【集萃網(wǎng)觀察】隨著支票、鈔票、護照、信用卡等高安全性文件的大量被偽造，工業(yè)上已經(jīng)在光學領域?qū)ふ夷艹晒ΡＷo文件不被復制的新技術。光學變色油墨就具有這種特征，它成功地保護了高安全性文件上不被偽造。今天，在護照或信用卡方面，世界上超過50個國家都使用具有顏色轉(zhuǎn)角性質(zhì)的防偽技術作為打假的手段，達到防偽的目的。

　　一、什么是光學變色油墨

　　光學可變油墨是一種在微型結(jié)構(gòu)中包含有高精度干涉濾色片的，并依靠不同的角度顯示兩種不同顏色的一種印刷油墨。

　　光學變色油墨所特有的顏色轉(zhuǎn)變性質(zhì)已經(jīng)被50多個國家選擇用于貨幣的防偽，這種油墨在900和300的觀察角度下呈現(xiàn)不同的顏色變化，從而保證了顏色不被復制。

　　這種用在光學變色油墨上的高性能的干涉濾色片，是在滾筒涂料設備上通過精密的真空沉積作用制成的。這種原料必須能夠?qū)崿F(xiàn)其最大限度的光學特性來達到預期的防偽效果，云母或通過濕化的石英原料就具有這種特性。

　　顏料粒子所具有的光學特性使其能夠產(chǎn)生強烈的顏色轉(zhuǎn)變特性（通過物理學現(xiàn)象產(chǎn)生顏色），顏料粒子大約只有1μm厚和20μm寬，其反射、吸收、入射和干涉原理大體上。

　　由此可知，僅當精確到材料的每一層時才允許我們使用物理學現(xiàn)象來分析油墨。光學變色油墨是基于真空存儲器中制造的干涉濾色片來展現(xiàn)油墨的這種顏色轉(zhuǎn)變特性的，但是對這種顏色轉(zhuǎn)變材料的選擇很困惑。一般來說，合成的金屬介質(zhì)與全介質(zhì)相比性能要好很多，這是因為金屬介質(zhì)具有很高的不透明性，且性價比比較高。

　　二、設計的可行性

　　我們先來區(qū)分以下三種選擇：

　　顏料的設計（干涉濾色片）；

　　油墨的設計（化學法）；

　　文檔的設計（圖形和表格）；

　　1.顏料的設計

　　這種真空存儲的方法為顏料設計的可能性提供了很大的空間。它是通過改變每一層所使用材料的厚薄和不同層之間的順序來實現(xiàn)的。這種設計表明，油墨是通過金屬、介質(zhì)、金屬、介質(zhì)、金屬的疊加方式來實現(xiàn)顏色角度的變化。這樣，油墨就可以得到最高的色度、飽和度、色相以及絢麗的顏色。

　�、俜瓷潴w。它可能由鋁、鎳、鉻、鐵、銀或金等高反射材料組成，它們的作用就像是一面鏡子，使得反射體具有均勻的顏色表面。我們可以通過高性價比、高反射率和抗化學性等特征來選擇真正符合的材料。顯然的，材料的這種肉眼可見的特征將影響顏料粒子最終的傳導性、磁性等性質(zhì)，同樣也影響油墨的容納力。

　�、陂g隔的裝置。間隔的材料大約分為無機材料或有機材料，為了發(fā)揮材料的最大性能，材料必須具有最低的光學標準。通過實驗證明，折射率﹤1.6的材料最合適，例如二氧化硅、二氧化鎂或有機玻璃等。

　　吸收層和反射層之間的間隔距離和光學厚度決定了某個角度下的顏色特征，這個顏色可以是從UV光到最近的紅外線之間的某一個波長區(qū)域下的任何顏色。我們無疑要考慮在電磁輻射以外的可視波段的特征，這種特征可以使“使用者”應用在高安全文件上（在分類和處理過程之中）。

　　上面這種情況的一個例子是在近紅外線角度下的抑制作用。這個概念允許我們設計一種在近紅外線90°時可視而在其他角度不可視的顏料。這個獨特的特征通過檢測設備很容易就可以區(qū)別出來。

　　吸收材料以及它的厚度決定了在90°角度下顏色的主要性質(zhì)，例如抗化學性以及與油墨的相互作用、接觸、分離和在流體油墨上的沉積等自然可見特性等。迄今為止，鉻，鎳、鐵和它們的氧化物或合金已經(jīng)成功地被運用在這種顏料的設計中。如今，光學變色油墨憑借其強大的顏色轉(zhuǎn)變特征和擁有的磁性特性已經(jīng)變?yōu)樽钚碌墓�業(yè)標準。

　　2.油墨的設計

　　高安全文件傳統(tǒng)的印刷工藝使用的是膠印、凹印和凸版印刷技術。干涉顏料粒子除非明確表示使用膠印進行印刷，否則，我們首先考慮的是把油墨體系應用在凹印印刷過程中。

　　凹印或鋼版印刷的特征是：在很高的印刷壓力下，從雕刻版上70-150μm的深度處把油墨轉(zhuǎn)移到紙張上。鈔票印刷的速度大約在2米/秒，使用塑料滾筒或紙張把剩余的油墨從雕刻版上除去，并且轉(zhuǎn)印油墨層的厚度大約為30-50μm，可通過熱空氣瞬間固化，或者是在最初的24小時內(nèi)通過紙張的相互擠壓作用進行氧化干燥。

　　理想的光學變色顏料是包含彎曲產(chǎn)品在內(nèi)的人造顏料，為了能使其可以一次性轉(zhuǎn)移到基底上（凹版印刷），我們需要一種低粘度的油墨介質(zhì)。相反地，在凹雕過程中則要尋求高粘度和強親水特性的粘合系統(tǒng)。

　　這兩種特性很難與天然的光學變色顏料相融合，但是，如果能選擇正確的聚合體表面活性劑、稀釋劑和催化劑的話就可以得到高性能的凹版光學變色油墨，而且這種油墨現(xiàn)在已經(jīng)有超過50個國家的企業(yè)在使用。例如美國、捷克、俄國、意大利等。

　　凹印的光學變色油墨與鈔票的設計已經(jīng)能夠很好的融合，它不需要額外的印刷途徑或壓力，并且具有很高的性價比。凹雕光學變色油墨是通過印刷在膠印基底上與光學變色油墨的顏色相匹配，然后在一定的角度下會看到顏色急劇增強的效果。這樣，顏色轉(zhuǎn)變圖像就能夠依靠某個觀察角度的變化使一個可視信息完成“出現(xiàn)”或“消失”的轉(zhuǎn)換。

　　絲網(wǎng)印刷是指由一系列定義的刮墨刀在較低的印刷壓力下通過一組絲網(wǎng)來傳輸?shù)驼承杂湍�的印刷技術。這種技術是簡單可行的，但是在分辨率、速度、油墨的干燥和安全部分有很大的局限性。最近，許多歐洲的鈔票印刷選擇絲網(wǎng)印刷技術，因為它允許通過光學變色油墨中使用的微干涉濾色片那樣極小的顏料來轉(zhuǎn)移圖像。低粘性使得每個顏料粒子進行沉積作用時和到達底基時能夠?qū)崿F(xiàn)平行排列狀態(tài)，并且可以重復使用原來的金屬薄片。我們下一步發(fā)展目標是得到一種能夠滿足以下所有要求并具有氧化特性的絲網(wǎng)光學變色油墨：

　�、倥c現(xiàn)有工業(yè)上的所有高安全印刷基底相兼容。

　�、诤芎玫闹С帜z印的預印和凹印的套印。

　�、弁昝赖恼故绢伾�的轉(zhuǎn)變特征以及前面所定義的干涉片的兼容性。

　　如今，這種類型的絲網(wǎng)光學變色油墨在工業(yè)上已經(jīng)使用了很多年，并且數(shù)億鈔票的流通也已經(jīng)證明了這個概念的生存能力。上面所說的印刷壓力有一個重要的缺點就是速度。因此這個印刷結(jié)構(gòu)從我們的角度來說需要一個新的發(fā)展，那就是UV固化的光學變色油墨。

　　這種具有特殊特征的干涉顏料排除了已經(jīng)明確闡述過的一種基于自由激發(fā)體的油墨。同樣被專家了解的是，光引發(fā)這個概念使用了UV固化激發(fā)滲透所需要的全部系統(tǒng)。一個切實可行的辦法是用陽離子系統(tǒng)來表現(xiàn)，它能聚合所有包含UV激發(fā)實現(xiàn)的陽離子到達墨膜的表面。這種所謂的二次硬化效果對溫度有很強的依賴性。這種油墨系統(tǒng)在保存期限中通常會呈現(xiàn)以下兩種規(guī)律和特征的優(yōu)缺點。

　　優(yōu)點：

　　印刷的穩(wěn)定性沒有限制；高反應性；高抵抗性；低揮發(fā)性。

　　缺點：兩種系統(tǒng)；在定位上有限制；不能套印。

　　而另一個選擇是所說的水基絲網(wǎng)印刷油墨。迄今為止，它的局限性是不允許把這種系統(tǒng)應用在工業(yè)上。其不好的表現(xiàn)主要是在存儲上缺乏穩(wěn)定性，只能通過成組的聚合體和顏料粒子之間的相互作用來實現(xiàn)。這種現(xiàn)象導致油墨粘度有很大的增加，并且存儲兩個月以上顏色的性能就會有所損失，因此其化學兼容性仍然需要繼續(xù)研究，我們確信在不久的將來就能解決這些問題。

　　未來一個重要的選擇是：通過光學變色顏料與機械可讀材料的相結(jié)合來增強光學變色油墨的安全性。光學變色油墨的光變顏料中允許添加熒光、磷光、吸收紅外線的顏料。所有這些材料本身沒有顏色，因此不會影響光學變色油墨的顏色轉(zhuǎn)變性質(zhì)。

　　3.文檔的設計

　　高安全性文檔由于加入了新的光學安全特征，其審美和圖像設計經(jīng)歷了一個急劇的改變。其最重要的光學安全特征是與光學變色油墨融合技術，并且在印刷設備上可進行印刷，凹版印刷很容易就可以實現(xiàn)這一過程。

　　這為傳統(tǒng)鈔票的三色設計打開了一個新的局面。光學變色油墨只是設計的一部分，可以在文檔的任何位置印刷光學變色油墨。特別的，當文檔傾斜觀察時，可以通過選擇光學變色印刷中膠印底色顏色來加強與改變顏色的對比。

　　凹版印刷為光學可變印刷品的設計提供了額外的安全性，這種光學變色圖像的耐用性是通過凹版印刷光學變色油墨產(chǎn)生的，并且是顯著的，也可以是被證明的。

　　印品的大小直接影響對這種特征的感知能力和可信性。通過實驗證明，在選擇圖像環(huán)境時，是根據(jù)背景圖像來提供光學安全特征所需要的表面。絲網(wǎng)印刷技術的應用為顏料薄片在墨膜上的定位提供了較好的理論研究，并且對顏色外觀和顏色躍進進行了改進。

　　基于溶劑的油墨氧化干燥系統(tǒng)為底基提供了優(yōu)先選擇，并且在任何的環(huán)境中都能夠保證套印在凹版上。

　　UV固化系統(tǒng)在奧地利貨幣、法郎流通中使用已經(jīng)被認為在表現(xiàn)圖像分辨率的一些局限性上起到顯著的改進作用。

　　理想的應用和設計應該包含光學變色油墨上的顏色，它是在相同的印刷壓力下通過膠印預先印好的，并且也可以在絲網(wǎng)印刷上應用基于溶劑氧化的光學變色油墨。在凹版上進行套印可以增強油墨的安全性和顏色外觀。瑞士鈔票或者瑞士聯(lián)合銀行的票據(jù)都清晰地展示了這個概念。

　　光學可變特征的進一步發(fā)展可以通過印刷兩種非常接近的光學可變油墨來完成。例如，綠色-品紅/綠色-藍或金色-綠色/品紅-綠色。當兩種光學可變油墨的顏色相匹配后就可以在某個角度下顯示相同的顏色，再加上一個適當?shù)膱D像就可以在一個動態(tài)的方式下展示視覺信息（標識語、命名的數(shù)字、封條）。

　　可以通過對光學變色油墨在絲網(wǎng)印刷上進行壓花來獲得相似的固體表面，它依靠的是一個凹版印刷機、一組印版或一個薄片傳輸機運送一個底片圖像。舉個例子來說，來自瑞士信貸銀行和瑞士聯(lián)合銀行供給的銀行支票就是通過這個原理實現(xiàn)的。

　　三、結(jié)論

　　光學變色油墨是基于高性能的干涉濾色片來進行印刷的油墨，這種干涉濾色片是在滾筒涂料設備上制造合成的，如今在工業(yè)中大量運用。其高性價比、極好的耐用性、設計和應用上的自由性，這些特征使得其可以通過前面所說的高安全印刷機來實現(xiàn)。

　　印刷產(chǎn)品是由提供的材料和油墨嚴格控制的，它與高安全印刷機的聯(lián)合應用，使得光學變色油墨最終呈現(xiàn)極好的光學安全特征。

　　來源：大中華印藝網(wǎng)

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