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油墨防伪技术油墨防伪技术是指通过采用防伪油墨进行防伪的印刷技术。防伪油墨是指具有防伪功能的油墨,即在油墨连结料中加入特殊性能的防伪材料,经特殊工艺加工而成的特种印刷油墨。这种油墨加入了一些特殊的材料,具有特殊的加密配方,因此可以区别于普通的油墨。
防伪油墨的配方、工艺均属机密,应严加管理;它的产品也应定点、定时供应给指定的厂家,设专人、专门的印刷机使用,严防扩散。油墨防伪技术的具体实施主要是以印刷的方式将油墨印在、产品商标和包装上来实现。
这类防伪技术的特点是实施简单、成本低、隐蔽性好、色彩鲜艳、检验方便(如光、热、光谱检测等,甚至手温即可改变颜色)、重现性强,是各国 、单据、商标和标识的防伪技术,在商品的防伪包装中也有比较广泛的应用。纸张等承印材料防伪技术,承印材料防伪技术是指通过选择与设计具有防伪性能的承印材料进行防伪的技术。近年来,随着新技术、新材料和新工艺的发展和应用,利用各种具有特殊性能的印刷承印材料进行防伪的技术得到了较快的发展。
具有防伪性能的承印材料和包装材料种类繁多、性能各异。
防伪水印的分类。防伪水印的分类方式主要有两种:一是按照水印的特点,二是按照水印在纸张的分布情况。
按照防伪水印的特点分类。按照水印的特点不同,水印通常可以分为白水印和黑水印。a.白水印是将图文部分的纸层减薄形成图像(该部分纤维分布比较薄),迎光观察时水印图案部分比纸面其他部分颜色浅。白水印应用比较广泛。
b.黑水印是将图文部分的纸层加厚形成图像(该部分纤维分布比较厚),或者纸层的间按要求加厚或减薄使之具有阶调层次而形成图像,迎光观察时水印图案部分比纸面其他度部分颜色深,或有阶调层次的图像。黑水印应用相对较少。水印图案平常情况下不容易看出,只有对着强光才能看清。水印不能用复印机、扫描仪等再现,目前仍是世界各国防伪专家公认的一种有效的防伪技术,因此被广泛采用并不断发展。
按照水印在纸张的分布情况分类。在实际应用中,水印在纸面上的分布情况主要有以下三种:固定、半固定和不固定,因此,水印也相应的分为固定水印、半固定水印的发和不固定水印三种。
a.固定水印。固定水印的印刷工艺难度较大,位置固定在 、护照、等主体的某一位置,而且要与人眼可见的印刷图文或其他防伪措施匹配准确,才能发挥防伪的作用。如100元在水印窗的位置有毛泽东头像这一固定水印。
b.半固定水印。又称为连续水印,每组水印之间距离、位置固定,而且各组在纸化上呈连续排列,多用于专用纸张,如 用纸。
c.不固定水印。又称为满版水印,水印分布于纸张的满版,整个纸面呈现一种水印图案,水印位置无严格要求。例如中国第三、四套的五元、两元及一元均是满版古钱水印纸印制的(但新版第五套的五元是用水仙花图案固定水印纸来印刷的)。(a)半固定水印(b)固定水印。
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。
防伪水印纸是在造纸过程中,在丝网上安装事先设计好的的水印图文印版,或者通过印刷滚筒压制而成。由于图文印版高低不同,使纸浆形成薄厚不同的相应密度,因此图文部分的透光度也不同。这些图案在平常情况下不容易被看到,在透过强光观察时,才可显出预先设计的图文,这些图文称为水印。
一般认为,防伪水印纸的生产工艺是13世纪意大利造纸专家发明的,它在制造过程中融合了设计、雕模、制网、抄纸等复杂的工艺过程,因此防伪功能较强。166年,斯德哥尔摩次发行带有特制水印的以来,许多在和上开始使用水印技术,到19世纪末,欧洲的大多都采用了水印印钞纸。
在我国,早在唐代就已经有了水印纸防伪技术的雏形,在文人辈出的盛唐时期,销路的书画纸(如宣纸)生产作坊,为了垄断一方市场和达到防止他人伪造的目的,就在生产的纸张上采用了水印防伪的方法,这种方法是抄纸工人的实践经验结晶,只掌握在少数人的手里,而且秘方不对外公开,世袭相传,所以能够采用这种防伪方式制作纸张的作坊很少。
例如清朝的汪六吉纸,其一种纸样上就有帘纹水印“汪六吉”字样;另一种是朱砂红印“汪六吉宣纸”标识;还有一种高级宜纸一白鹿宜,初看与一般宣纸没有什么差别,但是迎光一照,便可看见奋蹄疾驰的群鹿水印,形象清晰逼真,跃然纸上。
(1)防伪水印纸的生产工艺和防伪特点。根据造纸工艺的不同,水印纸可以采用长网造纸和圆网造纸两种方法形成,这两种方法的处理过程有明显的不同,设备运行速度也有较大的差别,因而对水印质量有不同的影响。
长网造纸工艺。在长网造纸机上,纸是一张一张形成的,当纸还是的时候,通印图版古刻纹的钢辊与湿纸表面相压形成水印,因此,长网造纸可以被描述为“压制”处理过程的)所制作的水印也可以看作是压制出来的水印。长网机运转速度快,几乎没有时间让纸纤维进入到刻纹辊的深处,因此水印的清晰度稍差,质量没有圆网造纸机制作的水印好。
圆网造纸工艺。在圆网造纸机上,圆网机的运转速度比较慢,水印通过纤维堆积在纸张表面形成,水印与纸张同时形成,这就意味着水印可以填充到圆网模的峰与谷中,形成非常清晰的水印。因此圆网造纸可以被描述为“模制”处理过程,所形成的水印非
常清晰,质量较高。
随着科学技术的发展,防伪水印纸从原来的普通长网纸发展到如今高度的圆网纸,制作工艺比较复杂,不容易仿制,具有较好的防伪功能。圆网水印纸的特点主要包括以下三点。a可以得到多达15个灰度层次,能够获得更好、更的水印。在圆网纸中,黑水印区的厚度可以达到40μm,比平均厚度15-20pm的纸本身更厚,故有较好的对比度(长网纸的厚度没有明显的不同)、较好的细节及清晰度。纸造h.能够获得长网纸所不具备的附加措施,如线等,将长的棉纤维加入木浆中提高纸张的使用寿命。
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