化学防伪油墨的防伪原理

【摘要】不同类型防伪油墨采用的防伪原理不同。

【关键词】油墨；防伪原理

化学防伪油墨一般是通过改变油墨的配方，或者在普通油墨中加入一些特制的物质（主要是一些特殊的敏感材料，如光敏材料、热敏材料、磁性材料、酸碱指示型材料）等方法来实现特殊现象或功能，以区别于普通印刷油墨，从而达到防伪目的的一种特殊油墨，称为化学防伪油墨。其中化学防伪材料和技术是防伪油墨的基础技术，在研究和应用上占据相当重要的位置，在防伪领域具有其它技术不可替代的作用。不同类型防伪油墨采用的防伪原理不同，现将主要防伪油墨的防伪原理综述如下：

1.热敏变色油墨

防伪原理是色料采用颜色随温度变化的物质。防伪特征是手感或加热时颜色出现变化。此油墨如今已有颜色可逆、颜色不可逆和记忆三种。例如：粉红色的氯化钻・六亚甲基四胺（CoC12・2C6H12N4・10H20），当温度升到摄氏35度时就失去结晶水（CoC12・2C6H12N4）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（HgI2），当加热至摄氏137度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.压敏变色油墨

防伪原理是在油墨中加入特殊化学试剂或压敏而致变色的化合物或微胶囊。其防伪特征是用这种油墨印刷成的有色或隐形图文，在硬质对象或工具的摩擦、按压时即发生化学的压力色变或微肢囊破裂染料的色变。现有有色和无色之分，压致显色有红、绿、蓝、紫、黄等多种颜色，可根据用户的要求选择显示的颜色并设计暗记。

3.紫外荧光油墨

防伪原理是在油墨中加入具有紫外线激发的可见荧光化（络）合物。在紫外光（200～400nm）照射下，能发出可见光（400～800nm）的特种油墨。按激发光源的波长不同，又可分为短波紫外线激发荧光防伪印刷油墨（激发波长254nm）和长波紫外线激光荧光防伪印刷油墨（激发波长为365nm）。根据油墨有无颜色分为有色荧光油墨和无色荧光油墨两种。其中常用的荧光材料按其组成分类主要有叁种。其一，有机荧光材料是具有大共轭体的不饱和分子，多是日光激发，用於色彩明显的装饰，荧光稳定性差，易氧化分解；其二，经高温合成的无机荧光材料，是用於荧光屏、日光灯管的发光材料，具有抗幅射好，稳定性高，但在油性介质中难以分散。合成难度高、耐水性差；其叁，化学合成的稀土有机络合物作为荧光材料。常规的有机稀土荧光络合物具有制备简单，在油性介质中易分散、溶解、细化，在可见光下无色，紫外光激发下表现较强的荧光效果。

4.红外荧光油墨

防伪原理是在油墨中加入具有红外线激发的可见荧光化合物。防伪特征是在红外灯下发出绿色的可见光。不同红外荧光物质对红外光谱功率有不同要求。

5.磁性防伪油墨

防伪原理是色料采用磁性物质，如氧化铁或氧化铁中加入钴等化学物质。防伪特征是應用磁检测仪可检出磁信号而译码。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，最好的磁性颜料为四氧化三铁（Fe304）和氧化铁（Fe20）。这些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。

6.防涂改油墨

防伪原理是在油墨中加入对涂改用的化学物质或具有显色化学反应的物质。防伪特征是遇到消字灵等涂改液时，防涂改底纹会出现消色或变色。遇到消字灵等涂改液时，印刷物有褪色、显色和变色等区别。

7.化学加密油墨

防伪原理是在油墨中加入设定的特殊化合物。其防伪特征是在预定范围内涂抹一种解密化学试而后，立即显示出隐蔽图文或产生荧光。不同的温度、气压下有不同的编码、译码化学密写组合。

8.纳米油墨

基于纳米材料的多种特性，将它运用到油墨体系中会给油墨产业带来一个巨大的推动。实际上获得纳米材料的方法很多，有高温烧结法（如碳纳米管的烧结技术）、沉淀法、高温水溶解法、化学气相凝聚法或近代的等离子能量聚合法。借助以上方法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，由于它们的高度微细具有很好的流动与润滑性，可以达到更好的分散悬浮和稳定，颜料用量少反而遮盖力高，光泽好，树脂粒度细腻，成膜连续，均匀光滑，膜层薄，然而图像清晰，若用在UV油墨中可能导致更快地固化速度，同时由于填料的细微均匀分散而消除膜的收缩起皱现象。在玻璃陶瓷的印墨电若无机原料构成纳米级的细度，那将节省大量的原料并印出更精更美更高质量的图案。在颜料上给油墨制造业带来一个巨大的变革，它不再依赖于化学颜料而是选择适当体积的纳米微粒来呈现不同的颜色。因为有些物质在纳米级时，粒度不同，颜色也不同，或不同物质，不同颜色，如Ti02、Si02在纳米粒子是白色，Cr203是绿色，Fe203是褐色。还有如纳米A1203这类无机纳米材料具有很好的流动性，若加入油墨中可以大大提高墨膜的耐磨性。纳米级碳墨具有导电性，对静电具有很好的屏蔽作用，防止电信号受到外部静电的干扰，若把它加入油墨就可以制成导电油墨，如大容量集成电路，现代接触式面板开关等。另外，在导电油墨中如将Ag制成纳米级而代替微米级Ag，可以节省50%Ag粉，这种导电油墨可以直接印在陶瓷上和金属上，膜层薄且均匀光滑，性能很好。若将Cu、Ni材料制成0.1～1μm的超微颗粒，它可以代替钯与银等金属导电。因此，将纳米技术与防伪技术结合，将会开辟出防伪油墨的另一个广阔的天地。

9.生化反应油墨

这类油墨中混入了能产生生物化学反应的物质成份，可以先用此油墨在包装品及需要防伪的印品上一个肉眼不可见的标记，然後，依据配方有针对性选择化学试剂，当采用微热、润湿、摩擦等方法操作时，文字或图案就会显露出来。由於该油墨中化学成份较复杂，做伪十分困难，一些绝秘文件、重要票证等均采用了这种油墨印刷。

在防伪油墨的生产上，可以利用防伪原理不断开发研制新材料，开发新工艺。如采用功能高分子、生物基因、光、电、磁、热、激光全息等材料和科学技术，采用新工艺来制造更高档次的防伪油墨，以达到更高档次的防伪目的。

参考文献

[1]张逸新.防伪印刷[M].中国轻工业出版社,1999,5.

[2]周震.印刷油墨[M].化学工业出版社,2000,5.

[3]李荣兴.油墨(上、下)[M].印刷工业出版社,1986,5.