光(温)致变色材料的合成及其在防伪纸中的应用研究

光(温)致变色材料的合成及其在防伪纸中的应用研究

论文题目: 光(温)致变色材料的合成及其在防伪纸中的应用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 制浆造纸工程

作者: 郝晓秀

导师: 杨淑蕙

关键词: 可逆温致变色材料,稀土配合物,微胶囊,涂布纸,防伪纸,荧光光谱,防伪涂料

文献来源: 天津科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近年来,由于防伪技术的不断发展以及新材料的不断开发,为我国造纸工业的纸张防伪领域提供了全新的发展机遇。化学防伪领域是防伪领域最基础的技术之一,在防伪领域占据相当重要的位置。因此,对防伪新材料的合成及其在纸张上的应用研究具有非常重要的意义。 本论文第一部分首先进行了可逆温致变色材料合成及应用研究。针对当前无碳复写纸和传真纸都是不可逆微胶囊产品在造纸工业的应用,并且是一次性使用,国内造纸工业尚无可逆变色微胶囊应用的报道。本文分别以十四醇、十六醇和十八醇为溶剂,以内酯型化合物热敏红为隐色染料,以双酚A为显色剂,制备了变色温度分别为36.0~39.5℃,44.5~46.5℃51.0~53.5℃的可逆温致变色材料。通过大量实验表明:可逆温致变色材料中隐色染料、显色剂、溶剂三组份的最佳配比分别为1∶4∶30(十四醇)、1∶3∶40(十六醇)、1∶2∶20(十八醇),并利用红外谱图分析了可逆温致变色材料可能的变色机理。为了增强可逆温致变色材料的耐老化性能,本文采用相分离法和界面聚合法合成低温(100℃以下)可逆温致变色微胶囊,通过实验选择最优微囊化工艺,包括囊心的最佳配制比例、最佳壁材囊心比的确定以及诸多影响因素的研究,并对其进行了微胶囊化,研究了可逆温致变色材料及其微胶囊制品的耐疲劳性、抗氧化性以及对酸、碱、溶剂等化学环境的稳定性,从而扩展了可逆温致变色微胶囊材料在纸张防伪领域的应用。 鉴于目前国内外可逆温致变色材料大多在油墨或油漆中使用,本文将合成的可逆温致变色微胶囊材料应用于纸料体系和涂布纸涂料体系,并对防伪纸的防伪变色机理及留着机理进行系统研究,测定了防伪纸张的纸页性能、防伪涂布纸的印刷性能以及其防伪性能。将低温可逆温致变色微胶囊应用于纸料体系和纸张涂料体系制成温致变色防伪纸,填补了国内可逆低温温致变色防伪纸张的空白。 本论文第二部分对稀土配合物光致变色材料进行了合成及应用研究。稀土有机配合物发光是无机发光、有机发光和生物发光研究的交叉学科,有着重要的理论研究意义及实际应用研究价值。针对目前光致变色材料在纸张上的应用仅限于纸张的后加工处理—防伪油墨在钞票以及有价证券等中的印刷应用,本论文对光致变色稀土配合物的合成进行了研究,包括配体种类的选择、稀土与各配体的最佳比例以及配合物的稳定性等,并利用荧光光谱图定量测定了稀土配合物光致变色材料及其在防伪纸中的应用的防伪性能,从而扩展了稀土配合物光致变色材料在纸张防伪领域的应用性能。 鉴于目前国内外稀土配合物光致变色材料大多在油墨或油漆油性介质中

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 文献综述

1.1 可逆温致变色材料的合成及其微胶囊化

1.1.1 可逆温致变色材料的定义及其研究意义

1.1.2 可逆温致变色材料的种类及其变色机理

1.1.3 三种可逆温致变色材料的综合性能比较

1.1.4 可逆温致变色材料的研究现状及发展趋势

1.1.5 微胶囊技术

1.2 光致变色材料的合成

1.2.1 光致变色材料的定义及其研究意义

1.2.2 光致变色化合物的种类

1.2.3 光致变色反应机理

1.2.4 稀土配合物的能量传递及光致发光

1.3 防伪纸张及其分类

1.3.1 水印防伪纸

1.3.2 安全线防伪纸

1.3.3 磁性防伪纸

1.3.4 加彩色纤维与荧光纤维以及特种纤维的防伪纸

1.3.5 防伪油墨技术

1.3.6 含有偶氮偶合组分的防伪纸

1.3.7 防复印纸防伪技术

1.3.8 利用生物防伪技术的防伪纸

1.3.9 利用核防伪技术的防伪纸

1.3.10 利用全息防伪技术的防伪纸

1.3.11 添加非纤维特殊物质的防伪纸

1.3.12 利用结构防伪技术的防伪纸

1.3.13 利用特种设备制造的防伪纸

1.4 我国纸张防伪技术的发展前景

1.5 国内外防伪纸张的发展方向

1.6 本论文的研究内容及目的

第二章 可逆温致变色材料的合成及其微胶囊化

2.1 引言

2.1.1 可逆温致变色材料

2.1.2 微胶囊技术

2.2 实验部分

2.2.1 实验原料

2.2.2 主要实验仪器

2.2.3 实验过程

2.3 结果和讨论

2.3.1 有机类可逆温致变色材料的合成

2.3.2 微胶囊合成工艺正交试验分析

2.3.3 微胶囊产品与未微胶囊化的温致变色材料的耐溶剂、耐酸碱性能比较

2.3.4 可逆温致变色材料的微胶囊化机理

2.4 结论

第三章 温致变色材料在纸料体系中的应用

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验原料及助剂

3.2.2 主要实验仪器

3.2.3 实验过程

3.2.4 扫描电镜观察

3.3 结果和讨论

3.3.1 不同温致变色材料加入量对纸张性能指标的影响

3.3.2 不同助剂及助剂用量对纸张性能的影响

3.3.3 老化实验:

3.3.4 温致变色防伪纸的防伪机理

3.4 结论

第四章 可逆温致变色材料在涂布防伪纸中的应用

4.1 引言

4.2 实验原料及方法

4.2.1 原纸

4.2.2 温致变色材料

4.2.3 其他原料

4.2.4 主要实验仪器

4.2.5 防伪涂布纸色差的评价

4.3 实验结果和讨论

4.3.1 原纸性能的测定结果

4.3.2 温致变色涂布纸涂布颜料体系的配制

4.3.3 粘合剂的确定

4.3.4 助剂的选择

4.3.5 温致变色涂料配制

4.3.6 温致变色涂布防伪纸的质量指标及其防伪性能

4.4 结论

第五章 光致变色材料的合成

5.1 引言

5.1.1 光致变色材料的定义及其研究意义

5.1.2 稀土配合物的能量传递及光致发光

5.1.3 稀土配合物光致变色材料研究的意义

5.2 实验与分析方法

5.2.1 实验原料

5.2.2 主要实验仪器

5.2.3 几种稀土配合物的合成方法

5.2.4 稀土配合物的荧光相对强度及荧光光谱的测定方法

5.3 结果和讨论

5.3.1 稀土配合物的荧光发射光谱

5.3.2 影响稀土配合物合成的因素

5.4 结论

第六章 光致变色材料在纸料体系中的应用研究

6.1 引言

6.2 实验部分

6.2.1 实验原料及助剂

6.2.2 实验方法及主要实验仪器

6.2.3 主要实验仪器

6.2.4 实验过程

6.3 结果和讨论

6.3.1 特种光致变色功能材料体系的制备

6.3.2 不同填料加入量对纸张性能指标的影响

6.3.3 不同助剂及助剂用量对纸张性能的影响

6.3.4 助留剂对防伪纸中光致变色材料(填料)留着率的影响

6.3.5 光致变色防伪纸的防伪机理

6.3.6 扫描电镜观察防伪纸中功能材料的留着情况

6.4 结论

第七章 光致变色涂布防伪纸及防伪性能研究

7.1 引言

7.2 实验原料及方法

7.2.1 原纸

7.2.2 光致变色功能材料

7.2.3 其他原料

7.2.4 主要实验仪器

7.2.5 防伪涂布纸荧光相对强度及荧光光谱的测定

7.2.6 涂布颜料粒度分布测定

7.3 实验结果和讨论

7.3.1 光致变色功能材料颜料体系的配制

7.3.2 粘合剂的确定

7.3.3 助剂的选择

7.3.4 光致变色涂料配制

7.3.5 光致变色涂布防伪纸的防伪特性

7.3.6 颜料配比变化对光致变色涂布防伪纸各性能的影响

7.4 结论

第八章 防伪纤维防伪纸的研究

8.1 引言

8.1.1 防伪纤维概述

8.1.2 防伪纤维在造纸中的应用

8.1.3 荧光纤维和温致变色纤维的制备方法

8.2 实验部分

8.2.1 实验原料、药品及仪器

8.2.2 实验过程

8.3 结果与讨论

8.3.1 纤维长度分布

8.3.2 不加助剂的纤维留着

8.3.3 助留剂对防伪纤维留着情况的影响

8.3.4 防伪纤维用量对防伪纸纸页性能的影响

8.5 结论

第九章 全文结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的主要论文

致谢

发布时间: 2007-01-10

参考文献

  • [1].新型力致变色材料的设计、合成及应用[D]. 王毅.吉林大学2016

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