热敏防伪印刷的原理

 

    热敏防伪印刷就是采用热敏防伪油墨.印刷在易于识别的特殊位置或者是印刷成特殊文字或图案，通过提高温度的方法观察印刷的文字或者图案的变化用于识别产品的真伪。热敏防伪检测方便、迅速、准确、简单不摇任何特殊的辅助仪器操作人员也不需经过专门培训即可实际操作、适合于普通消费者.在烟标印刷领域有着较为广泛的应用。

 

    1.热敏防伪油墨的分类

 

    热敏防伪油墨是指在温度变化的情况下，印刷的文字或图案能够根据不同温度区域.表现出不同的色彩效果的油墨。简单讲就是能根据温度变色的油墨，这里所指的变色温度为34一1000C。通常根据变色所需的温度不同，可以分为手温变色防伪油墨和高温变色防伪油墨:根据变色以后的效果又可分为可逆和不可逆变色防伪油墨:按照变色方式的差异又可分为单变色可逆.多变色可逆单变色不可逆和多变色不可逆热敏防伪油墨。

 

    手温变色防伪油墨是指在34一360C的温度区域内.能发生印刷文字或图案变色反应的油墨:高温变色防伪油墨是指在34c一l000C.甚至是在更高的温度下，印刷文字或图案能发生变色反应的油墨。

 

    印刷的成品在常温下显示某种特定颜色.经加温后印刷文字或图案颜色消失变为无色.或者提高温度后变为另外一种特定颜色，冷却后立即恢复到原有颜色.因其变化过程可逆.而且可以多次重复，故被称为可逆变色油墨;提高温度后从无色或从某种特定颜色转变为另外一种特定颜色，在温度复原后显示的颜色不会消失或复原故称为不可逆变色油墨。

 

    按照高温变色过程中变色差异又可以分为单变色可逆、多变色可逆、单变色不可逆和多变色不可逆等热敏防伪油墨。不可逆变色方式主要有(在70一90C条件下):由无色变红色、无色变黑色等。可逆的变色方式有:红色变无色、黑色变无色、蓝色变无色等.当然根据烟标的设计要求不同.还可以设计成有色变成其他各种颜色。

 

    2.热敏油墨的工作原理

 

    热敏防伪油墨主要依赖干热敏变色物质。热敏变色物质可分为有机化合物和无机化合物，还可以细分为无机盐类‘配位化合物、有机物(染料分子)和液晶高分子等类别。

 

    ①可逆变色机理:由于随着温度的改变，热敏变色物质分子结构发生变化即电子给予体与电子接收体之间发生了移动;两种空间构型或两种晶体结构互变:分子受热开环或产生自由基等引起油墨颜色变化。其变色类型可分为升华、熔融、热分解、氧化和固化反应，主要是因失去结晶水后.晶型转化或因pH值变化而变色。因此当热源消除后油墨的颜色即可恢复到原来状态。例如:粉红色的氛化钻六亚甲基四胺，当温度升到35℃时就失去结晶水而变成天蓝色当温度下降时又吸收空气中的水分恢复到原色。又如红色正方体的碘化汞(Hg:H912)当加热至137℃时变为青色的斜方晶体.冷却至室温后，又恢复到原来青色的正方晶体。

 

    ②不可逆变色机理:当热敏变色物质受热时发生了物理或化学变化，改变了原来的物理化学性质从而产生颜色变化，所以当热源撤离后油墨颜色不能恢复原来颜色。例如:氮化钻五氨络的二氛化物，它从室温的粉红色变到120C的紫色170C的天蓝色.高于230C的黑色，当冷却到室温时，它仍然保持相应于最高温度的颜色。

 

    3.热敏变色物质

 

    真正符合用于实际生产热敏防伪油墨的热敏变色物质必须满足下列3个条件:

 

    ①变色灵敏度高:在检测过程中用较短时间印刷的颜色能够发生较明显的变化，变色前后颜色对比度要高。

 

    ②变色温度范围适当:变色温度应在40一100`C的范围内，这主要是便于防伪油墨的检测。

 

    ③变色稳定性好:在不同的温度、湿度、光线强度等环境条件下在油墨的有效期内，能够达到较好的变色效果并具有相当高的灵敏度。

 

    热敏防伪在烟标上的应用

 

    敏防伪由于其简单易于识别，特别是在不破坏外包装的情况下就能通过加热的方法快速识别产品的真伪所以在烟标上面得到了广泛的应用。

 

    1.用于特殊的文字和图案

 

    为了突出产品的名称、标识或者图标.这也是消费者的关注点.在这些区域使用热敏防伪也最为有效.通过印刷热敏防伪油墨，不仅能够增强这些文字或者图案的色彩效果还能够通过防伪的识别过程增强消费者对这些专有的文字或者图案的印象。鉴于热敏防伪油里印刷的效果和昂贵的价格很少用于产品的主体文字或者主体图案通常情况下应用于烟标品牌的英文、中文拼音或者是主题图案的局部，这样不仅能够达到识别产的效果.还能降低烟标印刷的成本。采用这种方法的产品有“新世纪黄金叶“、“红硬散花“、“特醉散花”等产品。

 

    2.用于特定区域

 

    这样主要是对于同一类产品.都要在特定的区域采用热敏防伪技术.通过热敏防伪油里的使用使得消费者在购买同类产品时就会主动自觉地识别产品的真伪。一般情况下在烟标的翻盖部分、底部或者上部的特定区域，这些区域不属于烟标的重要部分，通过使用热敏防伪可以点缀整个图案也便于加温操作，还方便与同一类产品的统一。采用这种方法的有“红硬金许昌“、“花红硬红旗渠“等产品。

 

    3.设计时注意与整体图案的协调

 

    由于热敏防伪油墨的颗粒度大、油墨的色深不够.造成热敏防伪印刷效果粗糙、颜色较浅在设计时就应该注意到与整体和局部的图案和颜色的协调。最终达到不仅便于消费者能够识别，还能够促进整个烟标档次的提高。

 

    热敏防伪存在的问题

 

    1.热敏防伪油墨粒度大，色深度浅

 

    当前市场上的热敏防伪油墨还存在油墨颗粒度较大、色深度浅的问题这样不仅造成印刷效果粗糙，还不利于与其他色彩图案的协调。一般情况下采用丝网印刷的效果会非常理想.墨层厚、色深度的问题也得到了解决。但是丝网印刷的速度慢是最大的难题。凹版印刷时也能获得较好的效果彻底解决了速度的问题就需要凹印版的雕刻深度达到55Nm以上.这样印刷热敏防伪油墨才会有一定的墨层厚度.同时还需要注意的是.在印刷过程中要保证热敏防伪油墨不能使用强力的搅拌和较大的墨槽和墨缸循环油墨钻度不能低于30秒《涂4号杯)。作为胶印和柔版印刷由于油墨颗粒度大造成印刷难度加大，主要是这种油墨的类型就相对较少，同时一遍印刷后颜色非常浅很难达到烟标的设计要求。解决的办法一般是增大色桨的比例，或者是能够两次重复印刷。这就对胶印和柔版在印刷热敏防伪油墨时造成了很大的制约。

 

    2.容易沉淀和结块

 

    热敏防伪油墨在使用过程中最大的问题就是容易沉淀和结块.给使用造成了诸多的不便。特别是水溶性的油墨，在油墨槽内循环或者静置，油墨很快即会形成沉淀，如果是隔夜再使用的旧墨;结块问题会相当严重。这时就需要重新进行搅拌并且兑加一定比例的纯水.保证油墨的粘度就行过滤后使用。溶剂型的比水溶性的相对较好.但是长时间的存放沉淀和结块也相当严重。

 

    3.市场管理还有待于规范

 

    作为热敏防伪印刷主要是起到产品的防伪作用但是作为热敏防伪油墨这一源头，市场管理还不够规范，尤其是针对一个烟标的防伪油墨，很多印刷企业都可以轻松买到这样就给热敏防伪留下了相当多的隐息加果能在热敏防伪油墨的市场源头能够做到规范，就能在更大程度上提高热敏防伪的防伪效能。

 

    热敏防伪的发展方向

 

    1.水溶性热敏油墨的发展方向

 

    当前使用较多的热敏防伪油墨还是水溶性的，虽然已经成为了主流，但是还没有达到油墨发展的要求，尤其是当前对烟标产品环保性能和气味残留的检测.溶剂型的油墨很难达到烟标印刷的使用要求，作为价格较高的热敏防伪油墨更应该走水性油墨的发展道路。

 

    2.增加热敏防伪油墨的色彩类型

 

    热敏防伪油墨的色彩类型现在还比较单一还比较局限于普通的红、蓝、黑等颜色的油墨，油墨色彩的类型还不够丰富:油墨的色浓度比普通的油墨颜色都浅还不能达到一次印刷的要求，黑的还不够黑.看上去更像是灰色，红得还不够红看上去更像洋红;油墨的颗粒度还是太大印刷效果还比较粗糙;这些因素还在很大程度上制约了热敏防伪油墨的使用这就豁要发展能够提供更多色彩的防伪油墨，使热敏防伪真正体现产品的档次。

 

    3.进一步增强油墨的市场管理

 

    为了进一步规范热敏防伪的市场.进一步巩固其在防伪市场的地位充分发挥其在防伪印刷中的骨干作用就应该进一步从源头规范热敏防伪油墨的市场管理.尤其是油墨制造厂家，更应体现其在市场中作为防伪产品生产商的防伪社会职能，使得从油墨市场这一关就能起到防伪的作用。