用于自清潔鈔票的光催化材料的使用
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明大體上涉及包含自清潔特征的襯底材料。更具體地說，本發(fā)明涉及一種其中包含光催化材料的襯底，當(dāng)光催化材料曝光于照明源時，其以某種方式發(fā)生反應(yīng)使得紙張或一般來說所述襯底材料擺脫積累的污染物及污垢。所述程序還有效地用于鈔票的消毒。
[0002]例如鈔票的高安全性憑證通常形成于襯底材料上，所述襯底材料通常裝備有難以仿造且甚至允許外行核對印花或憑證的真實性的安全元件。此類安全元件可為例如貴重的紙張的表面上的某些區(qū)域中可見的開窗安全線、具有透明或金屬化的壓印全息圖的外加箔片、素壓印、由印刷技術(shù)或由印刷及壓印技術(shù)產(chǎn)生的所謂的“潛像”(從不同視角呈現(xiàn)不同信息)、含有光學(xué)可變顏料且取決于視角產(chǎn)生不同的顏色效果的印花，或包括金屬效果油墨且具有例如金、銀或青銅色的金屬光澤的印花。除了此類肉眼觀察特征之外，存在在UV或IR光源的照明下發(fā)熒光或發(fā)磷光的準(zhǔn)公共安全線、纖維及油墨。
[0003]隨著偽造者變得越來越精明，此類憑證中的安全特征也必須變得越來越高級以防止大范圍欺詐。隨著此類襯底變得越來越高級，其生產(chǎn)成本也變得更高且因此使得更換破舊貨幣的成本相當(dāng)高。因此重要的是，除了安全之外，此類襯底還必須具有高耐用性。
[0004]歸因于在公共使用時鈔票變臟及撕裂，鈔票具有有限的流通時間。鈔票在其可用壽命期間受到多種方式的對待且經(jīng)歷多種機(jī)械應(yīng)力以及會接觸可弄臟鈔票的物質(zhì)，使得鈔票難以鑒別及使用。鈔票壽命(對于最低面值，壽命最短)的主要決定因素中的一者是變臟。荷蘭國家銀行的研宄表明，變臟的主要原因是來自與手指接觸且最終氧化且變黃的油月旨。結(jié)果，耐用性必須與例如鈔票的貴重憑證的其它重要組成部分平衡，是其平坦襯底，所述襯底通常主要是由棉紗及斜紋棉布混合物及木漿紙組成，其典型觸感還受到鋼雕印期間的一側(cè)或兩側(cè)壓光影響。鈔票的觸感品質(zhì)主要是由其手感及其抗彎剛度體現(xiàn)；此外其在變形及皺褶時具有特別的聲音。
[0005]為了改善此類襯底的耐用性，已知給貴重的紙張?zhí)峁┚芪酃副Ｗo(hù)層以延長壽命及流通適用性。此保護(hù)層通常含有大部分的纖維素酯或纖維素醚及少部分的微粉臘，且被涂敷遍及鈔票。微粉臘通過揉捏或與油、油墨粘合劑或其混合物混合而分散。最近印刷的有保護(hù)層的薄片可毫不費力地堆疊，且不會使來自一個薄片的任何黑色油墨沾染下方的薄片。
[0006]只含有粘合劑且不含填充劑的另一涂層組成物被涂敷到鈔紙，所述鈔紙歸因于其多孔性而具有大表面面積或高表面粗糙度。所述組成物被涂敷至某個層厚度使得產(chǎn)生光滑表面且因此污垢沉積的可能性較小。此外，涂層足夠薄而不會削弱紙張的其它規(guī)定性質(zhì)。
[0007]問題是，已知的保護(hù)層不會經(jīng)久耐用。包括水性漆的常規(guī)保護(hù)層通常不能完全滿足苛刻的要求簡檔。例如，極好的拒污垢及污垢粘附性不利于抵擋液體的穿透，且反之亦然。因此，水性漆當(dāng)前僅在添加交聯(lián)劑形式的第二組成部分的條件下才滿足在安全印刷及特別是鈔票印刷方面對保護(hù)層的高要求。
[0008]問題是中央銀行對破舊且變臟的鈔票的更換需要花費納稅人的錢。在美國，所制造的鈔票的數(shù)量通常是每年數(shù)以十億計的鈔票(通常40到60億)。鈔票的生產(chǎn)是昂貴的，且對于具有許多安全特征(用于公眾的安全特征，以及通過驗鈔機(jī)及中央銀行使用高速分揀機(jī)機(jī)器可讀的安全特征)的更高面額尤為如此。由捷德公司(Geiseke and Devrient)、德拉魯國際公司(De La Rue Internat1nal)及東芝(Toshiba)制造的鈔票分揀機(jī)通常以10到40張鈔票/秒鐘的速率處理鈔票且使用鈔票路徑中的傳感器來執(zhí)行多次診斷。此類傳感器是鑒別傳感器以及鈔票適用性傳感器的組合。適用性傳感器主要使用成像及圖像分析來確定鈔票是應(yīng)被銷毀還是應(yīng)再次投入流通。
[0009]更換鈔票的成本造成了例如雙向拉伸聚丙烯(BOPP)的聚合物襯底以及聚合物與紙張的復(fù)合襯底的發(fā)展。此類襯底已開始取代紙質(zhì)鈔票，因為其據(jù)稱具有更好的耐用性及防污性，且因此通過每年更換較少的不適用鈔票來節(jié)省中央銀行的資金。
[0010]因此需要提供防欺詐的高安全性，同時又展現(xiàn)出增加的耐用性及自清潔特性的襯底材料。此外需要一種襯底，其使用感光且對可有效地用于分解有機(jī)污染物或污垢的反應(yīng)具有光催化性的涂層、油墨及添加劑。此外仍然需要一種使用某類適用性參數(shù)，會造成已識別鈔票重新定向到清潔模塊，之后被重新評估及接著確定所述鈔票應(yīng)再次投入流通或被銷毀的系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]就此而言，本發(fā)明提供包含自清潔及定向清潔能力的襯底材料。更具體地說，本發(fā)明提供一種其中包含光催化材料的襯底，所述光催化材料在曝光于照明源時以某種方式發(fā)生反應(yīng)，使得所述襯底及印刷油墨材料擺脫積累的污染物及污垢，且本發(fā)明提供一種用于分揀、清潔及分析使用此襯底材料形成的鈔票的系統(tǒng)。
[0012]一般來說，本發(fā)明使用感光且對可有效地用于分解有機(jī)污染物或污垢的反應(yīng)具有光催化性的涂層、油墨及添加劑。在一些情況下，此類材料的光激發(fā)還產(chǎn)生超親水性的界面，其允許通過光催化材料拆分更多水，從而產(chǎn)生更多反應(yīng)性的OH自由基且然后又破壞更多有機(jī)污染物化學(xué)鍵以最終移除所粘附材料(氧化油脂及其它污染物)。此效果理想地通過曝光于環(huán)境光而發(fā)生。除環(huán)境光曝光之外，可額外使用具有光學(xué)/UV激發(fā)及流動空氣、水流及機(jī)械刷的設(shè)備利用所述并入在鈔票中的自清潔材料，因此移除污漬且增加鈔票的可用壽命O
[0013]本發(fā)明可搭配全部襯底及特別是例如雙向拉伸聚丙烯(BOPP)的聚合物襯底使用。本發(fā)明進(jìn)一步揭示一種系統(tǒng)，其允許某類適用性參數(shù)以使得此類鈔票被重新定向到清潔模塊、被重新評估且接著再次投入流通或被銷毀。此外，具有光催化性的油墨可用于延長鈔票的經(jīng)印刷區(qū)域的壽命。
[0014]因此，本發(fā)明的目的是提供一種襯底材料，其提供高的防欺詐安全性同時展現(xiàn)出增加的耐用性及自清潔特性。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種襯底，通過使用感光且對可有效地用于分解有機(jī)污染物或污垢的反應(yīng)具有光催化性的涂層、油墨及添加劑，所述襯底可由光變更以允許通過環(huán)境光曝光來自清潔鈔票，以及使用具有光學(xué)激發(fā)的設(shè)備來清潔受處理鈔票，因此增加鈔票的可用壽命。本發(fā)明的又進(jìn)一步目的是提供一種使用某類適用性參數(shù)，會造成已識別鈔票重新定向到清潔模塊，之后被重新評估及接著確定所述鈔票是再次投入流通或是被銷毀的系統(tǒng)。
[0015]在附屬于本發(fā)明且形成本發(fā)明的部分的權(quán)利要求書中，特定指出了本發(fā)明的此類及其它目的，以及表征本發(fā)明的具有新穎性的各種特征。為了更好地理解本發(fā)明、其操作優(yōu)點及通過其使用而得到的特定目的，應(yīng)參考其中說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖及描述內(nèi)容。
【附圖說明】
[0016]各圖說明目前設(shè)想的用于實行本發(fā)明的最佳模式，其中:
[0017]圖1是如應(yīng)用于鈔票的本發(fā)明的圖；及
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于清潔及分析鈔票的系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖3是清潔之前及之后的鈔票的放大圖
【具體實施方式】
[0020]現(xiàn)在參考各圖，揭示一種經(jīng)形成而包含自清潔特征的襯底材料。更具體地說，本發(fā)明提供一種其中包含光催化材料的襯底或用于襯底的涂層，所述光催化材料在曝光于照明源時以某種方式發(fā)生反應(yīng)，使得所述襯底材料擺脫積累的污染物及污垢。此外，本發(fā)明揭示一種用于分揀、清潔及分析使用此襯底材料形成的鈔票的系統(tǒng)。
[0021]在最常見的意義中，本發(fā)明使用感光的涂層、油墨及/或添加劑。此類材料的感光性質(zhì)允許通過例如環(huán)境光曝光而自清潔例如鈔票的襯底，以及使用具有光學(xué)激發(fā)的設(shè)備來清潔受處理鈔票，因此增加鈔票的可用壽命。本發(fā)明可搭配全部襯底及特別是例如雙向拉伸聚丙烯(BOPP)的聚合物襯底使用。
[0022]已知半導(dǎo)體納米顆粒展現(xiàn)出各種光催化效果。此類實例包含第II1-V族(GaN、GaAs)及第I1-VI族(ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、WS2、MOS2)半導(dǎo)體及各種金屬氧化物，例如ZnO、T12, Mo