专利名称：多成份特征物质纤维及其制作方法由于全球数据网络引发不断增长的国际商贸，对防伪安全文件、卡类、证件等的需 求近年来不断激增。银行和金融机构不断地寻求方法保护和鉴证文件，以应付层出不穷的 骗取财产、证件、信用卡及金钱的欺诈手段。目前为人所熟知的是在各种文件之中加入光学 敏感材料使得其发亮、发荧光或不同波长的光从而易于被识别。这些释放的光可能在可见 光范围也可以在不可见光范围。还有比较常见的方法是将两种或更多的不同着色剂如颜料、染料或紫外反应材 料，加入纤维或纱线之中，但是这些活跃的材料会对对方的激发频率发生可见的反应，例如 在紫外线照射下，颜料反射(虽然微弱)颜色。还有比较常见的方法是在特征物质纤维中 加入光敏添加物，可对单一刺激发光来源产生可见的反应。这些防伪标志物或特征物质一些美国专利有所描述，如专利号为7，256，398的美 国专利、公开号为2005/0178841的美国专利和专利号为6，832，783的美国专利，描述了一 些光学方式和一种装置，用于对货币、流通票据、护照、遗嘱等文件的分类、编码及鉴证。美 国专利5，108，820号，美国专利5，336，552号，和美国专利5，382，400号表现了多成份纤维 构成。多成份纤维可拥有非常规形状(例如多刺状)，在美国专利5，277，976，5，057，368和 5，069，970中有所描述。还有比较常见的方法是用不同聚合物生产纤维或织品，如美国专利5，108，820 号；而美国专利5，069，970号则描述了对各种不同形状纤维的使用。还有比较常见的是把 无机的材料例如钇氧化物和钙氟化物加入特征物质。有机化合物用作特征物质的材料包括 天然的荧光矿物。某些有机颜料在紫外线之下发生反应从而产生可以辨识的波长。将不同材料或特征物质共存，提供了一种更高安全程度的方式，现有的处理方式 使他们之间由于不相容而产生了问题。可是，当不相容的材料在生产和使用环境中相互接 触，自然的反应发生了(有时缓慢地)，最终减少或者破坏了其中至少一种材料的预期效 力。为了提供安全的产品，这种接触应该避免。某些常用的包含特征物质纤维会被拥有一 定技术和经验的剽窃者复制，使得其他人遭受损失和伤害。
为了改善文件的安全和鉴证手段，本发明的目的是提供一种多成分特征物质纤维 及其制作方法，从而保障使用者的安全。本发明的另外的一个目的是使纤维中有第一和第二个特征物质，在某一特定波长 的光源照射下，每一种特征物质反射出不同波长的光能。本发明的另外的一个目的是纤维中有至少两个区域，每一区域包含一种不同的特 征物质，避免它们之间的化学不相容从而减少或破坏他们的效力。本发明的另外的一个目的是特征物质纤维包含有一个外部的鞘和一个内部的核， 分别包含不同的特征物质。本发明的另外的一个目的是提供一个可从截面观测到的有公司标识的特征物质 纤维，包含一个或更多不同的内核。本发明进一步的目标是提供一种制造上述特征物质纤维的方法，当应用在各种物 品上时可以轻易的鉴定。为了实现上述目的，本发明所述的多成份特征物质纤维，包含有两个沿纤维长度 方向平行排列的聚合物区域，第一区域和第二区域，每个区域各包含一种互不相同的光学 功能的特征物质，当遇到不同的刺激光源，不同的特征物质会发出可以辨别的不同光学信号。一种特征物质可以是无机化合物，而另一种是有机化合物，两种活跃的光学材料 被不同聚合物成分的细丝包含并互相隔离，从而避免或减轻发生化学反应。本发明可以是 一条单独的纤维，活跃的光学物质散布其中或被隔离在不同的聚合物结构或区域之中。本发明比之前的优势在于，从鉴定的角度提高了钞票或其他重要文件的隐蔽和安 全性。额外增加的对第二种刺激光源的反应增加了防伪性。应用两种活跃的光学材料，在 周围光线之下显现白色或者不可见光更增加了特征物质的隐秘性。将两种光学上不兼容的 光学材料用不同的聚合物结构或细丝分隔、纳入在同一特征物质纤维之中提高了伪造的障 碍，因为这种多成分的纤维制造工艺是难以复制的。将两种特征物质用不同的聚合物结构 的分隔克服了它们化学不兼容的天然特性，此特性通常会被用于实现向上转换(将次波长 转换成肉眼可见的波长)及向下转换(将超波长转换成肉眼可见的波长)的反应。虽然各种不同的多区纤维都可以制作出每区包含一种特征物质，较好的形式是特 征物质纤维包括内核和外鞘的形式。内核和外鞘形式另外一种替代方式是，内核部分包含 多个、相互隔离的内核、外面以鞘围绕，从横截面看，可以形成标志、设计、名称。较好的制造方式是在生产一个特征物质纤维时以常规生产内核和外鞘的方式冲 压出两个不同的聚合物。一个区域由常规聚合材料结合一种特征物质形成外鞘；第二区域 是内核部分，包含另一种不同的特征物质，由此最终形成了拥有外鞘和内核的特征物质纤 维。所述多成份特征物质纤维，第一种特征物质与第二种化学上互不兼容。所述多成份特征物质纤维，第一种特征物质含有机材料，第二种含无机材料。所述多成份特征物质纤维，第一种特征物质含有荧光原子团，第二种特征物质含 有钇氧化物。所述多成份特征物质纤维，第一种特征物质可含有以下任一种有机材料荧光原 子团，例如光敏色素、核黄素，同位素标志、以及天然地形成的荧光矿物。所述多成份特征物质纤维，第二种特征物质可含有以下任一种无机材料氧化物、 硫化物、硒化物、商化物或锌的矽酸盐、镉、锰、铝，矽，或各种的稀有的地球金属。一种多成份特征物质纤维的制作方法，包括以下步骤a.选定第一个特征物质；b.选定第二个特征物质；c.将第一个特征物质放置在第一个聚合物内；d.将第二个特征物质放置在第二个聚合物内；并且e.第一个聚合物为外鞘，第二个聚合物作为内核标志，组成一条纤维。所述多成份特征物质纤维的制作方法，形成所述内核标志包括了形成一个英文字母的步骤。所述多成份特征物质纤维的制作方法，形成所述内核标志包括了形成数个英文字 母的步骤。所述多成份特征物质纤维的制作方法，形成所述内核标志包括了形成一个设计图 案的步骤。所述多成份特征物质纤维的制作方法，包括了选择含有氧化物的聚对苯二甲酸乙 二醇酯作为第一特征物质的步骤。所述多成份特征物质纤维的制作方法，包括了选择含有荧光原子团的聚对苯二甲 酸乙二醇酯作为第二特征物质的步骤。所述多成份特征物质纤维的制作方法，包括了形成一个纤维外鞘区域。所述多成份特征物质纤维的制作方法，包括了形成一个纤维内核区域。图1示出了一种特征物质纤维，包含一个内核区域和一个外鞘区域；图2示出了另外一种特征物质纤维由两个并行的区域构成；图3示出了另外一种特征物质纤维，其内核和外鞘两圆的边“相切”；图4示出了两个区域特征物质纤维的另外一种表现形式；图5示出了一种多刺状形式的双区特征物质纤维；图6示出了另一种多刺状形式的双区特征物质纤维；图7示出了特征物质纤维的另外一种表现形式，一个外鞘区域包含多个内核区 域；图8示出了一种特征物质纤维的截面视图，其外鞘区域内的三个内核形成的公司标志。
当使用两种或多种聚合束，很多防伪的应用成为可能。防伪安全功能的独特组合 是为数众多的。这些组合中可以包括分子标记、大众辨识标记、量子光子标记、DNA标记、有 机及无机材料等。这些组合可以被用作形成复杂的防伪特质，第一种特征物质是读取第二 和/或第三种特征物质的“钥匙”。各种组合的验证方式可以层出不穷。例如，一个大众辨识标记被电子感应器读出后，自动“打开”第二个电子感应器，用 来寻找光谱中特定的向上或向下转换的峰值信号。如果大众辨识标记没有被第一个感应器 读出，就不会激活第二个。第二个例子是，一种复杂的防伪特征感应器涉及了时间的设定， 第一个电子感应器捕捉发生在十亿分之一秒的峰值，如有机化合物。一旦捕获，一个有内置 延迟启发的电子感应器被打开，用于捕捉一个衰变时间为千分之一秒的无机峰值。唯一方 式可以让无机材料被电子设备“看到”是电子感应器的特殊设计。有机材料的第一次衰变 必须结束从而探测出持续更长衰变的无机材料。混合挤压成型生产技术形成的可能组合数量是巨大的。有可能使纳入的一种在纤 维中处于“休眠”，只在需要时激活。如果看以上的例子中的大众辨识标记，质量指示器被用 作第一电子检测手段，随之而来是向上或向下转换，第二阶段将来有可能改变成植入纤维 中的DNA，只是并未被使用。在数以百万计的钞票受到危害时，无需更换，只需要开动检查设 备去寻找“休眠的物质”。在人类发生错误时也可以应用。如果在一次生产的运行之中，因 为疏忽或者向上转换的材料“耗尽” 了，而纤维仍然进入钞票纸内，数百万的钞票被印成“只 有一种物质的缺陷纤维”，这就提供了二次检测手段，而这些有缺陷的钞票不需要立即从流 通中撤出。显性的防伪安全技术也可以加入混合挤压成型生产技术。在考虑把显性技术纳入 的候选材料时，光变材料、变色材料、热变材料都是潜在的选择。根据混合挤压的纤维数量， 这些选择可以各种组合结合在一起。以上的描述及举例是为了达到说明的目的，并不限制权利请求的范围。
本发明公开了一种多成分特征物纤维及其制作方法，当多成分特征物质纤维被用于如土地证件、货币、护照等高价值的文件，特征物质纤维及其使用方式提供了更强的安全防伪能力。所述多成分特征物质纤维拥有最少两个隔离的区域，每个区域含有一个不同的特征物质，当他们被引发时会释放不同波长的光。特征物质可以包含常用的无机或有机的化合物，使用可以被挤压而成的聚合材料在纤维处理过程生产而成。第一个区域是一个纤维外鞘包含一种特征物质，第二区域或内部区域或内核可以用相同或不同的特征物质形成由字母组成的公司标志。纤维或含有纤维的文件可以通过常用的方式进行鉴证。
多成份特征物质纤维及其制作方法
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