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防伪印刷油墨综述

时间:2022-04-29 来源网站:济宁化工机械网

防伪印刷油墨综述

防伪印刷技术涉及的科学领域很多,例如光学、化学、电磁学、计算机技术、光谱技术、印刷技术、图纹字码技术等,属于一门交叉边缘科学。其中防伪油墨技术占据相当重要的位置,具有不可替代的作用。

防伪油墨是指具有防伪功能的油墨,该油墨是由色料、连结料和油墨助剂组成,即在油墨连结料中加入特殊性能的防伪材料,并经特殊工艺加工而成的特种印刷油墨。它之所以能防伪,是利用油墨中有特殊功能的色料和连结料来防伪的。防伪印刷油墨是防伪技术中的一个重要部分。如今,在许多防伪印刷的领域,防伪印刷油墨的使用非常广泛,如在各种票证、单据、商标及标识等的防伪印刷上,使用防伪印刷油墨是首选防伪技术。。这类防伪技术的特点是,防伪印刷油墨具有防伪技术实施方便、成本低廉、隐蔽性较好、色彩鲜艳、检验方便(甚至手温可改变颜色)、重现性强等特点。

我国目前开发、应用的防伪油墨按照其防伪功能主要可分为七大类。第一类,紫外激发荧光油墨;第二类,日光激发变色油墨;第三类,热敏防伪油墨(热致变色油墨);第四类,化学反应变色油墨;第五类,智能机读(机器专家识别) 防伪油墨;第六类,多功能或综合防伪油墨(激光全息加荧光防伪油墨);第七类,其它特种油墨,如OVI光可变防伪油墨等。

这些防伪油墨的特点是通过实施不同的外界条件,主要采用光、热、光谱检测等形式,来观察油墨印样的色彩变化达到防伪目的。其实施过程简单、成本低、隐蔽性好、色彩鲜艳、检验方便。但智能机读(机器专家识别)防伪油墨由于检测复杂、重现性强、变色多样等优点,是各国纸币、票卡、票证和商标包装的首选防伪技术。而从反应特性和验证手段上来分,防伪油墨大体上可以分为荧光油墨、紫外光油墨、热(温)致变油墨、温敏变色油墨、反应变色油墨、摩擦变色油墨、红外防伪油墨、防涂改油墨、隐形油墨、磁性油墨、化学加密防伪油墨等,目前常见的有如下几种。

一. 紫外荧光油墨

在紫外光(200~400nm)照射下,能发出可见光(400~800nm)的特种油墨。按激发光源的波长不同,又可分为短波紫外线激发荧光防伪印刷油墨(激发波长254nm)和长波紫外线激光荧光防伪印刷油墨(激发波长为365nm)。根据油墨有无颜色分为有色荧光油墨和无色荧光油墨两种。其中常用的荧光材料按其组成分类主要有三种。其一,有机荧光材料是具有大共轭体的不饱和分子,多是日光激发,用於色彩明显的装饰,荧光稳定性差,易氧化分解;其二,经高温合成的无机荧光材料,是用于荧光屏、日光灯管的发光材料,具有抗幅射好,稳定性高,但在油性介质中难以分散。合成难度高、耐水性差;其三,化学合成的稀土有机络合物作为荧光材料。常规的有机稀土荧光络合物具有制备简单,在油性介质中易分散、溶解、细化,在可见光下无色,紫外光激发下表现较强的荧光效果。

二.热敏变色油墨

热敏防伪油墨(亦称热致变色防伪油墨,) 即在加热作用下,能发生变色效果的油墨。根据变色所需温度的不同,可以分为手温型变色防伪油墨和高温变色防伪油墨。手温型变色防伪油墨是指在34~36℃下,能发生变色效果的油墨。按照变色方式的差异,又可分为单变色可逆、多变色不可逆和多变色不可逆热敏防伪油墨。现在我国已经开发出五种手温型单变色可逆油墨,变色方式有:玫瑰红变无色,紫红变无色,蓝色变无色,绿色变无色,橙红色变无色,也可设计为有色变成各种其他颜色。三种高温单变色可逆防伪油墨,变色方式有:粉红变蓝色、黄变红、红变黑等。热致变色物质可分为无机盐类、配位化合物、有机物(染料分子)和液晶高分子等。

防伪原理是色料采用颜色随温度变化的物质。防伪特征是手感或加热时颜色出现变化。此油墨如今已有颜色可逆、颜色不可逆和记忆三种。例如:红色正方体的碘化汞(HgI2),当加热至1 3 7 ℃时变为青色的斜方晶体,冷却至室温后,又恢复到原来青色的正方晶体。

三.湿敏变色油墨

防伪原理是色料中含有颜色随湿度而变化的物质。防伪特征是干燥状态为无色,潮湿状态变有色。此油墨有可逆和不可逆两种,有蓝、绿、红、黑四种颜色选择。

四.压敏变色油墨

防伪原理是在油墨中加入特殊化学试剂或压敏而致变色的化合物或微胶囊。其防伪特征是用这种油墨印刷成的有色或隐形图文,在硬质对象或工具的摩擦、按压时即发生化学的压力色变或微胶囊破裂染料的色变。现有有色和无色之分,压致显色有红、绿、蓝、紫、黄等多种颜色,可根据用户的要求选择显示的颜色并设计暗记。

五.红外荧光油墨

防伪原理是在油墨中加入具有红外线激发的可见荧光化合物。防伪特征是在红外灯下发出绿色的可见光。不同红外荧光物质对红外光谱功率有不同要求。

六.日光激发变色油墨

在太阳光下,能发出可见光(400~800nm)的防伪印刷油墨。这种油墨从表面上看是由于太阳作用而变色,实质上也是受紫外线照射而变色的。目前我国市场上已开发应用的几种此类油墨在太阳光(也可在紫外光)下,即发生变色效果,可以从无色变紫、蓝、黄等色,也可设计为从有色到无色变化,是防伪材料中的新秀、奇葩。防伪原理是在油墨中加入无色的同分异构体有机物光敏材料分子,其中含有仅吸收太阳光中紫外光的两个定域π键系统。防伪特征是当光敏材料分子中的- C Y = 0 被300~360nm波段的紫外光所激发而分解时,这两个定域π键系统可变成一个离域的π键系统,而这个离域的π键系统可吸收某种可见光,从而产生某种颜色。它是新开发的日光激发变色防伪油墨,使用时只要太阳光即可检测真伪。

七.红外吸收油墨

防伪原理是在油墨中加入吸收红外线的物质。防伪特征是在红外检测仪下可辨认普通光下看不见的标记或图文。因物质吸收红外线存在不同的强度,所以要求红外检测仪应有一定的灵敏度才能准确地检测其真伪。

八.视角变色油墨

防伪原理是色料采用多层干涉光学碎膜。防伪特征是改变印刷品观察角度时,颜色会发生变化。其技术要求是要控制薄膜的层厚。另具可绿-黑、红-绿、金-灰等多组颜色的变化。

九.磁性防伪油墨

防伪原理是色料采用磁性物质,如氧化铁或氧化铁中加入钴等化学物质。防伪特征是应用磁检测仪可检出磁信号而译码。其技术要求是磁性色料为小于微米级的针状结晶,从而使其大小和形状在磁场中极易均匀地排列。这种磁性是油墨中含有的磁性颜料产生的,最好的磁性颜料为四氧化三铁(Fe304)和氧化铁(Fe20)。这些颜料大多为小于微米的针状结晶,这样的颗粒大小和形状使它们极易在磁场中均匀排列,从而得到比较高的残留磁性。带有这种残留磁性的符号与数码通过自动处理装置内的摩擦作用而实现辨认识别功能。它是最常用的防伪油墨,其突出的特点是外观色深、检测仪器简单。

现阶段主要用于印刷银行票证的磁性编码文字和符号,具有记录和存储信息的功效。将印有磁性编码的票证投入磁码识读器中可辨识真伪。将其适当使用在包装装潢上,可具有较强的较安全的防伪性。

十.防涂改油墨

若在相应部位进行涂改时,就会出现某种密码。这种油墨主要用于印刷支票、汇票和单据等证券,如有人在汇票的面额数字上进行涂改或消除原有数字,就会立即出现“作废”字样。防伪原理是在油墨中加入对涂改用的化学物质或具有显色化学反应的物质。防伪特征是遇到消字灵等涂改液时,防涂改底纹会出现消色或变色。遇到消字灵等涂改液时,印刷物有褪色、显色和变色等区别。

十一.化学加密油墨

防伪原理是在油墨中加入设定的特殊化合物。其防伪特征是在预定范围内涂抹一种解密化学试剂后,立即显示出隐蔽图文或产生荧光。不同的温度、气压下有不同的编码、译码化学密等组合。

十二.隐形防伪油墨

防伪原理是在一般的油墨中加入诸如Isotag、Coircode等隐形标记。其防伪特征是由于这些标记都是不可视的,只有专业人员和特定的仪器以及特定波长的光线照射下才会出现特定的标记,从而鉴定其真伪。其技术含量较高,防伪性能较好。

十三.智能机读防伪油墨

防伪原理是利用智能防伪材料的多变性,即防伪材料由多种可变化学物质,其中特征化合物的性质、种类、数量、含量、存在形式等信息来构成防伪材料的特殊性和个性。而后根据这些特殊性和个性生产的防伪材料和制造的检测仪器(可通过计算器处理后给出的结果,检测真伪)来达到防伪目的。其防伪特点有:①惟一性、复杂性。该技术采用的材料成分多,生产设备多,投入大,加工工艺复杂难度大。②技术含量高。该技术跨越多学科领域,集多学科科技于一身。③直观性、快捷性。可在5~30秒内,直接从计算器屏幕上看到结果。④专用性。由于采用计算器识别,变化性极强,每一个鉴别终端都有防伪产品和机器的加密,只有同时知道被检标识或印鉴密码时,才能使用专用检测仪器鉴别。

十四.多功能或综合防伪油墨

防伪原理是在一般的防伪油墨中再加入其它防伪技术,从而达到多重防伪功能。例如激光全息标识结合荧光加密防伪油墨。其防伪特征,如激光全息标识结合荧光加密防伪油墨就是在不损坏激光全息标识完整性的前提下,增加新的防伪措施来进行二次加密,

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