一种含有非晶纤维的防盗安全纸及制备非晶纤维的方法与流程

本技术属于材料，具体涉及一种含有非晶纤维的防盗安全纸，以及制备该防盗安全纸所采用的非晶纤维的方法。

背景技术：

1、信息安全是任何国家都必须十分重视的问题，是一个不容忽视的国家安全战略。随着我国经济的飞速发展，越来越多的公司和机构在发展的同时，也都面临着纸质文件丢失泄露其商业机密风险。不仅如此，敌对势力或非法组织运用各种手段窃取政治、军事、经济、科学技术等方面的秘密信息，政府、军队和公司如何保证信息安全成为了急需解决的问题。如今有很多涉密的或重要的纸质文件在没有授权的情况下是不允许带出保密区域，这需要对这些保密纸张进行保护，要求在有人试图非法携带保密纸张离开保密区域时，通过特殊的探测手段可以感知并进行报警。

2、现有技术采用在纸张中植入非晶复合纤维的方式对保密纸张进行保护。非晶复合纤维具有大巴克豪森效应，即：材料在磁化过程中畴壁发生跳跃式的不可逆位移过程，可以通过仪器检测出来。将非晶复合纤维放入交变磁场中，当磁场达到材料的开关场后，材料的磁畴发生瞬间变化，仪器可以感测出一个特有的电磁信号。在实际应用中，将检测设备放置在保密区域的出口处，当有人携带植入了非晶复合纤维的纸张进入检测区域时，检测仪器就会检测到一个电磁信号，随即报警。

3、目前市场上广泛流行的目前防盗纸张普遍存在检测率低，无法做到有效的报警的问题。这种缺陷直接影响了纸张安全问题，提高检测率是现在亟待解决的问题。另外，目前的检测装置检测防盗安全纸会释放大量的电磁污染，这会对人群产生危害，尤其是孕妇、儿童、老人等。

4、由泰勒法制成的含有玻璃包覆层和非晶核芯的非晶复合丝，其矫顽力高，需要检测装置产生高强度的磁场方能准确检测，容易造成电磁污染，且检测率较低，易发生漏检情况。使用低矫顽力非晶纤维时，电磁场强度小，几乎没有电磁污染，并且检测准确率极高。

5、因此，需要发明一种含具有低矫顽力和高探测性能的非晶纤维的防盗安全纸。

技术实现思路

1、本发明通过使用泰勒纺丝法制得了直径为20-50微米、长度为3-15mm的非晶纤维，其具有大巴克豪森效应。将泰勒纺丝法产生的玻璃包覆层通过碾压的方式去除后，再将前述长度和直径的非晶纤维植入纸中(非晶纤维的含量为大于等于50m/m2)，就获得了一种具有低矫顽力和高探测性能的含有非晶纤维的防盗安全纸。

2、因此，本发明包含以下实施方式：

3、实施方式1.一种含有非晶纤维的防盗安全纸，其包括由植物纤维形成的纸张本体和植入该纸张本体的非晶纤维，

4、其中所述非晶纤维具有大巴克豪森效应；所述非晶纤维的直径为20-50微米；所述非晶纤维的长度为3-15mm或者4至9mm；所述非晶纤维的矫顽力为0.01-0.8a/m；所述非晶纤维不具有包覆层；所述非晶纤维的含量为大于等于50m/m2。

5、实施方式2.根据实施方式1所述的防盗安全纸，其特征在于，所述非晶纤维的矫顽力为0.01-0.3a/m。

6、实施方式3.根据实施方式1所述的防盗安全纸，其特征在于，所述非晶纤维在该防盗安全纸中的含量为大于等于100m/m2。

7、实施方式4.根据实施方式1所述的防盗安全纸，其特征在于，所述防盗安全纸通过将所述非晶纤维直接植入所述纸张本体中而制备。

8、实施方式5.根据实施方式1所述的防盗安全纸，其特征在于，所述非晶纤维的直径为30-40微米；所述非晶纤维的长度为3-8mm。

9、实施方式6.根据实施方式1所述的防盗安全纸，其特征在于，所述非晶纤维在所述纸张本体中的取向为随机取向。

10、实施方式7.根据实施方式1所述的防盗安全纸，其特征在于，所述非晶纤维为钴基非晶软磁材料，其含有：

11、a)co，fe，mn，ni中的一种或多种元素；

12、b)si，b，c中的一种或多种元素；和

13、c)任选的稀土或过渡族金属。

14、实施方式8.根据实施方式1所述的防盗安全纸，其特征在于，所述非晶纤维为钴基非晶软磁材料，其含有：

15、1-15重量％的fe；

16、2-12重量％的si；

17、总量为2-25重量％的选自b、nb、cu、mn、mo、ni、cr和al中的一种或多种；以及

18、余量的co。

19、实施方式9.根据实施方式6或7所述的防盗安全纸，其特征在于，所述非晶纤维通过如下方法制备：

20、通过泰勒法制备含有玻璃包覆层和非晶核芯的非晶复合丝，所述非晶复合丝的矫顽力大于5a/m，所述非晶核芯的直径为20-50微米，使所述非晶复合丝在冷却状态下连续通过碾压辊，碾压辊的碾压力使得所述玻璃包覆层破裂并且与所述非晶核芯分离，将分离后的非晶核芯切成3-15mm或者4至9mm的长度，即得所述非晶纤维。

21、实施方式10.一种制备非晶纤维的方法，其特征在于，包括如下步骤：

22、步骤1：将母合金棒插入玻璃管底部；

23、步骤2：采用感应加热使玻璃管底部的母合金棒熔化形成熔化的母合金，熔化的母合金将玻璃管底部软化；

24、步骤3：从软化的玻璃管底部牵引出微丝，得到含有玻璃包覆层和非晶核芯的非晶复合丝原形；

25、步骤4：使所述非晶复合丝原形快速冷却得到冷却的非晶复合丝或使所述非晶复合丝的温度低于步骤2的感应加热温度；

26、步骤5：使所述非晶复合丝在冷却状态下连续通过碾压辊形成的辊隙或使所述非晶复合丝在具有加热温度的状态下连续通过碾压辊形成的辊隙，所述辊隙的宽度大于非晶核芯的直径并且小于非晶复合丝的直径，从而使得碾压力使所述玻璃包覆层破裂并且与所述非晶核芯分离；

27、步骤6：将分离后的非晶核芯切成3-15mm或者4至9mm的长度，即得所述非晶纤维；

28、其中所述母合金棒含有：

29、1-15重量％的fe；

30、2-12重量％的si；

31、总量为2-25重量％的选自b、nb、cu、mn、mo、ni、cr和al中的一种或多种；以及

32、余量的co；

33、所述非晶纤维具有大巴克豪森效应；所述非晶纤维的直径为20-50微米；所述非晶纤维的长度为3-15mm或者4至9mm；所述非晶纤维的矫顽力为0.01-0.8a/m；所述非晶纤维不具有包覆层。

34、本技术采用的玻璃包覆纺丝法适用批量化低成本制作非晶纤维，母合金棒含有co等金属元素，制备过程中产生玻璃包覆层，产生较大内应力，增加了矫顽力，检测时检测装置通过大巴克豪森效应利用磁滞回线进行检测需要依赖较大的磁场强度，会产生较大的电磁污染。采用碾压的方式将玻璃包覆层打碎或剥离，从而生成的非晶核芯不具有玻璃包覆层，大大降低矫顽力的同时，使得纸张易于检测且有利于降低电磁污染。

35、将非晶纤维制成直径为20-50微米，长度为3-15mm或者4至9mm，使得与纸浆纤维类似，比较容易在造纸时植入。矫顽力为0.01-0.8a/m令检测装置容易探测到，非晶纤维含量为大于等于50m/m2使得在实际应用时检出率大大提升，误报率低于千分之一。