BRPI0520336B1

BRPI0520336B1 - Role of security or special role, process of manufacture of safety paper or special role and safety or special document

Info

Publication number: BRPI0520336B1
Application number: BRPI0520336-8A
Authority: BR
Inventors: Garcia Juez Vicente; Baraja Carracedo Javier
Original assignee: Fabrica Nacional De Moneda Y Timbre - Real Casa De La Moneda
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2017-10-17
Also published as: EG26465A; WO2006108886A2; PL1887132T3; US20090020245A1; BRPI0520336A2; CA2603937A1; WO2006108886A3; PT1887132T; EP1887132A2; EP1887132B1

Abstract

papel de segurança ou papel especial, processo de fabricação de papel de segurança ou papel especial e documento de segurança ou especial. consiste na obtenção de um papel de segurança ou papel especial que incorpora pigmentos dentro da pasta do próprio elemento sintético durante a sua manufatura, conferindo propriedades de pigmento ao dito elemento sintético, em que os pigmentos são protegidos contra o ataque de agentes físicos e químicos pelo próprio elemento sintético.

Description

PAPEL DE SEGURANÇA OU PAPEL ESPECIAL, PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE PAPEL DE SEGURANÇA OU PAPEL ESPECIAL E

DOCUMENTO DE SEGURANÇA OU ESPECIAL

DESCRIÇÃO

OBJETIVO DA INVENÇÃO O objetivo da presente invenção refere-se a um papel de segurança ou um papel especial que incorpora elementos sintéticos de alta resistência (fibras, microesferas, . . .) , assim como um documento de segurança manufaturado com o dito suporte.

Esses elementos sintéticos incorporados no papel de segurança ou no papel especial são geralmente dotados de qualidades diferentes, tais como fluorescentes, fosforescentes, luminescentes, com características magnética, etc., em que as características são visíveis a olho nu de modo que tudo pode ser observado sob determinadas condições, tais como sob a luz ultravioleta, sensores magnéticos, etc.

Os elementos sintéticos incorporados pelo papel de segurança ou pelo papel especial proposto pela invenção dotados de tais características conferidas a esses elementos são embutidos dentro deles, de maneira tal que a perda de propriedades inerentes a estes elementos fica mais difícil à medida que o tempo vai passando, resistindo às condições inóspitas às quais os documentos de segurança e especiais são sujeitos, tais como notas de banco ou algo do gênero.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO O uso de documentos de segurança que incorporam fibras fluorescentes e outros elementos sintéticos com respostas diferentes de verificação e de detecção que são introduzidos durante o processo de fabricação de papel de maneira tal que alguns elementos são embutidos dentro do papel enquanto ele é formado são conhecidos no estado da técnica.

Estes elementos, tal no caso da fibra, por exemplo, são manufaturados geralroente em substâncias viscosas ou de poliamida, as quais estão relacionadas com a água, uma vez que elas têm radicais livres de hidrogênio. Estas são, portanto, as substâncias que podem ser facilmente integradas nas dispersões de água, que são base do processo de fabricação de papel, uma vez que as fibras das quais o papel é feito são introduzidas na máquina de fabricação de papel como uma dispersão aquosa que irá formar a folha de papel à medida que a água é extraída. 0 procedimento de manufatura das fibras é executado geralmente mediante a provisão de filamentos extremamente finos em uma linha de extrusão, os quais são cortados até um determinado comprimento.

Determinados pigmentos são adicionados a esse tipo de elementos para conferir a eles as características desejadas de fluorescência, fosforescência, luminescência, magnetismo, etc., sendo que esses pigmentos são aplicados depois da manufatura das ditas fibras, de modo que as ditas fibras são impregnadas superficialmente.

Os pigmentos geralmente utilizados podem ser basicamente de dois tipos, os pigmentos de base inorgânica cuja característica principal é a provisão de uma boa resistência para preservar as propriedades fluorescentes, fosforescentes, luminescentes, magnéticas e outras propriedades, embora por outro lado ofereçam uma intensidade de resposta deficiente. O segundo tipo de pigmentos que podem ser utilizados são pigmentos de base orgânica e eles têm uma resistência ruim, efeitos que duram pouco, mas, no entanto, oferecem uma boa intensidade de resposta. O procedimento de impregnação de elementos sintéticos provê a introdução dos mesmos dentro de tanques de pressão, até que eles fiquem totalmente tingidos pelos pigmentos Esses elementos, a fim de serem incorporados no processo de fabricação de papel, são preparados na forma de uma suspensão de água adicionada ao processo de fabricação de papel, desse modo ficando embutidos dentro do papel em profundidades diferentes que são arranjadas aleatoriamente.

Foi demonstrado que os pigmentos arranjados superficialmente perdem as suas características prematuramente, uma vez que a luz deteriora as suas propriedades muito facilmente, uma vez que eles são protegidos somente pelas fibras possíveis no papel. Além disso, uma vez que esses pigmentos permanecem na superfície, eles podem se deteriorar facilmente pela fricção ou pelo uso aplicado ao papel de segurança no qual eles se encontram.

Desse modo, foi demonstrado que os papéis de segurança que integram elementos com fluorescência, fosforescência, luminescência e outras características perdem tais qualidades com o uso, tornando essas medidas de autenticação e de reconhecimento praticamente inúteis para tais documentos de segurança.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO 0 objetivo da invenção consiste na obtenção de um papel de segurança ou papel especial que, com base na tecnologia previamente mencionada, incorpora internamente elementos sintéticos que são providos com pigmentos, tanto fluorescentes quanto fosforescentes, luminescentes, magnéticos, etc., que conferem aos mesmos características de segurança, em que tais pigmentos são altamente resistentes à remoção de seus próprios elementos sintéticos e que podem ser facilmente integrados no processo de manufatura de um papel de segurança ou um papel especial utilizado para manufaturar documentos de segurança ou documentos especiais tais como notas de banco, letras de câmbio, etiquetas de segurança, etc , Um objetivo adicional da invenção consiste na obtenção do documento de segurança ou especial, quer seja uma nota de banco ou uma letra de câmbio, ou etiqueta de segurança, etc., que tem como um substrato esse papel de segurança ou papel especial que integra elementos sintéticos com as qualidades de ser altamente resistente aos fatores de desgaste do próprio documento sem que as suas características sejam alteradas, Um outro objetivo ainda da invenção é um procedimento aperfeiçoado para incorporar os ditos elementos sintéticos no processo de formação de papel, impedindo o seu endurecimento e, portanto, favorecendo a sua dispersão e integração na pasta de papel. A fim de atingir o objetivo da invenção, é proposto o uso de elementos sintéticos com os pigmentos ou produtos para serem conferidas características singulares, dentro do material do próprio elemento. 0 material do próprio elemento irá proteger o dito pigmento ou produto aplicado à fibra e conferir ao mesmo as características apropriadas de segurança. O pigmento introduzido na pasta para a formação do elemento sintético será protegido pelo material do próprio elemento, impedindo o desgaste pelo atrito, e protegido contra os ataques de agentes físicos e químicos que o documento de segurança pode sofrer, e da luz, de modo que as características incorporadas nos pigmentos sejam mantidas inalteradas com o passar do tempo. O material desses elementos sintéticos que permite integrar os pigmentos na pasta sem a sua deterioração não é viscoso nem de poliamida, mas de polipropileno, e tem a dificuldade de ser um material sem radicais livres de hidrogênio e, portanto, é um produto que não está relacionado com a água que o circunda, isto é, ele não é impregnado na água da solução aquosa no qual se encontra, produzindo o endurecimento dos elementos sintéticos e, portanto, não formando uma dispersão homogênea do mesmo na água.

Uma solução aquosa foi formada, na qual os elementos sintéticos são dispersados sem endurecer, com a adição de agentes dispersantes e/ou penetrantes e/ou supressores de espuma, na proporção apropriada. Isto permite que eles sejam incorporados na solução aquosa de formação de papel, atingindo a dispersão homogênea de tais elementos sintéticos dentro da pasta de papel que está sendo formada, impedindo o endurecimento dos elementos sintéticos.

Essa incorporação homogênea dos elementos sintéticos na pasta de formação de papel ocorre contudo de modo a ser distribuída dentro do papel, o que é comparado ao efeito que é obtido com as fibras viscosas ou de poliamida, mas com um material que não apresenta afinidade com a água.

Um procedimento para incorporar os elementos sintéticos com esse material consiste na obtenção de uma dispersão de água e elementos sintéticos que é agitada continuamente. Agentes dispersantes e/ou agentes penetrantes e/ou agentes supressores de espuma são adicionados a essa dispersão nas proporções apropriadas, impedindo desse modo o endurecimento dos elementos sintéticos. A dispersão é preparada em diversos depósitos de carga e homogeneização antes de ser bombeada ao circuito de produção de papel na máquina. A incorporação desses elementos sintéticos pode ser executada aleatoriamente na pasta inteira de papel que está sendo formada, ou pode ser executada de uma maneira localizada em pontos específicos da pasta de papel, obtendo desse modo tiras longitudinais de elementos sintéticos localizadas em níveis diferentes na espessura do papel com tais elementos, o que aumenta o grau de segurança do documento final obtido desse modo.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A fim de completar a descrição que está sendo feita e para ajudar a obter uma melhor compreensão das características da invenção, de acordo com a realização prática preferida da mesma, ê incorporado como uma parte integrante da dita descrição um jogo de desenhos que são de natureza ilustrativa e não limitadora, e eles representam o seguinte: a Figura 1 mostra uma seção ampliada do papel que incorpora esse tipo de elementos sintéticos em sua pasta, tal como aquele mostrado na invenção, a Figura 2 representa igualmente uma seção ampliada do papel que incorpora os elementos sintéticos da invenção em tiras, a Figura 3 representa um diagrama esquemãtico dos tanques para a preparação da solução aquosa de elementos sintéticos antes de ser introduzida na máquina de fabricação de papel.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS A Figura 1 mostra uma realização de um papel de segurança ou papel especial (3) com os elementos sintéticos integrados em sua pasta, neste caso na forma de fibras (1} da invenção, da mesma maneira que em uma realização tradicional do estado da técnica, apesar do fato que essas fibras são feitas de polipropileno, que não apresenta nenhuma afinidade com a água, de modo que tais fibras não são endurecidas nem retidas superficialmente no próprio papel, mas não distribuídas aleatoriamente dentro do papel formado. A Figura 2 é um variante da realização de um papel de segurança ou papel especial (3) em que os elementos sintéticos da invenção, neste caso outra vez na forma de fibras (1' podem ser integrado em tiras (4) por meio de técnicas de inserção controlada para a inserção de tais fibras dentro do papel durante a sua manufatura, controlando a profundidade em que as ditas tiras de fibras são introduzidas, de modo que elas permaneçam superficialmente ou embutidas dentro do papel formado desse modo. A Figura 3 representa um diagrama esquemático para o procedimento de preparação de uma solução aquosa de elementos sintéticos, em que eles são condicionados inicialmente dentro de uma dispersão aquosa em um tanque (5), no qual uma quantidade de agentes dispersantes e/ou penetrantes e/ou supressores de espuma é condicionada em uma quantidade adequada, assim como os elementos sintéticos e a base aquosa para a suspensão dos mesmos, sendo que a dita suspensão é agitada. A dispersão preparada desse modo passa então através de uma etapa de homogeneização (6) e é então dosada por meio de bombas apropriadas (7} para a entrada na máquina de fabricação de papel (8) para que os ditos elementos sintéticos sejam integrados ' en masse1 ou de uma maneira controlada.

REALIZAÇÃO PRÁTICA DA INVENÇÃO

Os exemplos de produtos dispersantes podem incluir POLI SAL® da BASF ou AMP-90® da ANGUS. O POLISAL® é uma solução aquosa de um poliacrilato de sódio amarelado com uma densidade aproximada de 1,3 g/cm3, o qual é um produto muito ativo para a dispersão e o refinamento dos pigmentos utilizados na indústria de papel, especialmente para pigmentos de revestimento. O agente dispersante AMP-90® é uma solução aquosa de 2-amino-2-metil-l-propanol. Esse agente dispersante é incolor, com uma viscosidade relativamente baixa, e permanece líquido a temperaturas muito baixas, tal como -37°C, o que permite a manipulação fácil e adequada em usinas industriais. Esse produto é um agente dispersante muito eficiente para pigmentos em tintas de plástico e, como um sal de ácido graxo, um emulsificante em sistemas de água-líquido sem misturação. Ele também confere estabilidade de pH, pouco odor e propriedades anticorrosivas, e deve até mesmo aumentar a aceitação de corantes universais. A densidade desse produto é de 0,949 g/cm3 a 25°C.

Como um produto penetrante, pode ser mencionado o NOPCOWET LO®, que é uma mistura sinérgica de umectantes e detergentes tensoativos tais como o fosfato de alquila e o sal de potássio, os quais, no processo de alvejamento alcalino, facilitam a impregnação uniforme do alvejante na pasta inteira a ser tratada, facilitando a eliminação dos compostos cerosos que revestem as fibras. Devido ao seu efeito detergente, ele carrega consigo a sujeira nas fibras.

Como um produto supressor de espuma, pode ser mencionado o AFRANIL MG® da BASF, que é uma mistura de compostos de hidróxidos alifáticos em uma emulsão aquosa. Ele tem uma densidade de aproximadamente 0,960 g/cm3 e um pH de aproximadamente 9. Esse produto tem um bom efeito de aeração para as misturas nas quais é introduzido, com a vantagem que as impurezas repelentes de água não se acumulam, isto ê, ele tem um efeito dispersante.

Testes de fabricação de papel de segurança foram realizados, em que os elementos sintéticos da invenção foram introduzidos 1 en masse' na forma de fibras com uma característica fluorescente, em comparação com o papel de segurança com fibras viscosas ou de poliamida tal como executado no estado da técnica conhecido. Esses papéis de segurança foram sujeitados a diversos testes a fim de verificar a estabilidade das características de fluorescência das fibras com resultados espetaculares. Esses testes são basicamente de três tipos· o primeiro consiste na sujeição desses papéis de segurança a ácidos, o segundo na sujeição dos mesmos à ação de detergentes, e o terceiro na sujeição dos mesmos a situações extremas de calor e luz.

Como um exemplo, é incluída uma tabela comparativa de fibras com resposta fluorescente.

TESTAR EXECUTADO COM FIBRAS FLUORESCENTES

Os resultados são claramente a favor do papel da invenção.

As diferenças podem variar de acordo com a cor do pigmento ou o tipo de resposta esperado, mas sempre com uma melhoria em relação ao estado da técnica atual.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Papel de segurança ou papel especial (3), que incorpora elementos sintéticos feitos de polipropileno, que são resistentes ao desgaste do dito papel, os ditos elementos sintéticos sendo visíveis a olho nu ou sob luz ultravioleta ou por sensores magnéticos adequados para detectar os ditos elementos sintéticos, caracterizado pelo fato de que os pigmentos de segurança são incluídos na própria pasta do elemento sintético durante sua fabricação, de tal forma que os elementos sintéticos protegem os pigmentos contra o ataque de agentes físicos e químicos e contra os efeitos danosos tendo uma longa duração no tempo, e sendo que os pigmentos de segurança são fluorescentes, fosforescentes, luminescentes ou magnéticos.

2. Papel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os elementos sintéticos são incorporados aleatoriamente em todo o papel.

3. Papel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os elementos sintéticos são incorporados na polpa de papel de uma maneira localizada em pontos específicos da polpa do papel obtendo-se tiras longitudinais.

4. Papel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os elementos sintéticos têm o formato de fibras (1).

5. Processo de fabricação de papel de segurança ou papel especial, incorporando elementos sintéticos de alta resistência, os ditos elementos sintéticos sendo visíveis a olho nu ou sob luz ultravioleta, conforme definidos na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os elementos sintéticos são feitos de polipropileno e são preparados antes de sua introdução no processo de fabricação de papel por meio de uma dispersão aquosa que os contém, na presença de agentes dispersantes e/ou de penetração e/ou antiespumante, e sendo que os pigmentos de segurança são introduzidos na pasta do próprio elemento sintético durante sua fabricação para proteger os pigmentos.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dispersão dos elementos sintéticos é incorporada homogeneamente na polpa de papel durante seu processo deformação.

7. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dispersão dos elementos sintéticos é incorporada à polpa de papel de uma maneira controlada, formando tiras ou fitas onde os ditos elementos sintéticos se acumulam.

8. Documento de segurança ou especial, caracterizado pelo fato de que é fabricado por impressão sobre um papel de segurança ou um papel especial, conforme definido na reivindicação 1 e fabricado por um processo conforme definido na reivindicação 5 ou 6.