机械-纳米防伪技术原理研究及应用之二

（2） 纳米油墨防伪技术 所谓纳米防伪油墨，是在油墨连结料中加入特殊性能的纳米防伪材料，还可用加密手段经特殊工艺加工而成的特种印刷油墨。如光致变色、热致变色及紫外光油墨等。或称为油墨防伪的"纳米化"。1、耐晒性、耐酸性和粘附性是油墨产品的重要技术指标。纳米油墨兼容各方面性能超凡，由于SiO2、TiO2在纳米尺度时表现出很强的抗紫外光和催化性能，经特殊工艺化学反应合成的纳米防性油墨，其耐晒性1般可提高2～3个等级，耐热性和附着牢度均有明显提高。调解配方，可制成环保油墨。加入热敏，光敏等材料，还可制成防伪油墨。 2、用添加了特定纳米微粒的纳米油墨来复制印刷彩色印刷品，层次会更丰富，阶调会更鲜明，图像细节的表现能力亦大增。如今借助高新技术，可将油墨中的各种成分(如树脂、颜料、填料等)制成纳米级的原材料。这样由于它的高度微细而具有很好的活动与润滑性，可到达更好的分散悬浮和稳定，颜料用量少，遮盖力高，光泽好，树脂粒度细腻、成膜连续、均匀光滑，膜层薄，印刷图像更清晰。若用于UV油墨中，可加速其固化速度，同时由于填料的细微均匀散而消除墨膜的收缩起皱现象。在玻璃陶瓷的印墨中，若无机原料构成为纳米级的细度，将能节省大量原料并印出更精更美更高质量的图像。这为油墨制造业带来巨大变革，使它不再依赖於化学颜料，而是选择适当体积的纳米微粒来显现不同的色采。3、纳米级碳墨具有导电性，对静电具有很好的屏蔽作用，避免电讯信号遭到外部静电的干扰，若把它加入油墨，可制成导电油墨，用于大容量集成电路、现代接触式面板开关等无产权房可以强拆吗。另外，在导电油墨中如将Ag制成纳米级而代替微米级Ag，可节省50%的Ag粉，这类导电油墨可直接印在陶瓷和金属上，墨层均匀光滑，性能很好。若将Cu、Ni材料制成0.1⑴um的超微颗粒，它可代替钯与银等贵重金属导电。4、另外有些纳米粉微粒本身具有发光基团，可能自己发光，如〔1N3H1〕纳米微粒。用加有这类微粒的油墨印出的印品，不需要外来光源的照耀，靠本身发光就能够被人眼辨认，用于防伪印刷也可到达很好的效果，用于户外大型广告喷绘或夜间阅读的图文印刷品，不再需要外来光源，不但可节俭能源，且大大方便了使用者。5、研究表明，纳米半导体粒子表面经化学修饰后，粒子周围的介质可强烈影响其光学性质，表现为吸收光谱产生红移或蓝移。实验证明Cds纳米微粒的光吸收边有明显的蓝移，Tio2纳米微粒吸收边出现较大幅度的红移。据此，如果把它们分别加入到黄色油墨和青色油墨中制成纳米油墨，可以大大增加黄、青油墨的纯度。用添加了特定的纳米微粒的纳米油墨来复制彩色印品，能使印品层次更加丰富，阶调更加鲜明，表现图像细节的能力大大增强，得到高质量的印刷品。6、磁性防伪油墨：油墨中加有纳米磁性物质。用此油墨印刷的图文用专用检测器可检出磁信号。用其印制的密码等信息图，可用解码器读出。光学可变防伪油墨：在油墨中加入微小的多层镀膜，印出的图文从不同的视角视察时，显现不同的色采，复印即失真。7、红外防伪油墨（专用红外纳米辨认器）无色、有色变色／防伪变色效果 丝印油墨／变色效果 胶印凸印油墨/变色效果 凹印油墨/变色效果 水性柔版油墨/变色效果 绿色 IGS－10／OA IGO－20/OB IGI－30/OA IGF－40/OA 红色 IRS－10／OA IRO－20/OB IRI－30/OA IRF－40/OA 以上表格说明：(1)R－红色　Y－黄色　B－兰色　 G－绿色　V－紫　M－桃红(2)S－丝印　O－胶印凸印　 I－凹印　F－水性柔版　 I－红外(3)R－具有可逆性　I－不可逆性(4)表中数字代表意义：　 OA－印刷效果很好 OB－印刷防伪效果较好 OC－印刷效果 OD－印刷防伪效果差或不能作为　 该种防伪印刷8、有人在研究利用紫外、红外、X射线等不可见的荧光化合物、光电转换物质、特种化学物质、动物或植物的DNA、单克隆抗体和特异性抗原等物质做成新型的防伪印油或印泥，使其更难仿制。用这类印油加盖的印文，外观与普通印文无异，但用相应的方法检测时则显有特殊的效果。如用紫外线激起防伪印油加盖的印文，在紫外线照耀下显有艳丽的荧光；又如使用核密码防伪油墨，可以通过特定仪器进行定量检测，含1定量核加密物质的为真，否则为假。现在许多银行的汇票和有价证券都使用了这类油墨，它属于专业鉴定的高级防伪油墨。9、还有如纳米Al2O3这类无机纳米材料具有很好的活动性，若加入油墨中可以大大提高墨膜的耐磨性。另外，平版印刷进程中，墨层厚度约为1－4?ｍ，印刷油墨的细度为15－20?m。实验还测得，在油墨含水量为21%时，分散在油墨中的水珠直径约为0.75没有手续的猪圈可以强拆吗?m，构成的是油包水型的乳化油墨，此时印刷质量符合要求。因此可知，水墨平衡时，墨层厚度也都是微米数量级的。利用纳米微粒也能够改进印刷油墨的性能。由于纳米微粒具有很好的表面润湿性，它们吸附于油墨中的颜料颗粒表面，能大大改进油墨的亲油性与可润湿性，并能保证全部油墨分散系的稳定，所以添加有纳米微粒的纳米油墨的印刷适性能得到很大的改进。(3)纳米纸张防伪技术1.纸张有许多技术指标，如纸张的含水量、纸张的伸缩性、表面强度、扩大强度、白度、平滑度、光泽度、吸水性等。纸张表面的粗糙度：高光泽印刷涂料纸为1－2μm，特级印刷涂料纸为2⑶μm，普通印刷涂料纸为7－10μm，胶版印刷纸为15⑶0μm。铜版纸表面空隙为2.5μm，胶版纸为7.5μm，新闻纸为11μm。这些数据表明，纸张的1些特性基本上是微米数量级，纳米材料的利用，可使纸张的填料、胶料和色料的聚集状态产生很大的变化，导致不论是光学性能、力学性能、阻隔性能、润湿性、导电性、导光性等都产生超凡的变化。2.超能离子介质防伪特种纸，将离子微孔技术与造纸工艺融为1体，从而解决了假发票、假有效证件的问题。因此技术制作的防伪标识不但延续了超能防伪技术不可仿冒的特点，其本钱与激光防护产品相近。 3.转移纸技术：铝分子层通过胶粘作用转移到纸或卡纸上的方法生成的复合材料。因具金属光泽的铝分子层转移到纸上，故名转移纸。作为新型包装材料，转移纸具有以下特点：转移纸的铝层厚度仅为0.02?m，是铝箔复合材料中铝箔的1/200，用铝量少；转移纸生产中塑料薄膜剥离并重复利用，从而大大节俭了材料本钱。同时作为烟盒包装材料，废弃后铝层可在短时间内被氧化，不会污染环境。4．国外还研制出1种称为"微巴"的系统，利用混沌理论将数据变成密码加入到文件的背景中，辨认时使用专用扫描设备。"微巴"可以很容易隐藏在货币、股票等有价证券的水印、图像的背景中，故也称电子水印。 5.纳米纸在普通纸的表面制备了1层纳米结构的薄膜，其技术创新的地方在于采取纳米分散技术将有机母液分割成微米尺度的"小岛"，无机纳米颗粒均匀分散在"小岛"中，构成了超疏水的类荷叶结构。倒上水后不但不湿，还会象荷叶1样让水在纸上自由转动。该产品具有自洁净、防潮、耐老化、光纤柔和、低吸水性、低伸缩率、高印刷表面强度等良好性能，这类纳米纸易于产业化，具有广阔的市场前景。（待续）