防伪印刷使用的防伪全息纸介绍
防伪全息纸是20世纪80年代起国际上广泛应用于包装行业的新型绿色包装材料,具有无毒无味、降解回收性能佳、易处理、能再生利用、阻隔性优异、光洁度好、平滑度高、外光亮丽等优点,以其强烈的视觉冲击和艺术效果备受高档烟、酒、化妆品等产品的青睐。
全息术的产生与发展历程
全息技术也称为光全息、全息照相全息照相技术,它是利用光的干涉和衍射原理,将物体反射的光波以干涉条纹的形式记录下来,并在一定条件下使其再现,形成与原物体逼真的三维像,记录了物体的振幅、相位、亮度、外形分布等信息,所以称为全息术,意为包含了全部信息全息术的思想最早由科学家丹尼斯·盖伯( Dennis Gabor)提出。1947年,丹尼斯·盖伯为提高电子显微镜的分辨率,提出一种用光波记录物体振幅和相位的方法,并用实验证实了这一想法。
虽然他未能用电子波证实其原理,但用可见光证实并制成了第一张全息图由于当时的条件受限制,全息信息的记录采用的是性能很差的水银灯,无法分离同轴全息衍射波,导致全息图像的成像质量很差。
从全息术的提出到20世纪50年代末期,全息图都是用水银灯做光源记录,由可见光再现,这是全息术的萌芽期,也称为第一代全息术。随着激光技术的出现,为全息信息记录提供了一种相干性较高的光源,使得全息图像的成像质量有了很大改善。
1962年,美国科学家利思( Leith)和乌帕特尼克斯( Upatnieks)将通信行业中的“侧视雷达”理论应用到全息术上,提出了离轴全息术,即采用离轴光记录全息图像,再利用离轴再现光,得到三个空间相分离的衍射分量,其中一个复制出原始物光,这样就解决了第一代全息术的成像质量问题,产生了由激光记录、激光再现的第二代全息术采用激光再现的全息图会失去色调信息,并且制作和观察昂贵。1969年,本顿( Benton)发明了彩虹全息术,能在白炽灯光下观察到明亮的立体成像。
彩虹全息术是在适当的位置加人一个一定宽度的狭缝,限制再现光波以降低像的色模糊,并且牺牲垂直方向的物体信息,根据人眼水平排列的特性而保留水平方向物体信息,以此降低对光源的要求。由激光记录、白光再现,可以在一定条件下将鲜艳的色彩赋给全息图,但对全息装置的环境及位置精度要求很高,相干噪声比较严重,此时的全息术称为第三代全息术第四代全息术始于20世纪80年代,主要研究的是白光记录、白光再现全息,目前在白光信息处理、非相干光处理、非光波全息等方面有了一定的研究成果
全息图的复制实现
至20世纪70年代末,全息图的复制都比较烦琐,通常需要用到激光源及光学器件,且每复制一次都需要经过曝光、显影、定影等过程。此时,科研人员发现全息图具有包括三维信息的表面结构,该结构可以转移到高密度感光底片等材料上去。1980年,美国科学家利用压印全息技术,将全息表面结构转移到聚酯薄膜上,成功地印制出世界上第一张模压全息图片。模压技术的诞生使得全息图的复制可以像印刷一样大批量生产,成本较低,还可以与各类印刷品相结合使用
全息图表面形貌是浮雕型沟槽结构,其复制过程就是将浮雕型沟槽结构采用模压工艺复制到承印物上面,属于特殊印刷技术的一种。与普通印刷工艺不同的是,模压全息不经油墨传递,而是传递和复制全息版上的几何沟槽。
模压全息图的制作工艺过程主要分为如下3步
记录原版全息显示图像。
用光致抗蚀剂板(光刻胶版)作为记录介质摄制浮雕型白光再现全息图像,这是模压技术最重要的工序之一。
制作金属压模板。
将光刻胶版上的浮雕全息图像经电镀和铸模等工序后制作成金属模板。
模压复制。
将电铸得到的模板安装在精密模压机上,在一定温度和压力下将模板上的条纹光栅转移到反光薄膜上,以实现全息图像的大批量复制生产。
防伪全息纸的应用
防伪全息纸特别是转移型防伪全息纸,因其优越的性能,常用于烟、酒、医药、保健品妆品等高端商品的包装。同时,许多啤酒企业也已采用激光全息转移纸来制作啤酒标,防伪全息纸的包装应用已经趋于常规化。为了提升防伪全息纸的防伪性能,增强其视觉冲击力新一代猫眼定位全息纸应运而生
猫眼定位全息纸是一种环保型的新型防伪全息纸,集全息技术、UV定位拼版、UV模压、定位印刷等工艺于一体,视觉效果好,三维立体感强,广泛应用于郎酒、剑南春、沱牌、稻花香等高端包装(图2.19)以及施因奶粉、雅士利奶粉等品牌包装
近年来,除传统印刷外,由于个性化数码印刷的兴起,越来越多的企业关注着数码印刷市场,并且在逐步由传统印刷向数码印刷转型。烟包、快销品等包装生产企业,为了节约成本和缩短打样时间,也逐步采用数码印刷打样代替传统打样。在众多数码印刷设备中,HPIndigo系列设备备受企业青睐
HP Indigo数码印刷机采用水性电子油墨,即通过激光成像后,橡皮布上吸附的水性电子油墨转印到承印物上。当使用 HP Indigo系列印刷转移型防伪全息纸时,由于镀铝层具有导电性,容易引起部分 Indigo数码印刷设备报错,影响正常生产,而覆合型防伪全息纸受薄膜的阻隔作用,则不会出现报错现象
针对转移型防伪全息纸引起部分 Indigo数码设备报错的问题,有两种解决方案:一是由于 Indigo数码印刷设备采用的是水性电子油墨,在大部分承印物上都存在油墨转移不良及油墨附着差的问题,所以需要对承印物,尤其是特种承印材料进行预涂布处理。在预涂布处理时,使用高固含量的底涂,对导电性镀铝层起到一定的阻隔作用;二是在 Indigo数码印刷设备的操作系统中进行设置
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