【CPP114】訊：磁性油墨印刷，簡稱磁性印刷,，是一種特種油墨的防偽印刷技術(shù),，在油墨中填加磁性物質(zhì)進(jìn)行印刷的方式。磁性印刷屬于磁性記錄技術(shù)的範(fàn)疇,，通過磁性印刷完成磁性記錄體的制作,，使之具有所要求的特殊性能。磁性印刷品是用記錄技術(shù)和印刷技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的獨(dú)特媒體,，其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)能在磁性卡片上寫入,、讀出，視覺上能看到文字,、圖案和照片,。

　　磁性印刷基本技術(shù)

　　磁性印刷品是在紙張或塑料片基上敷以磁層，在其他部分印上文字或圖案,，以及用以顯示與使用狀況相應(yīng)的視覺信息的印字層,，經(jīng)模壓加工而成,。磁性印刷品的片基，要求有適度的韌性,，厚度均勻,，表面平滑，溫濕度變化時不易發(fā)生伸縮或卷曲,，耐水和耐蝕性良好,，印刷和加工適性好，價格低廉,。常用的材料有膠版紙,、涂料紙、浸樹脂紙和聚氯乙烯(PVC),、聚對苯二甲酸酯(PET)等塑料片基及其復(fù)合材料，厚度在150-800微米之間,。對磁粉的要求是磁飽和度大,、顆粒大小均勻、分散性好,、穩(wěn)定,、時效長。常用的有磁赤鐵礦,、附著鉆鐵的一氧化鐵,。以磁粉顏料、連結(jié)料,、干燥劑,、抗氧劑、濕潤劑以及其他附加劑等組成磁性油墨,。在黑墨中加入炭黑,，在色墨中加入其他彩色顏料以得到色彩。

　　磁性印刷采用絲印或膠印方法獲得帶狀或圖形磁層,，它能在卡片必要的地方形成磁帶,，從而降低了成本，而磁性油墨中磁性顏料的含量,、顏色的磁性和印刷后油墨膜層的厚度等會影響磁性,。磁性印刷品在印刷后，在兩面復(fù)膜透明的PVC片,，用熱壓機(jī)壓合,，按規(guī)定尺寸進(jìn)行模切。磁性印刷為了防止偽造和篡改,，對安全保密性越來越高,，因此在磁性材料,、印刷、加工方法上采用特殊的材料或技術(shù),。如在印刷中使用特殊的制版技術(shù)和油墨,，包括用螢光油墨、熱敏變色油墨,、吸收紅外線油墨進(jìn)行印刷,，還用地紋印刷、微縮印刷,、彩虹全息等措施,，以防止偽造。

　　磁性油墨的發(fā)展

　　20世紀(jì)60年代前后,，隨著電子技術(shù)的發(fā)展,，磁性油墨首先在銀行和郵政的業(yè)務(wù)中使用。當(dāng)時使用磁性油墨并非用于防偽,，而是主要用于銀行對票據(jù)的自動處理,、郵政對信件的自動分揀，所以磁性油墨只用于印刷字母和數(shù)字,，以能對印件進(jìn)行自動識別和處理,，即磁性油墨字母識別法(MagneticInkCharacterRecognition，MICR),。80年代開始,，磁性油墨不再限制在黑色或有限的幾種顏色範(fàn)圍內(nèi)，而是擴(kuò)大到了四色磁性油墨,。

　　目前世界上磁性油黑的年消耗量已達(dá)數(shù)千噸之多,，主要用于支票上的符號與字母印刷，印刷方法一般為平印與凸印;還有就是用于印刷信貨卡片上的磁帶條,。

　　另一類與MICR技術(shù)情況基本相似的是光學(xué)字母識別法(OpticalCharacterRecognition,，OCR)。這種技術(shù)大約在1952年發(fā)明,，設(shè)備簡稱為閱讀器,，亦稱光學(xué)掃描器，是一種利用光學(xué)原理來辨認(rèn)字母符號的設(shè)備,，其輸出系統(tǒng)可以產(chǎn)生磁性或直接輸入計(jì)算機(jī)作數(shù)據(jù)處理,。

　　用于這種設(shè)備上的油墨叫OCR油墨(也叫光學(xué)識讀油墨)。一般有兩種類型：非可讀型和可讀型,，后者主要指黑色油墨類,，前者則是指各種彩色油墨。OCR油墨可以按照一般類型的油墨來設(shè)計(jì),，例如平印,、凸印,、凹印和絲印等。非可讀型油墨中的顏料含量一般在1%-5%之間,，有的則可用到20%左右,。目前，在文件分類方面,，MICR已很快被OCR替代,，這是因?yàn)镺CR信息輸入計(jì)算機(jī)中的速度比較快。而MICR則主要應(yīng)用于印刷防偽和信息記錄等方面,。

　　用于磁性印刷的承印物基材有高分子材料和紙張兩大類,。高分子材料主要用聚酯、硬質(zhì)PVC和尼龍等,，而紙張則多選一些上等紙,，印刷后進(jìn)行涂布或覆膜加工，這樣既有好的印刷適應(yīng)性,，又能提高紙張的耐磨等機(jī)械性能,。

　　磁性油墨的基本結(jié)構(gòu)

　　磁性油墨基本構(gòu)成與一般油墨相同，即由顏料,、連接料、填充料和輔料組成,。

　　顏料

　　磁性油墨所用的顏料不是普通色料,，而是強(qiáng)磁性材料，經(jīng)過磁場處理后具有保留磁性的能力,。磁性油墨中的主要成分是磁性顏料,，最好的磁性顏料為氧化鐵黑(Fe3O4)和氧化鐵棕(Fe2O3)。這些顏料大多為小于1μm的針狀結(jié)晶,，這樣的顆粒大小和形狀使它們極易在磁場中均勻排列,，從而得到比較高的殘留磁性。

　　用于磁性油墨顏料的強(qiáng)磁性材料主要有鐵(Fe),、鈷(Co),、鎳(Ni)等磁性元素，含有Fe-Mo和Fe-W強(qiáng)磁性元素的合金,，以及具有Mn-Al和Mn-Bi等NiAs型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的合金等,。大多磁性油墨顏料是鐵素體。所謂鐵素體是指一般用XO-Fe2O3表示的無機(jī)化合物,，其中X為二價的金屬離子,，根據(jù)X的種類不同，有錳-鐵素體,、鐵-鐵素體,、銅-鐵素體等,。

　　氧化鐵黑的組成中，一般氧化亞鐵含量約在18%-26%之間,，氧化鐵含量在74%-82%,。合成氧化鐵黑具有優(yōu)良的耐滲性、耐化學(xué)性(酸,、鹼),、耐光性，幾乎是無毒性的,，分散性在好至優(yōu)之間,。耐熱性能較佳，只有超過177℃左右時,，氧化鐵黑才會氧化成氧化鐵紅,。氧化鐵黑的顆粒一致性比較好，沖淡后其色相帶有干凈的藍(lán)灰色,。氧化鐵黑一般是?性反應(yīng),，它們的顆粒形狀一般是立方形或圓球形。

　　連接料

　　油墨的流動性,、粘性,、干性、印刷適性都主要取決于連接料,。連結(jié)料是油墨中流體組成的部分,。而磁性油墨的連結(jié)料同樣是油墨質(zhì)量好壞的基礎(chǔ)。磁性油墨的連結(jié)料與一般油墨的連結(jié)料相類似,，可以選用植物油,、動物油、礦物油,，但更多地選用合成樹脂作為磁性油墨的連結(jié)料,。

　　植物油的基本化學(xué)組成是脂肪酸的甘油酯混合物，或稱三甘油酯,。所有的油脂都可看作各種脂肪酸與甘油反應(yīng)生成的產(chǎn)物,。如果將油脂薄薄地鋪于玻璃上，一定時間后,，這薄層油膜會由于吸收空氣中的氧而逐漸變稠,、有彈性，最后形成固態(tài),。這就是油脂的干燥過程,。這個過程越短，油的干性就越好,。油脂的干性好壞,，主要取決于油脂結(jié)構(gòu)中的不飽和雙鍵數(shù)與位置情況,。可用碘值來測定油脂的不飽和程度,。一般來說,，碘值在140-200之間為干性油，在100-140之間為半干性油,，低于100的為不干性油,。可以看出,，不飽和雙鍵越多,，則干性越好。也就說,，不飽和脂肪酸越多則干性越好,。

　　合成樹脂在油墨工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，所以各種類型的樹脂型連結(jié)料,，就成了目前主要的研究內(nèi)容,。樹脂的特性決定了連結(jié)料的特性。純亞麻油制的植物油型連結(jié)料,，其主要缺點(diǎn)是相對分子質(zhì)量小,，所以制成的油墨在膠印印刷中容易引起乳化，從而帶來一系列的弊病,，使印刷不能順利進(jìn)行,，印刷效果不好。而樹脂型連結(jié)料幾乎完全克服了這方面的缺陷,，從而大大提高了印刷的質(zhì)量。

　　醇酸樹脂應(yīng)用在漿狀油墨中時,，可以考慮用一種樹脂增塑劑,，由于它的粘附性和柔韌性較好，故也可調(diào)節(jié)油墨的干性及固?時間,。在油型油墨中使用醇酸樹脂時,，一般應(yīng)考慮到它與顏料的反應(yīng)性、與硬樹脂的反應(yīng)性以及它的成膜性能,。異苯二甲酸醇酸樹脂的潤濕性則更為顯著,。以醇酸樹脂與硬樹脂制造的連結(jié)料配制油墨時，對選用的顏料應(yīng)加注意,，如果顏料過度吸收低分子量的連結(jié)料時,，就要注意連結(jié)料中硬樹脂與醇酸樹脂的平衡情況。一般漿狀油墨大多采用長油(65%)醇酸樹脂,。油性長油一般溶解性也比較好,，因此,，它在絲網(wǎng)(網(wǎng)孔)版油墨中也廣有應(yīng)用。這類樹脂用在印鐵油墨中時具有良好的顏色保留性,，亮光好,，粘附性優(yōu)良。

　　為了達(dá)到快干,、亮光,，磁性油墨中樹脂含量要高，固速度要快,，以便更多的連接料留在表面,，并要求連接料有較好的抗水性及顏料的潤滑性。填充料在磁性油墨中同樣可減少顏料用量,，降低成本,，又可調(diào)節(jié)油墨的性質(zhì)，如稀稠,、流動性等,，也提高了配方設(shè)計(jì)的靈活性，還有磁性油墨中的附加料可以是顏料的附加部分,，連結(jié)料的附加部分也可以作為油墨成品的附加部分,，主要視產(chǎn)品的特點(diǎn)要求而定。

　　磁性印刷的應(yīng)用

　　目前,，磁性印刷在很多領(lǐng)域都得到應(yīng)用,，例如車票、月票,、印花,、銀行存折、身份證等均可采用磁卡形式;價目表示卡上采用了磁性膜;資料登記表,、支票上也可用磁性油墨印刷,。

　　日本應(yīng)用磁性油墨印刷日元，但這種油墨用在何處,，用量多少絕對保密,。經(jīng)有關(guān)專家檢測面值1萬元的日元紙幣，其磁性油墨在右上角,，該油墨可檢出的元素有14種之多,，其中帶磁性的金屬是鐵、鈷,、鎳,。

　　紙制磁場強(qiáng)度為12高斯，比地磁高一個數(shù)量級。

　　磁性材料容易獲得,，加之磁性油墨印到產(chǎn)品上易受外界摩擦等作用而導(dǎo)致磁性減低甚至消失,，影響其防偽效果。據(jù)報道,，用電磁波激發(fā)后而顯現(xiàn)特征的防偽油墨在國內(nèi)已研制成功,。

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