[发明专利]一种高强度磁性纸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性纸张的制造方法，特别涉及一种高强度磁性纸的制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，各种各样的假冒伪略产品层出不穷。票据、产品包装、书法绘画等特殊纸制品可为伪造者带来巨大的利润，因此不惜利用各种尖端的新技术(例如计算机图形处理软件、彩印、高精度扫描、数字化印刷等)来仿造，使原有的防伪很容易失去其特有的隐秘性。因此，亟需开发研究各种新型特种高效的防伪技术。CN1609919公开了一种防伪膜内标贴纸及其制备方法和应用，包括表面印有防伪标识层的标纸层、涂覆于防伪标识层上的胶膜层，该胶膜层上具有压纹。克服了现有标贴纸的缺点，并具有完全的防伪功能，无需成型后贴标签。但是所制备的贴纸不耐高温，强度差。CN101381975提供了一种在纸张中表现出可透光性的透明纤维，还提供了该透明纤维的制备方法以及含有这种透明纤维的纸制品。所述透明纤维是对包含以下组成的原料经干法纺丝或湿法纺丝而得到的合成纤维：聚乙烯醇：75-97％，壳聚糖：1-15％，羧甲基纤维素：0.5-10％。同样，所制备的纸张不耐高温，防伪耐久效果差。

磁性纸与其他记录形式相比，最大优点是：在视觉不见的磁层里，贮存有大量有用的记录，具有高度的隐蔽性，而且携带、使用尤为方便、反馈迅速(向机内一插，短短几秒钟内便会有显示或动作)。从保密角度来看，其应用领域将会有更多地拓展，比如生产管理、通讯联络、经营销售、防盗防爆等。目前，制备磁性纸所用的磁性材料大多为铁氧体包括Fe₃O₄(杨欣.细胞腔填充法制备磁性纸研究[D].江南大学，2008.；李海蜂.原位复合法磁性纸张的制备及磁性能研究[D].江南大学，2008.)、γ-Fe₂O₃(唐爱民，张宏伟，陈港等.磁性纳米复合纤维及磁性纸的制备与性能[J].华南理工大学学报(自然科学版)，2009，37(3)：75-80.)、Mn_1-xZn_xFe₂O₄(于刚，段明珠，吕键.细胞内填充法制备磁性纸用纤维[J].上海造纸，2008，39(1)：32-35.)等。而铁氧体材料电阻较小，不耐酸碱，不能透光，而且制备的纸张白度相对较低，在印刷等方面有一定的限制。综上所述，关于采用无机磁性纤维制备高强度，白度高，不导电，透光性能优良的磁性纸张未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种力学性能优良，强度高，不导电，耐酸碱，透光性好，耐高温的带有磁特性的高强度磁性纸的制备方法。按照本发明制备方法制得的纸张因强度高，同时具有磁响应、磁记录等磁特性，可用于票据纸、包装纸、书法纸等需要有特殊身份证明的特种纸制品。本发明在纸张制备过程中不需要特殊的设备，操作简单，易于工业化生产；且磁性为永久性，不易消磁，不易被仿造。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

第一步：磁性无机材料制备

首先，按照摩尔分数将15～33％的Tb₄O₇，20～26％的B₂O₃，10～22％的Ga₂O₃，15～30％的SiO₂，1～2％的SrO，0.5～1％的ZnO，1～2％的NaCl，1～2％的Sb₂O₃称量后放入玛瑙研钵中混合至均匀度大于98％后，形成配合料；

其次，将配合料加入硅钼炉已升温至1400℃的铂金坩埚中，以20℃/分钟的升温速率自1400℃升温至1500～1600℃进行熔制形成玻璃熔体，在熔制温度下保温2～6小时，熔制过程中每隔1小时采用刚玉搅拌棒搅拌1分钟；

最后，将熔制的玻璃熔体浇注于温度为400℃金属磨具中，待试样形状稳定之后，迅速放入500℃的马弗炉中退火，保温3小时后随炉冷却后既得具有磁特性的无机材料；

第二步：磁性无机纤维的制备

首先，将已经制备的有磁特性无机材料使用火枪加热融化后，拉制成直径小于12微米的玻璃丝；

然后，将玻璃丝放入烧杯中，加入2mol/l的HCl，放入到水浴中于60℃下，保温3小时后捞出，得磁性无机纤维；

第三步：磁性纸张制备

首先，按质量份数取4～6份阔叶木浆，加入300～500份蒸馏水中，在500～1000转/分钟的疏解容器中疏解30～50分钟；