七彩磁性防伪油墨在烟标中的效果表达与应用研究

周贤俊 肖超 颜莉

摘要：在现有印刷设备基础上，研究增配具有磁定向功能的个性化印刷单元，实现磁性光变防伪材料工艺的应用。由新型设备、新型材料、定制防伪印刷磁版三者共同构成磁性光变技术应用系统，利用独特的印制效果和极高的技术难度，实现创新型的钞券级防伪技术，应用于烟标防伪印刷。

关键词：磁性光变；烟标防伪；包装印刷

中图分类号：TS8 文献标识码：A 文章编号：1400 （2022） 01-0042-04

Study on the Expression Effect and Application Technology of Colorful Magnetic Anti-Counterfeiting Ink in The Smoke Standard

ZHOU Xian-jun1*， XIAO Chao1， YAN Li2

（1. Wuhan Red Jinlong Printing Co.， Ltd.， Wuhan 430056， China；

2. Wuhan Hongzhi Color Packaging and Printing Co.， Ltd.， Wuhan 430040， China）

Abstract： Based on the existing printing equipment， study and add personalized printing units with magnetic orientation function to realize the application of magnetic optical conversion anti-counterfeiting material technology. The new equipment， new materials and customized anti-counterfeiting printing magnetic versions jointly form a magnetic optical conversion technology application system. With the unique printing effect and extremely high technical difficulty， it can realize the innovative banknote level anti-counterfeiting technology and be applied to smoke label anti-counterfeiting printing.

Key words： magnetic and optical change； smoke label anti-counterfeiting； packaging and printing

磁性光变油墨由瑞士SICPA公司率先开发，该公司通过粉碎具有对称结构的五层光变镀层结构形成光变颜料（OVP）[1]，进而获得光变油墨（OVI），而且与印刷技术结合，于1987年6月正式将光学变色油墨推向市场[2]，自此，光变油墨在货币上正式得到应用。作为光变油墨的进一步发展，通过引入其他二线防伪元素，如在现有光变颜料结构中加入磁性元素，使光变颜料片同时具有角度变色功能和磁性特征，从而达到光变油墨的防伪技术升级，进而形成磁性光变油墨（OVMI）[3]。

1 研究意义

2020年，湖北中烟为加速推进创新优先战略落实落地，提出1+8创新平台，黄鹤楼科技园虹之彩。红金龙印务公司作为包装设计研究平台和烟标印刷企业，致力于成为行业的标杆，为迎合湖北中烟的发展规划和行业的发展，公司一直致力于在印刷工艺技术创新、绿色印刷、烟标防伪等领域进行研究，为实现黄鹤楼“双一流”目标和高质量发展提供强力支撑。

包装是产品信息与企业文化向顾客传递的主要载体，一种吸引眼球的包装对产品尤其是对新产品起着重要作用。生活中同类产品不同品牌在不断地更替，如何在这种激烈的竞争环境之中赢得顾客的青睐是每一个企业需要思考的问题。对于烟标行业，将设计文稿完美地复制出来是基本的工作任务，除此之外还需要在防伪技术上进行创新，为卷烟包装产品提供防伪技术手段，这也是符合烟草行业的发展和公司的战略规划。

随着包装印刷技术的不断发展，各种包装防伪技术和防伪手段也不断在卷烟产品中应用，传统的防伪技术如全息（定位烫）、荧光油墨、温变油墨、光变油墨、防伪纸张（特种纸张）等手段在烟包上都得到全方位的应用，这些防伪手段在相当长的时间内占据了主要地位，亟需一些让人耳目一新、更加高端的防伪技术给包装印刷业带来技术的创新。

七彩磁性光變防伪油墨作为一种新型的防伪技术，在特种防伪领域已得到应用，其特点为直观易辨识、防伪力度大、有较强的装饰性能。该材料实现工艺复杂，是目前主流高端防伪技术。它同时具备角度变化产生的变色效果和磁性感应效果，其印刷品可随角度变化产生立体炫动和颜色变化的双重特殊效果，防伪效果呈现多样，防伪图案立体感强，具有集可感、可触、可把玩于一体的体验感。希望通过研究能将此防伪技术拓展移植到烟标防伪领域。

2研究现状与发展趋势

防伪油墨是防伪技术中的一个重要部分，是指具有防伪功能的油墨。该油墨是由色料、连结料和油墨助剂组成，即在油墨连结料中加入特殊性能的防伪材料，而且经特殊工艺加工而成的特种印刷油墨。它之所以能防伪，是利用油墨中有特殊功能的色料和连结料来防伪的。目前使用的磁性油墨是通过施加不同的外界条件，主要采用光照、加热、光谱检测等形式，来观察油墨印样的色彩变化，达到防伪的目的。因此目前已有热敏变色防伪油墨、光敏变色防伪油墨、湿敏变色防伪油墨等在印刷产品中得到广泛使用。

磁性光变油墨中的核心材料是磁性光变颜料，该颜料是包含磁性材料的多层光学薄膜结构的纳米级材料，具有光干涉和磁感应特性。磁性光变油墨中的颜料薄片在定向磁版磁力作用下，按预设规律定向排列，涂层具有颜色和反射强度（明暗）随观察角度变化的特征，使印品视觉上呈现变色、立体、动态的效果，称之为磁变效果。设计和应用不同的定向磁版，可以实现多种磁变效果，在卷烟产品中具有较大的应用前景。目前磁性光变油墨在烟标行业中研究还是很少，希望通过本次研究为磁性光变油墨在烟包中的应用打下基础，增强烟包产品的防伪效果。

磁性光变材料的应用，需配备专用的定向磁版和具有磁定向功能的印制设备，设备、材料、磁版三者共同构成磁性光变技术应用系统。该应用系统因其印制效果的独特性和极高的技术难度，使其成为当今主流的钞券级防伪技术，将其应用于烟标防伪，具备以下优势：

1）防伪力度大，材料与工艺的结合，技术门槛高，极难仿制，大幅提升包装的整体防伪力度；

2）直观易辨识，视觉识别度高，方便用户快速辨别产品真伪；

3）该材料具有独特磁变动态和绚丽的金属质感，其印制效果新颖美观，为烟标提供了丰富的表现元素，可以有效提升烟标档次；

4）该技术目前已在人民币、护照和各國钞票上全面应用，公众接受度很高，将其应用于烟标产品，具备技术创新性，推广潜力巨大。

3 研究内容

3.1 主要内容

磁性光变防伪油墨是一种新型的特种防伪油墨，同时具备角度变化产生的变色效果和磁性感应效果，其印刷品可随角度变化产生立体炫动和颜色变化的双重特殊效果，防伪效果呈现多样，防伪图案立体感强，具有集可感、可触、可把玩于一体的体验感。另外，该材料实现工艺复杂，具有更高的防伪价值，研究内容如下。

3.1.1 定磁装置设备研究

在现有印刷设备（丝印机）印刷单元和UV固化单元中间加装一组定磁单元，设计定向磁版，使其成为具有磁定向功能的印制设备，之后确定设备关键控制参数。

3.1.2 磁性光变防伪油墨效果呈现的研究

1）通过研究磁性光变油墨在白卡纸、转移纸、复合纸等呈现效果，选择合适的印刷基材；

2）产品的防伪图案、效果的选择，考虑产品定位、风格、颜色等，选择适用的定磁效果（球珠、滚动条，月牙、双环，双滚动条等）；

3）研究不同种类磁性光变防伪油墨对设计效果的影响；

4）研究产品的印刷工艺、条件参数等，实现产品的最佳效果展现。

3.1.3 磁性光变防伪油墨在产品上的应用研究

1）结合实验结果，研究磁性光变油墨在新产品开发中的应用，形成实物成品展示；

2）研究磁性光变油墨在老产品上的转化和应用，形成实物成品展示。

3.1.4 磁性光变油墨印刷技术标准

根据上述研究内容，制定包含磁性光变油墨印刷工艺参数和设备关键控制参数的技术标准，形成技术储备，提高品牌的支撑力和企业核心竞争力，做好强力的支撑。

3.2 技术关键

1）LED-UV配方油墨的印刷适性、干燥性能和环保性能；

2）产品打样环境的建立，定制打样台及定磁单元；

3）印刷机设备的改装和加装，需满足产品打样和批量化生产的要求；

4）不同烟标底材的印制表现效果；

5）与烟标整体设计的搭配。

3.3 技术路线

1）采用UV型磁性光变油墨+丝印方式印刷防伪图案，通常为胶印、凹印印刷产品的后道装饰、防伪加工。磁性光变油墨中的核心材料是磁性光变颜料，该颜料片是包含磁性材料的多层光学薄膜结构的纳米级材料，具有光干涉和磁感应特性。

2）图文经网版印刷后，印刷产品传输至定磁单元进行定磁，UV型磁性光变油墨经过定磁单元内置低能量的LED-UV光源进行预辐照固化，初步锁定形成稳定的磁变效果。磁性光变油墨中的颜料薄片在定向磁版磁力作用下，按设定规律作定向排列，使印品呈现颜色和亮度随视觉角度变化的炫动效果（即磁变效果）。在不同定磁版的作用下，可呈现具有镭射、光柱、环形滚动等动态效果。

3）完成定磁效果的印刷产品进入固化单元高压UV灯彻底固化，形成稳定的磁变效果。

4）磁变效果检测：在光线充足情况下，缓慢转动样品，看到防伪图案在两种色之间交替出现，颜色变化明显；印刷图案呈光柱动态滚动效果，实际磁变产生的动态效果由磁版设定效果决定。

4 结语

光学变色油墨具有制作工艺复杂，设计和生产技术极具专业性，投资巨大的特性[4]。其印品的动态变色效果无法用高清晰度扫描仪、彩色复印机和其他设备进行复制，因此世界上超过50个国家将其应用于防伪要求最高、难度最大的货币、证件和有价证券中。作为光学变色技术的进一步升级，磁性光变油墨技术是一项具有更为明显的感官特性和更强大防伪功能的高科技产品，将其应用于烟标防伪，技术门槛高，极难仿制，可大幅提升烟包产品的整体防伪力度，该技术目前已在人民币、护照以及各国钞票上全面应用，公众接受度很高，能够成熟应用于烟标产品，具备技术创新性，推广潜力较大。

磁性光变油墨技术作为新一代的光变防伪技术，随着技术的完善和成熟，必将在未来的防伪领域中发挥举足轻重的作用。

参考文献：

[1] 张宝利，朱军，张巍巍，等.一种光学防伪元件及采用该光学防伪元件的防伪产品：中国， 103576216A[P]. 2014-02-12. Zhang Bao-li， ZHU Jun， Zhang Wei-wei， et al. Optical Anti Fake Element and Anti Fake Product Us-ing The Same： China， 103576216A[P]. 2014-02-12.

[2] 李江.光学变色油墨[J].丝网印刷， 2002（3）：22-24. Li Jiang. Optically Variable Ink[J]. Screen Printing， 2002（3）： 22-24.

[3] 华阳光学技术有限公司.防伪利器——光变油墨原理、应用与发展简介[R].深证：环球标签网， 2009. Huizhou Foryou Optical Technology Co.， Ltd. Anti-counterfeiting Tool： The Theory， Application and Development of Optically Variable Ink[R]. Shenzhen： Global Labels， 2009.

[4] 徐遵燕.光学变色防伪油墨的设计原理[J].广东印刷， 2011（3）： 40-42. Xu Zun-yan. Design Principle of Optically VariableAnti Counterfeiting Ink[J]. Guangdong Printing， 2011（3）： 40-42.