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凹版印刷防伪技术及应用
凹版印刷是证券防伪印刷和商品包装印刷中经常采用的一种印刷工艺技术。通过这种印刷工艺印出的图文是凸起的,可以呈现三维图像,立体感强、层次分明、用手摸上去有明显的凹凸厚实感、质感较好、有较强的装潢效果,并且具有很好的防伪性能。 有很多防伪设计与凹版印刷技术相结合起来用于防伪印刷和防伪包装产品的制作,可以发挥防伪设计与凹版印刷的综合防伪功能,使防伪设计的防伪效果更好,例如精密防伪版纹防伪设计、产品的特殊标识设计(如商标设计)、防伪版纹防伪设计中的潜影技术等都可以采用凹版印刷技术,以增强其防伪效果。
凹版印刷技术19世纪末在印刷方面就已经大量使用,到了20世纪中叶,欧美各国的印刷主要还是靠单色凹印,以后又有了多色凹印。多色凹印的色彩效果与层次丰富的图像均难以仿制,目前已经普遍为各国印钞厂所采用。我国50元、100元券正面的人像、行名、花边、盲文点及面额文字与背面的国徽、风景花边、少数民族文字、面额数字、行名拼音字母等均为凹版印刷。
随着包装装潢和防伪性能要求的提高,凹版印刷在包装领域的应用,尤其是在防伪包装中的应用也显得越来越重要。
凹版印刷的基本原理凹版印刷因其版面特征而得名,在凹印印版上,图文部分低于空白部分,而空白部分处于同一半径面。凹版印刷过程中,供墨装置将油墨供到凹版的图文部分和非图文部分。在刮墨刀的作用下,将凹版印版表面(印版的非图文部分)的油墨刮除干净;通过印刷压力的作用,凹版网穴(图文部分)的油墨转移到承印物上,从而完成一次印刷。由于油墨从凹版滚筒的网穴直接转移到承印材料上,因此属于直接印刷。
电化铝烫印的工艺流程一般包括:烫印前的准备、装版、垫版、烫印工艺参数的确定、试烫、签样、正式烫印。
①烫印前的准备。包括烫料的准备和烫印版的准备。烫料的准备包括电化铝型号的选择和按照烫印面积进行相应规格的下料,一般的选择原则是:烫印面积较大时,选择容易转移的电化铝;烫印细小文字或花纹,选择容易转移的电化铝;烫印一般图文,选择通用型电化铝。
烫印版一般为凸版铜版,因为铜版传热性好、耐压、耐磨、不变形(当烫印数量较少时,也可以选用锌版),铜、锌版要求使用1.5mm以上的厚版材,通过照相制版加工成凸版,图文腐蚀深度一般应达到0.5-0.6mm,以减少出现连片或糊版,保证烫印质量。
②装版。装版是将制好的铜或锌版固粘在机器上,并将规矩、压力调整到合适的位置。印版固定的方法是:把定量为130~180g/m的牛皮纸或白板纸裁成稍大于印版的面积,均匀地涂上牛皮胶或其它黏合剂,并把印版粘贴上,然后接通电源,使电热板加热到80-90℃,合上压印平板,使印版受压约15min,印版便平整地粘牢在底版上。由于传统的装版工艺存在导热性不良和容易掉版的现象,因此新的装版工艺一般采用硅胶直接将烫印版粘在电热板上,克服了传统工艺存在的问题(硅胶导热性好、黏着强度大)。
③垫版。垫版的目的是保证烫印版各处的压力均匀。
④烫印工艺参数的确定。包括温度、压力和速度,三个参数的调整应综合考虑,实际操作中应正确掌握好三者的关系。烫印工艺参数确定的一般顺序是:以被烫物的特性和电化铝的适性为基础,以印版面积和烫印速度(时间)来确定温度和压力;温度和压力两者首先要确定佳压力,使印版压力适中、平整、各处均匀;在此基础上,后确定佳温度。从烫印效果来看,以较平的压力、较低的温度和略慢的车速烫印出来的效果比较理想。
a.温度的确定。佳烫印温度的确定应考虑的因素主要有:电化铝的型号和性能;烫印压力、速度;烫印面积;烫印图文的结构;防伪印刷品底色墨层的颜色、厚度、面积;车间的温度等。烫印温度的一般范围为70~180℃,佳温度确定后在烫印过程中应尽量保持恒定(不超过±2℃)。
b.压力的确定。佳烫印压力的确定应考虑的因素主要有:烫印温度、速度;电化铝的性质;被烫防伪印刷表面情况(如墨层厚度、纸张平滑度、防伪印刷时白墨的加放量等)。在烫印过程中,存在三个方面的力:电化铝从基膜层剥离时产生的剥离力;电化铝与承印物之间的黏接力;承印物表面的固着力。烫印电化铝的压力比一般防伪印刷的压力要大,约在2.5~3.5MPa范围内。
c.速度的确定。烫印速度决定了电化铝与承印物的接触时间,接触时间与烫印牢度在一定条件下成正比。在实际生产过程中,烫印速度通常是固定的,只有在条件特殊的情况下才考虑改变。
⑤试烫、签样、正式烫印。确定工艺参数后,可以依据印样进行烫印规矩的定位,然后进行试烫,质量达到要求后进行签样,即可进行正式的烫印生产。
防伪热敏变色油墨的分类
早在20世纪30年代,人们就开始研究变色涂料,主要用于热敏纸及蒸煮指示剂。20世纪50年代末期,一些防伪热敏材料被发现,结合油墨制造技术形成新型的热敏性油墨,并且在印刷领域得到广泛的应用。
防伪热敏变色油墨是一种新颖的变色油墨,可以随环境温度的变化而迅速改变颜色,从而使被着色物体具有动态变化的色彩效果,并且可以发挥一定的防伪功能。热敏变色油墨作为一种防伪油墨很快得到迅速发展和应用。
热敏变色油墨,是指在外界温度变化的条件下颜色发生改变的油墨热量变色的原理是:在加热情况下使变色化合物发生物理变化或化学变化带来自身的吸光性变化。 这种油墨按变色所需温度的不同,可以分为手温变色防伪油墨(温度在34-36℃之间)和高温变色防伪油墨(温度一般在40-60℃甚至更高);按变色方式,可以分为可逆(单变色可逆、多变色可逆)热敏防伪油墨和不可逆(单变色不可逆和多变色不可逆)热敏防伪油墨。几种防伪热敏变色油墨。
不可逆热敏变色油墨
防伪不可逆热敏变色油墨有显色、变色两种。显色不可逆温变油墨外观无色,经受热后呈现颜色,降温后颜色不再恢复无色;变色不可逆油墨原有颜色受热后由一种颜色变为另一种颜色,降温后颜色不再恢复原色。
可逆热敏变色油墨
可逆热敏变色油墨有显色、消色、变色三种。显色可逆温变油墨外观无色,受热后呈现颜色,降温后颜色消失恢复为无色;防伪消色可逆热敏油墨原有颜色受热后颜色消失,降温后可恢复原有颜色;变色可逆温变油墨原有颜色受热后变为另一种颜色,降温后可恢复原有颜色。
记忆型热敏变色油墨是该系列变色油墨的颜色不仅取决于温度,还取决于温度变化的过程。也就是说在从不同方向(先降温再升温,或先升温再降温)到达同一温度区间时,由于温度变化的过程不同,颜料会显示出有色或无色。或者说,此防伪油墨由外观无色,经升温到一定温度时呈现颜色,降温后不消色,经第二次升温至同等温度时才消色。于该种油墨具有多重鉴别特征,因此在防伪性能方面更为可靠。
显色型热敏变色油墨
该种防伪油墨在低温区和高温区都是无色状态,仅在其中某一特定温度区间为显色状态(如某油墨的显色温度区间为33-47℃)。这种油墨可以与其他系列温变油墨互相配合而获得多重变色体系,具有很高的防伪应用价值热敏变色油墨的组成。
按照变色材料的不同,防伪热敏变色油墨主要包括温致变色油墨和液晶油墨两种基本类型。液品油墨是将封装在微胶囊中的液晶及助剂等分散在连结料中配制而成的,主要成分包括水溶性树脂、微胶囊液品、消泡剂、分散剂、流动助剂等。这里主要介绍温致变色油墨的组成。
因温度改变而发生颜色变化的防伪油墨称为温致变色油墨或热致变色油墨,其主要组分包括变色颜料、填料和连结料。另外,溶剂的选择也非常重要。
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