第七章 防伪印刷技术

第七章防伪印刷技术随着现代工业的发展，人民物质生活水平的提高，高档名牌产品越来越受到人们的青睐。为了适应这一发展潮流，商品的印刷、包装、装潢档次也要相应地提高，达到产品内在质量美和精美的外观相一致。由于防伪印刷技术在我国目前各种防伪技术中是使用最普遍、识别最简单、成本最低的防伪手段，因此，为了杜绝这些现象，生产名牌产品的厂家纷纷向印刷企业和防伪企业提出：如何使我国的印刷防伪技术能适应市场经济发展的需要，印刷产品商标要加防伪标志，以达到鉴别真伪产品之目的，保护名牌产品不被假冒伪劣商品冲击。目前解决的方法，一是要制造和赝品有明显区别的印刷品；二是要制作难以伪造、篡改的精巧印刷品。防伪印刷技术涉及的科学领域很多，如光学、化学、电磁学、计算机技术、光谱技术、印刷技术、图纹字码技术等，它属于一六交叉边缘科学。本章系统地讲述各种印刷方式、印刷机的原理和特点、使用场合的基础上，就传统印刷技术防伪、原稿设计防伪、制版技术防伪、专门印刷技术防伪等防伪技术作较全面的讲述。防伪印刷技术印刷技术概述印刷技术化学防伪油墨的印刷工艺制版防伪技术印刷工艺防伪技术激光全息印刷防伪技术立体印刷防伪技术印后加工防伪技术第一节印刷技术概述一、印刷的定义印刷是使用印版或其他方式将原稿上的图文信息转移到承印物上的工艺技术。二、印刷的要素常规的印刷必须具备原稿、印版、承印物、印刷油墨、印刷机械五大要素，才能进行印刷。（1）原稿在印刷领域中，制版所依据的实物或载体上的图文信息叫原稿。因为原稿是印刷的依据，因此，原稿质量的好坏，直接影响印刷成品的质量。原稿分为文字原稿、图像原稿。实物原稿。（2）印版印版是用于传递油墨至承印物上的印刷图文载体。将原稿上的图文信息制作在印版上，印版上便有图文部分和非图文部分。印版上的图文部分是着墨的部分，所以又叫做印刷部分，非图文部分在印刷过程中不吸附油墨，所以又叫做空白部分。印版面上的印刷部分和空白部分相对位置依高低不同或作用不同，可分为凸版、平版、凹版和孔版。它们的制作方法、使用的版材和印刷方活各不相同。（3）承印物承印物是接受印刷油墨或吸附色料并呈现图文的各种物质。传统的印刷，是转印在纸上，所以承印物即为纸张。印刷用的纸张有多种多样，如：新闻纸、凸版纸、胶版纸、画报纸、字典纸、书皮纸、书写纸、白卡纸等等。随着印刷承印物不断扩大，现在远不仅是纸张，而包括各种材料。如纤维织物、塑料、木材、金属、玻璃、陶瓷等等。（4）印刷油墨印刷油墨是在印刷过程中被转移到承印物上的成像物质。承印物从印版上转印图文，图文的显示是由色料形成，并能固着于承印物表面，成为印刷痕迹。（5）印刷机械印刷机械是用于生产印刷品的机器。设备的总称。它是现代印刷中不可缺少的设备。因印版的结构不同，印刷过程的要求也不同，印刷机也按印版类型的不同分为：凸版印刷机、平版印刷机、凹版印刷机、孔版印刷机、特种印刷机等。每种印刷机又按印刷幅面、机械结构、印刷色数等生产有各种不同型号的设备，供不同用途的印刷使用。印刷用的油墨，是一种由色料微粒均匀地分散在连结料中，掺有填充料与助剂，具有一定的流动性和粘性的物质。但有些印刷在未广泛采用油墨之前，用水墨印刷，如炭黑、原红、靛青、藤黄等各种色墨。如木版水印就是采用水墨印刷。第二节印刷技术传统印刷是实现防伪印刷的基础，只有很好地了解和掌握传统印刷工艺要素，才能结合防伪印刷过程中的具体要求，灵活运用现有的印刷技术来实现特殊的印刷要求。传统印刷主要是指按不同印版划分的凸版印刷、平版印刷、凹版印刷和孔版印刷。一、凸版印刷凸版印刷是历史最悠久的印刷术。凸版印刷一种直接印刷，它的印版图文部分凸起并在同一个平面上且明显高于凹下的空白部分。印刷过程中，其凸起的图文部分沾有油墨，而凹下的空白部分则不沾油墨。在印刷过程中，通过压印机构将印版图文上附着的油墨转印到承印物的表面，形成印品。凸版印刷的主要工艺特点表现如下：（1）制版工艺简单、规格灵活、适应性强，印品的背面有轻微的凸痕，线划整齐、笔触有力、颜色饱满。（2）凸版印刷具有较强的灵活性，可印刷不同材料、不同表面、不同质量、不同厚度、不同规格的承印物，特别适合批量少、品种多的印刷品的印刷，通过调节压力与墨量来获得理想的印刷品。（3）由于凸版印刷属于直接印刷，因此油墨的转移率高，得到的印刷品的墨色较饱和，图文清晰，笔锋清秀，而且生产成车较低，尤其适用于以文字为主体的印刷品。凸版印刷的缺点是制版质量难以控制，费用昂贵，不适合印刷大幅面的产品，在印刷招贴图、地图、包装材料等印刷品时，其生产成本、印刷速度都难与平版印刷竞争；印刷彩色或连续调图片时，需要使用质量较高的纸张，价格较贵。二、平版印刷平版印刷由于制版速度快、质量高、印品层次丰富、色调柔和、成本低廉而发展很快，且目前的应用十分广泛。平版印刷所用的印版，其图文部分和空白部分无明显高低之分，几乎在同一个平面上。图文部分通过感光方式或转移方式而具有亲油性，空白部分通过化学处理使之具有亲水性。印刷时利用油水相斥原理，首先在版面上湿水，使空白部分吸附水分，再往版面上黏附油墨，使图文部分附着油墨，而空白部分因已经吸附水分而排斥油墨，然后使承印物与印版直接或间接接触，加以适当的压力，油墨就转移到承印物上而形成印刷品。平版印刷原理平版印刷的特点：（1）水、墨不相溶的特点（2）间接印刷方式平版印刷时，图文部分是借助中间的橡皮滚筒由印版滚筒传递到承印物上的，而不是直接由印版滚筒传递到承印物上。（3）网点成色平版产品呈现的色彩千变成化，其色彩的形成是网点和色墨套叠而成的，并且网点成色是主要的。（4）多色套印，印刷幅面广平版印刷既可以印刷单色的，也可以印刷多色的，且主要是多色套印。印刷幅面可大可小，并且可同时印有网点和实地的多色产品，成品的画面平整，色彩鲜艳，是凸版印刷方式所不及的。三、凹版印刷凹版印刷原理凹版印刷的印版，其空白部分处于同一平面上，文字图像部分凹入版面而低于空白部分。印版表面凹下的深浅同图像原稿的浓淡层次有关，图文部分凹下去得越深，填入的油墨量就越多，压印后承印物上留下的墨层就厚；相反凹下去浅的地方在图文部分留下的油墨层就浅。印版墨量的多少和原稿图文的明暗层次有相对应。印刷时油墨先涂满整个印版，然后用刮墨刀通过刮墨机械刮去附着在空白部分的油墨，而填充在凹下部分的油墨在适当压力的作用下，转移到承印物上，完成印刷。雕刻凹版印刷技术广泛应用于第五套人民币的毛泽东头像、中国人民银行行名、面额数字、盲文标记等处。特点是：图文线条精细、层次丰富、立体感很强，用手触摸有明显的凹凸感。凹版印刷的特点凹版印刷和其他印刷方式相比，具有以下特点：（1）墨层较厚凹印的墨层厚度为1—50微米,仅次于丝网印刷(15—100微米),大大高于凸版印刷(2—6微米)和平印(1—4微米).因此,印刷品密度变化范围大层次丰富，而且粗线条墨层厚实、凸出有光泽；细线条虽细如毫发，仍可清晰分辨。（2）层次细腻，富于表现力其他印刷方式的网点之间的区域是空白的，而凹印的网点之间则涂有一层薄薄的油墨，这是由于凹印油墨流动性强所造成的。因此，凹印的层次细腻，适合于表现连续调。（3）印刷尺寸灵活凹印使用可拆式版辊，且版辊周长允许变化，因此它可适应不同成品尺寸的印品。（4）耐应力高凹印版辊表面镀铬后，版面光洁、质地坚硬，其耐印力高于其他印刷方式，适合于大批量印刷和再版印刷，且版辊可长期保存。（5）应用范围广泛通过选用不同的油墨，可以纸张、塑料薄膜、纺织品、铝箔、玻璃纸等各种材料上进行印刷。虽然凹印具有以上独特之处，但凹印制版工艺复杂，不稳定因素多，周期长，费用高，腐蚀和镀铬液会造成公害。另外印刷过程中油墨溶剂易挥发，对环境有污染。凹版印刷品具有墨色浓厚、图案醒目、色彩鲜艳、层次丰富、清晰度高等特点。凹版最适合于印刷塑料薄膜、铝箔、玻璃纸、复合包装材料、食品包装袋等。四、丝网印刷丝网印刷原理丝网印刷是孔版印刷的一种方式，它是用丝网作为版基，通过感光制版法，制成带有图文的丝网印版。利用丝网印版，图文部分可透过油墨而非图文部分网孔不能透过油墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网印版的一端倒上一定量的油墨，用刮板对丝网印版上的油墨施加一定的压力，同时朝丝网印版另一端匀速运动，油墨在移动中被刮板从图文部分的网孔挤压到承印物上，从而形成印刷品。丝网印刷的特点（1）工艺简单，投资少。与其他印刷方式相比，丝网印刷的制版、印刷工艺最简单，所需的设备费用也最少。（2）对油墨的适应性强。一般来讲，无论是油性的、水性的、溶剂性的、合成树脂的油墨，还是液状的、粉末状的，只要能从网孔中漏印下来的油墨，原则上均可以用于丝网印刷。因此，丝网印刷对油墨的颗粒度、黏度、流动性、干燥性能要求不是很高，这一点对于防伪油墨的印刷十分关键。（3）对承印物的适应性强。丝网印刷可印刷的承印物十分广泛。（4）墨层厚实。丝网印刷的墨层厚实，具有质量感、立体感，耐久性强，其印刷墨层厚度可达10—100微米。（5）印版的耐印力较低，印刷速度不高，对于小于2成的网点不易表现，大于8成的网点印刷则容易糊版，其印刷效果不佳。五、数字印刷随着数字技术的发展，包括印刷在内的信息处理产业的发展飞速，标志着当前社会正进行着日新月异的变化。数字化和网络化是当今印刷技术发展的两个基础和主题，已经贯穿整个印刷产业，正在构筑一种全新的生产环境和技术基础。数字印刷是印刷技术数字化和网络化发展的一个新生事物，也是当今印刷技术发展的一个焦点。数字式印刷的特点数字式直接印刷与传统胶印工艺比较，其优点如下：（1）直接接受从电子印前系统传来的数字信息，在印刷机上直接成像。（2）无需印版和胶片，省去了印刷材料和制版等设备。（3）印刷过程中可以随时更换信息，所以更新印刷内容快，交货快，能减少产品的库存量。（4）简化了工艺流程，生产效率高。（5）可以通过计算机网络将数字信息传送到任何地方进行异地印刷。（6）由于没有印版，数百份（或1份）以内印刷品的成本比传统印刷要低，适合于短版快速彩色印刷市场。第三节制版防伪技术印版是图文复制的载体，是得到良好印品的关键环节。制版防伪技术即是利用制造造假者难以复制的印版来达到防伪印刷的目的。计算机技术的飞速发展也引发了防伪印刷业的巨大变革。版纹设计、激光全息防伪印刷、分形防伪技术等都是借助计算机来完成，甚至直接采用计算机控制的方法完成制版，控制后续印刷。目前常见的制版防伪技术有版纹设计、利用网点特性的印刷制版技术等。（一）版纹防伪技术版纹防伪技术最早是一种国际通用的、用于钞票防伪及有价证券的安全防伪手段，后来又用于护照、证书、发票和支票的安全防伪。由于安全版纹设计技术具有巨大的市场潜力，因而目前发展成向包装、商标制作行业进军的安全性极高的防伪技术。版纹防伪基本原理版纹防伪技术的基本防伪原理是利用极细小的线和点构成规则或不规则的线型图案和底纹、团花、浮雕图案，构成安全版纹，以达到防拷贝、防复制的目的。版纹的设计方法有多种，一种是利用专门的绘图工具由人工刻画；一种是利用普通的计算机绘图软件绘制。目前最先进的方法是采用功能强大的安全防伪设计软件直接生成各种版纹。这种技术也是目前国际上应用最多和最具发展前途的制作技术。版纹防伪设计（1）缩微文字（2）对印技术（3）隐形技术（4）细线技术（5）地纹设计（6）团花设计（7）花边设计（8）浮雕设计（9）潜影设计（10）防扫描设计（11）特殊效果（12）折光设计（13）开锁式防伪（二）特殊网点印刷制版防伪技术众所周知，印刷是借助于油墨或色料，使用各种印版或其他方法把原稿或载体上的文字、图形信息批量地转移到纸张或其他承印物表面上而使其再现的一种复制技术。目前，压力印刷主要有平版印刷（其中以胶印应用最为广泛）、凸版印刷（包括柔性版印刷）、凹版印刷和孔版印刷（主要是丝网印刷）。除了少数用色彩线条图案表现的印品、用实地转色表现色块图案的印品、珂罗版印品和木刻水印印品之外，绝大多数包含彩色文字和图形的印品都是由“网点”构成的。根据印品的具体情况，使用具有相应网点形状、网目线数和网目角度的网点结构。为了制作包含有彩色文字、图形的具有网点结构的印版，需要对原稿