【CPP114】訊：磁性油墨印刷，簡(jiǎn)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(guò)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(xiě)入、讀出，視覺(jué)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(jué)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(shí)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(jià)格低廉。常用的材料有膠版紙、涂料紙、浸樹(shù)脂紙和聚氯乙烯(PVC)、聚對(duì)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(duì)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(shí)效長(zhǎng)。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(rùn)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(huì)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(duì)安全保密性越來(lái)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(shí)使用磁性油墨并非用于防偽，而是主要用于銀行對(duì)票據(jù)的自動(dòng)處理、郵政對(duì)信件的自動(dòng)分揀，所以磁性油墨只用于印刷字母和數(shù)字，以能對(duì)印件進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和處理，即磁性油墨字母識(shí)別法(MagneticInkCharacterRecognition，MICR)。80年代開(kāi)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(hào)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(shí)別法(OpticalCharacterRecognition，OCR)。這種技術(shù)大約在1952年發(fā)明，設(shè)備簡(jiǎn)稱為閱讀器，亦稱光學(xué)掃描器，是一種利用光學(xué)原理來(lái)辨認(rèn)字母符號(hào)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(shí)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(lái)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(guò)磁場(chǎng)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(chǎng)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(wú)機(jī)化合物，其中X為二價(jià)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(wú)毒性的，分散性在好至優(yōu)之間。耐熱性能較佳，只有超過(guò)177℃左右時(shí)，氧化鐵黑才會(huì)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(dòng)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(dòng)物油、礦物油，但更多地選用合成樹(shù)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(shí)間后，這薄層油膜會(huì)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(guò)程。這個(gè)過(guò)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(lái)測(cè)定油脂的不飽和程度。一般來(lái)說(shuō)，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(shuō)，不飽和脂肪酸越多則干性越好。

　　合成樹(shù)脂在油墨工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，所以各種類型的樹(shù)脂型連結(jié)料，就成了目前主要的研究?jī)?nèi)容。樹(shù)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(duì)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(lái)一系列的弊病，使印刷不能順利進(jìn)行，印刷效果不好。而樹(shù)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(shù)脂應(yīng)用在漿狀油墨中時(shí)，可以考慮用一種樹(shù)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(shí)間。在油型油墨中使用醇酸樹(shù)脂時(shí)，一般應(yīng)考慮到它與顏料的反應(yīng)性、與硬樹(shù)脂的反應(yīng)性以及它的成膜性能。異苯二甲酸醇酸樹(shù)脂的潤(rùn)濕性則更為顯著。以醇酸樹(shù)脂與硬樹(shù)脂制造的連結(jié)料配制油墨時(shí)，對(duì)選用的顏料應(yīng)加注意，如果顏料過(guò)度吸收低分子量的連結(jié)料時(shí)，就要注意連結(jié)料中硬樹(shù)脂與醇酸樹(shù)脂的平衡情況。一般漿狀油墨大多采用長(zhǎng)油(65%)醇酸樹(shù)脂。油性長(zhǎng)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(shù)脂用在印鐵油墨中時(shí)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(shù)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(rùn)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(dòng)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(jià)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(duì)保密。經(jīng)有關(guān)專家檢測(cè)面值1萬(wàn)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(chǎng)強(qiáng)度為12高斯，比地磁高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　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(bào)道，用電磁波激發(fā)后而顯現(xiàn)特征的防偽油墨在國(guó)內(nèi)已研制成功。

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