5、防偽印刷話油墨
資料來源：印藝217期／2002年1月
油墨是印刷的主要材料，提起印刷，總要提到油墨，一般印刷用的油墨，是非常平常的材料，但是，近年隨著防偽印刷的發展壯大，特種印刷用的特殊油墨也逐漸為世人所了解和熟悉。
防偽印刷油墨的種類
防偽印刷油墨是防偽技術中的一個重要部分，防偽油墨是指具有防偽功能的油墨，該油墨是由色料、連結料和油墨助劑組成，即在油墨連結料中加入特殊性能的防偽材料并經特殊工藝加工而成的特種印刷油墨。它之所以能防偽，是利用油墨中有特殊功能的色料和連結料來防偽的。如今，在許多防偽印刷的領域，防偽印刷油墨的使用非常廣泛，如在各種票證、單據、商標及標識等的防偽印刷上，都使用防偽印刷油墨。這也主要是由于防偽印刷油墨具有防偽技術實施方便、成本低廉、隱蔽性較好、色彩鮮艷等特點。目前國內外開發的防偽印刷使用的油墨已達到幾十種，按印刷形式可分為凸版印刷油墨、凹版印刷油墨、孔版印刷油墨、平版印刷(膠印)油墨和水性柔版印刷油墨等，按承印物不同又可分為紙張油墨、印鐵油墨、新聞油墨、塑料油墨等。
此外，防偽油墨按照其防偽功能主要又可分為七大類。
第一類，紫外激發熒光油墨；
第二類，日光激發變色油墨；
第三類，熱敏防偽油墨（熱致變色油墨）；
第四類，化學反應變色油墨；
第五類，智能機讀（機器專家識別）防偽油墨；
第六類，多功能或綜合防偽油墨（激光全息加熒光防偽油墨）；
第七類，其它特種油墨，如OVI光可變防偽油墨等。
具體實施主要以油墨印刷方式在票證、產品商標和包裝上實現。這些防偽技術的特點是通過實施不同的外界條件，主要采用光、熱、光譜檢測等形式，來觀察油墨印樣的色彩變化達到防偽目的。其實施過程簡單、成本低、隱蔽性好、色彩鮮艷、檢驗方便。但智能機讀（機器專家識別）防偽油墨由于檢測復雜、重現性強、變色多樣等優點，是各國紙幣、票卡、票證和商標包裝的首選防偽技術。而從反應特性和驗證手段上來分，防偽油墨大體上可以分為熒光油墨、紫外光油墨、熱(溫)致變油墨、溫敏變色油墨、反應變色油墨、摩擦變色油墨、紅外防偽油墨、防涂改油墨、隱形油墨、磁性油墨、化學加密防偽油墨等，目前常見的有如下幾種：
一.熱敏變色油墨：
防偽原理是色料采用顏色隨溫度變化的物質。防偽特征是手感或加熱時顏色出現變化。此油墨如今已有顏色可逆、顏色不可逆和記憶三種。例如：粉紅色的氯化鉆?六亞甲基四胺(CoC12?2C6H12N4?10H20)，當溫度升到攝氏35度時就失去結晶水(CoC12?2C6H12N4)而變成天藍色，當溫度下降時又吸收空氣中的水分，恢復到原色。又如紅色正方體的碘化汞(HgI2)，當加熱至攝氏137度時變為青色的斜方晶體，冷卻至室溫后，又恢復到原來青色的正方晶體。
二.光敏變色油墨：
在油墨中加入光致變色或光激活化合物。防偽特征是在陽光下油墨可從無色變有色，或由桔黃色變黑色。此油墨貌似陽光下變色，實質上是紫外線照射而變化，波長400～800nm。
三.濕敏變色油墨：
防偽原理是色料中含有顏色隨濕反而變化的物質。防偽特征是干燥狀態為無色，潮濕狀態變有色。此油墨有可逆和不可逆兩種，有藍、綠、紅、黑四種顏色選擇。
四.壓敏變色油墨：
防偽原理是在油墨中加入特殊化學試劑或壓敏而致變色的化合物或微膠囊。其防偽特征是用這種油墨印刷成的有色或隱形圖文，在硬質對象或工具的摩擦、按壓時即發生化學的壓力色變或微肢囊破裂染料的色變。現有有色和無色之分，壓致顯色有紅、綠、藍、紫、黃等多種顏色，可根據用戶的要求選擇顯示的顏色并設計暗記。
五.紫外熒光油墨：
防偽原理是在油墨中加入具有紫外線激發的可見熒光化（絡）合物。防偽特征是在紫外光(200～400nm)照射下發出紅、黃、綠、藍(400~800nm)的可見光。此油墨有有色和無色之分，有長波(365nm)和短波（254nm）兩種。
六.紅外熒光油墨：
防偽原理是在油墨中加入具有紅外線激發的可見熒光化合物。防偽特征是在紅外燈下發出綠色的可見光。不同紅外熒光物質對紅外光譜功率有不同要求。
七.日光激發變色油墨：
防偽原理是在油墨中加入無色的同分異構體有機物光敏材料分子，其中含有僅吸收太陽光中紫外光的兩個定域π鍵系統。防偽特征是當光敏材料分子中的－CY=0被300～360nm波段的紫外光所激發而分解時，這兩個定域π鍵系統可變成一個離域的π鍵系統，而這個離域的π鍵系統可吸收某種可見光，從而產生某種顏色。它是新開發的日光激發變色防偽油墨，使用時只要太陽光即可檢測真偽。
八.紅外吸收油墨：
防偽原理是在油墨中加入吸收紅外線的物質。防偽特征是在紅外檢測儀下可辨認普通光下看不見的標記或圖文。因物質吸收紅外線存在不同的強度，所以要求紅外檢測儀應有一定的靈敏度才能準確地檢測其真偽。
九.視角變色油墨：
防偽原理是色料采用多層干涉光學碎膜。防偽特征是改變印刷品觀察角度時，顏色會發生變化。其技術要求是要控制薄膜的層厚。另具可綠－黑、紅－綠、金－灰等多組顏色的變化。
十.磁性防偽油墨：
防偽原理是色料采用磁性物質，如氧化鐵或氧化鐵中加入鈷等化學物質。防偽特征是應用磁檢測儀可檢出磁信號而譯碼。其技術要求是磁性色料為小于微米級的針狀結晶，從而使其大小和形狀在磁場中極易均勻地排列。這種磁性是油墨中含有的磁性顏料產生的，最好的磁性顏料為四氧化三鐵(Fe304)和氧化鐵(Fe20)。這些顏料大多為小于微米的針狀結晶，這樣的顆粒大小和形狀使它們極易在磁場中均勻排列，從而得到比較高的殘留磁性。帶有這種殘留磁性的符號與數碼通過自動處理裝置內的摩擦作用而實現辨認識別功能。它是最常用的防偽油墨，其突出的特點是外觀色深、檢測儀器簡單。
十一.防涂改油墨：
防偽原理是在油墨中加入對涂改用的化學物質或具有顯色化學反應的物質。防偽特征是遇到消字靈等涂改液時，防涂改底紋會出現消色或變色。遇到消字靈等涂改液時，印刷物有褪色、顯色和變色等區別。
十二.化學加密油墨：
防偽原理是在油墨中加入設定的特殊化合物。其防偽特征是在預定范圍內涂抹一種解密化學試而后，立即顯示出隱蔽圖文或產生熒光。不同的溫度、氣壓下有不同的編碼、譯碼化學密寫組合。
十三.隱形防偽油墨：
防偽原理是在一般的油墨中加入諸如Isotag、Coircode等隱形標記。其防偽特征是由于這些標記都是不可視的，只有專業人員和特定的儀器以及特定波長的光線照射下才會出現特定的標記，從而鑒定其真偽。其技術含量較高，防偽性能較好。
十四.智能機讀防偽油墨：
防偽原理是利用智能防偽材料的多變性，即防偽材料由多種可變化學物質，其中特征化合物的性質、種類、數量、含量、存在形式等信息來構成防偽材料的特殊性和個性。而后根據這些特殊性和個性生產的防偽材料和制造的檢測儀器（可通過計算器處理后給出的結果，檢測真偽）來達到防偽目的。其防偽特點有：(1)惟一性、復雜性。該技術采用的材料成分多，生產設備多，投入大，加工工藝復雜難度大。(2)技術含量高。該技術跨越多學科領域，集多學科科技于一身。(3)直觀性，快捷性。可在5～30秒內，直接從計算器屏幕上看到結果。(4)專用性。由于采用計算器識別，變化性極強，每一個鑒別終端都有防偽產品和機器的加密，只有同時知道被檢標識或印鑒密碼時，才能使用專用檢測儀器鑒別。
十五.多功能或綜合防偽油墨：
防偽原理是在一般的防偽油墨中再加入其它防偽技術，從而達到多重防偽功能。例如激光全息標識結合熒光加密防偽油墨。其防偽特征，如激光全息標識結合熒光加密防偽油墨就是在不損壞激光全息標識完整性的前提下，增加新的防偽措施來進行二次加密，從而提高其防偽功能。目前市場上已采用的一種激光全息標識二次加密綜合防偽技術，即在激光全息標識上經過一定工藝加入可檢測的特殊熒光材料，在日光下肉眼看不見，在特殊儀器的檢測中顯示特殊的各色熒光圖文。其技術具有耐摩擦、耐熱、檢測方便、準確、防偽性強的特點，且制作成本增加較少。
十六.光可變油墨(OVI)：
防偽原理是在油墨中加入特殊的材料，使印口在不同光照角度下會發生變色。這是一種科技含量較高的防偽油墨，由于原材料生產工藝復雜、技術難度高、設備投入大，因此其成本較昂貴，防冒難度非常大。這種油墨主要用于鈔票、證據、身份證、護照等重要證件和有價證券印刷上，該油墨目前只能適應的印刷為凹印和網印。但目前還有一種折光油墨也有折光變色效果，由于其原材料加工簡單，雖變色效果遠不及OVI，但也能起到防偽效果，且成本相對低廉。
十七.納米油墨：
納米材料及納米技術是新興的高科技產品，如今已得到了很快的發展，開始向各個領域滲透，成功獲得了很多高性能及特殊性能的應用材料，這在材料發展史上可說是一個新的里程碑。納米是一個長度單位，意味材料本身是高度超小、超細的狀態。基于納米材料的多種特性，將它運用到油墨體系中會給油墨產業帶來一個巨大的推動。實際上獲得納米材料的方法很多，有高溫燒結法(如碳納米管的燒結技術)、沉淀法、高溫水溶解法、化學氣相凝聚法或近代的等離子能量聚合法。借助以上方法可將油墨中的各種成分，如樹脂、顏料、填料等制成納米級的原材料。這樣，由于它們的高度微細具有很好的流動與潤滑性，可以達到更好的分散懸浮和穩定，顏料用量少反而遮蓋力高，光澤好，樹脂粒度細膩，成膜連續，均勻光滑，膜層薄，然而圖像清晰，若用在UV油墨中可能導致更快地固化速度，同時由于填料的細微均勻分散而消除膜的收縮起皺現象。在玻璃陶瓷的印墨電若無機原料構成納米級的細度，那將節省大量的原料并印出更精更美更高質量的圖案。在顏料上給油墨制造業帶來一個巨大的變革，它不再依賴于化學顏料而是選擇適當體積的納米微粒來呈現不同的顏色。因為有些物質在納米級時，粒度不同，顏色也不同，或不同物質，不同顏色，如Ti02、Si02在納米粒子是白色，Cr203是綠色，Fe203是褐色。還有如納米A1203這類無機納米材料具有很好的流動性，若加入油墨中可以大大提高墨膜的耐磨性。納米級碳墨具有導電性，對靜電具有很好的屏蔽作用，防止電信號受到外部靜電的干擾，若把它加入油墨就可以制成導電油墨，如大容量集成電路，現代接觸式面板開關等。另外，在導電油墨中如將Ag制成納米級而代替微米級Ag，可以節省50%Ag粉，這種導電油墨可以直接印在陶瓷上和金屬上，膜層薄且均勻光滑，性能很好。若將Cu、Ni材料制成0.1~1μm的超微顆粒，它可以代替鈀與銀等金屬導電。因此，將納米技術與防偽技術結合，將會開辟出防偽油墨的另一個廣闊的天地。
本發明公開了一種使用光學薄膜碎片作為色料的防偽油墨。作為該薄膜的膜料可以是鉻（Cr）、鋁（Al）、三氧化二鋁（Al#-[2]O#-[3]）等。膜系結構為五層、九層、十三層、十七層……的通用表達式為：G/Cr/L/Cr/L…/Cr/L’/M/L’/Cr…/L/Cr/L/Cr/G，其中五層對稱結構的膜系為G/Cr/L/Al/L/Cr/G，Ｌ為三氧化二鋁。本發明防偽油墨通過膜系設計、鍍膜、脫膜、碎膜、過濾分離即得到防偽油墨色料，采用常規的油墨配制方法。本發明防偽油墨印刷的標識可方便、準確地辨別真偽，且不易被仿冒。
