用于品牌保護的防偽標(biāo)簽采用的防偽技術(shù)主要有印制工藝防偽、版紋防偽、油墨防偽、紙張防偽、激光全息防偽、數(shù)字信息防偽、生物特征防偽、射頻標(biāo)識防偽等。這些防偽技術(shù)或經(jīng)典,或蘊涵高新技術(shù),都在不斷發(fā)展,與時俱進,下面將與大家分享其制作工藝及應(yīng)用特點。
印制工藝防偽技術(shù)及其應(yīng)用
印制工藝防偽技術(shù)按生產(chǎn)流程可以分為制版工藝防偽技術(shù)、印刷工藝防偽技術(shù)、印后加工工藝防偽技術(shù),它們與防偽印刷材料有機結(jié)合和巧妙組合,可以構(gòu)筑起豐富多彩的防偽世界。
1.典型的制版工藝防偽技術(shù)及其應(yīng)用
比較常見的制版工藝防偽技術(shù)主要包括凹版雕刻、折光模壓版制作、全息原版制作等,其中,凹版雕刻防偽技術(shù)早已廣泛應(yīng)用于郵票、貨幣等有價證券領(lǐng)域,在防偽標(biāo)簽領(lǐng)域也具有較好的應(yīng)用前景;全息原版制作一般由專業(yè)的激光全息技術(shù)公司完成,用其壓制的全息燙印箔、全息紙/全息膜、全息轉(zhuǎn)移膜等,都在防偽標(biāo)簽領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
2.常用的印刷工藝防偽技術(shù)及其應(yīng)用
印刷工藝防偽技術(shù)從實現(xiàn)方式來看,既可以通過常規(guī)的模擬印刷來完成,如雕刻凹版印刷、仿金屬蝕刻油墨絲網(wǎng)印刷、組合印刷等;也可以通過數(shù)字印刷來完成,如可變條碼、可變編碼印刷等;還可以通過與印前圖像處理技術(shù)相結(jié)合來實現(xiàn)特殊效果的印刷,如3D光柵立體印刷等。
雕刻凹版印刷、仿金屬蝕刻油墨絲網(wǎng)印刷、立體印刷都是比較經(jīng)典的印刷工藝防偽技術(shù),直至今日,在防偽印刷領(lǐng)域依然生機盎然。數(shù)字印刷因可實現(xiàn)可變信息印刷,在信息防偽領(lǐng)域已取得舉足輕重的地位,可變二維碼即是目前與互聯(lián)網(wǎng)和移動智能終端相結(jié)合最典型的應(yīng)用,主要用做真?zhèn)尾轵灪彤a(chǎn)品溯源。
3.主要的印后加工工藝防偽技術(shù)及其應(yīng)用
印后加工工藝防偽技術(shù)主要通過冷燙印、立體燙印、全息定位燙印、冷光源固化、UV模壓成型、折光模壓、凹凸壓印、激光全息模壓等來實現(xiàn)。
冷燙印、冷光源固化是近幾年新出現(xiàn)的技術(shù),其中,冷光源固化常見的是UV固化。
冷光源固化在經(jīng)濟性、環(huán)保性、固化效果,特別是固化過程中的氣味控制方面效果佳,所以冷光源固化裝備和油墨(光油)在標(biāo)簽制作中受到大家的普遍關(guān)注。
冷光源配合水冷、風(fēng)冷來降低UV固化的溫度,最多可減少80%的熱量,可保證承印物表面溫度不會超過45℃。其優(yōu)點是可降低成本,提高生產(chǎn)效率,解決油墨附著力及印品掉色問題,避免承印物變形(熱燙和普通固化都會引起承印材料變形),應(yīng)用范圍更加廣泛,而且更加環(huán)保。

圖1是對印刷品分別采用加熱干燥、普通UV固化和H-UV冷光源固化(Hybrid-UV)技術(shù),在生產(chǎn)過程中的CO2排放量對比。最右邊為使用H-UV固化技術(shù)時CO2的排放量,最左邊為使用傳統(tǒng)光源進行加熱干燥時CO2的排放量,中間為使用普通UV光源固化時CO2排放量。由圖1可見,采用普通UV固化技術(shù)時,CO2的排放量最高,為加熱干燥的1.8倍;而采用H-UV固化技術(shù)時,CO2的排放量僅為加熱干燥的55%。
從工藝流程的角度看,使用冷光源固化還可以簡化印刷工藝流程,使正、反面印刷及印后加工一氣呵成,見圖2。
最近幾年出現(xiàn)了一種新的UV模壓成型工藝,通過在UV光油表面壓制凹凸圖案,借助光的反射原理,看上去會呈現(xiàn)七彩顏色效果。UV模壓成型工藝采用的“模壓版”是帶有精銑凹凸紋路的全息模壓軟片。UV模壓成型的工藝流程為:先在印刷墨層上涂布UV光油,然后將全息模壓軟片以一定的壓力覆蓋在UV光油涂層上,經(jīng)過UV固化后,再將全息模壓軟片揭掉,便可在UV光油表面形成模壓防偽效果,見圖3。

UV模壓成型不僅省去了傳統(tǒng)鐳射產(chǎn)品轉(zhuǎn)移和復(fù)合的過程,可大大降低成本,提高生產(chǎn)效率,還規(guī)避了涂膠復(fù)合工藝存在的危險,并減少對環(huán)境的污染。而且,從印刷品的整飾效果來看,直接在UV光油表面進行全息壓印,得到的鐳射效果亮度更高一些。
防偽紙張和薄膜及其應(yīng)用
1.常見的防偽紙張及其應(yīng)用
常見的防偽紙張主要包括以下類別。
(1)水印防偽紙,包括固定水印紙、半固定水印紙,以及不固定水印紙;
(2)纖維絲、彩色加密防偽紙,多用于煙包、人民幣、有價證券和門票中;
(3)全息防偽紙,主要包括直鍍紙、轉(zhuǎn)移紙;
(4)人民幣用安全線防偽紙,有熱敏型、激光全息型、金屬線或磁性線之分;
(5)特殊證券防復(fù)印紙,有全吸收型和涂鋁保護型之分;
(6)保密紙,其內(nèi)部含有紫外光抑制劑;
(7)防偽紙板,常見的為分層染色紙板。
國外的一些錢幣、有價證券上還用到一種超寬線安全防偽技術(shù),如塔吉克斯坦和斐濟的鈔票上使用的De La Rue公司的超寬安全線技術(shù),是將寬度為18mm的安全線通過圓網(wǎng)紙機抄造在紙張中,在紙張上可呈現(xiàn)出圖案完整、透明清晰的窗口,并具有金屬光澤和熒光特征,見圖4。

2.常用的防偽膜及其應(yīng)用
常用的防偽膜主要包括非轉(zhuǎn)移型防偽全息膜(鍍鋁防偽全息膜和透明防偽全息膜)和轉(zhuǎn)移型防偽全息膜(鍍鋁防偽全息轉(zhuǎn)移膜和透明防偽全息轉(zhuǎn)移膜)。轉(zhuǎn)移型防偽全息膜的轉(zhuǎn)移方法包括復(fù)合剝離法、UV固化法和燙印等。無論是鍍鋁膜還是透明膜,其產(chǎn)品種類和應(yīng)用都在隨著技術(shù)進步和市場需求的變化在不斷擴展,特別是最近幾年國外用到的冷燙全息防偽膜,將最新的冷燙技術(shù)、全息技術(shù)、防偽技術(shù)相結(jié)合,成功應(yīng)用到一些商品標(biāo)簽中。
防偽油墨及其應(yīng)用
防偽油墨是我們大家所熟悉的,如:紫外激發(fā)熒光防偽油墨和紅外防偽油墨都已在防偽標(biāo)簽中得到廣泛應(yīng)用,其他還有:日光激發(fā)變色防偽油墨、磷光防偽油墨、熱敏防偽油墨、壓敏防偽油墨、水敏防偽油墨、磁性防偽油墨、光學(xué)可變防偽油墨、標(biāo)記防偽油墨、化學(xué)加密油墨等。目前在防偽油墨領(lǐng)域比較受關(guān)注的是光致發(fā)光與顯色材料及防偽油墨、隨角異色光變顏料及防偽油墨,以及液晶光學(xué)變色防偽油墨等。
1.光致發(fā)光與顯色材料及防偽油墨
光致發(fā)光顯色材料中,比較常見的是365nm紫外光致發(fā)光和顯色材料,它被廣泛用于有價證券和防偽標(biāo)簽中。980nm紅外光致發(fā)光和顯色材料的應(yīng)用也比較多。而紫外-紅外光致發(fā)光和顯示材料與一般的光致發(fā)光顯色材料有較大區(qū)別,因為同一材料分別用紫外和紅外光激發(fā),可以顯示出兩種不同顏色的防偽暗記,實現(xiàn)了不同光致發(fā)光與顯色防偽技術(shù)的集成。此外,還有顏色可調(diào)光致發(fā)光與顯色材料也備受關(guān)注,該材料的發(fā)光顏色可任意調(diào)變,從深紅到藍紫,涵蓋了整個可見光區(qū)。
光致發(fā)光與顯色材料在防偽油墨中的典型應(yīng)用是紫外熒光油墨。圖5為北京印刷學(xué)院實驗室制備的紫外熒光油墨樣品在365nm紫外光激發(fā)下隨映射光角度不同被激發(fā)出不同顏色的效果圖。

2.隨角異色光變顏料及防偽油墨
光致發(fā)光與顯色材料的顏色變化是由無色變有色,而隨角異色光變顏料(Optically variable pigment,縮寫為OVP)則可以隨著觀察角度的變化,從一種顏色變?yōu)榱硗庖环N顏色,猶如變色龍一般,因此也就具有更為奇妙的防偽價值。用其生產(chǎn)的防偽油墨稱作隨角異色油墨。
圖6為北京印刷學(xué)院實驗室制備的隨角異色油墨在不同的觀察視角下顯現(xiàn)出不同顏色的效果圖,實驗選擇了90°和30°兩個觀察角度。從圖6中我們可以清晰看到,隨著觀察角度的變化,每個色對中的色塊都從一種顏色轉(zhuǎn)變成了另外一種顏色。

版紋防偽技術(shù)及其應(yīng)用
版紋防偽在設(shè)計中涉及的元素主要包括底紋、團花、花邊、浮雕、潛影、縮放、粗細線變化、辟線等,其中應(yīng)用最多的是浮雕效果、遮光潛影效果和粗細線變化效果,見圖7。

版紋只能通過專業(yè)的防偽軟件將其加入印刷圖案中,因此防偽門檻比較高,屬于有價證券級的防偽技術(shù),目前廣泛應(yīng)用在有價證券和高端防偽標(biāo)簽中。
信息溯源防偽技術(shù)
信息溯源防偽技術(shù)是近幾年備受矚目的防偽技術(shù),也是未來防偽技術(shù)的發(fā)展方向之一。不論是數(shù)字信息核驗防偽系統(tǒng)、防偽IC卡識別系統(tǒng)、加密智能系統(tǒng)、水印磁卡,還是防偽條形碼、防偽光卡等,都屬于信息溯源防偽技術(shù)。這些防偽技術(shù)在標(biāo)簽防偽領(lǐng)域目前都受到了廣泛關(guān)注,具體應(yīng)用不在此贅述。
生物特征識別防偽技術(shù)及其應(yīng)用
生物特征識別主要包括指紋識別、聲音識別、DNA識別、人眼虹膜圖像識別,以及面部特征識別等。生物特征識別防偽技術(shù)目前在護照、特殊證卡中的應(yīng)用比較常見,近年來在商品包裝盒標(biāo)簽領(lǐng)域也能看到它們的身影。
微納結(jié)構(gòu)的防偽技術(shù)及其應(yīng)用
近幾年出現(xiàn)了一種新型的微納結(jié)構(gòu)防偽技術(shù),其基本思路是,仿照生物體(如蝴蝶翅膀)微納米結(jié)構(gòu)的一些特征,找到相應(yīng)的加工方法來制作具有隨角異色功能的防偽標(biāo)簽、防偽材料等。這種技術(shù)可利用特殊的結(jié)構(gòu),使光發(fā)生折射、漫反射、衍射、干涉,從而產(chǎn)生各種顏色。其呈色原理與光子晶體類似,而與顏料有別。
目前比較成熟的微納結(jié)構(gòu)加工方法是采用激光方法達到所需的效果,包括自下而上的磁控濺射沉積、膠體粒子溶膠表面涂布、電化學(xué)沉積、化學(xué)氣相沉積、液相反應(yīng)沉積、等離子體化學(xué)氣相沉積、光掩模加溶液生長法、注射成型法等加工方法,以及自上而下的感應(yīng)耦合等離子體刻蝕、光掩模加濕法刻蝕、激光干涉掩模和反應(yīng)離子刻蝕、化學(xué)腐蝕、等離子體離子注入、飛秒激光加工、旋覆和熱壓、UV輔助輥壓印刷、熱壓成型、納米印刷等加工方法。各種微納結(jié)構(gòu)加工技術(shù)也是目前防偽材料研發(fā)領(lǐng)域的一個研究熱點。

圖8所示為人工制備的多種仿生可控表面納米結(jié)構(gòu)——衍射光變圖像(DOVID)防偽效果。
隨角異圖防偽膜
隨角異圖防偽膜主要分為三類:柱狀光柵防偽膜、球狀光柵防偽膜、貓眼防偽膜。



圖9~11是北京印刷學(xué)院研發(fā)的柱狀光柵防偽膜的動態(tài)效果,樣品是可以旋轉(zhuǎn)的。圖9中的北京印刷學(xué)院標(biāo)志可隨著觀看角度的變化而旋轉(zhuǎn),背景也隨之呈現(xiàn)出變色效果;圖10為標(biāo)簽動態(tài)“開關(guān)”效果,立體圖像的背景具有變色功能;圖11所示的標(biāo)簽在左右轉(zhuǎn)動時,可以見到左右兩邊的底色隨著觀看角度的改變而發(fā)生顏色深淺的變化,而在前后轉(zhuǎn)動標(biāo)簽時,則文字“100”和“BIGC”會進行位置互換。
澳大利亞研發(fā)了一種隨角異圖效果(見圖12),目前多用于有價證券,其用柱狀光柵實現(xiàn)了不同結(jié)構(gòu)的顏色效果,這樣就從隨角異色轉(zhuǎn)變?yōu)殡S角異圖,具有較好的防偽效果。

球狀光柵防偽也是這幾年比較受關(guān)注的,而且常用來制作防偽標(biāo)簽。
貓眼膜是近年來在防偽標(biāo)簽領(lǐng)域最受關(guān)注的,常用的貓眼膜既有采用同樣直徑貓眼的,也有采取不同直徑的大、小貓眼相組合的,見圖13,有些貓眼膜還具有很強的立體感,在高端酒類和藥品市場用的比較多。

以上內(nèi)容節(jié)選自科印傳媒《標(biāo)簽技術(shù)》2016年第5期,更多期刊內(nèi)容請關(guān)注期刊頻道。