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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。
滴塑技術的發展和主要應用
滴塑技術可以使防偽印刷品表面獲得水晶般的凸起效果,其加工部位厚度凸起可以達到2-3mm,而且表面平滑光亮,看起來不但立體感強,而且具有晶瑩剔透的感覺,同時還可以使滴塑加工區域及附近的圖案產生特殊的光學效果。經過滴塑技術加工后的防偽印刷品,其滴塑面具有一定的厚度,并且滴塑材料本身具有一定的性能,因而使滴塑區域的部分物理性能得到較大的改善,如耐水性、耐油性、耐化學藥品性、耐熱性、耐寒性、耐氧化性、耐撕裂性、耐沖擊性、耐摩擦性、耐光性等,因面使防偽印刷品具有了更好的綜合保護性能。
另外,由于滴塑材料中可以通過加入色料、珍珠粉或其他材料,可以使滴塑產品產生各種顏色、珠光光澤、金屬光澤等特殊效果,并且加入的材料具有配方的保密性,因而使滴塑技術在增強防偽印刷品裝飾裝潢效果的同時,也具備了一定的防偽效果。
滴塑技術的應用有著悠久的歷史,據目前可以考證的資料表明,滴塑技術可以認為是起源于我國古代的釀酒和窖藏,當時為了使儲酒的壇子進行密封保存,用一定厚度的制陶的澄泥密封壇蓋,然后滴稀泥于酒壇之上用以密封,將封口用的澄泥用酒調稀,并分別用加蛋清、蜂蜜、顏料的封泥密封和區別。
后來該技術又擴展到藥品的密封保存,如“滴蠟封存”技術可以使藥丸密封于容器內,既可以保護藥丸的藥效,防止其變硬、變質,同時還具有防潮、防霉的作用,這種技術至今仍應用于中藥的保存。隨著天然樹脂和合成樹脂等高分子材料的應用,真正意義上的“滴塑技術”才應運而生。
目前,滴塑技術已廣泛應用于各類紀念章、指示標牌、商品銘牌、機電產品的按鈕護板、精美工藝飾品、防偽印刷圖文的立體成型(如水品畫、立體畫面掛歷等)、高級本冊封面、名片、產品說明書、商品的精美包裝等領域。
隨著滴塑工藝、滴塑材料和滴塑設備的發展,滴塑技術與防偽印刷技術的結合更加緊密,滴塑技術在防偽印刷品和防偽包裝產品中的應用越來越得到重視,在這一領域的應用也必將得到更快的發展。
按照不同的分類方法,防偽覆膜工藝主要有以下幾種。
①按防偽覆膜設備的自動化程度分。按照防偽覆膜設備的自動化程度的不同,歸納起來講,度膜工藝主要有半自動操作和全自動操作兩類。半自動操作除上膠、熱壓復合等部分是機械操作外,輸紙、分切等部分作業都由人工操作,勞動強度大,生產效率低。全自動操作從輸紙開始,到涂膠、復合、分切、成品收齊均由機械完成,省時省工,生產效率高,盡管有上述差異,但它們的工藝流程卻是相同的:首先用輥涂裝置將黏合劑均勻地涂布在塑料薄膜上,經過烘箱(道)將溶劑蒸發掉,然后,將已防偽印刷好的防偽印刷品牽引到熱壓復合裝置上,并在此將塑料薄膜和防偽印刷品壓合,成為紙塑合一的防偽覆膜產品。
②按所采用的原材料及設備分。按所采用的原材料及設備的不同,防偽覆膜工藝可以分為即涂防偽覆膜工藝和預涂薄膜工藝。即涂防偽覆膜工藝操作時先在薄膜上涂布黏合劑,之后再熱壓,此方法為目前國內所普遍采用。預涂防偽覆膜工藝是將黏合劑預先涂布在塑料薄膜上,經烘干收卷后,在無黏合劑涂布裝置的防偽覆膜設備上進行熱壓,從而完成防偽覆膜過程。
預涂防偽覆膜工藝因防偽覆膜設備不需要黏合劑加熱干燥系統,大大地簡化了防偽覆膜工藝,而且操作十分方便,可以隨用隨開機,生產靈活性大;同時無溶劑氣味,無環境污染,改善了勞動條件;更重要的是它完全避免了氣泡、脫層等防偽覆膜故障的發生,防偽覆膜產品的透明度極高,具有廣闊的應用前景和推廣價值。
③按照紙質防偽印刷品的防偽覆膜過程分。按照紙質防偽印刷品的防偽覆膜過程不同,防偽覆膜工藝可以分為干式防偽覆膜法和濕式防偽覆膜法。
干式防偽覆膜法是目前國內常用的防偽覆膜方法,它是在塑料薄膜上涂布一層黏合劑,然后經過防偽覆膜機的干燥烘道蒸發除去黏合劑中的溶劑而干燥,再在熱壓狀態下與紙質防偽印刷品黏合成防偽覆膜產品。
濕式防偽覆膜法是在塑料薄膜表面涂布一層黏合劑,在黏合劑未干的狀況下,通過壓輥與紙質防偽印刷品黏合,然后再進入熱烘道干燥,形成防偽覆膜產品(這種方法較少用)。
④按照所采用的黏接劑分。按照所采用的黏接劑的不同,防偽覆膜工藝可以分為油性防偽覆膜和水性防偽覆膜。從環保的角度來講,水性防偽覆膜具有較大的優勢和較好的發展前景。
水性防偽覆膜工藝的特點主要有:水性防偽覆膜工藝生產適性要求不高,適合大批量流水線生產;投資成本也不高,綜合成本較低,經濟實惠;水性防偽覆膜產品屬于環保型產品,具有高強度、易回收、不易污染環境的特點,但是水性防偽覆膜產品容易發生卷曲現象。
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