本發(fā)明涉及的是一種膜片的制備方法，特別是一種可作為三維碼的膜片的制備方法，屬于防偽鑒別領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一維條形碼是將寬度不等的多個(gè)黑條和空白，按照一定的規(guī)則排列后用表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識(shí)符。它由反射率相差很大的黑條和白條排成的平行線圖案組成。經(jīng)過(guò)近100年的發(fā)展，一維條形碼已經(jīng)發(fā)展較為成熟，具有很多優(yōu)點(diǎn)：易于制作、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、容易識(shí)讀、輸入速度快、可靠性高、容易與讀取設(shè)備聯(lián)機(jī)，但隨著需要儲(chǔ)存信息量的增大，一維條形碼逐漸表現(xiàn)出了容量小、易仿制的不足。
二維碼是將黑白相間的線條按某種特定的幾何圖形分布在平面上，用以記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息。相對(duì)于一維條形碼來(lái)說(shuō)，二維碼具有編碼密度高、信息容量大、編碼范圍廣、成本低易制作、可用于防偽加密等優(yōu)點(diǎn)。但常見(jiàn)的二維碼均是以圖像形式存在于二維平面上，可以很容易的通過(guò)掃描、打印的方式重現(xiàn)二維碼，因此常見(jiàn)的二維碼不具有防偽功能。近年來(lái)，為增強(qiáng)二維碼的防偽功能，專利201410199094.x公開(kāi)了一種防偽二維碼，這種二維碼包括顯形二維碼層和隱形圖案層。隱形的圖案層采用特制的印刷油墨印制，通過(guò)紫外識(shí)別儀和紅外識(shí)別儀才可以觀察到。通過(guò)顯性二維碼層和隱形圖案層的重疊印刷，達(dá)到保護(hù)二維碼層的目的。但這種二維碼需要重復(fù)印刷，工藝略顯復(fù)雜。
三維碼是新出現(xiàn)的一種條碼，是在二維碼的基礎(chǔ)上再增加一種信息維度來(lái)提高信息的存儲(chǔ)量。常見(jiàn)的是以顏色作為第三維度的信息載體。通過(guò)不同的顏色組合表示數(shù)據(jù)信息，雖然具有二維碼的結(jié)構(gòu)，但是信息密度遠(yuǎn)大于二維條碼。另外一種增加第三維度的方式是在油墨中添加熒光材料。例如專利201610067272.2公開(kāi)了一種將熒光油墨打印的熒光陣列與二維碼重合形成三維碼的制作方法，這種三維碼的信息需要兩次打印，并且需要帶有激光發(fā)射器的識(shí)別設(shè)備才能使用，不易被普通用戶使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述三維碼在制備和使用上的不足，提供一種三維碼膜片的制備方法，該發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需昂貴設(shè)備。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的，一種三維碼膜片的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：
(1)鑄膜液的配制：將高分子聚合物和石墨加入到有機(jī)溶劑中，劇烈攪拌使之完全分散溶解得到鑄膜液，高分子聚合物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為(0.05～0.4)∶1，高分子聚合物與石墨的質(zhì)量比為(1～30)∶1；
(2)流延成型：將鑄膜液在流延機(jī)中流延成膜片，然后將膜片在凝固浴中浸泡0～24小時(shí)，從凝固浴中取出，隨后干燥得到厚度為0.1～1mm的膜片；
(3)塑封：將干燥后的膜片置于塑封機(jī)中塑封，即得到三維碼膜片。
所述步驟(1)中的高分子聚合物為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種任意比例的混合物；石墨為鱗片狀石墨，粒徑為0.1～0.5mm；有機(jī)溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮中的一種或多種任意比例的混合物；高分子聚合物和石墨加入到有機(jī)溶劑中的攪拌溫度為20～90℃，攪拌時(shí)間為1～24小時(shí)；高分子聚合物和石墨的加入順序?yàn)椋燃尤胧蠹尤敫叻肿泳酆衔锘蛘呦燃尤敫叻肿泳酆衔锖蠹尤胧蛘吒叻肿泳酆衔锖褪瑫r(shí)加入；攪拌方式為先加入后攪拌或者邊加入邊攪拌。
2.所述步驟(2)中的凝固浴為水，或者水與所用有機(jī)溶劑的混合物；有機(jī)溶劑在凝固浴中的質(zhì)量百分含量為0～60％，凝固浴的溫度為20～80℃；干燥溫度為20～105℃，干燥時(shí)間為0.5～12小時(shí)。
所述步驟(3)中的塑封溫度為90～180℃。
本發(fā)明的原理是：將石墨均勻分布在鑄膜液中，利用鑄膜液中的溶劑與凝固浴之間的相交換過(guò)程使膜片固化，并同時(shí)使石墨固化在膜片中。由于石墨在鑄膜液中的分布是隨機(jī)的，所以膜片中的石墨也是隨機(jī)分布的。作為一種可用于三維碼的膜片，其二維信息是利用石墨在膜片中分布的位置確定的。第三維的信息是利用石墨的灰度來(lái)表示的，因?yàn)槭谀て穸确较蛏戏植嫉纳疃炔煌?，表現(xiàn)出來(lái)的灰度也不同，而石墨分布的深度也是隨機(jī)的，因此石墨表現(xiàn)出來(lái)的灰度也是隨機(jī)的。
本發(fā)明的特點(diǎn)是：石墨是隨機(jī)分布在膜片中的，使膜片具有了唯一性。每一片石墨在膜片中的相對(duì)位置包含了x、y二維的信息。石墨是黑色的，膜片是白色的，石墨在膜片捉弄過(guò)分布的深淺不同，石墨表現(xiàn)出來(lái)的灰度也不同，靠近膜片表面的石墨表現(xiàn)出來(lái)的黑度大，遠(yuǎn)離膜片表面的石墨表現(xiàn)出來(lái)的黑度小，因此石墨在膜片中分布的深度不同，為膜片增加了z軸方向的信息，從而真正實(shí)現(xiàn)了膜片在x、y、z三個(gè)維度的信息存儲(chǔ)。同時(shí)將膜片塑封起來(lái)，起到保護(hù)膜片和防止膜片再次被利用的目的。
有益效果：現(xiàn)有的二維碼是用特定的幾何圖形按一定的規(guī)律在二維方向上分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)的。與二維碼相比，本發(fā)明涉及的三維碼膜片是采用灰白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)的，區(qū)別主要在于：1)石墨的粒徑小于膜片的厚度，石墨分布在膜片中，因此石墨顯現(xiàn)出來(lái)的是灰度，并且灰度因石墨在膜片中的深度不同而不同；2)石墨顆粒的粒徑在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，每個(gè)顆粒的粒徑在這個(gè)范圍內(nèi)是隨機(jī)的，并且石墨顆粒在膜片中的分布也是隨機(jī)沒(méi)有規(guī)律的，即形成的圖案沒(méi)有規(guī)律，因此膜片具有唯一性；3)膜片自身的強(qiáng)度不高，并且經(jīng)過(guò)塑封。如果破環(huán)塑封必然破壞膜片，因此本發(fā)明涉及的膜片具有不可復(fù)制性。由于本發(fā)明具有以上特點(diǎn)，因此可用于三維碼的商品防偽領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
按照(1)配制鑄膜液、(2)流延成型、(3)塑封3個(gè)步驟制備三維碼膜片，其中：
(1)鑄膜液的配制：選用最大粒徑為0.1mm的鱗片狀石墨，按聚偏氟乙烯與二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為0.4∶1、聚偏氟乙烯與石墨的質(zhì)量比為1∶1稱量三種物質(zhì)。先將聚偏氟乙烯加入到二甲基甲酰胺中，然后90℃劇烈攪拌0.5小時(shí)使聚偏氟乙烯完全溶解，接著再向溶液中加入石墨，然后繼續(xù)90℃攪拌，0.5小時(shí)后石墨分散均勻，得到鑄膜液；
(2)流延成型：將鑄膜液在流延機(jī)中流延成膜片，然后將膜片在20℃水中浸泡24h，從水中取出在20℃烘箱中干燥12小時(shí)，得到厚度為0.1mm的膜片；
(3)塑封：將干燥后的膜片置于90℃塑封機(jī)中塑封，即得到三維碼膜片。
實(shí)施例2
按實(shí)施例1中步驟，配制鑄膜液、流延成型、塑封得到三維碼膜片。不同的是鱗片狀石墨的最大粒徑為0.5mm，選用聚氯乙烯為高分子聚合物，二甲基乙酰胺為有機(jī)溶劑，聚氯乙烯與二甲基乙酰胺的質(zhì)量比為0.05∶1，聚氯乙烯與石墨的質(zhì)量比為30∶1；向二甲基乙酰胺中先加入石墨后加入聚氯乙烯，分別加入兩種物質(zhì)的同時(shí)攪拌溶液，攪拌溫度為20℃，攪拌時(shí)間各為12小時(shí)；所用凝固浴為水與二甲基乙酰胺的混合物，二甲基乙酰胺在凝固浴中的質(zhì)量百分含量為60％；凝固浴的溫度為80℃，浸泡12小時(shí)，烘干溫度為105℃，干燥時(shí)間為0.5小時(shí)，得到厚度為1mm的膜片；塑封溫度為180℃。
實(shí)施例3
按實(shí)施例1中步驟，配制鑄膜液、流延成型、塑封得到三維碼膜片。不同的是鱗片狀石墨的最大粒徑為0.3mm，選用聚乙烯吡咯烷酮為高分子聚合物，n-甲基-2-吡咯烷酮為有機(jī)溶劑，聚乙烯吡咯烷酮與n-甲基-2-吡咯烷酮的質(zhì)量比為0.2∶1，聚乙烯吡咯烷酮與石墨的質(zhì)量比為10∶1；向n-甲基-2-比咯烷酮中同時(shí)加入聚乙烯吡咯烷酮和石墨，加入后再攪拌，攪拌溫度為60℃，攪拌時(shí)間為24小時(shí)；不在凝固浴中浸泡直接干燥，干燥時(shí)間為10小時(shí)，得到厚度為0.8mm的膜片；塑封溫度為120℃。
實(shí)施例4
按實(shí)施例1中步驟，配制鑄膜液、流延成型、塑封得到三維碼膜片。不同的是鱗片狀石墨的最大粒徑為0.4mm，選用任意比例的聚偏氟乙烯和聚氯乙烯為高分子聚合物、任意比例的二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺為有機(jī)溶劑，高分子聚合物與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為0.1∶1，高分子聚合物與石墨的質(zhì)量比為20∶1；向有機(jī)溶劑中先加入高分子聚合物，然后再加入石墨，邊加入邊攪拌，攪拌溫度為80℃，攪拌時(shí)間為20小時(shí)；所用凝固浴為水與有機(jī)溶劑的混合物，有機(jī)溶劑在凝固浴中的質(zhì)量百分含量為40％；凝固浴的溫度為40℃，浸泡20小時(shí)，干燥溫度為90℃，干燥時(shí)間為5小時(shí)，得到厚度為0.5mm的膜片；塑封溫度為160℃。