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谈纳米防伪技术的原理及应用研究
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谈纳米防伪技术的原理及应用研究(1) 造假与贩毒、走私同列为世界的三大公害。不法分子为了牟取暴利，不惜争取一切手段造假售假、不仅给生产厂家带来的损失，也造成了国家税收的大量流失。防伪问题对包装提出了新的要求，即包装要有防伪功能。 包装防伪一般有三种形式。一种是包装本身防伪,比如BOPP激光防伪收缩膜包装和透视全息介质包装；另一种是在产品包装外面加贴防伪标识。目前，这是防伪的主流；而纳米防伪技术是一项前沿科学技术。 纳米防伪的概念及其科学界定 （一）、纳米材料的界定 量子物理学家、诺贝尔奖获得者费曼曾预言：如果对物体微小规模上的排列加以某种控制，就能使物体得到大量的异乎寻常的特性，会看到材料的性能产生丰富的变化。 在宏观和微观领域之间存在一块近年来才引起人们极大兴趣和开拓的"处女地"，即所谓介观领域（50nm-500nm）。这个领域包括了从微米、亚微米、纳米到团簇尺寸（从几到几百个原子以上尺寸）的范围。 1981年德国学者格莱特首次提出了纳米材料的概念。英国学者阿尔培特·佛朗将纳米材料定义为在0.1nm～100nm尺度范围内起关键作用的科学技术领域。因此，人们习惯上把纳米材料定义为在尺度上小于100nm的材料，但这种界定在实际应用中会出现概念不清的问题。例如两种纳米硅灰石他们都是由几纳米的微晶团聚形成的纳米颗粒，一种团聚颗粒尺度为1000nm，另一种团聚颗粒尺度为70nm，但他们都有纳米尺寸效应，因此不应以团聚的尺度计算材料的大小。 所以，界定纳米材料的主要条件是：第一、具有0.1nm～100nm尺度的微晶；第二、具有相应的纳米效应。因此，我们认为纳米材料的提法也不完善，纳米材料应改为--纳米效应材料。 我国首席纳米科学家白春礼院士认为，要规范纳米概念，对于应用性功能材料，只要有新内容，能强化功能就行，至于叫不叫纳米无所谓。 （二）、纳米防伪技术的科学界定 纳米防伪即应用纳米技术在纳米尺度范围内分子原子水平上提高包装材料、包装印刷工艺的防伪性能的高新技术。 纳米包装材料，就是用晶粒尺寸为0.1～100（nm）单晶体或多晶体材料与其他包装材料复合制成的纳米复合包装材料。纳米技术和纳米材料是目前国外在包装领域应用最多的高技术。美国应用纳米技术研制包装材料，使其具备了多种超高物理化学性能，对提高包装功能具有划时代意义。 1989年美国IBM公司成功地实现了世界上最小的纳米级商标图案，1992年，我国一家开发研究院为纳米包装技术、隐形条码研制成功。纳米图像辨别名酒真伪，既快又准确。因而可以把白酒的纳米图像理解为它们的"基因图谱"。1994年美国的马萨诸塞州XMX公司获得一项生产用于印刷油墨的、颗粒均匀的纳米微粒的专利。在颜料上纳米技术也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材料来呈现不同的颜色。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Tio2、Sio2纳米粒子是白色，Cr2O3是绿色，Fe2O3J是褐色。20世纪90年代，高保真印刷悄然向我们走来，它的网点大约在10－20?ｍ之间，这表明印刷的材料离纳米层次已经不远了。 二、纳米防伪技术的形式、功能与特点 （一）纳米光学防伪技术 1.新型纳米发光材料经几分钟的光照就能在黑暗中自行发光，用于印刷、工艺制品等诸多领域，如发光油墨、发光塑料、发光印花浆，发光化纤等。 发光颜料可作为一种添加剂，均匀分布在各种透明介质中，如油墨、涂料、塑料、橡胶、纸、胶片、印花浆、陶瓷轴料、玻璃、化纤、皮革等，实现介质的自发光功能，并可显示出本材料所具有的明亮色彩。其突出特点是对波长450纳米以下的短波可见光具有很强的吸收能力，吸收储存各种可见光（日光、荧光、紫外光、灯光等）后，在暗外发光12－24小时以上，其发光强度和维持时间是传统荧光材料的30倍以上，且材料本身元毒、无害、不含任何放射性元素，其稳定性和耐候性优良。并可无限次循环使用。 2.稀土光致显色剂，是由醇溶性树脂、氯化稀土、氨基羧酸钠、酒精络合而成，在日光及可见光下无色，在紫外光下放射出550纳米－580纳米光波，而不同的络合方法又将呈现不尽相同的色光，保密性高。本发明配方合理，工艺简单，可用于防伪产品包装的标志、标识上，防伪效果显著。 3.1997年，加拿大也制成发红光的Inp量子点激光器，科学家普遍认为；量子点阵列激光器进入市场已为时不远了，最有前途的制备方法是通过自组织设计纳米结构，形成规则阵列的量子点激光器，它不需要平版印刷，也不需要通过腐刻来获得，可以代替价格昂贵的外延生长技术，大大降低激光器的成本。可以预计它将发展成为制造下一代激光器的主导技术。并为激光全息防伪印刷的应用开拓了新领域。 4.光材料由于纳米复合材料可达到分子水平相容，且相尺寸小于光波长，因而纳米复合材料较纯，聚合物透明性好。用溶胶凝胶法制得的材料一般是高度透明的，选择Fe2O2、V2O5作无机组分或WO2、M0O3片层无机物，会得到超导、光致变色、电致变色材料。 5.德国一家公司最近研制出一种新型防伪标签系统，利用激光束把数据信息以微米大小的光点形式打入标签里，通过识别光点形成的全息图，鉴别产品的真伪。新系统结合了全息摄影和聚合材料薄膜的数据存储技术的优点，通过激光束将随机数量的光点烙在一片仅有二万分之一米厚的聚合材料薄膜上，每平方毫米薄膜可以烙一百万個光點，這些光點可形成一個三維全息圖，代表一个图像、数字代码或是企业标识。此外，光点中还可以储存一千倍以上。使用时，通过特殊的读识装置和激光束，再现全息图，并读出光点储存的产品信息。标签防伪系统采用随机产生的光点，使得每标签的全息图都各不相同，加之光点本身还储存有特定的信息，使得对伪劣产品的鉴别更加准确、便捷。 6.利用纳米硅灰石材料研制荧光陶瓷和荧光油漆，可制成夜光杯等工艺荧光陶瓷。由于硅灰石本身即为上佳陶瓷材料，纳米尺寸的陶瓷材料具有更好的机械加工性能，故可制成薄胎荧光陶瓷，其工艺性能同时得到本质性的提高。此外，纳米硅灰石也可以制成荧光油漆等防伪产品，兼具装饰、防伪两种功能，是一种新型的功能结构一体化材料。 7.纳米有机光致变色材料，光致变色有机化合物的合成方法和材料配方，分三种类型：⑴变色前后，两种状态都可长期稳定、光趋动双稳型；⑵光致变色后，在数分钟内可以热消色；⑶超快速变色体系，在纳秒至微秒变色。生产条件：一般有机合成和有机化工设备。应用范围：变色油墨和颜料、变色涂料、防伪商标，光变色防伪纸等。 8.粒子全息镭射技術，镭射全息防僞技術是利用鐳射光学原理，制造传统的印刷术无法伪造的效果例如：二维／三维立体，微缩图元，暗藏标记，彩虹色反光，多层动感图像等。所以全息防伪是目前最受推祟及最有效的防伪方法。粒子全息镭射技术是由法国全息防伪工业公司独家发明和拥有。粒子全息镭射技术和其他全息镭射技术的最大区别，是它的解象度高达3600dpi，而一般的全息鐳射技术只有1200dpi，因而能够制作极其精细的图元，确保了防伪技术上的优势。粒子全息镭射技术的杰出性能除了具高度光度，二维／三维主体，解象度（3600dpi）外，还具有微缩图片及微缩暗藏标记。 9.纳米激光防伪在计算机技术、激光全息技术、数字图像处理技术、精密光学控制技术、衍射光学制造技术和工艺发展的基础上，激光无油墨印刷技术有了突破性的发展，产生了纳米激光防伪包装印刷这一新技术，在包装、印刷和防伪行业有巨大的发展空间。 10、三维真彩色模压全息。三维真彩色模压全息图是全息显示居于当前国际最高水平。该项目拍摄三维真彩色模压全息可以利用已有的拍摄一般3D模压全息图的通用设备，无需新的投资。它的特点是根据全息图的原理，除了横向编码外，特别具有纵向编码。发明再现位置重合的位置编码方法，创造性地拍摄以能够同时颜色编码和位置编码的主全息图，有创造性和新颖性，达到国际同类产品水平。该项目同时研究出三维模压全息图的光刻胶板过程如同拍摄二维彩色的光刻胶板一样方便，与一步彩虹相比较，相当于省去一个大孔径的相对孔径1：1的消色差透镜。并且也具有其他方法制造全息图相同的视场角和观察范围。在有价证券、商品标识、信用卡、文化教育等方面的应用，会产生较大的经济效益。 11、珠光颜料是一种具有随角异色效应的颜料。它处于光线的反射角时呈现最强的干涉色，偏高反射角时呈现珍珠白或其他颜色。珠光颜料之所以具有珠光效应以及无毒、不导电、耐热、耐候、耐化学腐蚀等特性，是由于本身的层状结构所致。云母钛珠光颜料是微米级(10-15um))片状的云母粉表面包覆纳米以及(30-150)TIO2粒子而成，比表面积较大(BET=15um)其高折射率的透明状结构可多次反射入射光。从而产生珠光效应。通过控制云母晶片的粒径可以产生不同闪烁效果：40-60nm、60-80、80-100、100-140、120-160nm 经实验表明，云母比表面积较大，即粒度细，有利于云母表面镜珠光的表现，我们对珠光颜料表面纳米级的显微观察，可以发现分布有许多极微细的毛细管结构，并由此导致相对大的表面能。 12、北京大学防伪研究小组， 目前已成功开发出红外防伪发光材料，红外防伪油墨，特别是红外防伪激光鉴别器开发成功，有力地支持了红外防伪技术的高速发展。红外发光材料属于无机稀土发光材料，是在红外照射下，发出刺眼的鲜艳的绿、红二种颜色的可见光，该红外材料主要工作阶段在780nm～1200nm。该类发光材料优点为：正常日光下，具有极白的外观，极易细化颗粒，是制作防伪产品的特种原料。智能防伪鉴别仪是利用一种新的光谱分析技术与计算机技术相结合的高科技产品，其优良的防伪性能和使用的便利，能满足最高层次防伪方面的需要，居国际领先水平 。 （二） 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常， 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，其耐晒性一般可提高2～3个等级，耐热性和附着牢度均有明显提高。调整配方，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流动与润滑性，可达到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呈现不同的颜色。 3、纳米级碳墨具有导电性，对静电具有很好的屏蔽作用，防止电讯信号受到外部静电的干扰，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。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，这种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0.1-1um的超微颗粒，它可代替钯与银等贵重金属导电。 4、此外有些纳米粉微粒自身具有发光基团，可能自己发光，如〔一N三H一〕纳米微粒。用加有这种微粒的油墨印出的印品，不需要外来光源的照射，靠自身发光就能被人眼识别，用于防伪印刷也可达到很好的效果，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，不但可节约能源，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，表现为吸收光谱发生红移或蓝移。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观察时，呈现不同的颜色，复印即失真。 7、红外防伪油墨（专用红外纳米识别器） 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、单克隆抗体以及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。用这种印油加盖的印文，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。如用紫外线激发防伪印油加盖的印文，在紫外线照射下显有鲜艳的荧光；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，含一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种油墨，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流动性，若加入油墨中可以大大提高墨膜的耐磨性。另外，平版印刷过程中，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?m，形成的是油包水型的乳化油墨，此时印刷质量符合要求。由此可见，水墨平衡时，墨层厚度也都是微米数量级的。运用纳米微粒也可以改善印刷油墨的性能。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，能大大改善油墨的亲油性与可润湿性，并能保证整个油墨分散系的稳定，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善。 (三)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、扩张强度、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2-3μm，普通印刷涂料纸为7－10μm，胶版印刷纸为15-30μm。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，纸张的一些特性基本上是微米数量级，纳米材料的应用，可使纸张的填料、胶料和色料的聚集状态发生很大的变化，导致无论是光学性能、力学性能、阻隔性能、润湿性、导电性、导光性等都发生超常的变化。 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一体，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，其成本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，转移纸具有如下特点：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，从而大大节约了材料成本。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．国外还研制出一种称为"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，识别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一层纳米结构的薄膜，其技术创新之处在于采用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，形成了超疏水的类荷叶结构。倒上水后不仅不湿，还会象荷叶一样让水在纸上自由滚动。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、高印刷表面强度等优异性能，这种纳米纸易于产业化，具有广阔的市场前景。 |
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谈纳米防伪技术的原理及应用研究(2) (四)纳米结构材料防伪技术 1. 新型纳米复合变色防伪膜变色薄膜是将高新技术纳米材料与金属膜复合，形成以A1SiO2/Cr为主体的多层薄膜，由于多层光学薄膜的干涉效应，薄膜反射光颜色会随角度的变化而变化，从而达到防伪的目的。另外，该膜层经粉碎后可形成变色颜料（Oprycally Variable Pigment）,将这种变色颜料按一定的比例掺入普通印刷用油墨中可应用于普通的印刷工艺，达到良好的防伪效果。 为提高变色油墨的生产效率、降低生产成本，同济大学针对制约变色油墨生产中的溅射速率低的问题，经过近两年的努力，研制出新型纳米复合变色防伪材料，在此基础上，进行产业化攻关，在保证防伪性能的前提下，使材料的生产成本大幅度下降并实现连续化工业生产，形成诸如变色油墨、变色烫印、变色复印等新型变色防伪材料。 2.采用美国新型宽幅激光全息防伪及包装膜材料与制造技术，研发及生产适合中国市场的高性能防伪及包装膜产品，设备成本与投资适中，市场潜力极大。防伪塑料包装，是将带有内存信息的塑料薄膜，填入多层聚合物包装中，当打开包装后，薄膜上会显示出内存信息，以防假冒。 3.激光全息镀铝膜。激光全息镀铝膜是一种激光全息反射膜，采用高分辨率点阵光刻技术制造的激光全息镀铝膜，具有变幻神奇的动态组合效果。同时还可以在其上采用综合加密防伪技术（例如光化浮雕技术），使其具有极佳的防伪功能。光化浮雕技术是非全息技术与全息技术的融合，该技术可以在全息图背景上制作任意的图案或文字，其颜色不随观察色度改变，其中所含的独特信息利用激光笔或专门仪器鉴别。 4．新型透明激光全息防伪膜。它是将当代高新技术产品――纳米材料涂布在塑料薄膜上，并经模压激光全息图案制成。已于1998年获国家实用新型专利，该防伪膜具有以下特色：⑴很好的透光性。不影响被防伪的表观形象，变换角度后能清楚地看到防伪膜上的激光全息防伪图案。⑵激光全息防伪信息层的纳米颗粒之间形成立体网络并镶嵌在基膜上，具有很好的耐磨性。⑶该防伪膜可适用于一次性整体包装，免去以往镀铝标签手工粘的繁琐。它适用于多种产品的外包装和身份证、护照以及其他证件、证券、票据等等被防伪物的防伪。⑷所研制的透视激光全息防伪膜膜系简单，纳米材料涂布成膜，具有成本低、适合大规模生产，并且可以很容易鉴别真伪的特点。⑸超能防伪标识，其表层防伪膜是在无色透明衬底上由每平方厘米（1×105～5×105）个透气透水的微孔组合的乳白色图案构成，而不是印刷、套印。 （五）纳米生物学防伪技术 纳米生物学防伪技术。主要是利用人体基因、免疫反映、DNA检测等技术手段而发展起来的一种新型防伪技术，其原理是在药物、酒或粘合剂中加入浓度极低的基因标记，用含有专门抗体的测试装置能检测出来，其优点是难以破译。生物防伪技术还包括：声音防伪技术、指纹防伪技术、视网膜防伪技术，免疫反应防伪技术。其中免疫防伪技术和DNA防伪技术是最具有发展和前途的防伪技术，它们是分子生物学向防伪领域渗透的产物，是纳米技术与生物技术相结合的前沿技术。 1.内涵防伪：烟酒的防伪，只有通过烟酒本身的内涵来进行防伪，才能真正达到防伪效果。内涵防伪可分为：化学、物理、抗体原辨认等类别，其实质是通过烟酒自身的特性来作为防伪特征，可通过识别、对比、仪器检测、显色等与假冒烟酒进行比较后可以清楚识别真与假、优与劣，作到判别商品的真伪性。下面我们以抗体原辨认为例做一简介：其原理是，利用一种特殊的抗体来辨认专门的抗体原或化学基因标记。在烟酒中添加的化学是极其微量、浓度极低，只有用含有专门抗体的检测仪器才能识别出来，这种系统的优点是防伪物存在于产品中，对食品、烟酒不产生任何有毒有害的副作用，只是作为一种识别标志存在，另一优点是难以被破坏，这种方法要假冒或防伪是非常困难的。内涵防伪是一种较先进的防伪方法。 2.最新一代的生化生物科技的突破－“DNA防伪”已研发成功。所开发的生物DNA防伪技术产品，包括DNA防伪晶片、油墨、颜料、粘胶、塑胶、DNA型类别建档、DNA防伪辨识系统等。 3.还可将恒量的化学元素加入到纸浆或纸张的某一局部。利用生物学抗原抗体有特异反应的原理，把抗原加入到纸张中，用抗体来检测，通过显色或荧光标记等方法以辨真假。有一种化学加密纸，在纸浆中或在纸表面施胶时加入特殊的化合物，检测时用特制的笔在纸上画或涂一下即可显色或呈现荧光。 4.隐形标识系统，美国生物码公司（BioCode）成功地开发了一种全新的隐形标识系统――将抗体作为制造防伪标识的新材料。此系统包括两个物体：加入到产品中的标志化合物和用于识别标志存在与否，必要时作定量分析的抗体。标志化合物可选日用化学品，但必须是持久的、惰性的和易与产品混合的，并符合卫生、法规要求的。这些标志通常以百分之几的微量混入产品中。抗体是特定的生物识别分子，每一种抗体只认识或结合一种特定化合物。标志物识别操作分为两种：现场测试和实验室测试。既可测试标志物存在与否精确含量，又可测出被替代稀释的产品。表面隐形技术有以下好处：特定的图形和位置适用于特定的用户；真正隐形；既可采用加了标志物的印刷标签，也可安装一套定制的喷墨系统；高度安全（因为无特定抗体时标志物看不见，而特定抗体受严格管制的标识图像可擦掉并可重新显示）。相比于全息图标识，隐形防伪商标更具生命力。 5.据报导：欧洲中央银行采用新型防伪技术以对付日益猖獗的欧元假币，准备在欧元钞票中加入一个微型生物芯片，以提高欧元的防伪程度，杜绝造假，按照设计要求，微型生物芯片将植入欧元钞票的纸中，肉眼根本看不见用手摸也感觉不出来。芯片中将储存一组38位数字，这些数字不能存入其他芯片中，因此也无法伪造。 6.生物油墨，美国科学家早就致力于一种名为菌视紫质的蛋白分子的研究。天然物料往往可以演示诸如半导体之类制成物料所不能轻易获得的复杂功能。菌视紫质是在一种生长在盐碱沼泽中被称为“盐制品嗜盐杆菌”体上的强度紫色细胞膜中被发现的。照射其蛋白质，就能引发一个光化学反应圈。其原理是：该光化学反应沿着环绕细胞的通道运送质子。此细胞膜的紫色源自被称为“视网膜”的菌视紫质成分。细胞膜通道中的胺酸与“视网膜”牢固结合。而溶解状态下的“视网膜”与胺酸不结合，并呈淡黄色。将不同波长的两组激光，交替照射到此种蛋白结构与黄色结构之间进行前后的转换。正是它的这种习性，激发了人们对菌视紫质的研究和利用。 （六） 纳米物理学高科技防伪技术 主要是利用高能物理技术和物理学方面独有的传感器技术和生产设备进行有效的防伪。近年来还发展了具有高技术独占性和专一性物理防伪技术，如隐含磁码技术、光致变色、光学变色、分子光化学和核径迹防伪技术。其中隐含磁码技术和核径迹防伪技术在国外尚未见报道，在国内则被业内人士认为是具有较高防伪性能的高新防伪技术。光学变色防伪技术目前只有极少数外国公司可以生产，我国只能依赖进口。 1．隐含磁码防伪技术是准确定量鉴别防伪标识物中隐含的微量磁性物质多种固有的特征编码，并译码判别标识物真伪的一种国际上新型高科技防伪技术。该项技术近年仅在一些国家用于货币防伪，已被实践证明具有较高的防伪力度。该技术可适应多种防伪层次的需要。该项技术由弱磁性防伪材料、隐含磁码防伪标识物、磁码鉴别仪及多特征微机系统磁码分析仪等部分组成。系统技术链具有多个难以突破的关键技术，因此破译仿制磁码是极为困难的。该项系列产品综合技术水平已达到国际先进水平；在标识物磁性微量化及多特征编码方面已领先国内外同类产品水平，具有系统技术的唯一性。磁条可存储大量编码信息，信息也可存于磁性质点中，用接触扫描器读出。 由于每条磁码所含的磁通量不同，又是微弱磁性、隐含性，一般无法检测到各条磁码的含量，破译磁码十分困难，无法进行伪造。 2．原子核双卡防伪技术是一种可以直接渗入到各种载体的微观防伪技术，其原理是利用原子核群体在运动过程中的随机性、微机性及延展特点，将大量微观粒子群雕分层立体嵌入各种载体之中形成母版，为仿造者设置了无法逾越的障碍，甚至制作者本人也无法仿制相同的核径迹原版，被称为科学防伪领域的核武器。 1997年10月发布的国家标准（BG/T－17004－97）将其列为最高级（3.10）防伪技术。国家质量技术监督局和全国防伪标准化技术委员会认定该技术为目前我国唯一具有国际独占的世界领先项目，在防伪领域走出了一条新路子。核径迹防伪技术关键是核孔膜(即核径迹防伪保护膜)的制作。由核径迹形成的微米级微孔组成，微孔的孔径和孔密度可根据需要改变，分布是随机的。在全息制版中的核轰击技术是我国开发出的一项集成防伪技术。 3.重离子微孔（以下简称微孔）防伪技术走出了带有神秘色彩的原子能实验室进入了大众的生活领域，给防伪行业带来了希望和生机。它是和平利用原子能技术的一项重要成果。 清华大学经过多年研究，应用原子能科学与技术，结合其他学科应用技术，研究开发出了核微孔防伪技术产品重离子微孔防伪标识。这种产品的新颖之处在于，防伪标识的图案是由非常小的、孔径均一的大量微孔组成的。这种微孔采用机械和激光方法等是无法仿制的。 重离子微孔防伪标识是在两种高新技术研究成果的基础上发展起来的，一种是孔膜技术，另一种是重离子平版印刷术。重离子微孔标识是利用非直接辐照成像方法制造的，它是重离子平版印刷术在防伪领域中的发展和应用。重离子微孔标识的孔密度可以达到每立方厘米几百万个微孔。微孔直径很小，在微米或亚微米范围内，仅为一根头发丝直径的百分之一左右，人的肉眼是看不到的。但由于微孔的光衍射和折射作用，由大量微孔群落组成的防伪图案在视觉上呈现白色，很容易用肉眼识别，成为大众宏观鉴别商品真伪的依据，而微孔的微观结构和特性则可以用光学显微镜进行观测。 4.量子点防伪技术的应用：关于量子点已被列为2004年科技十大突破之一，量子点是极小的粒子，以致一根人发就需要8万个。不同大小的点用极小量的半导休譬如硒化镉制成，它们吸收紫外线，然后却以不同的波长反射。点的大小控制看其颜色，一个2纳米的点发出绿光，而一个5纳米的点则会呈现红色。量子点还能够取代生物筛选程序中的墨水或染料。它们能够被用于银行票据可以使用量子点制成的、很难复制的条形，是纳米防伪技术的最新成果。 四、纳米防伪与综合防伪技术 行之有效的防伪方法应是纳米防伪与综合防伪包装技术的结合。集成防伪必须得到更广泛的应用，是防伪包装技术的发展趋势。 （一） 综合防伪包装技术 是以具有极强防伪功能的包装材料为载体，有机地运用各种防伪科学技术和管理技术，设计并制造出具有极强防伪多功能的包装产品和具有强制性管理措施的综合性防伪技术。 可以利用纳米微粒的敏感性，分别制取温(热)敏材料、气敏材料和温敏材料，然后用作防伪包装。纳米智能包装材料，可以识别和指示包装空间的温度、湿度、压力以及密封的程度，时间等一些重要参数。纳米防伪包装具有较高的技术含量和对包装传统功能的扩展，故可划入“智能型包装”。 （二） 多种防伪技术相结合 1、运用多种防伪技术制造钞票，如德国马克有23种防伪技术、美元有8种防伪技术，我国第五套人民币采用了十大防伪技术；又如俄罗斯的伏尔加酒，仅防伪标签就采用了十五种防伪技术。欧元现钞的防伪技术：通过技术防伪特征可进一步鉴别欧元真伪（目前国内尚没有一台欧元验钞机）、欧元采用了多种最新的技术防伪手段，其中最具特色包括（以500元面值欧元为例）：（1）防伪全息图：从长方形全息摄像图案及全息防伪条从不同角度可看到反光显示的欧元标志（2）水印 （3）透视印刷（4）防伪金属线（5）变色油墨：转动现钞观察纸币，面值数字的颜色会由直视时的紫色变为绿色甚至棕色（6）微缩文字（7）荧光反应（在紫外线灯照下）（8）闪光条（在强光下可观察到）。正面还特别为盲人及视力不好的使用者印制了可以摸到的标识。这是综合防伪应用的实例之一。 2、山东淄博泰宝镭射防伪有限公司也是利用柔性版印刷同多种防伪技术相结合（如双卡干涉纹技术、荧光油墨印刷、镭射转移膜技术、镭射彩虹刮开式防伪包装技术、嵌影技术、币纹技术及微缩技术、防伪数码查寻技术等），为许多企业生产防伪产品。以深圳劲嘉公司为例，在许多产品上采用了许多先进的工艺（如逻辑光纹凹印印砂和网印PS印砂、多光束镭射全息、电脑数字编码磁性防伪技术、D4D防伪技术、转移金、银卡纸印刷、三维全息印刷等），这些都具有较高的防伪性能。 3、激光全息防伪标识多以激光全息图作为载体，融合了动态全息技术、多通道（同位异像）技术、2D/3D技术、点阵全息技术、光化浮雕技术、微缩加密技术和机器识别技术等多种防伪技术，由于综合了激光、精密机械和物理、化学等学科的最新成果、技术含量高。近年来，伪标识已于1997年通过了国我国在加密信息的隐藏、防复制技术，透明激光全息、激光全息烫印、激光全息与数码防伪技术的结合等方面取得了新的成果。 该项防伪技术中仅全息防伪盘标就应用了微刻加密、动态递归图像处理、计算机控制马赛克、全息多通道、隐含防伪、隐形加密、90度控制、荧光防伪等十多种叠加技术，技术含量高。目前，该技术已广泛应用于我国名优商品的外包装防伪上。是目前塑料包装防伪的最好形式。 结语 近年来，我国的防伪技术虽然有很大发展与提高，但当前面临的形势仍很严峻；目前世界上包装印刷的假冒制品每年以20%的速度增长，而防伪产品每年却只有8%左右增长，且技术含量高的防伪技术又较少。由于国际上最新防伪技术的流行期最多为三、五年，为此在防伪包装印刷技术的研制与开发上，要做到应用一代、研制一代、开发一代，不断推出具有巨大社会效益和经济效益，又具有当今世界比较先进、比较可靠的纳米防伪技术及综合防伪技术，使之形成新的产业。 |
2楼2007-05-23 02:27:10
