中山火炬職業技術學院 皮陽雪
絲網印刷中的防偽印刷工藝
中山火炬職業技術學院 皮陽雪
常用絲網防偽油墨有紫外熒光油墨、光學變色油墨、溫變油墨、濕敏油墨、紅外激發油墨、日光變色油墨、水印油墨、磁性油墨、鏤空破壞油墨、化學變色油墨、壓敏變色油墨、陶瓷專用防偽油墨等,這些油墨用于防偽包裝具有較好的防偽作用。下面以溫變油墨、光學變色油墨 、磁性油墨、熒光油墨為例,分別介紹它們各自的特點與印刷適性。
1.溫變油墨
指在一定的外界致熱條件下,顏色會發生變化。它可分成兩類:一類是可塑型的,即致熱變色的熱源一經撤去,油墨顏色又可恢復原狀;另一類是不可塑型的,即熱源撤離后油墨顏色不可復原。根據客戶的要求,制作特殊圖案或標識版,用熱致變色油墨印刷到包裝的隱蔽處,或任何指定的位置。當驗證商品真偽時,使用具有一定溫度的熱源,如打火機、火柴、倒入開水的杯子、熱吹風機等進行烘烤,暗記部位即刻產生明顯的色彩變化,隱蔽標識也相繼出現,可迅速辨別出商品的真偽(圖1)。

圖1 溫變油墨的變化效果
2.光學變色油墨
光學變色油墨一般是將色料用溶劑溶解,制成縮微顏料膠囊,在溶解的色素中根據不同用途加入黏合劑。較好的制造方法是把色料溶解為重合單體,把這類聚合物超微粒子粉碎,制成粉末作為顏料使用,用這種方法制成的光學變色油墨與縮微膠囊油墨相比,光澤度提高很多。
光學變色油墨的印品色塊呈現一對顏色,例如:紅—綠、綠—藍、金—銀等。在白光下正看或側視,隨著人眼視角的改變,呈現兩種不同的顏色(圖2),光變特性強,色差變化大,特征明顯,不需要任何儀器設備都可以識別,光變油墨顏色角度效應無法用任何高清晰度的掃描儀、彩色復印機及其它設備復制,印刷特征用任何其他油墨和印刷方式都無法效仿,防偽可靠性極強,所以光變油墨被世界上多個國家指定用于要求最嚴、難度最大的貨幣和有價證券的防偽上,國內一些著名的廠家也將光變油墨用于包裝防偽上。

圖2 光學變色油墨應用實例
光學變色油墨可分兩類:一類即普通型,是指在普通的日光和強烈燈光作用下,油墨發生顏色變化,由深變淺或由淺變深,有色變為無色,或無色變為有色。離開光源就會恢復原狀,這種油墨在包裝上應用不僅可以提高商品檔次,增加趣味性,還能突出防偽作用。同時在印刷時可以在底紋上用普通油墨印刷“作假無效”等字樣后再覆蓋上光學變色油墨,使其隱蔽。另一類即UV型,指油墨在普通光源照射下無色或不起變化,但在紫外線照射下會呈現鮮艷的紅、橘紅、黃綠和綠色熒光。像我國的人民幣均采用了這種油墨印刷,在驗鈔器的作用下即可現出真偽。
3.磁性油墨
磁性油墨最早用于印刷信用卡上的編碼。由于磁卡具有攜帶方便、結算快捷的特點,將被廣泛地應用。磁性油墨用于防偽包裝主要是在包裝的某個部位用磁性油墨印刷,用特殊手段可以檢測出,從而形成了防偽秘訣。
20世紀60年代前后,隨著電子技術的發展,磁性油墨首先在銀行和郵政的業務中使用。當時使用磁性油墨并非用于防偽,而是主要用于銀行對票據的自動處理、郵政對信件的自動分揀,所以磁性油墨只用于印刷字母和數字,以能對印件進行自動識別和處理,即磁性油墨字母識別法(Magnetic Ink Character Recognition,MICR)。80年代開始,磁性油墨不再限制在黑色或有限的幾種顏色范圍內,而是擴大到了四色磁性油墨。
目前世界上磁性油黑的年消耗量已達數千噸之多,主要用于支票上的符號與字母印刷,印刷方法一般為平印與凸印,還有就是用于印刷信貨卡片上的磁帶條(圖3)。

圖3 磁性油墨在磁卡上的應用
另一類與MICR技術情況基本相似的是光學字母識(OpticalCha racterRecognition,OCR)。這種技術大約在1952年發明,設備簡稱為閱讀器,亦稱光學掃描器,是一種利用光學原理來辨認字母符號的設備,其輸出系統可以產生磁性或直接輸入計算機作數據處理。
用于這種設備上的油墨叫OCR油墨(也叫光學識讀油墨)。一般有兩種類型:非可讀型和可讀型,后者主要指黑色油墨類,前者則是指各種彩色油墨。OCR油墨可以按照一般類型的油墨來設計,例如平印、凸印、凹印和絲印等。非可讀型油墨中的顏料含量一般在1%~5%之間,有的則可用到20%左右。目前,在文件分類方面,MICR已很快被OCR替代,這是因為OCR信息輸入計算機中的速度比較快。而MICR則主要應用于印刷防偽和信息記錄等方面。
4.熒光油墨
熒光油墨又稱無色熒光油墨和隱形油墨。熒光油墨印出的印品色彩鮮艷,裝飾效果很好,在可見光和紫外線的作用下,可發出閃閃熒光。防偽包裝用的熒光油墨可以自己調配,防偽效果最好。不同的配方可以得出不同的熒光效果。一般很難進行逼真的偽造,從而形成了防偽秘訣。
紫外熒光油墨是由在油墨中加入相應的可見熒光化合物而制成的。其防偽特征是:印刷品在普通光線下看不見,在紫外線下,可發出閃閃熒光。紫外熒光油墨有隱形和有形之分。
①隱形紫外熒光油墨:所用材料為隱形材料,印刷工藝簡單。該油墨印刷出隱形圖案或文字,在紫外光照射下呈現出清晰光亮的熒光圖案,色彩鮮艷(圖4)。該防偽檢測方便,只要有一紫外光源或驗鈔機即可。由于隱形熒光油墨是隱形即無色,在印刷時肉眼看不見也即無任何機器識別的跟蹤標記,所以套印起來難度較大,但該種防偽隱蔽性較好,防偽力度更強,日前國內大多數醫藥包裝都采用該種隱形熒光油墨。

圖4 隱形熒光油墨的印刷與顯色效果
②有形紫外熒光油墨:所用材料為有形熒光油墨,印刷工藝簡單,套準精確,印刷效果同普通油墨印刷效果一樣,但在紫外光照射下,印刷品呈現出異常的亮光(圖5),此時,可區別于普通油墨。應用紫外光 (200~400nm ) 照射激發而發出可見光(400~800nm)的特種油墨,稱為紫外熒光油墨。根據激發波長不同分為短波和長波。激發波長為254nm的稱為短波紫外熒光油墨,激發波長為365nm的稱為長波紫外熒光油墨,按顏色的變化又分為無色、有色、變色三種,無色可顯示紅、黃、 綠、藍等顏色;有色可使原有顏色發亮;變色可使一種顏色變成另一種顏色。

圖5 有形熒光油墨的顯色效果
防偽包裝印刷產品的成功,首先需要包裝設計師組合多種防偽手段進行全方位的綜合設計,這樣才能更好、更安全地起到防偽效果。
1.包裝防偽設計
現在的煙酒包裝印刷都采用了絲網印刷方法,能形成冰花、折光、三維等特殊效果,其實質是在原稿分色底片時和網版制作時都采用了特殊設計方法,用到防偽印刷是有效的。包裝防偽還可以采用縮微文字,隱蔽處作暗記等手段設計紙品包裝,是暗記防偽的最好方法。
2.商標與瓶貼的防偽設計
商標防偽設計都采用將產品商標制成激光全息虹膜直接壓印在被印物上,使其高檔華貴。激光全息虹膜版的制作是一種高深技術,假冒很不容易。再者,就是擁有技術和設備也不可能復制出同原物和色彩相同的商標來。瓶貼的防偽設計最好用一次性粘接紙(易碎紙),使其無法揭取,也是現在網印最流行的即時貼紙。

圖6 激光全息標簽與易碎紙標貼
隨著高科技的發展和人們對包裝印刷品高質量的需求,包裝業近年來的技術進步日新月異。多色膠印機、絲印機等數種印刷設備組合并用,多種印刷工藝的相互滲透,使印刷產品更加變幻莫測,豐富多彩。
1.膠印、網印組合印刷
高檔次的包裝印刷品的設計大多有大面積的色塊、多色序的連續調及復雜的線條、花紋圖案等,單一印刷帶來了一定難度。如果采用膠印、網印相結合印刷是最好不過了。絲印的特點是墨色厚而均勻,適合印刷大面積的實地色塊,采用膠印機印刷的特點是壓力平,最適合印刷四色網目調和復雜線條部分。這樣揚長避短,其作用十分明顯。對于一些要求高和復雜的印刷品,還可以采用膠印、凸印、絲印等多工序組合印刷。總之,印刷工序越復雜,印刷難度越大,防偽效果就越好。
2.漸變色印刷
漸變色印刷也稱串色印刷、過渡色印刷,采用絲印工藝可根據要求,在印版上倒入多種色相的絲印油墨,在刮板的作用下使部分油墨混合后再印刷在承印物上。它可以一次性印上多種色彩,并且中間過渡層柔和,能起到防偽作用。如果在大面積的底紋上采用這種工藝,其防偽作用將更加突出。
3.特殊光澤防偽印刷
特種光澤印刷是近年來包裝印刷界較流行的新型印刷技術。特種光澤是指采用這種工藝印刷的印品,其表面光澤效果有別于普通油墨或印紙所反映的光澤效果。印刷工藝主要包括:金屬光澤印刷、珠光印刷、折光印刷、熒光印刷、可變光澤印刷、激光全息虹膜印刷、結晶體光澤印刷、仿金屬蝕刻印刷和亞光印刷等(圖7)。這些特種光澤印刷工藝特色是印出來的包裝絢麗多彩,金碧輝煌,流光溢彩,變幻莫測,不但提高了商品檔次,增加了商品附加值,豐富了包裝產品的多樣性,而且具有一定的特殊性和隱秘性,因此也具有較安全的防偽作用,目前以上工藝大部分采用了絲網印刷工藝。
4.激光全息印刷
激光全息印刷是采用激光全息攝影手段,在暗室中制出膜版,通過一定壓力轉移到某種載體上,產品在45°光源照射下,可產生色彩斑斕和七彩虹狀的獨特效果及立體感極強的三維圖像,深受消費者的青睞。目前采用冷壓涂鍍和燙印膜直接燙印兩種工藝印刷(圖8)。它的工藝比較復雜,難度很大,包裝安全,防偽效果極佳。

圖7 組合印刷—折光印刷、發泡印刷效果

圖8 激光全息及冷燙印工藝效果
防偽紙張印刷首選水印紙。水印紙是紙張在制造過程中,利用技術手段將所需要的標識、圖案等做在紙中。比如在紙中埋入金屬線,被稱為安全線,在平常情況下不易看見,只有對著強光透射才能看清。我國的人民幣大都采用了水印紙印刷。現在防偽印刷當中采用一種特殊油墨—水印標記油墨,印刷到普通的銅版紙上,水印效果惟妙惟肖(圖9),主要應用在酒包裝上。
隨著科技的迅速發展和逐步應用,造紙技術也在不斷發展。珠光紙、激光膜紙、激光水洗紙、水印紙、水洗光銀龍、水洗銀絲龍等特殊防偽用紙不斷涌現,這些材料是我們防偽印刷中最理想的承印物。隨著經濟社會快速發展、防偽印刷這種高技術工藝的作用將越發重要,有著難以估量的市場前景。

圖9 防偽紙張