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防伪油墨
防伪油墨
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2008-8-2    
  我国防伪油墨技术最为普遍地应用在两个方面:一是政府管理的票证、二是社会使用的商标及包装。

  防伪油墨技术在兼顾大众识别与专家识别的原则上,应该具备的特点。可以总结为12个字:技术高、成本低,易识别,可仲裁。

  防伪油墨概念及分类

  防伪是指防止以欺骗为目的,未经所有者准许而进行仿制或复制的措施。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。印刷油墨按印刷形式可分为凸印,凹印.网印、胶印和水性柔印油墨等:按承印物不同又可分为纸张油墨,印铁油墨.新闻油墨,塑料油墨等。

  按照防伪功能分类,防伪油墨可分为7大类:1)紫外激发荧光油墨;2)日光激发变色油墨;3)热敏防伪油墨;4)化学反应变色油墨;5)智能机读{机器专家识别}防伪油墨;6}多功能或综合防伪油墨(激光全息加荧光防伪油墨);7)其他特种油墨,如OVI光折射防伪油墨等。具体实施方法是以印刷方式在票证、各种标识和包装上实现。这些防伪技术的特点是通过施加不同的外界条件,主要采用光照、加热、光谱检测等形式,来观察油墨印样的色彩变化,达到防伪的目的。其实施过程简单、成本低、隐蔽性好、色彩鲜艳、检验方便。而智能机读(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。

  防伪油墨种类

  1. 紫外激发荧发油墨

  指在紫外光{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油墨(激发波长为254nm)和长波紫外线激发荧光防伪油墨(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。这类油墨是所有票证的首选基本防伪技术之一。

  紫外激发荧光油墨的成分主要是荧光粉,常用的荧光材料按其组成分类主要有3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,用于色彩明显的装饰印刷,其荧光稳定性差.易氧化分解;其二.由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,抗辐射好,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,以化学合成的稀土有机络合物为荧光材料,是防伪油墨的主要材料。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。

  荧光稀土络合物作为目前国际上采用的最为流行的防伪材料之一,其研究开发也受到极大的重视。络合物的发光与能量传递化学原理是:在有机稀土络合中,能量吸收基团一般在紫外区(200~400nm)有强烈的吸收,而发光中心的稀土金属离子在此区间吸收很弱。当络合物有机配体吸收光能后.从基态So跃迁到激发单重态S1,并很快通过一个非辐射体系的跃迁.将能量传递至三重激发态,如果此三重态能量高于金属离子发射荧光的激发态能量,则能使能量传递给金属离子而发射出特种荧光,稀土络合物激发荧光的能量传递过程见图。

  荧光产生过程说明:当不同的络合物有机基团引入到发光中心离子的周围,改变其周围环境,并引起邻近电场的对称性变化时,将会直接影响络合物的荧光强度。这一点对于提高稀土络合物的荧光效率和荧光稳定性十分重要。

  2. 日光激发变色防伪油墨

  是指在阳光照射下,油墨由无色变为有色(400-800nm),但撤离光源后能还原为无色的防伪油墨。这种油墨表面上看是由于日光作用而变色,实质上也是受紫外线照射而变色的。目前国内开发成功的日光激发变色防伪油墨的防伪特点是在太阳光(也可在紫外光365nm)下,发生变色效果,可以从无色变为紫、蓝、黄等色,也可设计为从有色到有色变化,是防伪材料中的新秀。

  当太阳光或紫外光(UV)照射到防伪油墨上时,油墨中的光敏材料被激发,其分子结构发生变化,从而产生外观颜色的变化。而当移去外界刺激(太阳光或紫外光)后,油墨中的光敏材料分子又回到原来的基态,油墨又恢复到原来的颜色。这些光敏材料分子是一类无色的同分异构体有机物,其中含有仅吸收紫外光的两个定域π键系统。当光敏材料分子中的-C=O被300—360nm波段的紫外光所激发而分解,这两个离域π键系统变成一个离域的π键系统,而这个离域的π键系统吸收某种可见光,从而产生某种颜色。

  3.热敏防伪油墨

  指在加热作用下,能发生变色效果的油墨(也称热致变色防伪油墨或温变防伪油墨)。根据变色所需温度的不同,可以分为手温型变色防伪油墨,高温变色防伪油墨.手温型变色防伪油墨,是指在34-36℃温度作用下,能发生变色反应的油墨;高温变色防伪油墨,指在40—100℃甚至更高温度作用下,能发生变色效果的油墨。油墨按照变色方式的差异,又可分为单变色可逆,多变色可逆。单变色不可逆和多变色不可逆热敏防伪油墨。我国已经开发出单变色可逆油墨,变色方式有:玫瑰红变无色、紫红变无色、蓝色变无色等.也可设计为有色变成各种其他颜色。高温单变色可逆防伪油墨变色方式有:黑色变无色、红色变黑色等。不可逆热敏防伪油墨主要有在70-90℃条件下,由无色变红色,无色变黑色等。

  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¨口液晶高分子等.

  能产生热致变色的物质很多,但真正符合制作热致变色防伪油墨要求的,必须满足如下条件:

    ①变色灵敏度高。在短时间内显示出鲜明的颜色变化;前后颜色对比度大,如红变蓝.蓝变白、黄变蓝等。
    ②变色温度适当.变色温度应控制在40—100"C之间。
    ③稳定性好。在不同气候条件下的温度、湿度、光线等因素的影响下,应保证在使用期内灵敏有效。

  4.化学反应变色油墨

  将化学物质加在油墨中,在一定条件下,能发生各种化学反应.从而使油墨改变颜色,达到防伪目的。例如,不可逆热敏防伪油墨(热致变色油墨)。压敏变色油墨、湿敏变色油墨等都属于反应变色油墨。另外,还有利用酸碱指示剂添加到油墨中,印刷成商标后,采用检测笔涂划,遇到变色剂,能使油墨的颜色发生变化,达到防伪目的。

  5.智能机读防伪油墨

  智能机读(机器识别)防伪技术包括智能防伪油墨、智能防伪印油、智能防伪鉴别仪。它是利用一种新的能谱(红外光谱.核能谱、弱荧光光谱.磁谱等)分析技术与计算机技术相结合的高科技产品,属国内首创智能型“制作一检测”一体化专利技术,居国际领先地位,其优良的防伪性能和使用的便利。可满足较高层次防伪的需要,是政府职能部门重点防伪项目不可多得的技术。智能防伪技术主要表现在防伪材料(防伪印油、油墨或胶水等)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性、个性。根据这种特殊性、个性生产的防伪材料和制造的检测仪器(可通过计算机处理得到结果),.为智能防伪材料和智能防伪鉴别仪,它们是智能防伪系统技术中的必须构成要素。

  智能防伪技术主要由两大部分组成.

  1)智能防伪材料.目前开发成功的特种防伪保密复合物。可作为主要智能防伪原材料,由此开发的系列新型智能防伪油墨(为智能识别并配有系列高级加密码),适合各类印刷和各类不千胶标识。
  2)智能检测仪器,由于采用保密可检测物质,在仪器方面通过计算机专用接口.插板.软件程序,来控制检测仪器窗口光敏原器件探测信号,进行复杂的逻辑光谱数字处理,实现以专用智能防伪鉴别仪来定性、定量及报警惟一性的检测。即根据客户需要,可提供的特种化台物(其稳定性可在50年以上)和智能防伪鉴别仪,来表征具有惟一性极强的、可信号报警的智能防伪产品。

  智能防伪技术的特点如下。

   ①惟一性、复杂性:该技术采用的材料组分多,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,直接从计算机屏幕看到结果;
   ④专用性:由于采用计算机识别,每一千鉴别终端都有防伪产品和机器的加密码,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。

  6.多功能(综合)防伪油墨

  多功能或综合防伪油墨是指同时具有两种或两种以上防伪功能的油墨。这类油墨的典型实例是激光全息标识结合荧光加密防伪油墨,以及长短波智能防伪油墨、日光型荧光防伪油墨、温变型荧光防伪曲墨等。

  激光全息标识在商标、标识等领域已经广泛使用。但随着激光全息标识制备技术的推广普及,激光全息标识的防伪效能有所下降。如果能在不损坏激光全息标识完整性的前提下,增加新的防伪措施进行二次加密,则能提高其防伪功能。即在激光全息标识上,采用一定工艺加入可检测的特殊荧光材料,在日光下肉眼看不见,在验钞仪器的紫外光下显示特殊的各色荧光图文,具有耐摩擦、耐热,检测方便、准确、防伪性强的特点,且制作成本增加较少。

  除以上几类防伪油墨外,还有许多其他类型的特种油墨,即针对特殊的要求,采用非常特别的技术达到防伪目的的油墨,如OVI光学可变防伪油墨、磁性防伪油墨等。

  开发的防伪油墨技术

  1)日光变色防伪技术:日光变色防伪技术是当前较先进的一线防伪技术,它识别方法简便,在日光照射下即可看到明显的变色效果,也可通过长波紫外光灯(即验钞仪)检验。

  2)智能谱分析防伪技术:将非常特殊的加密物质与机器智能鉴别相结合的高科技二线、二线防伪技术.

  3)长波、短波荧光防伪专用技术:长波荧光防伪技术是目前世界上采用的先进防伪技术之一,它的鉴别仪器也较普及,而短波防伪技术具有较高的技术含量和较复杂的化学合成过程,另外,它的鉴别仪器也为专用仪器,是现今较为先进的防伪技术。 采用长波、短波荧光防伪技术印制或盖印的图文,在长波(365nm)紫外光照射下,能显现鲜艳的特定颜色(多为红色、蓝色)的荧光;在短波(254nm)紫外光照射下显现的颜色多为特定黄色。绿色的荧光。

  4)定温热敏防伪技术:采用特殊化学合成法合成的、具有特定变色温度(30℃,40℃或50℃)的有机络合物,分子结构设计复杂,品种多,变色丰富,例如,可从有色变无色或变为其他色。

  以上所列各项防伪技术,均有较好的相容性.可以选择多项防伪技术综合于一体。

  从国际、国内印刷防伪技术发展趋势看,利用各学科的优势技术,开发防伪新材料、新技术,走综合防伪道路是防伪技术发展的必然趋势。

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