂O₃:Eu:Mn (зеленый цвет), BaMg₂Al₁₉O₂₇:Eu (синий цвет). С другой стороны, флуоресцентные материалы, которые облучают ультрафиолетовыми лучами коротковолнового диапазона (254 нм) могут включать в себя, например, материал торговой марки Lumilux CD-770 (зеленый цвет, 530 нм) компании Honeywell company и торговой марки IPO-18 (зеленый цвет, 530 нм) компании DAYGLO's company, и химические композиции Zn₂SiO₄:Mn (зеленый цвет), CaY_0,8Tb_0,1AlO₄ (зеленый цвет, US 2006/0055307A1). Следовательно, функциональные свойства можно максимально увеличивать путем дифференцированного применения упомянутого пигмента в первом ингредиенте и втором ингредиенте волокон.

Хотя инфракрасный пигмент для придания функциональных свойств композитным волокнам по настоящему изобретению не ограничивается, для применения могут быть предпочтительными те пигменты, чья теплостойкость является превосходной до такой степени, что их свойства в точке плавления высокомолекулярных синтетических материалов, выбранных для получения волокон, не изменяются, и предпочтительно можно применять средство, поглощающее инфракрасные лучи, такой как имминиевое соединение, диимминиевое соединение, аминиевое соединение, полиметиновое соединение и фталоцианиновое соединение.

Продукты в виде упомянутого инфракрасного пигмента, например, представляют собой материал Эполайт 1117 (компонент: тетракисамминий, цвет: коричневый, длина волны максимального поглощения: 1071 нм), Эполайт 3045 (компонент: дитиолен никеля, цвет: темно-серый, длина волны максимального поглощения: 1097 нм) компании Epolin company, США, и IR-820 (компонент: Ploymethine, цвет: зеленый, длина волны максимального поглощения: 820 нм) компании Nippon chemical, Япония, который можно применять при смешивании с высокомолекулярным материалом для получения волокон и который имеет превосходную теплостойкость.

В настоящем изобретении можно обеспечить получение композитных волокон сдвоенного типа благодаря примешиванию окрашенных пигментов, флуоресцентных пигментов, инфракрасных пигментов и т.п. к высокомолекулярному синтетическому материалу первого ингредиента и второго ингредиента с последующим формованием из расплава, и функциональные свойства, такие как визуальный эффект, флуоресцентный эффект и эффект в инфракрасных лучах от монофиламента в одну нитку по-разному воспроизводятся в зависимости от условий смешивания.

Например, если волокна получают с добавлением окрашенного пигмента к первому ингредиенту и с добавлением невидимого флуоресцентного пигмента ко второму ингредиенту, функциональный эффект проявляется таким образом, что цвет окрашенного пигмента воспроизводится в видимых лучах, и окраска света, излучаемого с помощью флуоресцентного пигмента, воспроизводится в ультрафиолетовых лучах.

В качестве еще одного примера, если волокна получают с добавлением инфракрасного пигмента к первому ингредиенту и с добавлением окрашенного флуоресцентного пигмента ко второму ингредиенту, функциональный эффект проявляется таким образом, что в видимых лучах воспроизводится цвет волокон, содержащих окрашенный флуоресцентный пигмент, в ультрафиолетовых лучах воспроизводится цвет окрашенного флуоресцентного пигмента, и в инфракрасных лучах воспроизводится черный цвет, вызванный поглощением инфракрасных лучей.

Такой функциональный эффект может по-разному воспроизводиться в зависимости от параметров объединения первого ингредиента, второго ингредиента и специального пигмента, из которых состоят волокна. Следующий пример приведен для более подробной иллюстрации настоящего изобретения, однако настоящее изобретение (не) ограничивается указанным примером.

Пример 1

Пример относится к способу производства, при котором функциональное волокно воспроизводит синий цвет в видимых лучах и красную флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона.

Для получения композитных волокон сдвоенного типа получают первый ингредиент в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного пигмента фталоцианинового синего (Phthalocyanine Blue, C.I. 74160), имеющего синий цвет, к 95% по массе полиэфирной (основной компонент: полиэтилентерефталат с точкой плавления: 259°C) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Также получают второй ингредиент в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 3% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании Wooksung Chemical company; торговая марка: PANAX RED PKS-225, длина волны излучаемого света: 520 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего красную флуоресценцию в ультрафиолете коротковолнового и длинноволнового диапазона, к 97% по массе полиэфирной (основной компонент: полиэтилентерефталат с точкой плавления: 259°C) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Полученную маточную смесь, состоящую из первого ингредиента и второго ингредиента, взятых в отношении 50:50 по массе, загружают в экструдер для формования и затем плавят и формуют таким образом, что диаметр волокна составляет 30 D (около 9 денье). Композитные волокна сдвоенного типа, полученные по упомянутому способу, штапелируют длиной 5 D для изготовления монофиламентной нити и затем в небольшом количестве примешивают ее во время процедуры производства бумаг.

Пример 2

Пример относится к способу производства, при котором в видимых лучах функциональное волокно воспроизводит синий цвет на половине боковой поверхности волокон и желтый цвет на другой половине боковой поверхности волокон.

Первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного пигмента фталоцианинового синего (Phthalocyanine Blue, C.I. 74160), имеющего синий цвет, к 95% по массе полиэфирной (такой же, как в примере 1) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Второй ингредиент подобно первому ингредиенту также готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 7% по массе окрашенного желтого диазопигмента (Disazo yellow, C.I. 21096), имеющего желтый цвет, к 93% по массе полиэфирной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Другой процесс осуществляют так же, как в примере 1.

Пример 3

Пример относится к способу производства, при котором функциональное волокно воспроизводит красный цвет в видимых лучах, красную флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона и зеленую флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона.

Первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного и флуоресцентного пигмента родамина В (Rhodamine B, C.I. Basic Violet 10), имеющего красный цвет, к 95% по массе полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 250°C) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Второй ингредиент подобно первому ингредиенту также готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании Honeywell company; торговая марка: Lumilux CD-770, длина волны излучаемого света: 520 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего зеленую флуоресценцию в ультрафиолете коротковолнового диапазона, к 95% по массе полиамидной крошки с последующим нагреванием и перемешиванием.

Другой процесс осуществляют так же, как в примере 1.

Пример 4

Пример относится к способу производства, при котором функциональное волокно воспроизводит белый цвет в видимых лучах, красный цвет в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона и зеленую флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона.

Первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании DAYGLO's company; торговая марка: IPO-19, длина волны излучаемого света: 450 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего синюю флуоресценцию в ультрафиолете коротковолнового диапазона, к 95% по массе полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 250°C) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Второй ингредиент также готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании DAYGLO's company; торговая марка: IPO-18, длина волны излучаемого света: 530 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего зеленую флуоресценцию в ультрафиолете длинноволнового диапазона, к 95% по массе полиэфирной (такой же, как в примере 1) крошки с последующим нагреванием и перемешиванием.

Другой процесс осуществляют так же, как в примере 1.

Пример 5

Пример относится к способу производства, при котором функциональное волокно воспроизводит не совсем белый цвет в видимых лучах, красный цвет в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона и черный цвет в диапазоне инфракрасных лучей путем поглощения инфракрасных лучей.

Первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 3% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании Wooksung chemical company; торговая марка: PANAX RED PKS-225, длина волны излучаемого света: 520 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего красную флуоресценцию в ультрафиолете длинноволнового и коротковолнового диапазона, к 97% по массе полиэфирной (такой же, как в примере 1) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе инфракрасного пигмента (приобретенного у компании Epolin company; торговая марка: Эполайт 1117, компонент: тетракисамминий, длина волны излучаемого света: 1071 нм), имеющего коричневую внешнюю окраску и поглощающего инфракрасные лучи в близком инфракрасном диапазоне, к 95% по массе полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 250°C) крошки с последующим нагреванием и перемешиванием.

Другой процесс осуществляют так же, как в примере 1.

Пример 6

Пример относится к способу производства, при котором функциональное волокно воспроизводит красный цвет в видимых лучах и черный цвет в инфракрасном диапазоне путем поглощения инфракрасных лучей.

Первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного и флуоресцентного пигмента родамина В (Rhodamine B, CI. Basic Violet 10), имеющего красный цвет, к 95% по массе полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 250°C) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе инфракрасного пигмента (приобретенного у компании Nippon gunpowder company, торговая марка: IR-820, компонент: полиметин, длина волны излучаемого света: 820 нм), имеющего зеленую внешнюю окраску и поглощающего инфракрасные лучи в близком инфракрасном диапазоне, к 95% по массе полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 250°C) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Другой процесс осуществляют так же, как в примере 1.

Пример 7

Пример относится к способу производства, при котором функциональное волокно воспроизводит синий цвет в видимых лучах, красный цвет в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона и черный цвет в инфракрасном диапазоне путем поглощения инфракрасных лучей.

Первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 3% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании Wooksung chemical company; торговая марка: PANAX RED PKS-225, длина волны излучаемого света: 520 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего красную флуоресценцию в ультрафиолете длинноволнового и коротковолнового диапазона, к 97% по массе полиэфирной (такой же, как в примере 1) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Второй ингредиент готовят, ничего не добавляя к полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 250°C) крошке из высокомолекулярного синтетического материала.

Упомянутый первый ингредиент и второй ингредиент смешивают и формуют из расплава с получением монофиламентной нити, и дополнительно осуществляют процесс окрашивания части нейлона. Процесс окрашивания осуществляют с помощью известного в данной области способа. Красящий раствор готовят путем разбавления 10 г кислотного синего AS (торговая марка: Indo; производитель: компания Mohita dye chem. company), кислотного красителя из группы синего цвета, в 200 г воды, доводя затем pH до 5 с помощью муравьиной кислоты. Монофиламентную нить погружают в полученный красящий раствор и нагревают при 80°C в течение 30 минут для пигментирования, затем промывают водой и сушат.

Другой процесс осуществляют так же, как в примере 1.

Функциональные свойства и визуальный эффект функциональных волокон, полученных в упомянутых примерах, приведены ниже в таблице 1.

Таблица 1   Цвет в видимых лучах Цвет, излучаемый в ультрафиолетовых лучах Поглощение света в инфракрасных лучах     Коротковолновый
диапазон Длинноволновый диапазон   Пример 1 синий красный - Пример 2 сечение волокон (левое/правое) синий/желтый     Пример 3 красный зеленый красный - Пример 4 - синий зеленый - Пример 5 - красный черный Пример 6 пурпурно-красный красный черный Пример 7 синий красный -

Чтобы достичь другой цели настоящего изобретения, функциональное волокно для защиты от подделки можно производить, получая композитные волокна с поперечным сечением сдвоенного типа, путем плавления и формования маточной смеси, состоящей, по меньшей мере, из двух видов, полученных при смешивании функционального пигмента со смолами, которые отличаются друг от друга точкой плавления, с последующей термообработкой при температуре термической деформации упомянутых смол.

Здесь температура термической деформации означает экспериментально измеряемую температуру, при которой высокомолекулярный материал деформируется при повышении температуры с постоянной скоростью по мере приложения к высокомолекулярному материалу постоянной нагрузки.

Далее приводится подробное описание функциональных волокон, получаемых согласно другой цели настоящего изобретения.

Композитные волокна сдвоенного типа - составляющий элемент настоящего изобретения - можно получать с помощью обычных, хорошо известных в данной области способов; их можно получать путем плавления и формования маточной смеси двух видов или более, приготовленной примешиванием функционального пигмента, по меньшей мере, к одной смоле, температура плавления которой при прохождении через одно сопло отличается таким образом, что волокна имеют поперечное сечение, относящееся к сдвоенному типу (типу side by side). Волокна с поперечным сечением сдвоенного типа, полученные упомянутым способом, поддаются деформации, такой как изгиб или скручивание и т.п., поскольку при нагревании до температуры термической деформации упомянутых смол и охлаждении смолы вытягиваются и сжимаются в соответствии с физическими свойствами смол, включая температуру плавления и молекулярную массу. Следовательно, применяя упомянутое свойство, согласно настоящему изобретению можно получать волокна конкретной формы.

Более конкретно, в случае применения смол одинакового вида, волокна получают с применением смол, которые имеют более высокую температуру плавления, чем смолы первой маточной смеси, и смол, которые имеют более низкую температуру плавления, чем смолы второй маточной смеси, и полученные волокна закручивают монофиламентную нить. При термообработке благодаря разнице в сжатии и удлинении волокна изгибаются в направлении компонента второй маточной смеси.

Также волокна, полученные путем объединения смол разного вида в виде первой маточной смеси и второй маточной смеси, соответственно изгибаются благодаря разнице в сжатии и удлинении в зависимости от характера плавления каждого высокомолекулярного материала.

В настоящем изобретении предпочтительно, чтобы упомянутые смолы имели соответствующий характер плавления. Для упомянутого формования из расплава предпочтительно, чтобы из упомянутых смол, подходящих для применения, по меньшей мере, одна была выбрана из сложного полиэфира, нейлона, полипропилена, полиэтилена и полиуретана, которые плавятся при нагревании до высокой температуры и отверждаются при возвращении к низкой температуре.

Также для воспроизведения визуального эффекта или эффекта, регистрируемого с помощью устройства, предпочтительно добавлять в композитные волокна функциональный пигмент. В качестве упомянутого функционального пигмента можно применять, по меньшей мере, один пигмент, выбранный из окрашенного пигмента, флуоресцентного пигмента и инфракрасного пигмента, и такой функциональный пигмент излучает разный цвет в зависимости от длины волны (падающего) света. Для процесса формования содержание пигмента выбирают без ограничений, в пределах, не дающих побочного эффекта, поскольку такое волокно не применяется в материалах для одежды или тканях.

Более конкретно, применяют упомянутую маточную смесь, получая первую маточную смесь и вторую маточную смесь из двух видов смол, отличающихся по температуре плавления, тем самым обеспечивая получение волокон с двумя компонентами. Упомянутую первую маточную смесь и вторую маточную смесь можно получать из одинаковых или разных смол. Упомянутые композитные волокна можно производить с поперечным сечением сдвоенного типа, загружая в каждый экструдер для формования, по меньшей мере, две маточных смеси, с последующим плавлением и формованием смеси через одно сопло.

А именно, сечение композитных волокон сдвоенного типа, полученных с применением двух видов маточной смеси, может быть приблизительно любой формы, выбранной из круга, треугольника, четырехугольника, овала, и поверхность и форма левой и правой боковой поверхности могут быть отформованы по-разному. Их также можно получать одинаковыми или разными, объединяя первый ингредиент и второй ингредиент, соответствующие левому и правому ингредиенту.

В случае применения разной смолы для первого ингредиента и второго ингредиента для формования из расплава предпочтительно выбирают те, которые имеют превосходную взаиморастворимость в первом ингредиенте и втором ингредиенте и адгезивные свойства на поверхности раздела.

А именно, упомянутую первую маточную смесь и упомянутую вторую маточную смесь загружают в каждый экструдер для формования и затем плавят и формуют смесь через одно сопло, тем самым делая возможным производство волокна с поперечным сечением сдвоенного типа.

Функциональное волокно для защиты от подделки получают со специальным профилем, получая монофиламентную нить штапелированием упомянутого композитного волокна, полученного плавлением и формованием с последующей термообработкой при температуре термической деформации упомянутых смол; или путем формования смеси упомянутых композитных волокон с проведением скручивания волокон постоянной длины и термообработки при температуре термической деформации упомянутых смол, и последующего штапелирования волокна для получения монофиламентной нити.

Упомянутый специальный профиль может представлять собой профиль "C"-типа, "O"-типа или "S"-типа.

Далее следует подробное описание способа производства волокна конкретной формы согласно настоящему изобретению. Способ производства функционального волокна для защиты от подделки, предназначенный для достижения другой цели настоящего изобретения, может состоять из двух вариантов осуществления изобретения в соответствии с формой получаемых волокон, как следует ниже.

Первый вариант осуществления изобретения включает в себя следующие стадии:

a) получение маточной смеси, по меньшей мере, двух видов путем добавления функционального пигмента к смолам, которые имеют отличающиеся друг от друга точки плавления;

b) получение композитных волокон с поперечным сечением сдвоенного типа путем формования из расплава упомянутой маточной смеси, по меньшей мере, двух видов;

c) изготовление из упомянутых волокон монофиламентной нити путем штапелирования с постоянной длиной;

d) охлаждение после термообработки при температуре термической деформации упомянутых смол;

Монофиламентную нить, производимую упомянутым способом, можно получать в виде "C"-типа или "O"-типа.

Второй вариант осуществления включает в себя следующие стадии:

a) получение маточной смеси, по меньшей мере, двух видов путем добавления функционального пигмента к смолам, которые отличаются друг от друга точкой плавления;

b) получение композитных волокон с поперечным сечением сдвоенного типа путем формования из расплава упомянутой маточной смеси, по меньшей мере, двух видов;

c) формирование крутки, подлежащей закручиванию, путем смешивания и заправки упомянутых композитных волокон с последующим изготовлением скрученного пучка;

d) охлаждение после термообработки при температуре термической деформации упомянутых смол;

e) изготовление из упомянутых композитных волокон, сформированных круткой, монофиламентной нити путем штапелирования с постоянной длиной.

Монофиламентную нить, производимую упомянутым способом, можно получать в виде "S"-типа.

Более предпочтительно, упомянутая маточная смесь состоит из первой маточной смеси и второй маточной смеси двух видов, которые отличаются температурой плавления, и упомянутую первую маточную смесь и вторую маточную смесь можно получать, применяя одинаковые или разные смолы.

Способ производства волокна со специальным профилем согласно настоящему изобретению можно обеспечить путем производства монофиламентной нити штапелированием композитного волокна сдвоенного типа, представляющего собой два близко соединенных компонента, с последующей термообработкой при температуре термической деформации первого ингредиента и второго ингредиента; или путем формования смеси упомянутых композитных волокон с проведением скручивания при постоянной длине и термообработки с последующим штапелированием волокна для получения монофиламентной нити и т.п. после деформации специальной формы.

Монофиламентную нить, производимую таким способом, можно получать в форме "C"-типа, "O"-типа или "S"-типа и т.п., не похожего на профиль обычного волокна. Для получения упомянутой монофиламентной нити предпочтительно применять после штапелирования волокно длиной до 3~15 мм, однако не ограничиваясь данным диапазоном.

В объем настоящего изобретения также включены изделия для защиты от подделки, которые получают благодаря примешиванию к бумаге или листовому материалу небольшого количества монофиламентной нити специальной формы по настоящему изобретению, объединяя ее с идентичной формой, или, по меньшей мере, двумя формами.

А именно, в объем настоящего изобретения включена бумага с многоцветными узкими полосками для защиты от подделки, которую получают, объединяя процесс получения бумаги с добавлением в основу бумаги упомянутой монофиламентной нити; и изделия для защиты от подделки, которые получают путем смешивания упомянутой монофиламентной нити с синтетической смолой с последующим формованием или экструдированием смолы.

Волокно такого специального профиля может давать различные эффекты благодаря объединению первой маточной смеси и второй маточной смеси, которые получают смешиванием смол, составляющих волокна, и функционального пигмента с последующей термообработкой смеси, и далее следует подробное описание настоящего изобретения с помощью приводимого ниже примера, однако объем настоящего изобретения никак не ограничивается описанным ниже примером.

Пример 8

В примере 8 волокна специальной формы относятся к "C"-типу, а данный пример относится к способу производства, при котором функциональное волокно воспроизводит синий цвет в видимых лучах и красную флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона.

Для получения композитных волокон сдвоенного типа первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного пигмента фталоцианинового синего (Phthalocyanine Blue, C.I. 74160), имеющего синий цвет, к полиэфирной (полиэтилентерефталат, точка плавления: 260°C) крошке из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

И второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 3% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании Wooksung Chemical company; торговая марка: PANAX RED PKS-225, длина волны излучаемого света: 520 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего красную флуоресценцию в ультрафиолете коротковолнового и длинноволнового диапазона, к полиэфирной (полиэтилентерефталат, точка плавления: 210°C) крошке из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Полученную маточную смесь, состоящую из первого ингредиента и второго ингредиента, взятых в отношении 50:50, загружают в экструдер для формования и затем плавят и формуют таким образом, что диаметр волокон составляет 30 D (около 9 денье).

Полученные композитные волокна нарезают на куски длиной 5D. Загружают их в нагревательную камеру, нагревают до 130°C, оставляют в течение 30 минут и затем охлаждают до комнатной температуры.

Пример 9

В примере 9 волокна специальной формы относятся к "O"-типу, а данный пример относится к способу производства, при котором функциональное волокно в видимых лучах воспроизводит синий цвет на одной половине боковой поверхности волокон и желтый цвет на другой половине боковой поверхности волокон.

Первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании DAYGLO's company; торговая марка: IPO-19, длина волны излучаемого света: 450 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего синюю флуоресценцию в ультрафиолете коротковолнового диапазона, к полиэфирной (полиэтилентерефталат, точка плавления: 210°C) крошке из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании DAYGLO's company; торговая марка: IPO-18, длина волны излучаемого света: 530 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего зеленую флуоресценцию в ультрафиолете длинноволнового диапазона, к полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 215°C) крошке из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Полученную маточную смесь, состоящую из первого ингредиента и второго ингредиента, взятых в отношении 70:30, загружают в экструдер для формования и затем плавят и формуют таким образом, что диаметр волокон составляет 30 D (около 9 денье).

Полученные композитные волокна разрезают на куски длиной 5 D. Загружают их в нагревательную камеру, нагревают до 150°C, оставляют в течение 30 минут и затем охлаждают до комнатной температуры.

Пример 10

В примере 10 волокна специальной формы относятся к "S"-типу, а данный пример относится к способу производства, при котором функциональное волокно воспроизводит красный цвет в видимых лучах, красную флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона и зеленую флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона.

Первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного и флуоресцентного пигмента родамина В (Rhodamine B, C.I. Basic Violet 10), имеющего красный цвет, к полиамидной (Нейлон 66, точка плавления: 250°C) крошке из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Второй ингредиент подобно первому ингредиенту готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании Honeywell company; торговая марка; Lumiluxt CD-770, длина волны излучаемого света: 520 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего зеленую флуоресценцию в ультрафиолете коротковолнового диапазона, к полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 215°C) крошке с последующим нагреванием и перемешиванием.

Полученную маточную смесь, состоящую из первого ингредиента и второго ингредиента, взятых в отношении 60:40, загружают в экструдер для формования и затем плавят и формуют таким образом, что диаметр волокна составляет 30 D (около 9 денье).

30 нитей (стренг) композитных волокон, полученных упомянутым способом, превращают в одну смешанную пару и скручивают до образования крутки с четырьмя оборотами на 1 см. Загружают ее в камеру, нагревают до 150°C, оставляют в течение 30 минут и затем охлаждают до комнатной температуры. Затем смешанную нить разрезают на куски по 5 D и распускают пряди.

Пример 11

В примере 11 волокна специальной формы относятся к "S"-типу сдвоенной нити (стренги), а данный пример относится к способу производства, при котором функциональное волокно воспроизводит не совсем белый цвет в видимых лучах, красный цвет в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона и черный цвет в диапазоне инфракрасных лучей благодаря поглощению инфракрасных лучей.

Первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 3% по массе флуоресцентного пигмента (приобретенного у компании Wooksung chemical company; торговая марка: PANAX RED PKS-225, длина волны излучаемого света: 520 нм), имеющего белую внешнюю окраску и воспроизводящего красную флуоресценцию в ультрафиолете длинноволнового и коротковолнового диапазона, к полиэфирной (полиэтилентерефталат, точка плавления: 260°C) крошке из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе инфракрасного пигмента (приобретенного у компании Epolin company; торговая марка: Эполайт 1117, компонент: тетракисамминий, длина волны излучаемого света: 1071 нм), имеющего коричневую внешнюю окраску, который поглощает инфракрасные лучи в ближнем инфракрасном диапазоне, к полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 215°C) крошке из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

Смешанную пару, состоящую из 15 нитей (стренг) композитных волокон, полученных упомянутым способом, превращают в три смешанные пары с взаимным пересечением трех нитей (стренг) и скручивают до образования крутки в шесть оборотов на 1 см. Их загружают в камеру, нагревают до 150°C, оставляют в течение 30 минут и затем охлаждают до комнатной температуры. Затем их разрезают на куски длиной 5 D и распускают пряди.

Функциональные свойства и визуальный эффект функциональных волокон, полученных в примерах, приведены ниже в таблице 2.

Таблица 2   Тип волокон Окраска в видимых лучах Окраска в ультрафиолетовых
лучах Поглощение света в инфракрасных лучах       Коротковолновый диапазон Длинноволновый
диапазон   Пример 8 С-тип синий красный - Пример 9 О-тип - синий зеленый - Пример 10 S-тип красный зеленый красный - Пример 11 Сдвое-нный S-тип - красный черный

Промышленная применимость

Монофиламентную нить сдвоенного типа, полученную по упомянутому способу, можно применять в виде различных способов, таких как способ примешивания при производстве бумаги, способ диспергирования монофиламентной нити в смолах при производстве пластикового листового материала, способ присоединения к поверхности конкретных продуктов путем диспергирования монофиламентной нити в растворе для нанесения покрытия и способ применения в виде функциональной нити с применением филаментной нити, и монофиламентную нить применяют в качестве элемента для установления подлинности конкретного продукта, требующего охраны, такого как банкнота, паспорт, чек и ценная бумага.

Настоящее изобретение относится к текстильным волокнам и касается функционального волокна для защиты от подделки. Волокно проявляет функциональные свойства благодаря примешиванию к композитным волокнам сдвоенной формы специальных пигментов. Функциональные волокна двухкомпонентной структуры состоят из высокомолекулярного синтетического материала и обладают свойствами, которые воспроизводятся волокнами в виде цвета при освещении ультрафиолетовыми лучами благодаря пигментам с видимой или флуоресцентной окраской, или благодаря поглощающим свойствам инфракрасных пигментов; волокнами, получаемыми путем примешивания окрашенных пигментов, флуоресцентных пигментов, инфракрасных пигментов к каждой смоле с последующим формованием упомянутой смеси из расплава или с последующей обработкой волокон. Волокна имеют свойства для защиты от подделки благодаря примешиванию их в виде монофиламентной нити, которую получают штапелированием волокон к бумаге, смолам из высокомолекулярных материалов или средствам для нанесения покрытий. Изобретение позволяет получить эффективное волокно для защиты от подделки и идентификации подлинности конкретного продукта, требующего охраны, такого как банкнота, долговое обязательство, паспорт, удостоверение личности. 8 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Волокно для защиты от подделки, которое представляет собой композитное волокно сдвоенного типа из двух соединенных друг с другом компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг,
где упомянутое волокно для защиты от подделки получают путем нагревания и смешивания первого ингредиента и второго ингредиента в форме крошки, изготовленной из высокомолекулярного синтетического материала, для формования из расплава с последующим внесением специального пигмента с помощью способа крашения.

2. Волокно для защиты от подделки, которое представляет собой композитное волокно сдвоенного типа из двух соединенных друг с другом компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят во время процедуры изготовления бумаг,
где упомянутое волокно для защиты от подделки получают путем приготовления маточной смеси для формования из расплава, которую получают, добавляя специальный пигмент к любому из первого ингредиента и второго ингредиента в форме крошки, изготовленной из высокомолекулярного синтетического материала, с последующим нагреванием и перемешиванием, и путем нагревания и смешивания упомянутой маточной смеси с другим ингредиентом для формования из расплава с последующим внесением специального пигмента с помощью способа крашения.

3. Волокно для защиты от подделки по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый высокомолекулярный синтетический материал первого ингредиента и второго ингредиента, из которых состоят композитные волокна, выбран из сложного полиэфира, нейлона, полипропилена, полиэтилена и полиуретана, которые могут плавиться и подвергаться формованию.

4. Волокно для защиты от подделки по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что в упомянутом высокомолекулярном синтетическом материале первого ингредиента и второго ингредиента, из которых состоят композитные волокна, применяется высокомолекулярный синтетический материал, в котором первый ингредиент и второй ингредиент являются одинаковыми или разными в зависимости от характера примешивания специального пигмента.

5. Волокно для защиты от подделки по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый специальный пигмент, примешиваемый к высокомолекулярному синтетическому материалу первого ингредиента и второго ингредиента, из которых состоят композитные волокна, представляет собой окрашенные пигменты, флуоресцентные пигменты, инфракрасные пигменты и т.п., и монофиламентная нить может иметь различный эффект в видимых лучах, ультрафиолетовых лучах, инфракрасных лучах и т.п., благодаря примешиванию к высокомолекулярному синтетическому материалу первого ингредиента и второго ингредиента разного специального пигмента.

6. Волокно для защиты от подделки, которое представляет собой композитное волокно сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг,
где упомянутое волокно для защиты от подделки можно получать таким образом, что половина боковой поверхности воспроизводит синий цвет, и другая половина боковой поверхности воспроизводит желтый цвет, путем загрузки каждой маточной смеси первого ингредиента и второго ингредиента, взятых в отношении 50:50 по массе, в экструдер для формования с последующим формованием из расплава таким образом, что диаметр волокон составляет 30 D (9 денье), где упомянутый первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного пигмента фталоцианинового синего (C.I. 74160), имеющего синий цвет, к 95% по массе полиэфирной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием, и упомянутый второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 7% по массе окрашенного пигмента - желтого диазокрасителя (C.I. 21096), имеющего желтый цвет, к 93% по массе полиэфирной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

7. Волокно для защиты от подделки, которое представляет собой композитное волокно сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг,
где упомянутое волокно для защиты от подделки можно получать таким образом, чтобы в видимых лучах воспроизводился красный цвет, в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона воспроизводился флуоресцентный красный цвет, и в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона воспроизводился флуоресцентный зеленый цвет, путем загрузки каждой маточной смеси первого ингредиента и второго ингредиента, взятых в отношении 50:50 по массе, в экструдер для формования с последующим формованием из расплава таким образом, чтобы диаметр волокон составлял 30D (9 денье), где упомянутый первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного и флуоресцентного пигмента родамина В (C.I. Basic Violet 10), имеющего красный цвет, к 95% по массе полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 250°С) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием, и упомянутый второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента с белой внешней окраской, который воспроизводит флуоресцентный зеленый цвет в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона, к 95% по массе полиамидной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

8. Волокно для защиты от подделки, которое представляет собой композитное волокно сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг,
где упомянутое волокно для защиты от подделки можно получать таким образом, чтобы в видимых лучах воспроизводился белый цвет, в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона воспроизводился красный цвет, и в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона воспроизводился флуоресцентный зеленый цвет, путем загрузки каждой маточной смеси первого ингредиента и второго ингредиента, взятых в отношении 50:50 по массе, в экструдер для формования с последующим формованием из расплава таким образом, чтобы диаметр волокон составлял 30D (9 денье), где упомянутый первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента с белой внешней окраской, который воспроизводит флуоресцентный синий цвет в ультрафиолетовых лучах коротковолнового диапазона, к 95% по массе полиамидной (Нейлон 6, точка плавления: 250°С) крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием; и упомянутый второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе флуоресцентного пигмента с белой внешней окраской, который воспроизводит флуоресцентный зеленый цвет в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона, к 95% по массе полиэфирной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

9. Волокно для защиты от подделки, которое представляет собой композитное волокно сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг,
где упомянутое волокно для защиты от подделки можно получать таким образом, что в видимых лучах воспроизводится не совсем белый цвет, в ультрафиолетовых лучах длинноволнового диапазона воспроизводится красный цвет, и в диапазоне инфракрасных лучей воспроизводится черный цвет, путем загрузки каждой из маточных смесей первого ингредиента и второго ингредиента, взятых в отношении 50:50 по массе, в экструдер для формования с последующим формованием из расплава таким образом, что диаметр волокон составляет 30D (9 денье), где упомянутый первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 3% по массе флуоресцентного пигмента с белой внешней окраской, который воспроизводит флуоресцентный красный цвет в ультрафиолетовых лучах коротковолнового и длинноволнового диапазонов, к 97% по массе полиэфирной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием; и упомянутый второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе инфракрасного пигмента с коричневой внешней окраской, который поглощает инфракрасные лучи в ближнем инфракрасном диапазоне, к 95% по массе полиамидной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

10. Волокно для защиты от подделки, которое представляет собой композитное волокно сдвоенного типа из двух соединенных компонентов, получают в виде монофиламентной нити и вводят ее во время процедуры изготовления бумаг,
где упомянутое волокно для защиты от подделки можно получать таким образом, чтобы в видимых лучах воспроизводился красный цвет, в ультрафиолетовых лучах воспроизводился красный цвет, и в диапазоне инфракрасных лучей воспроизводился черный цвет, путем загрузки каждой маточной смеси первого ингредиента и второго ингредиента, взятых в отношении 50:50 по массе, в экструдер для формования с последующим формованием из расплава таким образом, чтобы диаметр волокон составлял 30D (9 денье), где упомянутый первый ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе окрашенного и флуоресцентного пигмента родамина В, имеющего красный цвет, к 95% по массе полиамидной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием; и упомянутый второй ингредиент готовят в виде маточной смеси для формования из расплава, добавляя 5% по массе инфракрасного пигмента, имеющего зеленую окраску, который поглощает инфракрасные лучи в ближнем инфракрасном диапазоне, к 95% по массе полиамидной крошки из высокомолекулярного синтетического материала с последующим нагреванием и перемешиванием.

11. Функциональное волокно для защиты от подделки, отличающееся тем, что его производят, получая композитные волокна с поперечным сечением сдвоенного типа путем плавления и формования маточной смеси, по меньшей мере, двух видов, получаемых примешиванием функционального пигмента к смолам, которые отличаются друг от друга точкой плавления, с последующей термообработкой при температуре термической деформации упомянутых смол.

12. Волокно для защиты от подделки по п.11, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один упомянутый функциональный пигмент выбран из окрашенных пигментов, флуоресцентных пигментов, инфракрасных пигментов таким образом, что он воспроизводит разную окраску в зависимости от длины волны света.

13. Волокно для защиты от подделки по п.12, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна из упомянутых смол, подходящих для применения, выбрана из сложного полиэфира, нейлона, полипропилена, полиэтилена и полиуретана.

14. Волокно для защиты от подделки по п.13, отличающееся тем, что упомянутая маточная смесь состоит из двух видов: первой маточной смеси и второй маточной смеси, отличающихся по температуре плавления, и упомянутую первую маточную смесь и упомянутую вторую маточную смесь можно готовить, применяя одинаковую смолу или разную смолу.

15. Волокно для защиты от подделки по п.11, отличающееся тем, что упомянутое композитное волокно получают таким образом, что оно имеет поперечное сечение сдвоенного типа, путем загрузки маточной смеси двух видов или более в каждый экструдер для формования и путем плавления и формования ее через одно сопло.

16. Волокно для защиты от подделки по п.14, отличающееся тем, что упомянутую первую маточную смесь и упомянутую вторую маточную смесь загружают в каждый экструдер для формования и затем плавят и формуют ее через одно сопло, чтобы получить волокно с поперечным сечением сдвоенного типа.

17. Волокно для защиты от подделки по любому из пп.15 или 16, отличающееся тем, что упомянутое функциональное волокно для защиты от подделки обладает специальным профилем, путем производства монофиламентной нити с помощью штапелирования упомянутого композитного волокна, подвергаемого плавлению и формованию с последующей термообработкой при температуре термической деформации упомянутых смол, или путем формования смеси упомянутых композитных волокон с проведением скручивания при постоянной длине и термообработки при температуре термической деформации упомянутых смол с последующим штапелированием волокна и получением монофиламентной нити.

18. Волокно для защиты от подделки по п.17, отличающееся тем, что упомянутый специальный профиль представляет собой "С"-тип, "O"-тип или "S"-тип.