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印刷防伪油墨及其防伪技术探讨

作者

朱锐

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摘要:随着盗版的猖獗、伪造劣质仿品的泛滥以及市场竞争的加剧,对产品设计者、制造与销售商乃至消费者的经济收益均造成了严重的损害,影响了市场经济秩序的良性发展。基于此,有必要对防伪技术进行深入研究以期为采取必要的措施提供有力的支撑。随着科学技术的进步,新型印刷防伪技术日趋增多,印刷防伪油墨技术就是该领域的佼佼者,本文重点对该领域进行探讨与研究。

关键词:防伪油墨;印刷防伪技术;造纸技术

造纸技术是最早发明的手工艺之一,早在汉代,中国的造纸技术就已非常成熟,是世界上最早的造纸技术之一。正是由于造纸技术的发展,印刷术才得以推广和普及。在木版印刷时期,纸张作为画布,每次印刷需要手工镂刻,十分费时费力。但随着造纸技术的不断发展,大量纸张的出现,使得印刷术得到了极大的推广和应用。如今,不断更新的科技和各种盗版伪造手段使得传统印刷的防伪手段愈加无法抵挡。这些盗版制造商不仅破坏了人们的正常生活,也对国家造成了巨大的经济损失。随着市场竞争越来越激烈,盗版和伪造的产品也变得越来越多,对于正规的厂家造成了巨大的打击。各种新型的印刷防伪技术层出不穷。而在所有防伪技术中,印刷油墨则是必备的因素之一。这种印刷油墨拥有许多的发展优势,不仅满足了大众简单防伪的需求,也可以满足专业人士和相关机构的鉴别监管要求。正因如此,印刷油墨也受到了各种社会组织的普遍关注。

一、防伪油墨的分类

印刷防伪油墨,是防伪领域中最早采用的油墨之一,也是防伪技术的重要组成部分。防伪油墨是由色料、油墨助剂以及连结料组成,即将具备防伪特性的材料加入油墨中生成特殊性印刷油墨,并通过相应的工艺实施,利用其中的颜料和连结剂来实现有效的防伪作用。防伪油墨的设计主要是为了应对各种票据涂改等违法行为。为保护所有的有价证券,底纹被设定,当底纹接触到化学药剂如退色灵时,便会产生颜色变化或消失的情况,以此明确涂改痕迹。

(一)磁性防伪油墨

印刷油墨中的主要颜色物质是颜料,与此不同,磁性油墨使用含有磁性材料代替颜料来产生颜色。使用磁性油墨印刷的产品具有金属色泽,颜色深浅反映了磁变效果。在满足印刷的适性要求时,油墨中磁性材料越多,颜色越深,磁信号越强。

磁性油墨具有操作简便、成本较低、易识别等防伪特点,在纸张、塑料膜等承印物上印刷后,可使用专业设备或手机检测以实现光学防伪。磁性油墨防伪广泛应用于身份证、纸币、票据、磁卡和高档包装类产品中,并被应用于第五套人民币上。将其应用于包装类商品上,可以强化产品商标的特色,并在保护产品的同时实现防伪效果。目前,磁性油墨防伪是社会中最广泛使用的防伪技术之一,是一种方便易操作和易识别的技术,在未来的防伪工作中仍然具有很大的发展潜力。

(二)光变防伪油墨

光变油墨是一种防伪油墨,目测同一位置,在不同的角度下颜色会发生变化。光变油墨容易识别,非常广泛地应用于塑料印刷、钞票、商标等领域,可在印刷品角度变化时调整图像和颜色,也可用于特种印品的表面工艺。随着光变油墨技术的进步,其环保性也在逐步提高。

磁性光变油墨防伪应用需要专用的磁版、材料和设备,防伪工艺复杂,对技术要求高,但其具有磁性效应和光变色效应的双重特点,在角度变化时能够发生变色,并出现磁性滚动变换效应。其油墨呈现出磁性光泽和立体动态效果,具有一定的触感和质感,其磁变防伪效果优异。磁性光变油墨的应用效果丰富多彩,不仅可以提高印刷品的美感,还能有效地提高产品的防伪性能。磁性光变油墨主要应用于钞票、证件等领域,在未来,它可与个性化产品和光变防伪油墨相结合,实现多元化印刷防伪技术,烟标领域应用的前景广阔。

(三)荧光防伪油墨

荧光油墨是一种只在特定光源下,通常是紫外或红外光源照射下可以观察到印刷品发出荧光的油墨。荧光油墨对特定的光源有反应,具有良好的隐蔽性,这是因为油墨中的物质对激发光源的波长吸收性不同,其中常见的荧光物质是含稀土类材料。荧光油墨防伪属于二线防伪,需要依靠特定设备和光源进行检测。荧光油墨防伪性能稳定,色彩鲜明,取材便捷。凭借这些特性,荧光油墨在防伪领域中应用广泛,主要应用于证件、药品、货币等商品。

(四)热敏防伪油墨

热敏油墨也被称为温变油墨,指的是当温度发生明显变化时,油墨的颜色随之改变的一种油墨。这种油墨的颜色随温度变化,分为可逆和不可逆两种。可逆油墨一般是随温度升高而变色,温度降低后会重新变回原来的颜色。不可逆油墨的颜色只会发生一次变化,随着温度的升高而改变,但再次降低温度后油墨不再变化。热敏油墨防伪主要应用于温度要求高的食品包装、标签印刷、饮料包装和烟标印刷等领域,具有环保和安全的特点,是未来发展的主要趋势。

(五)压敏与湿敏防伪油墨

压敏油墨只有在压力作用下才能呈现出颜色,可应用于有色或无色印刷品中。这种油墨由化合物或微胶囊结构组成,微胶囊在压力下破裂,从而导致颜色变化。

湿敏油墨也被称为水敏油墨,可在油墨中添加亲水性物质,与水反应后油墨颜色会发生变化,并且这种反应是可逆的。压敏油墨和湿敏油墨常用于印刷包装和个性化商品,可印制压敏和湿敏图标,起到防伪效果和吸引消费者的作用。湿敏油墨防伪技术通常与纳米级微孔薄膜材料相结合,微孔在遇水时变透明,具有高度检测性,但制作工艺复杂且成本较高。防伪技术还可结合多种新材料和新技术,形成多重防伪印刷。

(六)新型防伪油墨

1、DNA防伪油墨

DNA油墨利用遗传工程技术提取并处理动植物DNA。将DNA密码与油墨相混合,使得制备的油墨具有DNA信息的特异性,防伪性能高且难以复制和破解。DNA油墨防伪应用需要使用专门的检验设备和反应试剂,提取少量油墨进行检测分析。它广泛应用于标签、医药、彩票、邮票和食品等领域,具有高保真、高保密特性,加工便捷,成本低廉,防伪期限长达50年以上。

2、同色异谱防伪油墨。

同色异谱油墨含有同色异谱物质,其显色物质对光的吸收和反射方式不同。同色异谱油墨通常通过胶印方式印刷,具有良好的防伪效果和直观性,且持久性和安全性有保障。它还可以与其他光敏油墨结合使用,形成更为复杂的防伪措施。

二、防伪油墨的技术

在防伪油墨技术的研究发展中,最受关注的主要有两大领域:提高防伪技术的伪造难度和增加油墨的环境友好。

(一)提高防伪技术的伪造难度

随着技术和市场的发展,传统的防伪技术已难以阻止制假者的步伐,尤其是市场容易获得荧光、磁性、水敏和热敏等常见技术的原料。因此,提高防伪油墨的防伪技术难度成为研究的热点。通常有两种方法来提高防伪性:一是结合多种技术的复合;二是提高单项技术的独特性。这些措施可增加制假者的难度,提高防伪性。

1、开展多项技术的复合化

为了使油墨具备多重防伪技术特征,通常可以采用两种方法:一是将不同防伪材料简单复合,并混合在同一油墨配方中;二是开发兼具多重防伪效果的防伪材料。这些措施可使油墨具有多种防伪特征,提高其防伪性能。

第一种方法相对较为容易,只需将具有不同防伪效果的材料稳定复合到油墨配方中即可。这方面的报道主要来自企业的科研成果。北大德力科的姚瑞刚等人就成功地将两种不同颜色荧光材料复合到同一油墨中,实现了紫外长波和紫外短波激发下发出不同荧光颜色的效果,并申请了长短波荧光油墨发明专利,并将其推向市场销售。

2、提高单项技术的独特性

提高单项技术的独特性主要是采用具有独特防伪效果的材料,并应用于油墨中。如北京金辰西维科的姚瑞刚等人开发出多频谱有机稀土络合物荧光材料,应用于胶印防伪油墨中;湖南工业大学的钟云飞教授课题组通过调整玻璃微珠粒径,制造出在不同光照下呈现不同反光效果的防伪油墨等,这些独特的防伪技术措施都在提高油墨防伪性能方面发挥了积极作用。

(二)增加油墨的环境友好

防伪油墨归根结底亦是油墨,其印刷过程产生的废气等污染物对环境也会造成影响。在环保治理日益严厉的趋势下,提高防伪油墨的环保性也成为当前研究者和企业主的重要任务之一。该领域主要通过环保油墨配方设计和环保原材料选取实现。举例来说,惠州市至上新材料的何建军等人采用环氧大豆油丙烯酸酯等环保原材料研发了一种可降解凹印UV防伪油墨,印刷时无溶剂排放,光固化后的颜色还随角度变化。武汉大学的周奕华课题组则使用无毒无害的水溶性荧光碳量子点和水性树脂制备了紫外荧光防伪油墨。

三、结语

科技的发展对于防伪油墨技术的进步是一把双刃剑,这主要来自于技术进步的同时商标、票证的伪造技术同样在发展进步,伪造的数量也在日趋增长中,这就对防伪油墨技术带来了更多的威胁,新型防伪技术的研发迫在眉睫,相关研究者需要不断钻研,将应用与开发中面临的问题找到对应的解决方式,不断提高防伪技术,从而维护市场经济秩序,保障各方群体的利益。

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