票证印刷里的油墨防伪技术

         票证包括的范围很广，在一定程度上都具有货币的性质和职能。为了使经济活动秩序不受破坏，在印刷这些有价证券时，就要有防伪措施，使人们在使用时易于分辨其真伪，而且令不法之徒无法伪造。
　　票证印刷是印刷工业中一个特殊性质的工业部门，生产的产品主要是社会流通的特殊商品——钞票、邮票、各种债券、期票、支票以及各种商业票据等。
　　在市场经济条件下，票证印刷质量和票证使用的普遍程度代表了市场经济发展的水平。一般来说，各类票证印刷按照用途不同，分为有价票证和一般票证；按照应用领域和使用形式的不同，分为银行票证、邮政票证、商业表格、电磁票证。
　　经济和技术的发展给票证的防伪提出了很高的要求，防伪技术也比较复杂：有设计方面的，也有纸张、油墨和印刷工艺方面的。在票证印刷的防伪技术中，想降低防伪技术成本，又要充分利用现行印刷工艺，一般考虑从油墨防伪入手。各种防伪油墨除了正常地表达相应的色相外，还在外来的光、热、试剂或磁场的作用下发生特殊的变化，公众以此作为识别的手段。
　　将油墨技术应用于防伪是通过改变油墨的配方或在油墨中添加一些特殊的敏感材料，如光敏材料、热敏材料、磁性材料等而实现的。油墨防伪技术是目前发展最迅速的高新技术。由于研制这种油墨难度大，进口价格高，市场上很难买到，这就增强了使用这种油墨的客观安全性。防伪油墨就使用来说与普通油墨一样，适合于各种印刷机，所以通用性好。下面介绍目前主要应用的几种防伪油墨。
　　一、磁性油墨
　　磁性油墨印刷属于磁性记录技术的范畴。通过印刷完成磁性记录体的制作，使之具有所要的特殊性能。目前磁性油墨在很多领域都在应用，如适用于钞票、发票、支票等。我国1990年版的100元纸币上已经使用这种油墨，此油墨在专用工具检测下，可显示其内含的信息或发出信息，以示其真伪。
　　1.磁性油墨的基本构成
　　磁性油墨的基本构成与一般油墨相同，即由颜料、连结料、填充料和附加料组成。但磁性油墨所用的颜料不是色素，而是强磁性材料。磁性材料经过磁场处理后具有保留磁性的能力。当然，影响磁性的因素是很多的，例如颜料的磁性、油墨中磁性颜料的含量、印刷后油墨膜的厚度等。
　　磁性油墨中的主要组分是磁性颜料，最好的磁性颜料为氧化铁黑（Fe₃O₄）和氧化铁棕（Fe₂O₃）。这些颜料大多为小于1μm的针状结晶，它们极易在磁场中均匀排列，从而得到比较高的残留磁性：缺点是吸油量比较大，传递性能不是很满意。因此有时还要使用一些粒状的或立方体状的氧化铁类，以改善其印刷性能，但用量不宜过多。
　　获得优良磁性印刷品的关键是必须了解强磁性材料的基本特性，合理选择强磁性材料，正确确定磁性油墨的配方。氧化铁黑颜料的吸油量比较高，稳定性较差，尤其是干的颜料粉稳定性更差，故具有较高的磁性。CrO₂是黑色铁磁氧化物，导电性十分好，是一种很有前途的磁性材料。

连结料是油墨中的流体组成部分：油墨的流动性、粘度、干性、印刷性能等，皆主要取决于连结料。磁性油墨的连结料与一般油墨的连结料相似，可以选用植物油、动物油、矿物油，但更多的选用合成树脂连结料。为了达到快干、亮光及印刷性能良好的效果，连结料中的树脂含量要高，固着要快，以便使更多的连结料留在表面。这就要求连结料有较好的抗水性及颜料润湿性，否则也不能制得印刷性能良好的油墨。
　　填充料在磁性油墨中可以减少颜料用量，降低成本，又可调节油墨的性质，如稀稠、流动性等，也提高了配方设计的灵活性。
　　2.磁性油墨的印刷适性
　　由于磁性油墨的连结料与一般油墨是相同的，而连结料主要影响着油墨的印刷适性，所以从原理上讲，平印、凸印、凹印、丝印、柔印都可以用磁性油墨印刷。对于不同的印刷方法，选用的磁性油墨可能不同，但磁性颜料特性都基本相同，而不同的则主要是连结料，也可能是油墨配方中的成分所占的比例不同。
　　用平版印刷时，通常要使用润版液。而磁性油墨的主要构成物质--磁性颜料一般是亲水性的，因此容易发生乳化现象，对此应予特殊考虑。减少这类颜料乳化现象的一般处理方法是用树脂适当地调适颜料。一般情况，磁性颜料比重大，而且其含量还必须相当大，所以连结料和颜料的亲和性必须良好。
　　二、热敏油墨
　　热敏油墨是一种能随温度变化而使颜料颜色发生变化的特种油墨，即不同温度时显示出不同的颜色，又称温致变色油墨。
　　1.热敏油墨
　　①热敏油墨的组成
　　油墨的组成包括变色颜料、填料和连结料。该油墨受热发生颜色变化，主要取决于变色颜料，因为这些颜料加热前后出现的颜色变化截然不同，并以此作为判断票证是否伪造的依据。众所周知，颜料受热发生颜色变化的品种不胜枚举，但作为热敏油墨的颜料必须具备下列条件：对热作用要敏感，在常温下有固定明显的颜色，且当达到预定温度时变色要迅速；有明显的变色界限，即变色温度区间要窄，变色前后色差要大；受外界环境影响要小，在光照、潮湿气候条件下性能稳定、不分解、不褪色。
　　填料在热敏油墨中是作为一种辅助材料形式存在的，有些填料可使墨膜颜色鲜艳、稳定、色调均匀，调节变色颜料的变色温度并能改善墨层的附着力。另外，填料的品种及用量对热敏油墨的变色性能也有影响，其原因是填料在温度作用下，某些活化元素对变色颜料能起一种催化或抑制作用，有导致变色温度升高或降低的作用，在制备热敏油墨时应重视此问题。
　　连结料也是热敏油墨的重要组成部分：要求耐温性好，附着力强，颜色浅而且不应与颜料组分起化学反应。树脂的种类和用量对颜色示温效果也不同，因此要根据油墨的综合性能选用热敏油墨的连结料。
　　②热敏油墨的印刷适性
　　热敏油墨常用于丝印、凹印、柔印。凡是需要采用温致变色的承印材料都可进行丝网印刷，尤其是适用于批量不大，但有一些特殊形状的承印物；另外应注意墨层厚度与感温变色的效果关系，同时还要考虑油墨的粘度、挥发度等，因为这些特性既影响印刷工艺过程。同样也影响显色效果；印刷干燥要小心，最好不加热。凹版印刷宜采用175线/in，版深同一般凹印版；不宜用铜版印刷，不宜在铝箔上直接印刷，需冷风干燥，加热应适度，以免变色性能破坏而不能恢复。
　　对于批量大，不因高温而引起本身变形等反应的承印物（如纸等），以及导致感温变色效果不很严格的承印物，宜采用柔性版印刷。
　　2.液晶油墨
　　液晶油墨是目前人们最感兴趣且又难于掌握的技术，主要通过晶格的变化而引起光学性能的变化。从制作方式上讲，属于微胶囊结构油墨类型，但从特性来讲，主要是利用液晶感温变色的特点。

①液晶油墨的组成
　　液晶油墨是将封闭在微胶囊中的液晶及助剂等分散在连结料中配制而成的。主要成分为水溶性树脂、微细胶囊液晶、消泡剂。这种油墨不使用颜料，触变性好，流平性好，粘度为4～6PA·S。在制作油墨时，因液晶与其它物质反应易被污染，因此要先用天然聚合物明胶或阿拉伯树胶等将液晶进行封闭，制成直径为5～30μm的微细胶囊。
　　②液晶油墨的印刷适性
　　液晶油墨印刷宜采用丝网印刷工艺。最好为自然干燥，也可用40℃左右温风烘干，千万不可高温急剧加热。此外，使用液晶油墨时，应根据使用目的确定变色温度范围和根据用途考虑液晶的耐用性。
　　液晶印刷的关键是：能够在不同温度下，显示出鲜艳色彩的液晶在色域值上要成系列，印刷过程中还要保证液晶微胶囊不被压破。液晶印刷的应用范围非常广泛，就其功能而言，主要用于温度显示，颜色变化两大方面。
　　三、光致变色与光变油墨
　　物质在一定波长光的照射下，其化学结构发生变化，使可见光的吸收光谱发生改变，从而发生颜色变化。然后又会在另一不同波长光的照射或热的作用下，恢复或不恢复原来的颜色。我们把这种可逆的或不可逆的呈色、消色现象称之为"光致变色"现象。
　　1.干涉型光变油墨（OPtiCally Variable Ink）
　　干涉型光变油墨OVI是现代防伪油墨中最复杂的一种，是目前流行的高科技产品。光变油墨是一种反射性油墨，具有珠光和金属效应，彩色复印机和电子复印机都不可能复制出来。用光变油墨印刷的产品，油墨色块呈现一对颜色，如品红-蓝、绿-蓝、青-绿等。如果将油墨印迹倾斜到60°时，则可以使图案由一色向另一色转移。由于只有印品上的墨膜较厚时，才可能出现显著的色漂移现象，所以其印刷特征是任何其他油墨和印刷方式所无法仿效的。
　　光变油墨是一种原理简单而制造较难的高技术含量产品，它采用随视角变化而涂层颜色随之变化的光变薄膜干涉滤波器对自然光（复色光）有选择地吸收和反射达到防伪目的。
　　光变油墨的防伪性具体体现在：
　　①光变油墨制造难度主要在于各层薄膜干涉滤光器的各层厚度难以控制，采用多层高折射介质膜来解决。
　　②薄膜的转移剥离技术也比较困难：将镀了膜的多层复合膜放入预先选择好的溶剂中，多层复合膜分别被剥离开来，形成细小的碎片，这种碎片的上下表面积与其侧面积的比例至少为3∶1，然后经真空干燥，即制成光变色料。这种多层薄膜碎片可有选择性地吸收一部分光波，反射出剩下的光波，而呈现颜色。将这些多层薄膜碎片加入专门设计的连结料中，再加上透明染料及其它的填充料，就可以制造出光变油墨。另外，该油墨采用的连结料和溶剂都很特殊，因为它必须使印在承印物上油墨中的每个薄片平行排列，并浮在连结料表面。
　　2.荧光油墨
　　荧光油墨是现代票证印刷中应用比较广泛的油墨之一，其主要成分是荧光颜料。荧光颜料属功能性发光颜料，与一般颜料的区别在于当外来光（含紫外光）照射时，能吸收一定形态的能，不转化成热能，而是激发光子，以低可见光形式将吸收的能量释放出来，从而产生不同色相的荧光现象。不同色光结合形成异常鲜艳的色彩，而当光停止照射后，发光现象即消失，为此称荧光颜料。荧光颜料与高分子树脂连结料、溶剂和助剂配比，经研磨可制得荧光油墨。这种有时肉眼看不见的油墨会在紫外光或红外光下发光，由于它的可转换和隐藏的特征以及不能在彩色复印机上精确地被复制的特点，使该油墨在某些应用中越来越普及。例如世界上许多货币使用荧光油墨印刷，它具有一个很宽的范围。
　　荧光油墨适于纸张类和乙烯类薄膜等的印刷，对荧光类油墨宜采用胶印，凹印、柔性版印刷以及丝网印刷等。大多数荧光油墨的流变特性呈仿塑性流动，粘度小，这些特性决定了其印刷工艺与普通油墨的印刷工艺有所不同。
　　注意像无机荧光物等是晶体发光的，若压力过大，则会使晶体破裂，从而使发光亮度降低，所以一般不采用凸版印刷。而在进行凹印、柔印时，除注意其粘性、连结料、干燥性等特性外，还要注意其印刷压力的调节，不宜使印刷压力过大，影响印刷效果。
　　我国由受地域少，人口基数庞大，地区经济发展不平衡，行业多头管理，市场经济还不成熟，也不尽规范等主客观因素的影响，对国内票证在印刷精度、防伪能力及功能性等方面提出了更高的新要求。对此，有关业内人士认为，未来我国的票证将是世界上种类最多、最复杂、最精致的准有价证券。

来源:东方包装网