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光變油墨的顏料由光學干涉薄膜構成,光學薄膜是按膜系結構的要求,在高真空的條件下把不同折射率的材料依次交替積淀在同一載體上形成,并以分子或原子的形式蒸發到載體上。為了保證膜層的均勻性和致密性,必須嚴格控制蒸發速度的一致性;為了控制膜系的顏色指標,必須將膜層厚度的誤差控制在埃(1A°=10m)的范圍內,使其具有可見光學薄膜的精密性和特殊性;膜系設計在滿足光譜要求的前提下,膜層數應盡可能地少,以降低生產成本。
1975年,加拿大率先成功研制出了光干涉多層復合膜,這種復合膜能夠對日光有選擇地吸收和反射。目前比較理想的光干涉顏料膜由五層對稱式結構組成,膜厚1um左右,中間是不透明的反射層,兩邊是對稱的透明無色介質層和半透明金屬層,膜片兩面都具有同樣的干涉色。改變透明介質層的厚度,就能改變膜系的顏色以獲得各種顏色的光干涉顏料。由于干涉膜是在高真空下采用無色或透明無機材料制成的,所以生成的光干涉顏料性能穩定、結構致密、不退色、耐候性極強、抗剪切性好,并且可以按照油墨對粒徑的要求任意改變其大小。
除了光干涉多層復合膜結構之外,目前國際上還有以天然云母片和金屬鋁片為基礎,用化學包覆法制取干涉顏料的方法,也有利用液晶片的特性制取干涉顏料的方法,但這些方法主要用在涂料行業,顏色種類和物理特性都無法與光干涉多層復合膜相比,難以滿足印刷油墨對片狀顏料的苛刻要求。干涉型光變油墨的印刷工藝要求、防偽特點及主要應用
由于光干涉變色顏料的特殊性,光變油墨所采用的連結料和溶劑都具有特殊性,因此,為了使印刷品特定的防偽圖文達到良好的光變效果,必須使印刷在承印物上的油墨中的每個光學變色薄膜片平行排列,并且懸浮在連結料的表面。
干涉型變色油墨的呈色原理一般要求油墨的顏料顆粒比較大,而且光學變色薄膜片(光干涉變色顏料)必須平行浮于墨膜的上表面,這就要求墨層相對比較厚,因此干涉型光變油墨的印刷工藝般采用絲網印刷和凹版印刷。在實際印刷過程中,若采用絲網印刷,要求網板的網目數不能太高,并且要經常清洗網版;若采用凹版印刷,同樣應注意防止顏料堵版。
光學變色油墨是當今復雜的干涉型防偽油墨,其印刷品具有絢麗的金屬光澤,色塊呈現一對顏色,例如:紅一綠、綠一藍、金一銀等,在白光下正看或側視,隨著人眼視角的改變,呈現兩種不同的顏色,光變特性強,色差變化大,特征明顯,其顏色角度效應無法用高清晰度的掃描儀、彩色復印機及其他設備復制,印刷特征用任何其他油墨和印刷方式都無法效仿。因此其印刷品的動態變色效果難于復制,加之其設計和生產技術極具專業性,制作工藝復雜,投資大,涉及機械、光學、電子、真空、超細粉碎、表面化學和高分子材料等多種領域的高科技,防偽可靠性極強,具有非常好的防偽效果另外,該技術在識別時不需要任何儀器設備,十分方便,因此適合于公眾識別真偽。
正是由于這種油墨具有非常可靠的防偽特性,因此目前常用于防偽性能要求很高的產品上。據有關資料介紹,目前世界上已有幾十個的貨幣、護照上應用了這種油墨防偽技術。美國于1996年3月25日正式推出了印有這種變色油墨的新版100面值的(票面右下角的“100”字樣,直視為綠色,從其他角度看則呈現黑色)。
我國新版也使用了干涉型光變油墨防偽技術(如新版100元采用光變油墨面額數字標記,正面左下方“100”字樣,與票面垂直角度觀察為綠色,傾斜一定角度則變為藍色)。加拿大簽證上的楓葉圖案和美國簽證上的“VSA”字樣都采用了干涉型光變防偽油墨。新版港澳通行證上也已經采用了干涉型光變油墨防偽。
此外,光變油墨防偽技術還可廣泛用于各類有價證券、商標、、及產品包裝等印刷品的防偽。目前國內的某些研發公司和科研機構已經成功自主研制出并且規模化批量生產光干涉顏料和光變油墨,產品質量達到國際先進水平,并且廣泛地應用在多家香煙包裝和重要的防偽上。
防偽印刷方式的選擇
立體防偽印刷目前尚無專用立體防偽印刷機問世。為了保證立體防偽印刷品的套印精度,一般采用高精度四色膠印機進行套印。立體防偽印刷質量的好壞,對立體圖片的直觀效果有著明顯的影響。由于光柵的聚焦和阻礙作用,要求網線清晰、套印準確,套色誤差不允許超過0.02mm(一般比普通的防偽印刷精度要高10倍左右),要求印墨光潔不退色。防偽印刷過程中十字線要嚴格套合,并且車間要具備恒溫恒濕的條件。
除了UV防偽印刷需要考慮紫外光固化系統的裝配位置外,可以根據實際情況選用不同幅面的膠印機進行立體防偽印刷。
無論選用什么幅面的防偽印刷機,都應滿足以下的基本要求:
(1)不影響立體視覺,有良好的立體感。
(2)保證防偽印刷套準精度。
(3)可實現大量復制,廢品率低
立體防偽印刷材料
(1)紙張。立體防偽印刷用紙張要求具有緊密、光潔、平整、伸縮性小等特點,通常使用銅版紙或卡紙。
(2)光柵材料。目前,立體防偽印刷用光柵材料主要有硬塑立體光柵片和軟塑立體光柵片兩種。①硬塑立體光柵片。采用聚苯乙烯原料經過注塑加工成為凹凸柱鏡狀光柵片。聚苯乙烯無色透明,折射率高(高折射率使它具有良好的光澤)、無延展性、易燃,因此這種光柵片穩定性好,圖像質量高,不容易變形,不會輕易發黃變色,成品率高。
②軟塑立體光柵片。主要采用聚氯乙烯片基經金屬光柵滾筒或光柵板壓制而成。聚氯乙烯難以燃燒,能夠制成無色、透明、有光澤的薄膜,并能根據增塑劑含量制造出各種軟度的薄膜,具有較好的耐化學腐蝕性的化學性能,但熱穩定性和耐光性差。由于含有聚氯乙烯不利環保,而且精度和穩定性不夠,因此較少采用。
(3)防偽油墨。立體防偽印刷防偽油墨不是發泡防偽油墨,任何可見程度的發泡都會影響其清晰度及三維效果。三維立體防偽印刷防偽油墨固化溫度都在標準塑膠防偽油墨的固化范圍內(149171℃),但是必須提高到適于超厚墨層的固化溫度,如果墨層完全固化,三維立體防偽印刷防偽油墨將具有與標準塑膠防偽油墨一樣好的彈性。如果能夠正確進行操作,三維立體防偽印刷圖像會有鮮明的細微層次和清晰的邊緣,墨壁光滑。目前已有一些防偽油墨制造廠家提供適用于三維立體防偽印刷的防偽油墨及添加劑,還有一些制造商已經研制出新型防偽油墨生產線。
(4)膠黏劑。膠黏劑的作用是使防偽印刷品與光柵片能夠牢固地粘貼在一起,并且還能夠保護防偽油墨層在高溫下不變色。
紋理防偽技術是以紙質材料為載體的,是在紙張中添加有色纖維制成的紋理防偽標“龜齡御技術,這里識,紋理防偽紙張的防偽特征如下。
紋理防偽紙張本身是一種應用廣泛的包裝、標簽、商標材料,加工制作方便、價格的紋理防偽低廉。(2)纖維形成的紋理易于消費者用針挑的方法來檢驗,可以簡單地區別印刷仿制的墨跡。
(3)纖維紋理清晰、形態復雜、不容易脫落。
(4)紋理防偽紙張具有特殊的結構特征,極難偽造。造紙時,在白色紙漿中摻入了類似于頭發絲的黑色纖維,造出的紙內具有清晰的、隨機分布的黑色纖維,用這種紙印制標簽,每一枚標簽纖維紋理分布都不相同,尋找兩張纖維圖案完全一樣的紙片,如同尋找兩個指紋完全相同的人一樣,幾乎不可能。因此紋理防偽紙張不容易被手工掩埋纖維或粘貼纖維的方法偽造。
防偽紋理的制作方法目前,用于防偽紋理的制作方法主要是計算機采樣制作防偽標識和利用油質型顏料直接生成防偽紋理標識。
計算機謾計制作歐理標識利用計算機設計并制作紋理標識時,首先要根據客戶的要求,結合產品外觀或包裝,確定標識的規格,包括標識大小、形狀及色彩,使其既與企業的Cs識別系統相統一,又與產品外觀或包裝相適應。其次是對紋理防偽標識物的色彩進行合理搭配,突出防偽信息,利于消費者查詢和識別,同時要按照客戶選定的顏色特點和企業編碼,參照產品外觀及包裝進行設計。
標識物形狀以常規形狀為主,如圓形、方形、橢圓形等,或客戶要求的特殊形狀,可以按照具體要求進行異形標識設計。標識上所有內容距離標識成品的邊界必須大于1mm。
油質顏料直接生成防偽紋理,這種防偽紋理標識的制作方法和制作特征完全不同于由天然紋理圖案經采集、制作、印刷后得到的防偽標識,它是將不同的顏料分別倒入或滴在水面上,形成不同的色面,然后攪動水面,各色面隨著水的波動而流動變形,而且相互混合后產生千變萬化的圖形。再將供制作標識用的片材與水面接觸,水中的顏料即轉印于片材之上,成為帶有防偽彩色紋理的片材。將該片材裁切成多個小面積片材,并且分別與帶有記錄符號,比如數字的片材復合在一起,構成彩色紋理標識。該紋理標識上的信息可以被拍攝成照片制成核查檔案,定期在公眾媒體上刊登或在網絡上展示,以供消費者查詢和鑒別之用。
由于每次制作時采用的顏料色相不同,各種顏料的比例不同,攪拌的程度不同,使得終生成的紋理標識的外觀也不盡相同。因此,即使是同一制作者,每次制成的成品都不相同。況且仿造者也很難從成品中分析得到所用顏料的色相、比例和制作手段。
由于這種防偽紋理標識的制作方法手工操作性比較強,因此不適于對每件商品生成一個防偽標識,廠家可以通過定期批量更換產品防偽標識的方法來防止造假者的仿造行為。
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