本发明涉及镭射膜技术领域，尤其涉及一种镭射膜、局部定位镭射纸及其制备方法。
背景技术：
镭射纸是将激光全息图案呈现在纸张表面所制成的特种纸张，能够表现出绚丽多彩的彩虹、光栅等镭射效果，具有独特的视觉特性、良好的印刷适性以及一定程度的防伪性，广泛应用于包装技术等领域。然而，随着当前社会对产品包装环保化、简约化、轻量化的要求逐渐提高，传统的大面积的满版镭射纸对环境并不友好，人们更倾向于健康、环保、化学添加少的包装产品，因此普通卡纸或仅在重要标识部位点缀局部定位镭射的原纸更符合市场趋势与环保要求。
现有技术中，实现局部定位镭射效果的技术主要是转移膜技术，如，满版镀铝后的转移膜在非洗铝区域涂布保护液，再使用氢氧化钠水溶液与转移膜发生化学反应2al+2naoh+2h2o＝2naalo2+3h2，腐蚀掉薄膜表面未涂布保护液区域的铝层，即得到局部洗铝转移膜。或是将opp转移膜(定向拉伸聚丙烯薄膜)上复合一层pe膜(聚乙烯膜)，使用co2激光器将局部镀铝部分的pe薄膜烧灼掉并留下底层opp薄膜，再对pe膜表面进行满版镀铝后剥离，即得到具有局部镀铝的opp转移膜。或是在纸张镀铝前通过局部涂氟油，挥发后的纸张表面便无法镀上铝层，再用水性涂料溶解掉直镀胶水形成局部镀铝镭射纸。这些方法或使用污染性、腐蚀性物质，污染环境；或是操作复杂，产生危险气体，不利于推广应用。
因此，现有技术有待进一步改进。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本申请公开了一种镭射膜、局部定位镭射纸及其制备方法，能够解决局部定位镭射纸生产工艺复杂的问题。
本发明的技术方案如下：
一种镭射膜，其中，所述镭射膜包括：
纳米油墨层，所述纳米油墨层可通过极性纳米铝粉有序排列产生镜面效果；
具有镭射信息的光油层，设置在所述水性纳米油墨层上，且与所述纳米油墨层至少部分重叠；
其中，在所述具有镭射信息的光油层与所述纳米油墨层的重叠部分，所述镭射信息中的激光全息图案配合所述纳米油墨的镜面效果，呈现镭射效果。
其中，按照质量份数，所述纳米油墨层包括：丙烯酸酯类共聚物25-35份；水20-25份；乙醇20-25份；纳米铝18-25份；二辛基琥珀酸硫酸钠0.5-3份；聚二甲基硅氧烷1-2份；氨水2份。
其中，所述纳米铝的粒径为30-50纳米；所述纳米油墨层的厚度为2-4微米。
其中，所述具有镭射信息的光油层为uv可烫金光油层，按照质量份数，所述uv可烫金光油层包括：1，6-己二醇二丙烯酸酯35-45份；苯乙酸-丙烯酸共聚物25-30份；二乙醇胺12-20份；对羟基苯甲醚0.5-2份；聚二甲基硅氧烷2-4份；二苯甲酮衍生物3-8份。
为解决上述技术问题，本申请还公开了一种局部定位镭射纸，其中，所述镭射纸包括，依次设置的：原纸层；所述的镭射膜，且所述纳米油墨层设置在所述原纸层上，覆盖至少部分所述原纸层。
其中，所述镭射纸还包括：压光油层，设置在所述原纸层与所述纳米油墨层之间，且所述压光油与所述纳米油墨极性相似。
其中，所述具有镭射信息的光油层与所述纳米油墨层的重叠部分至少完全覆盖需要产生镭射效果的局部定位区域。
为解决上述技术问题，本申请还公开了一种局部定位镭射纸的制备方法，其中，所述方法包括：
提供原纸层；
在所述原纸层上印刷纳米油墨得到印刷纳米油墨层后的原纸；在所述印刷纳米油墨层后的原纸上套印光油，得到套印所述光油层后的原纸；
在所述光油层上模压并uv固化形成激光全息图案，使得所述光油层成为具有镭射信息的光油层，进而得到所述局部定位镭射纸；
其中，在所述具有镭射信息的光油层与所述纳米油墨层的重叠部分，所述镭射信息中的激光全息图案配合所述纳米油墨的镜面效果，呈现镭射效果。
其中，在所述原纸层上印刷纳米油墨之前，所述方法还包括：通过网纹辊对所述原纸涂布与所述纳米油墨极性相似的压光油，形成压光油层；所述压光过程包括软压光与硬压光结合的方式，所述软压光过程辊面温度110-120摄氏度；所述硬压光过程辊面温度75-85摄氏度，压力12-15kg/cm2；所述压光油层的涂布量为3-7g/m2。
其中，所述光油为uv可烫金光油，在所述印刷纳米油墨层后的原纸上套印光油的方法具体包括：采用连线凹印的方式套印所述可烫金光油并模压镭射信息，之后采用uv灯对所述可烫金光油进行固化；其中，所述凹印深度为20-30微米。
区别于现有技术的，由于本申请所述的纳米油墨层通过极性纳米铝粉有序排列可产生镜面效果，则将具有镭射信息的光油层设置在所述纳米油墨层上，且与所述纳米油墨层至少部分重叠时，在所述具有镭射信息的光油层与所述纳米油墨层的重叠部分，所述镭射信息中的激光全息图案配合所述纳米油墨的镜面效果，呈现镭射效果。
当需要在纸张等载体的局部区域产生镭射效果时，只需在所述局部区域重叠覆盖所述纳米油墨层和所述具有镭射信息的光油层，无需进行薄膜复合转移工艺，成品具有与传统镭射纸同样的炫彩效果，不仅操作简单，且较为环保。同时，除需要产生镭射效果的局部区域，纸张等载体除表面的其他部分区域显露出载体本身的材质，不影响后续进行印刷、烫金等工序，有利于应用领域的扩展。
附图说明
图1是本申请一种镭射膜第一实施方式的结构示意图；
图2是本申请一种镭射膜第二实施方式的结构示意图；
图3是本申请一种局部定位镭射纸第一实施方式的结构示意图；
图4是本申请一种局部定位镭射纸第二实施方式的结构示意图；
图5是本申请一种局部定位镭射纸第三实施方式的结构示意图；
图6是本申请一种局部定位镭射纸的制备方法第一实施方式的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本申请公开了一种镭射膜，请参考图1，其中，所述镭射膜1包括：纳米油墨层11，所述纳米油墨层11可通过极性纳米铝粉有序排列产生镜面效果；具有镭射信息的光油层12，设置在所述水性纳米油墨层11上，且与所述纳米油墨层11至少部分重叠；其中，在所述具有镭射信息的光油层12与所述纳米油墨层11的重叠部分，所述镭射信息中的激光全息图案配合所述纳米油墨的镜面效果，呈现镭射效果。
在本实施方式中，由于本申请所述的纳米油墨层11可通过极性纳米铝粉有序排列产生镜面效果，则将具有镭射信息的光油层12设置在所述纳米油墨层11上，且与所述纳米油墨层11至少部分重叠时，在所述具有镭射信息的光油层12与所述纳米油墨层11的重叠部分，所述镭射信息中的激光全息图案配合所述纳米油墨的镜面效果，呈现镭射效果。当然，也可以参考图2，所述具有镭射信息的光油层22与所述纳米油墨层21也可以完全重合，也就是说，只要有重合部分存在，该部分就能产生镭射效果。
进一步的，所述纳米油墨层11可以是水性纳米油墨层，也可以是溶剂性纳米油墨层，只要能使得所述纳米油墨层11产生镜面效果即可。在一个实施方式中，所述纳米油墨层11为水性纳米油墨层。具体的，按照质量份数，所述纳米油墨层11包括：丙烯酸酯类共聚物25-35份，如，25份、30份或35份等；水20-25份，如，20份、22份或25份等；乙醇20-25份，如，20份、23份或25份等；纳米铝18-25份，如，18份、21份或25份等；二辛基琥珀酸硫酸钠0.5-3份，如，0.5份、2份或3份等；聚二甲基硅氧烷1-2份，如，1份、1.5份或2份等；氨水2份。在本实施方式中，丙烯酸酯类共聚物作为主要连结料将所述纳米油墨层的各组分粘接在一起；所述乙醇和水为溶剂，当有机溶剂乙醇与无机溶剂水的质量份数比为1:1时，有利于提高纳米油墨的光泽度和浸润性，有助于颜料的分散和流平。所述二辛基琥珀酸硫酸钠作为表面活性剂和分散剂；所述聚二甲基硅氧烷为消泡剂和润滑剂。所述氨水为ph调节剂。
需要指出的是，所述纳米铝为颜料，其粒径为30-50纳米，如，30纳米、40纳米或50纳米等；在本实施方式中，表面活性剂二辛基琥珀酸硫酸钠使得所述纳米铝在所述纳米油墨层11中均匀分散，有利于提高所述纳米油墨的镜面效果。进一步的，所述纳米油墨层的厚度为2-4微米，如，2微米、3微米或4微米等，合适的厚度能够便于所述纳米油墨11更好的呈现镜面效果。
在另一个实施方式中，所述具有镭射信息的光油层12为uv可烫金光油层，按照质量份数，所述uv可烫金光油层包括：1，6-己二醇二丙烯酸酯35-45份，如，35份、40份或45份等；苯乙酸-丙烯酸共聚物25-30份，如，25份、28份或30份等；二乙醇胺12-20份，如，12份、16份或20份等；对羟基苯甲醚0.5-2份，如，0.5份、1.2份或2份等；聚二甲基硅氧烷2-4份，如，2份、3份或4份等；二苯甲酮衍生物3-8份，如，3份、5份或8份等。其中，所述1，6-己二醇二丙烯酸酯为连结料，可以调节所述光油层原料的黏度；所述苯乙酸-丙烯酸共聚物也可以在一定程度上起到粘结剂的作用，同时能够提供烫金性能；所述二乙醇胺为助引发剂，所述对羟基苯甲醚为稳定剂，所述聚二甲基硅氧烷为平滑剂，所述二苯甲酮衍生物为光引发剂。进一步的，通过组分原料种类和/或用量的调整，可提供满足不同需求的性能，如烫金性能等，并具有较好的印刷适性。
为解决上述技术问题，本申请还公开了，一种局部定位镭射纸，请参考图3，其中，所述镭射纸10包括，依次设置的：原纸130；所述的镭射膜(未标示)，且所述纳米油墨层110设置在所述原纸层上，覆盖至少部分所述原纸层130。
在本实施方式中，所述原纸作为所述镭射膜的载体，根据使用场景的不同，可以更换为其他合适的载体，此处不做具体限制。而所述镭射膜的具体结构和组成，已经在前文进行了详细阐释，此处不再赘述。
值得注意的是，所述具有镭射信息的光油层120与所述纳米油墨层110的重叠部分至少完全覆盖需要产生镭射效果的局部定位区域。在本实施方式中，所述具有镭射信息的光油层120和所述纳米油墨层110各自的覆盖面积此处不做具体的限定，也即二者之一在所述原纸130等载体上覆盖的面积或者二者在所述原纸130等载体上覆盖的面积同时大于所述局部定位区域的面积都是可以的，有利于简化工艺难度，减少次品率。在另一个实施方式中，请参考图4，所述具有镭射信息的光油层220与所述纳米油墨层210面积相同，且二者完全重叠，并恰好覆盖所述局部定位区域，这样有利于减少使用的原料，降低成本，并能够在原纸230等载体除需要产生镭射效果的局部区域外的表面的显露出载体本身的材质，不影响后续进行印刷、烫金等工序，有利于应用领域的扩展。
进一步的，请参考图5，所述镭射纸30包括：具有镭射信息的光油层120和压光油层340，设置在所述原纸层330与所述纳米油墨层310之间，且所述压光油与所述纳米油墨极性相似。在本实施方式中，由于所述压光油与所述纳米油墨极性相似，能够使得所述纳米油墨与所述原纸产生良好的浸润，表面接触角在5-10度之间，使得所述纳米油墨在所述原纸上快速铺展，形成无渗透的饼状墨膜。此时，由于所述纳米原料中的纳米铝受到极性作用，形成各向异性的有序排列，从而呈现出近似于镀铝纸的表面亮度和平整度，有利于更好的呈现所需的镭射效果。进一步的，在一个实施方式中，所述纳米油墨为水性纳米油墨，所述压光油为水性压光油。
为解决上述技术问题，本申请还公开了一种局部定位镭射纸的制备方法，请参考图6，其中，所述方法包括步骤：
步骤s1:提供原纸层。
在本实施方式中，所述原纸层作为所述镭射膜的载体，根据使用场景的不同，可以更换为其他合适的载体，此处不做具体限制。在一个实施方式中，所述原纸使用克重170-300克的卷筒白卡纸。
步骤s2:在所述原纸层上印刷纳米油墨得到印刷纳米油墨层后的原纸；在所述印刷纳米油墨层后的原纸上套印光油，得到套印所述光油层后的原纸。
在所述步骤s2中，纳米油墨的印刷方式采用凹版印刷，定制印版深度为5-8微米，如，5微米、7微米或8微米等；同时，油墨的黏度25摄氏度下的黏度为20-25秒。
进一步的，在所述原纸层上印刷纳米油墨之前，所述方法还包括：通过网纹辊对所述原纸涂布与所述纳米油墨极性相似的压光油，形成压光油层；在一个实施方式中，所述压光油为水性压光油，其中作为溶剂的水和乙醇的质量份数比仅为1:2，且所述水性压光油的25摄氏度下的黏度为25-35秒；而根据使用的所述原纸的克重不同，所述水性压光油的涂布量为3-7g/m2。具体操作过程包括，对所述原纸层上涂布所述亲水性压光油，所述涂布方式可以是局部也可以是全版，采用局部涂布能够减少所述压光油的使用量，降低成本并提高生产效率。而采用全版涂布的方式操作简单，便于减少次品。具体的涂布方式可根据实际生产过程进行调整，此处不再赘述。涂布之后的所述原纸经70-80摄氏度的热风干燥3-5秒。对干燥后的所述原纸层进行压光处理，所述压光过程包括软压光与硬压光结合的方式，先用包覆聚氨酯的软压辊进行软压光，辊面温度110-120℃，用于消除纸面缺陷，避免纤维被破坏和产生压光暗斑，此时压光油已完全干燥，再用表面镀铬的钢质压光硬辊(肖氏硬度90-95度)，压光辊温度控制在75-85摄氏度，压力12-15kg/cm2，保证纸张压光后平整光亮、形变小。经过上述压光工艺能够改善纸张密度分布、避免直接硬压造成局部过压变形产生暗斑，同时令纸张平整度和光泽度大大提高。
步骤s3:在所述光油层上模压形成激光全息图案，使得所述光油层成为具有镭射信息的光油层，进而得到所述局部定位镭射纸。
在所述步骤s3中，所述光油为uv可烫金光油，在所述印刷纳米油墨层后的原纸上套印光油的方法具体包括：采用连线凹印的方式套印所述可烫金光油，且所述凹印深度为40-45微米，如，40微米、42微米及45微米等；使用激光雕刻的钢辊模板对其进行模压，钢辊表面镀铬8-10微米，如，8微米、9微米及9微米等，以提高模压使用寿命，且相比薄膜冷转移的效果更好；之后再采用uv灯对所述模压后的可烫金光油进行固化；可以理解的，所述钢辊模板上雕刻的信息模压到所述uv可烫金光油层上，也就是激光全息图案形成的镭射信息。
值得注意的是，在所述具有镭射信息的光油层与所述纳米油墨层的重叠部分，所述镭射信息中的激光全息图案配合所述纳米油墨的镜面效果，呈现镭射效果。也即在光线经过下层油墨镜面效果的反射，就能呈现出上层光油模压的镭射信息，整体视觉上具有传统镭射纸的炫彩效果。当然，也可以通过对可烫金光油配方的改进，使其提供可烫金的性能，且具有较好的印刷适性。
进一步的，所述具有镭射信息的光油层和所述纳米油墨层各自的覆盖面积此处不做具体的限定，也即二者之一在所述原纸等载体上覆盖的面积或者二者在所述原纸等载体上覆盖的面积同时大于所述局部定位区域的面积都是可以的，有利于简化工艺难度，减少次品率。在另一个实施方式中，所述具有镭射信息的光油层与所述纳米油墨层面积相同，且二者完全重叠，并恰好覆盖所述局部定位区域，这样有利于减少使用的原料，降低成本，并能够在原纸等载体除需要产生镭射效果的局部区域外的表面的显露出载体本身的材质，不影响后续进行印刷、烫金等工序，有利于应用领域的扩展。
此外，上述方法制备的局部定位镭射纸的结构和性能特征已经在下文关于所述镭射纸的介绍中进行了详细阐释，故此处不再赘述。
下面通过具体实施方式，证明本申请技术方案制备的局部定位镭射纸的效果。
实施例1
提供克重170克的卷筒白卡纸；通过网纹辊对所述卷筒白卡纸满版涂布水性压光油，形成压光油层，并在70摄氏度的热风干燥5秒。之后进行压光处理，先用包覆聚氨酯的软压辊进行软压光，辊面温度120℃，再用表面镀铬的钢质压光硬辊(肖氏硬度90度)，压光辊温度控制在75摄氏度，压力15kg/cm2；完成涂布和压光后，采用凹版印刷水性纳米油墨形成纳米油墨层，定制印版深度为5微米，油墨的黏度25摄氏度下的黏度为20秒；并在所述印刷纳米油墨层上套印uv可烫金光油，用连线凹印的方式套印所述可烫金光油，且所述凹印深度为45微米，使用激光雕刻的钢辊模板对其进行模压，钢辊表面镀铬8微米，之后采用uv灯对所述模压后可烫金光油进行固化。在所述光油层上模压形成激光全息图案，使得所述光油层成为具有镭射信息的光油层，进而得到所述局部定位镭射纸1。
实施例2
提供克重240克的卷筒白卡纸；通过网纹辊对所述卷筒白卡纸满版涂布水性压光油，形成压光油层，并在75摄氏度的热风干燥4秒。之后进行压光处理，先用包覆聚氨酯的软压辊进行软压光，辊面温度115℃，再用表面镀铬的钢质压光硬辊(肖氏硬度95度)，压光辊温度控制在85摄氏度，压力12kg/cm2；完成涂布和压光后，采用凹版印刷水性纳米油墨形成纳米油墨层，定制印版深度为7微米，油墨的黏度25摄氏度下的黏度为25秒；并在所述印刷纳米油墨层上套印uv可烫金光油，用连线凹印的方式套印所述可烫金光油，且所述凹印深度为42微米，使用激光雕刻的钢辊模板对其进行模压，钢辊表面镀铬9微米，之后采用uv灯对所述可烫金光油进行固化，在所述光油层上模压形成激光全息图案，使得所述光油层成为具有镭射信息的光油层，进而得到所述局部定位镭射纸2。
实施例3
提供克重300克的卷筒白卡纸；通过网纹辊对所述卷筒白卡纸满版涂布水性压光油，形成压光油层，并在85摄氏度的热风干燥3秒。之后进行压光处理，先用包覆聚氨酯的软压辊进行软压光，辊面温度110℃，再用表面镀铬的钢质压光硬辊(肖氏硬度90度)，压光辊温度控制在80摄氏度，压力13kg/cm2；完成涂布和压光后，采用凹版印刷水性纳米油墨形成纳米油墨层，定制印版深度为8微米，油墨的黏度25摄氏度下的黏度为23秒；并在所述印刷纳米油墨层上套印uv可烫金光油，用连线凹印的方式套印所述可烫金光油，且所述凹印深度为40微米，使用激光雕刻的钢辊模板对其进行模压，钢辊表面镀铬10微米，之后采用uv灯对所述可烫金光油进行固化，在所述光油层上模压形成激光全息图案，使得所述光油层成为具有镭射信息的光油层，进而得到所述局部定位镭射纸3。
表1本身其制备的局部定位镭射纸性能表
其中，md(machinedirection)即机械拉伸方向或纵向；td(transversedirection)即垂直于机械方向或横向。
从上表可以看出，本申请制备的局部定位镭射纸性能优良，能够满足市场需求。
综上所述，本申请提出了一种新的制备局部定位镭射纸的方法，相比传统满版镭射纸或光银镭射纸具有更加多样的应用空间，且更加节约能源、保护环境、缓解包装浪费。其中，采用非转铝法，相比其他局部镭射纸的专利技术，本发明无需进行薄膜复合转移，生产方法简单，减少加工工艺和原材料消耗，降低生产成本。同时，研发了极性纳米铝有序排列的水性体系纳米油墨，流平效果好，固化速度快，配合表面压光平整的纸张基材，使油墨在基材上快速铺展且无渗透现象，从而形成高光亮的镜面效果。此外还提供了兼顾烫印适性和爽滑度的可烫金模压光油，与上述纳米油墨套印，通过激光雕刻有定位镭射图案的镀铬钢辊，在光油表面模压出激光全息图案，通过底部油墨的镜面效果呈现出炫彩的镭射效果。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
1.一种镭射膜，其特征在于，所述镭射膜包括：
纳米油墨层，所述纳米油墨层可通过极性纳米铝粉有序排列产生镜面效果；
具有镭射信息的光油层，设置在所述水性纳米油墨层上，且与所述纳米油墨层至少部分重叠；
其中，在所述具有镭射信息的光油层与所述纳米油墨层的重叠部分，所述镭射信息中的激光全息图案配合所述纳米油墨的镜面效果，呈现镭射效果。
2.根据权利要求1所述的镭射膜，其特征在于，按照质量份数，所述纳米油墨层包括：
丙烯酸酯类共聚物25-35份；
水20-25份；
乙醇20-25份；
纳米铝18-25份；
二辛基琥珀酸硫酸钠0.5-3份；
聚二甲基硅氧烷1-2份；
氨水2份。
3.根据权利要求1所述的镭射膜，其特征在于，所述纳米铝的粒径为30-50纳米；所述纳米油墨层的厚度为2-4微米。
4.根据权利要求1所述的镭射膜，其特征在于，所述具有镭射信息的光油层为uv可烫金光油层，按照质量份数，所述uv可烫金光油层包括：
1，6-己二醇二丙烯酸酯35-45份；
苯乙酸-丙烯酸共聚物25-30份；
二乙醇胺12-20份；
对羟基苯甲醚0.5-2份；
聚二甲基硅氧烷2-4份；
二苯甲酮衍生物3-8份。
5.一种局部定位镭射纸，其特征在于：所述镭射纸包括，依次设置的：
原纸层；
权利要求1-4任一项所述的镭射膜，且所述纳米油墨层设置在所述原纸层上，覆盖至少部分所述原纸层。
6.根据权利要求5所述的镭射纸，其特征在于，所述镭射纸还包括：
压光油层，设置在所述原纸层与所述纳米油墨层之间，且所述压光油与所述纳米油墨极性相似。
7.根据权利要求5所述的镭射纸，其特征在于，所述具有镭射信息的光油层与所述纳米油墨层的重叠部分至少完全覆盖需要产生镭射效果的局部定位区域。
8.一种局部定位镭射纸的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供原纸层；
在所述原纸层上印刷纳米油墨得到印刷纳米油墨层后的原纸；
在所述印刷纳米油墨层后的原纸上套印光油，得到套印所述光油层后的原纸；
在所述光油层上模压形成激光全息图案，使得所述光油层成为具有镭射信息的光油层，进而得到所述局部定位镭射纸；
其中，在所述具有镭射信息的光油层与所述纳米油墨层的重叠部分，所述镭射信息中的激光全息图案配合所述纳米油墨的镜面效果，呈现镭射效果。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述原纸层上印刷纳米油墨之前，所述方法还包括：
通过网纹辊对所述原纸涂布与所述纳米油墨极性相似的压光油，形成压光油层；所述压光过程包括软压光与硬压光结合的方式，所述软压光过程辊面温度110-120摄氏度；所述硬压光过程辊面温度75-85摄氏度，压力12-15kg/cm2；所述压光油层的涂布量为3-7g/m2。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述光油为uv可烫金光油，在所述印刷纳米油墨层后的原纸上套印光油的方法具体包括：
采用连线凹印的方式套印所述可烫金光油，经模压之后采用uv灯对所述可烫金光油进行固化；其中，所述凹印深度为20-30微米。
技术总结