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随着烫印技术、烫印材料和烫印设备的发展,烫印技术已经从常规的电化铝平面烫印技术发展为全息定位烫印、立体烫印、冷烫印和扫金技术等多种烫印技术,这些新技术、新材料和新工艺在防伪技术方面发挥着越来越重要的作用。
这里仅对常规的烫印工艺进行简要的介绍,其他烫印新技术将结合防伪技术进行介绍。
(1)烫印技术的概念及应用。现在所说的烫金,一般是指电化铝烫印,又称烫箔,是一种不用防伪油墨的特种防伪印刷工艺。所谓烫印,是将金属箔(电化铝)或颜料箔,通过热压转印到防伪印刷品或其他物品表面上,以增进装饰效果的一种防伪印刷品表面整饰加工技术,俗称烫金。
电化铝烫印的图文呈现出强烈的金属光泽,色彩鲜艳夺目、永不退色。尤其是金银电化铝,以其富丽堂皇、精致高雅的装潢点缀了防伪印刷品表面,增强了印品的艺术性,起到了突出主题的宣传效果;其光亮程度大大超过了印金和印银,使产品具有的感觉和给人以美的享受。同时由于电化铝具有优良的物理、化学性能,起到了保护印品的作用,所以烫金工艺被广泛应用于精致的包装装潢、商标、挂历和书籍封面等防伪印刷品上,在建筑装潢用品、工艺文化用品、贺卡、挂历,甚至皮革、丝绸织物、塑料材料上也有应用。
(2)电化铝箔材的结构及分类。烫金的主要材料是电化铝(也称金箔),它是以聚酯薄膜为片基,涂上醇溶性染色树脂层,经真空喷键金属铝,再涂上胶黏层而制成。即由基膜层、隔离层(也称为释放涂层)、颜色层(也称为保护层、染色层)、金属层(镀铝层)、胶黏层五层所组成。颜色层和隔离层也统称为醇溶性染色树脂层。
基膜层是电化铝箔其他各层的载体薄膜,起着支撑的作用,基膜层所用的材料为12-16m厚的双向拉仰聚面薄膜,隔离层(也称为释敌涂层)可以使电化铝箔的染色层与基膜层烫印时容易分离;颜色层用以显示电化铝箱的颜色,烫印后罩印在图案表面,同时起保护作用,它是由三聚氰胺醛类树脂、有机硅树脂等和染料组成。
金属层可以使电化铝呈现金属光泽,一般采用真空镀铝的方法制取(铝是很好的光反射材料,气态铝在真空下可均匀地附着在染色层表面);胶黏层主要由甲基丙烯酸酯或虫胶组成,用以在烫印时使电化铝箔涂层粘接到承印材料上,并起保护镀铝层的作用。
电化铝箔材的分类方法主要有以下三种。
①按颜色分:金色(普遍)、银色、大红色、橘红色、蓝色、绿色、棕红色、淡金黑色、黑色等。近年来研制出镭射系列、木纹系列等特殊种类的电化铝箔材。
②按用途分:烫印纸张、塑料、皮革等种类的电化铝箔材。
③按规格分:片基厚度主要有:12pm、16um、18gm、20um、25μm等种类;长宽尺寸主要有:60m×450mm、120m×600mm、120mx640mm。还有一些特殊规格的产品。
模压设计防伪技术。
模压技术在防伪中的应用一般通过包装容器的结构设计来实现。
一般情况下,商品的外包装容器(如包装盒)常采用盒盖与盒底的开启部位粘贴封条、封口标签等进行封口而达到防伪的目的,这种方法虽然可以起到一定的防伪作用,但其防伪功能十分微弱。
即使采用激光全息技术制作防伪标识来增强封口防伪功能,但是如果开启时不破坏包装盒,仍然可以通过回收旧包装来制假。因此,通过对外包装容器(如包装盒)进行合理的设计,并与模压技术、粘合技术相配合,才能提高外包装容器的防伪性能。
对于彩印纸盒来讲,一般在设计时将包装盒封口部分的盖舌与盖体用黏合强度非常大的黏合剂黏合封死,形成封口不可开启式的结构,而盒盖的相应部位设计成“压痕断点”的易开启部位,同时在该部位附近的相关位置印上提示语(如“请沿此线开启”等),提醒消费者在压痕断点处开启,消费者只需按住盒盖,拇指按压断点即可将盒开启,同时压痕断裂处破坏了整个盒体,使盒子不能再充重复使用,具有较好的防伪效果。
这种设计是利用包装的结构设计(破坏性包装设计)、模压技术与黏合技术相结合而达到防伪目的,其中压痕断点的形成是模压技术在防伪防伪印刷和包装中应用的关键,其工艺也比较简单,只是在模压版制作过程中,压痕断点的相应部位不是用常规的钢刀或钢线,而是用刀刃刃口间断的钢刀制作的,在模压过程中自然会形成压痕断点。
烫印技术,早在古埃及时期就有装潢用的金箔、银箔,一般是用手工操作用金箔对佛像进行金身装潢,但直到15世纪才出现实用的烫印技术。
20世纪60年代我国试制电化铝箔成功,其成本低廉,可以节省大量的贵重金属,并且可以采用机器连续烫印,效率很高。随着电化铝新材料的推广应用,真正的烫金烫银已被电化铝烫印所代替,因此,现在常说的烫金实际上是指电化铝烫印。
近年来,我国轻工、包装防伪印刷行业发展迅速,商品的包装装潢已经成为促进商品流通的重要手段,从烟、酒、药品、食品到服装、等日常生活的各个领域已无不反映出包装装潢防伪印刷发展的迅猛势头,因而导致防伪印刷市场的竟争越来越激烈。
为了提高防伪印刷品的附加值和科技含量,印后表面整饰越来越受到人们的重视,其中,烫金工艺作为印后表面整饰中的重要工艺,对防伪印刷品起着独特的装饰作用,具有一定的防伪效果。
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光变油墨的颜料由光学干涉薄膜构成,光学薄膜是按膜系结构的要求,在高真空的条件下把不同折射率的材料依次交替积淀在同一载体上形成,并以分子或原子的形式蒸发到载体上。为了保证膜层的均匀性和致密性,必须严格控制蒸发速度的一致性;为了控制膜系的颜色指标,必须将膜层厚度的误差控制在埃(1A°=10m)的范围内,使其具有可见光学薄膜的精密性和特殊性;膜系设计在满足光谱要求的前提下,膜层数应尽可能地少,以降低生产成本。
1975年,加拿大率先成功研制出了光干涉多层复合膜,这种复合膜能够对日光有选择地吸收和反射。目前比较理想的光干涉颜料膜由五层对称式结构组成,膜厚1um左右,中间是不透明的反射层,两边是对称的透明无色介质层和半透明金属层,膜片两面都具有同样的干涉色。改变透明介质层的厚度,就能改变膜系的颜色以获得各种颜色的光干涉颜料。由于干涉膜是在高真空下采用无色或透明无机材料制成的,所以生成的光干涉颜料性能稳定、结构致密、不退色、耐候性极强、抗剪切性好,并且可以按照油墨对粒径的要求任意改变其大小。
除了光干涉多层复合膜结构之外,目前国际上还有以天然云母片和金属铝片为基础,用化学包覆法制取干涉颜料的方法,也有利用液晶片的特性制取干涉颜料的方法,但这些方法主要用在涂料行业,颜色种类和物理特性都无法与光干涉多层复合膜相比,难以满足印刷油墨对片状颜料的苛刻要求。干涉型光变油墨的印刷工艺要求、防伪特点及主要应用
由于光干涉变色颜料的特殊性,光变油墨所采用的连结料和溶剂都具有特殊性,因此,为了使印刷品特定的防伪图文达到良好的光变效果,必须使印刷在承印物上的油墨中的每个光学变色薄膜片平行排列,并且悬浮在连结料的表面。
干涉型变色油墨的呈色原理一般要求油墨的颜料颗粒比较大,而且光学变色薄膜片(光干涉变色颜料)必须平行浮于墨膜的上表面,这就要求墨层相对比较厚,因此干涉型光变油墨的印刷工艺般采用丝网印刷和凹版印刷。在实际印刷过程中,若采用丝网印刷,要求网板的网目数不能太高,并且要经常清洗网版;若采用凹版印刷,同样应注意防止颜料堵版。
光学变色油墨是当今复杂的干涉型防伪油墨,其印刷品具有绚丽的金属光泽,色块呈现一对颜色,例如:红一绿、绿一蓝、金一银等,在白光下正看或侧视,随着人眼视角的改变,呈现两种不同的颜色,光变特性强,色差变化大,特征明显,其颜色角度效应无法用高清晰度的扫描仪、彩色复印机及其他设备复制,印刷特征用任何其他油墨和印刷方式都无法效仿。因此其印刷品的动态变色效果难于复制,加之其设计和生产技术极具专业性,制作工艺复杂,投资大,涉及机械、光学、电子、真空、超细粉碎、表面化学和高分子材料等多种领域的高科技,防伪可靠性极强,具有非常好的防伪效果另外,该技术在识别时不需要任何仪器设备,十分方便,因此适合于公众识别真伪。
正是由于这种油墨具有非常可靠的防伪特性,因此目前常用于防伪性能要求很高的产品上。据有关资料介绍,目前世界上已有几十个的货币、护照上应用了这种油墨防伪技术。美国于1996年3月25日正式推出了印有这种变色油墨的新版100面值的(票面右下角的“100”字样,直视为绿色,从其他角度看则呈现黑色)。
我国新版也使用了干涉型光变油墨防伪技术(如新版100元采用光变油墨面额数字标记,正面左下方“100”字样,与票面垂直角度观察为绿色,倾斜一定角度则变为蓝色)。加拿大签证上的枫叶图案和美国签证上的“VSA”字样都采用了干涉型光变防伪油墨。新版港澳通行证上也已经采用了干涉型光变油墨防伪。
此外,光变油墨防伪技术还可广泛用于各类有价证券、商标、、及产品包装等印刷品的防伪。目前国内的某些研发公司和科研机构已经成功自主研制出并且规模化批量生产光干涉颜料和光变油墨,产品质量达到国际先进水平,并且广泛地应用在多家香烟包装和重要的防伪上。
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