防伪油墨印刷工艺之磁性油墨防伪技术

印前频道 - 防伪 来源:中国印前网 作者:cpcool 2010-12-10

 

    防伪油墨是指具有防伪功能的油墨,这是一类在油墨连结料中加入特殊性能的防伪材料并经特殊工艺加工而成的特种印刷油墨。它之所以能防伪,是利用油墨中有特殊功能的色料和连结料来达到防伪目的。而油墨防伪技术即是指通过采用防伪油墨进行防伪的印刷技术。这类防伪技术的特点是通过实施不同的外界条件,主要采用光、热、光谱检测等形式,来观察油墨印样的色彩变化实施防伪功能。

    目前国内外开发的防伪印刷使用的油墨已达到几十种,按印刷形式可分为凸版印刷油墨、凹版印刷油墨、孔版印刷油墨、平版印刷(胶印)油墨和水性柔版印刷油墨等,按承印物不同又可分为纸用油墨、印铁油墨、新闻油墨、塑料油墨等。

   

    磁性油墨防伪技术

   

    磁性油墨印刷属于磁性记录技术的范畴,它是一种利用电磁记录与读取技术进行加密的防伪技术,磁性油墨印刷作为一种特种油墨的防伪印刷技术,是指利用掺入氧化铁粉等磁性物质的磁性油墨进行印刷的方式。

目前,磁性油墨印刷在很多领域都在应用,例如车票、月票、印花、银行存折、身份证等均可采用磁卡形式;资料登记表、支票上符号与字母印刷,印刷方法一般为平印与凸印;此外还有信贷卡版上的磁带条的涂布。

    所谓磁性号码是将0-9的数字,以及文字符号用磁性油墨印刷或用磁性色带打印在支票或其他票券正面的特定位置,以供磁性阅读机识别的字符。

    磁性号码的应用是为了提高票据处理的效率。在世界上有两种常用字体系统,一种是CMC-7即欧洲通用的符号,而另一种是E-13B,是美国国家标准规格,也是我国所采用的字体。

   (注:E-13BE=第五个,也就是英文字第五个字母;13B=取自每栏位宽度为0.13B=第二次修改,是取英文第二个字母。CMC-7C=Code符号,M=Megnetic磁性,C=Character文数字,7=以七条线组成一个字。)

    磁性防伪油墨的防伪原理是色料采用磁性物质,如氧化铁或氧化亚铁中加入钴等化学物质。防伪特征是应用磁检测仪可检测出磁信号而译码。其技术要求是磁性色料为小于微米级的针状结晶,从而使其大小和形状在磁场中极易均匀地排列。这种磁性是油墨中含有的磁性颜料产生的,磁性颜料大多为小于微米的针状结晶,这样的颗粒大小和形状使它们极易在磁场中均匀排列,从而得到比较高的残留磁性。带有这种残留磁性的符号与数码通过自动处理装置内的摩擦作用而实现辨认识别功能。它是最常用的防伪油墨,其突出的特点是外观色深、检测仪器简单。

      

        磁性油墨的组成和各组分的作用

   

    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。但是,磁性油墨所用的不是色素,而是强磁性材料。

    磁性油墨流变性能与一般的相应油墨是基本相似的,唯墨性稍短而流动性亦比较差些,印品的结膜牢度应能经受自动处理装置内的摩擦作用为准。蹭背弊病也应引起足够的注意。

    磁性油墨之所以有磁性,是由于油墨配方中所用的颜料在经过磁化处理后具有保留磁性的能力。没有磁化前油墨本身是没有磁性的。当然,影响磁性的因素是很多的,例如:颜料的磁性;墨中磁性颜料的含量;印刷后油墨膜的厚度等等。

    对于不同的印刷方法,选用的磁性油墨就可能不同,但无论什么印刷方法,磁性油墨中的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比例不同。

用于涂布磁卡与磁性纸的涂料的组成结构类似于印刷用磁性油墨的结构。

   

    (1) 磁性油墨的颜料 

   

       磁粉是磁性油墨的核心部分,是决定磁性油墨质量的主要因素。作为磁性油墨颜料的强磁性材料主要铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)等磁性元素,含有Fe-MoFe-W强磁性元素的合金,以及具有Mn-AlMn-Bi那样NiAs型的结晶结构的合金等。

    磁粉的种类很多,但通常划分为氧化物磁粉和金属粉两大类。但是,大多数磁性油墨颜料是铁素体。所谓铁素体是指其一般式用XO-Fe2O3表示的无机化合物,其中X为二价的金属离子,根据X的种类不同,有锰-铁素体、铁-铁素体、铜-铁素体等。较常用的磁性颜料有氧化铁黑、氧化铁棕、含钴的Fe2O3和氧化铬等。

    评价印刷质量往往是以印刷的密度值和色相作为评价的参数,而对于磁性涂料,则是以残余磁化值和矫顽力作为印刷质量的评价参数。例如在计数与计量记录印刷中,强磁性材料的矫顽力应为2030kA/m,残余磁感应强度为0.08~0.11T。因此,进行磁性印刷必须了解强磁性材料的基本特性,合理选择强磁性材料,正确确定磁性涂料的配方,这是获得优良的磁性印刷品的关键。磁性油墨所用的颜料以具有大于0.15T的残磁性,矫顽力1632kA/m110μm颗粒范围为佳。

    最好的磁性颜料为氧化铁墨和氧化铁棕。这些颜料大多为小于1μm的针状结晶,这样的颗粒大小和形状使它们极易在磁场中均匀排列,从而得到比较高的残留磁性。这些的缺点是吸油量比较大,所构成的油墨因颜料含量少而力小,并且传递性能也不是很满意,因此有时还要混用一些粒状的或立方体状的氧化铁类,以改善其印刷性能。但是由于这类氧化铁的残余性较差,因此用量不宜过多。但它的另一个好处是可以在配方中多用颜料(因吸油量小),从而可以提高油墨的着色力和传递特性。

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