标识防伪的物理方法

[摘要] 假冒伪劣商品能给不法分子带来巨额利润，却因一般群众对其难识真伪，便充斥在我们生活的方方面面，对社会造成了极大的危害。如何防伪一直是人们所关注的话题，本文主要根据激光全息成像及热致变色和热致变色发光的原理，利用激光全息技术及热学方法具有防伪性能的特点，分析防伪的方法、研究探索标识防伪的光学及热学方法。

[关键词] 全息技术 模压 热色液晶 防伪油墨

假币、假食品、假服装、假证件、假药品……在我们的生活当中，不法之徒为牟取暴利而制造并销售的假冒商品已充斥在人民生活中的各个方面。假币的出现，破坏了国家的金融秩序，使百姓对人民币的信任度下降；假食品、假药品的出现，直接损害了人民的身体健康；另外，一些人竟将黑手伸向了天真无邪的孩子们，制造并销售伪劣儿童食品及其他儿童用品……，这样的例子不胜枚举，给社会造成了极其深重的危害。

一、社会呼唤防伪

假冒、伪劣商品给社会带来的危害是有目共睹的，所以说在社会主义市场经济条件下，分辨伪劣、假冒产品，并予以打击和剔除是当今国内及至国际范围内的一项重要工作。由此可见，在提高商品质量的同时，加强质量防伪理论、方法和技术的研究就显得至关重要。

国家对于制假、售假活动严厉禁止，但假冒产品依然存在，除了有高额利润的存在，严重的地方保护主义，回扣的诱惑，不正之风的影响和对名牌产品的盲目崇拜之外，与识伪标识不明显，老百姓无法识别真伪有相当密切的关系。前者明知是假还要买，后者则是想买真货却无门，但不管怎样，后果都造成了假货的流通，给人民带来了最直接的损失，所以人民盼望防伪，社会呼唤防伪。

二、质量防伪的方法

企业生产出的产品进入市场流通领域，就成为商品。质量防伪的核心任务就是保证商品的真实性，它包括两方面的内容：产商品生产单位的真实性和产商品质量的真实性。保证产品生产真实性，即通过技术手段的一个关键内容；保证产商品质量的真实性，即要求产商品应符合国家和行业标准，具有稳定的质量特征（包括内在与外在特性，如色泽与成份等）、不变的质量参数，保护消费者的利益，质量特征、参数可通过各种方法、测试仪器、定性、定量地检测出来。

产商品质量的防伪方法一般分为三大类：标识防伪、结构防伪和技术分辨。标识防伪是根据物质的物理、化学性质，可分为力、热、电磁、光、电、化学等防伪方法，应用于产商品的标识上，如全息防伪商标属于光学防伪方法，热变色商标属于热防伪方法。结构防伪指空间结构防伪及信息结构防伪。如：张弓酒的瓶口最新防伪处理方法就属于空间结构防伪。技术分辨包括感官分辨和仪器检验两方面。如品酒师口感品尝属嗜好型感官检验、银行检验货币则是通过专门检验仪器来完成。

标识防伪的物理方法有力学方法（力致变形、力致变热、力致发声等）、热学方法（热致变色、热致变色发光）、电学方法（电致变色、电致发光）、光学方法（光致变色、光致发光、隐形变色、激光全息照相）等。但是在商品防伪上使用最广泛的是光学中的激光全息仿伪技术与热学方法中的热致变色技术。

三、标识防伪的光学方法

激光全息防伪技术是利用全息照像法，在光刻底片制成浮雕彩虹全息三维显示图，通过电铸模压用镍膜版，最后用压印机镍版压印在镀反射铝层的聚酯膜上，可转印于商标或包装盒上，也可制成不干胶标签，贴到商品上。应用这种技术的图案不仅有着良好的色彩，直观的形象，又起到了装饰作用。这种全息防伪技术具有强大的生命力，主要是由以下几个特点决定的：

1.全息图明显不同于其他技术制作的标记。不需要任何仪器，用肉眼就能分辨出真伪，在商品流通领域中使用极为方便。

2.全息图便于大量印制。用于防伪的标识或符号，其本身的价值往往远远低于被担保的对象，相对成本比较低，不会提高产品的成本价格，容易被用户接受。

3.全息图的制作有相对难度，难以假冒。这种技术涉及全息摄影，电铸、精密压印、真空等领域，必须动用一个生产系统才能制作，绝非少数几个人就能完成的，而群体作案的破获率远远高于个体作案，这一因素令不法分子望而生畏，因此，至今还很少听闻有全息图被大量仿冒的案子。

四、激光全息商标的制作

激光全息商标是根据激光全息成像的原理制作的。全息摄影是采用干涉原理拍摄的。光是一种电磁波，两列相干波能够产生干涉图样，这就需要来自于同一相干光源的两束相干光，即两频率相同，位相差恒定的光束，一束光照射到被摄物体后（通常是商标中的特殊标识物，如人头像等），再反射到感光底板上，这束光称为物光，另一束直接射向感光底板，称为参考光，并与来自物体的反射光相干涉，形成明暗相间的干涉条纹，这种干涉条纹每毫米有1000～3000条之多。

激光全息商标有2维、3维、2维+3维之分，因此，在设计商标时要充分考虑它们四面的安排及全息还原效果。2维全息商标可以用画稿拍摄，拍摄时要充分注意其立体效果，2维+3维的全息商标拍摄时，还应注意其在空间的最佳布局。

用压印法制作激光全息商标时，必须先制作压印母板。这一制作过程分为以下三步：首先，把已拍摄好的全息照片上的三维物体象转移到涂有光刻胶的底版上，形成浮雕状的向光彩虹全息图，也就是形成一组浮雕状的干涉条纹；第二步，将这种浮雕状条纹再通过电铸方式转到金属膜板上，形成金属版上的一组干涉条纹，金属膜版就可以作为”印版”上机压印了。

压印是在一定的温度和压力下，将金属模板上的”干涉条纹”转移到透明薄膜上，或转移到表面真空镀铝的薄膜上。这两种压印用的薄膜材料，大多为聚酯薄膜和聚乙稀薄膜，这样的压印过程与唱片的压印十分相似。

五、激光全息商标防伪，依靠的是三道防线

1.激光全息印刷技术本身就是”非大众化的”，尤其是压印全息图片的摄影与制版，属于严格保密的专有技术。用这种”非大众化的”特殊印刷工艺来印刷商标，本身就具有一定的防伪特性。

2.为防假冒，激光全息商标往往带有附加的全息防伪标记，这种标记一般要通过仪器才能看清，用眼睛看则需要从对特殊的角度观察，因此，假冒者的伪造品往往因接不上”暗号”而很容易被识别。

3.激光全息商标可分为粘贴型和烫印型两种。粘贴型全息商标上的凹凸干涉条纹，是直接压印在薄膜表面上的，它的背面再涂上不干胶，随用随贴；烫印型全息商标以聚酯薄膜为载体，上涂热塑性涂层真空镀铝，浮雕式干涉条纹被转移在热塑层上，干后涂上胶蜡制成卷筒状的产品使用，使用时，用烫印机将全息商标烫印到商品或其包装上。前才可随用随贴，很方便。但严格来讲，这类全息商标还不能彻底防伪，因为这类商标被剥下后，经过处理和仔细识别，仍可能被复制或再次使用。由于有此缺点，又出现了一种双层胶粘层结构的粘贴型全息商标。这种商标除了背胶之处，在凹凸条纹层和表面保护层之间，还有一层胶粘层，它的粘附力低于整个画面，使伪造者无法翻版复制，也无法再次使用。烫印型全息商标则比双层胶结构的商标更彻底，它通过烫贴使自己与商品的外包装完全融为一体，根本无法剥离，从而也避免了被翻版复制。

六、设想

因为光波是电磁波，所以光波的传播方向就是电磁波的传播方向。光波中的电振动矢量和磁振动矢量都与传播速度方向垂直，所以光波他有偏振性。

如果在制备全息图时，让激光通过偏振元件，使激光变为偏振光，那么全息图则成了两束相干偏振光的干涉图象。因为偏振方向我们是保密的，伪造者不易测出，所以这样制出的全息商标，具有更进一步的防伪效果。

七、标识防伪的热学方法

热致变色的原理是在加热情况下使变色化合物发生物理构象变化带来自身的吸光性变化，从而引起人们视觉上颜色的变化。标识防伪的热学方法主要有两种。一种是利用热色液晶的温变效应，一种是把热致变色材料添加到印刷防伪标识的油墨之中，做成防伪油墨。

液晶是介于液态与固态物质之间的物质，它既有液体的流动性、表面张力，又有固体晶体的光学各向异性、双折射性特征。显示液晶因温度变化而改变颜色，故也称热色液晶或变色液晶。热色液晶有RM系列与TC系列两大类，其中TM系列产品，当温度超过设定的温度时，颜色消失，达到设定温度范围时，颜色又重现，低于设定温度时，颜色不受影响。颜色变化在使用前可随意调节。现已广泛用于陶瓷、玻璃、纸张、纺织品、塑料等，变色汗衫、变色杯等，已有商品上市。TC系列产品，当温度处于设定的温度范围时，其颜色随温度变化呈现赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，变色温度范围可任意多变，但颜色不可随意调节。温度高于或低于设定温度范围时，液晶呈透明状、无色、可透视底物颜色。TC系列液晶需用特种封装工艺处理使用。已用于变色金属物品，薄膜温度计、变色标签，以及光、电、磁、热场物理检测器等。热色液晶产品不论形态、材质如何，均需将液晶包在微胶囊中制成产品。利用热色液晶的这种光学特性和显著的温变效应可做各种类型的温变防伪标识。这种利用热色液晶做成商品的商标，不仅有绚丽的色彩与生动的形象，普通大众也可根据其色彩随温度变化的特点来非常容易地辨别真伪。可把用热色液晶做成的标识采用一定的方法烫印于商品的密封处，这样不仅使普通民众可以通过此标识随温度变化而改变颜色的特性来辨别真伪，而且还能做到商品一打开之后，此热色液晶做成的防伪标识就遭到破坏，避免了一部分不法商人重复利用废旧商品包装盒来制作假商品的现象发生。

采用热学方法（热致变色、热致变色发光），在油墨中添加热致变色材料，若环境温度发生变化，颜色会发生相应的变化以达到防伪效果。利用这种防伪油墨制作的商标，有使用方便、容易辨别等优点，可以制成不干胶型、防揭型与烫印型三种。不干胶型由于不用涂抹胶水，所以在使用上非常方便，而且不会出现污渍，但是它的致命的弱点是从这个位置上揭下来后可以再粘贴到其他的位置上，使一些不法商人利用旧的包装或商标制假，不利于防伪。防揭型与烫印型避免了上述现象的发生，这样的商标揭下来以后就面目全非了，不能再重复利用，因此有很好的防伪效果。

标识防伪的物理方法虽然有许多的优越性，但是制假造假者的造假水平也在不断的提高，因此单靠单一的技术和方法很难做到完全的防伪。但是俗话说的好，“魔高一尺，道高一丈”，随着科学技术的不断发展，使其他的防伪工艺与防伪方法与物理学的防伪技术结合在一起，增大其他仿造难度，就能达到更好的防伪效果。同时，与各种防伪技术交叉组合，也是标识防伪的物理方法发挥防伪作用的重要途径。

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