酒類包裝防偽新技術

文|劉永慶

酒類包裝防偽新技術

文|劉永慶

在華夏五千年文明的發(fā)展進程中，酒始終發(fā)揮著獨特而重要的作用。酒既是人類文明的產物，又是人類文明的標志，從達官貴人到平民百姓，無論哪個階層的人士和酒都有著密切的聯(lián)系，酒成了人們日常生活中不可或缺的內容。

酒本身就是一種高附加值的商品，由于飲酒是一項非常普遍的社會活動，消費群體非常廣泛，所以，釀酒業(yè)歷來是獲利豐厚的行業(yè)。在古代，開辦酒坊便預示著財源滾滾，不斷成就著富商巨賈；在今天，名牌酒類企業(yè)往往是當?shù)氐摹爸еa業(yè)”，擔當著振興當?shù)亟?jīng)濟的重任；此外，酒在經(jīng)濟交往、禮尚往來、密切關系、溝通感情等方面有著其他商品無法替代的作用，在招商引資、搞活經(jīng)濟方面始終發(fā)揮著“活力素”的作用。

酒和香煙一樣，稅價比遠遠高于一般的商品，因此社會上一些不法之徒竟利用酒類商品稅價比高的特點，從事造假販假的罪惡活動，假酒喝死人的現(xiàn)象也曾發(fā)生。酒類產品的假冒現(xiàn)象不僅給酒業(yè)生產企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失，更對廣大消費者的身心健康造成巨大的威脅，這己經(jīng)不是一個簡單的經(jīng)濟問題，而構成了一個重大的社會問題。因此，預防酒類假冒現(xiàn)象不僅僅是制酒企業(yè)急于解決的問題，而是已經(jīng)成為國家和消費者共同關注的事情。各品牌酒類生產企業(yè)對加強防偽技術有著強烈的要求，一些專業(yè)防偽科研機構也為此作出了不懈的努力。

酒類產品的防偽是一個系統(tǒng)工程，它包含著酒瓶防偽、商標防偽、瓶蓋防偽、包裝盒防偽、印字防偽等一系列防偽技術，其中包裝盒防偽更為復雜、更具有典型性。本文針對白酒包裝的印制過程中的防偽技術進行詳細介紹。

白酒包裝盒一般采用立體印刷，立體印刷技術是近幾年發(fā)展起來的，其本身的成像技術就相當于采用了光學加密防偽方法，不易仿造，防偽效果非常好。對于整個包裝市場來說，越是技術先進、工藝制作復雜、制作設備昂貴、掌握該項技術的人就越少，這類技術防偽效果好，防偽期限長，他人難以模防。

一、立體印刷的含義

眾所周知，印刷在包裝領域可以說是無處不在，包裝離不開印刷，立體印刷是現(xiàn)代印刷工藝的一個分支，它把三維立體成像技術與現(xiàn)代印刷工藝表現(xiàn)手法融為一體，立體印刷是平面印刷工藝的提高和補充，為印刷工藝增添了新的內涵和活力。

立體印刷是根據(jù)光學原理，利用光柵板使圖像記憶立體感的一種印刷方法。人們觀察圖像能很自然地產生立體感，這是因為利用兩眼視物時產生了視差的原理，能觀察出三維立體效果。立體電影給人以身臨其境的震撼效果，神奇動感使人身心和視覺同時震動，當人們觀看立體電影時，必須配戴一種立體眼鏡，當人們摘掉眼鏡觀察時，圖像變得重重疊疊。今天討論的光柵就相當于眼鏡，當人的眼睛通過柱面光柵觀察圖像時，必然有一圖像進入左眼，另一圖像進入右眼，通過視覺神經(jīng)的綜合，便看到了有立體感的圖像。不過它不是戴在人的眼睛上，而是粘敷在印刷品的畫面上，當人們觀看印刷畫面時便是立體感了。

立體印刷較平面印刷來說，其核心技術就是光柵技術。光柵是立體印刷形成立體影像的觀景器（看立體電影的觀景器就是立體眼鏡），是立體彩色印刷技術的基礎。

二、光柵的概念和種類及制作方法

光柵是一張由條狀柱面透鏡組成的塑料薄片，光柵是指一種特殊透鏡依照人類視距視覺原理有規(guī)則的排列于透明平面材料上，形成對圖像信息的分割與聚集合成的一種光學元件（特殊透鏡），將這種特殊透鏡有序排列在按立體印刷工藝印制的承印物上而形成的透明材料體。

印刷光柵按特殊透鏡形式分為平面透鏡光柵（又稱狹縫光柵）、柱面透鏡光柵、和球面透鏡光柵三種。目前，立體印刷成像均采用柱面光柵，是當前應用最多的也是最成熟的光柵，是印刷光柵的主流。立體印刷工藝流程同普通彩色膠印的印制工藝基本相同，所不同之處只是在制作原理方面，需要特殊的立體軟件處理，并在后期工序中加有光柵板的制作。其主要工藝流程為：原稿設計→光柵圖像制作→分色制版→CTP曬版→膠版UV印刷→成型。

在整版光柵材料上作為承印物來實現(xiàn)印刷立體圖像的稱為成品光柵。先實現(xiàn)平面光柵圖像的印刷，再對需要進行立體效果的圖像表面實施光柵印刷制作工藝的稱為局部立體印刷工藝。它有別于成品光柵，這種先印圖像，后在圖像表面利用印刷方式來制作的光柵稱為在線光柵。

立體印刷光柵材料以塑料為原料，主要有PET（聚酯）、PP（聚丙烯）、PVC（聚氯乙烯）三種。通常制作光柵板的方法有兩種：一種是熱壓成型（注塑成型）法：光柵板是塑料透鏡的一種，也是人們使用的光學元件的重點，注塑成型是熱塑性光學透鏡加工的重要方法，其實質用一種為光柵板模具與塑料片密合后加熱加壓，使塑料制成凸球面型、柱鏡面光柵條紋；另一種是絲網(wǎng)印刷法：是將透明的UV立體光柵油墨直接在塑料片上網(wǎng)印出光柵條紋，再經(jīng)紫外光照射固化，即可得到光柵板。網(wǎng)印光柵工藝不僅速度快、成本低，而且可以局部印刷光柵條紋，使圖像可以達到局部立體化，可以生產出整幅畫面既有立體圖像又有平面圖像的產品，這是本文介紹的主要對象。

1、網(wǎng)印光柵制作流程和方法

網(wǎng)印光柵就是把光柵上的條紋當做圖文來進行印刷，光柵條紋的圖形見圖1所示。

圖1 光柵板上條紋的結構示意圖

絲網(wǎng)印刷因其特點所致：墨層厚、覆蓋力強，膠印或凸印的墨層厚度僅有幾微米，凹印大多為12μm左右，柔印膜層厚度也只為10μm，通常絲網(wǎng)印刷墨層厚度可達30～100μm，近年來由于厚版膠的誕生，制作網(wǎng)版厚度可達800～1000μm。由于光柵觀景面對厚度的要求特別的高，如200線的細光柵其厚度要在0.3mm，100線的厚度要在0.4mm以上。所以，從形成油墨層的厚度的能力來分析，印刷光柵只有絲網(wǎng)印刷技術應該是在線光柵制作的首選方法。下邊介紹兩種印刷光柵的制作工藝，因為這兩種工藝在技術上都必須依賴于絲網(wǎng)印刷方式來實現(xiàn)厚透明底料在承印材料上涂布或布展。成品光柵只不過是光柵采用的是PET熱注塑，擠流出正面結晶壓模成型工藝技術。而在線光柵（局部立體印刷）的制作只是采用絲網(wǎng)印刷印制透明光柵油墨替代熱注塑工藝而已。兩種工藝誰也沒有擺脫絲網(wǎng)印刷技術，所以，這里稱之網(wǎng)印光柵。

（1）絲網(wǎng)印刷制作在線光柵工藝

絲網(wǎng)印刷制作光柵的工藝路線圖如圖2所示：

圖2 絲網(wǎng)印刷工藝路線示意圖

在線光柵的印制，要求形成光柵的透明油墨膜層厚度大，這就決定了絲網(wǎng)印版本身的過墨量要非常大，過去如此超大的過墨量的絲印版制作是非常困難的。需要兩次絲印制作在線光柵，就是將光柵底面與光柵條紋分兩次印刷完成，然后組成合成立體圖像觀景器。隨著絲網(wǎng)印刷技術和材料的發(fā)展，為了獲得特殊油墨層厚度的要求已經(jīng)非常簡單。

目前厚膜版的制作主要有以下5種方法：

①液體乳劑法：是用液體乳劑在絲網(wǎng)上反復涂布；缺點是花費時間長，涂層厚度不好控制。

②毛細感光膜片法：是把最厚的純感光樹脂毛細膜片粘貼到絲網(wǎng)上，是一種快速制作超厚膜版的方法。優(yōu)點是可按需要增加膜版的厚度，膜版表面平滑，而且很好控制乳劑層；缺點是操作程序較慢。

③厚膜片制作法：制作厚乳劑層最快的方法是使用厚度范圍為100～700μm的膜片。首先選擇一張所需厚度的膜片，裁切尺寸比模版上的圖像尺寸大6～10mm，從膜片的一側撕去塑料保擴膜，將乳劑面朝上，放在一塊平板上（平板與上述所說的貼毛細感光膜片用的平板相同），將絲網(wǎng)的印刷面朝下，放在平板上的膜片上邊；以2份乳劑、1份水的比例調稀液體乳劑，將調稀的液體從膜片的一邊淋上，將膜片表面的乳劑刮平，并覆蓋均勻；刷去多余的乳劑，將網(wǎng)版干燥。待到網(wǎng)版徹底干燥后，再用裝滿未經(jīng)稀釋的液體乳劑的斗式涂布器涂布網(wǎng)版的刮墨面；再次干燥絲網(wǎng)，從膜片上扔掉第二層塑料保護膜，并準備曝光。

④為了滿足絲網(wǎng)印刷市場各個領域對厚版的需求，通利絲印器材有限公司最近推出了Unifilm 3D立體曬版漿。該曬版漿含有55%的固體，在上漿過程中，曬版漿不會滴下，可以一次性連續(xù)上漿直至所需要的厚度（最大可達至1800μm），并能一次性烘干，更加方便快捷。

Unifilm-3D立體曬版漿的主要特點：

A．曝光速度快，與相同厚度的膜版相比，Unifilm-3D的曝光時間比傳統(tǒng)的重氮感光劑曬版膠快10倍。

B．有極高的解像度，在干燥過程中厚度流失減少。

C．持久耐用，與直接曬網(wǎng)菲林比較，可提供極好的網(wǎng)紗附著力。

⑤快速免曬厚版膠。該產品是廣州豐特高級印花原輔料設備廠（臺商）生產的，為丙烯酸經(jīng)改性后的產品，此膠可耐版水及水，無須感光。免曬制版的方法是：首先將要曬的空網(wǎng)版內面放漿的部分用膠紙封起（膠紙可用薄紙刮上臺版膠代替）以免印上去的厚版膠無法保留住，將它放到裝有玻璃平臺的架子上固定?。úＡ娣e為此網(wǎng)版內框略小），再將預先曬好的普通網(wǎng)版拿來做為母版（要做的厚版為正圖、母版為負圖），如同印膠漿重復在一個光柵線條上連續(xù)印上厚版膠直到所要求的厚度為止，撕掉內面所貼膠紙，略干后涂上蘭白油護網(wǎng)，即成為水油兩性均可使用的網(wǎng)版。

（2）絲印制作光柵條紋

絲網(wǎng)印刷光柵條紋與一般的絲印操作基本相同，這里不再重復，僅對略有不同之處，有重點的提出解釋如下：

① 原稿確定：在光柵底片原稿的對應位置，如原稿套拷100線的光柵線條，線寬為0.2553mm。

② 繃網(wǎng)：選擇柯圖泰黃色尼龍絲網(wǎng)200M，與鋁合金框采用氣動繃網(wǎng)機拉緊后膠合?？嚲W(wǎng)是得到性能優(yōu)良網(wǎng)版的重要工序，一般氣動繃拉緊后需靜止4小時以上才能涂膠粘固，并用張力計檢測其是否均勻。絲網(wǎng)張力是影響絲印質量的重要因素之一，繃網(wǎng)張力適當、經(jīng)緯線垂直、網(wǎng)面張力均勻、防止松馳。

③ 涂布感光膠正反面涂布。根據(jù)厚版感光膠的要求進行涂布到設計要求的厚度。

④ 曬版采用抽氣密封，把陽圖底片密合在絲網(wǎng)背部感光膜面上曝光，曝光時間一般在2分30秒～3分10秒，然后用水沖洗、熱風吹干，用封網(wǎng)膠封好沙眼及邊框，貼好標記備用。立體光柵層片一般都是大色塊膜片，其色塊面積要求在對應的光柵圖像面積上向外放大0.5mm。

⑤ 由于光柵印刷過墨量大，印刷壓力要適中，刮板角度控制在65～70°為宜，絲網(wǎng)印版與承印物之間距為2.5～3.0mm，印刷車速控制在1200次/h為宜。

⑥ 由于100線光柵之條紋凸起的厚度只有0.1448mm，一般絲網(wǎng)印刷均可達到這一要求，絲網(wǎng)光柵條紋的透明油墨選擇UV光油即可實觀。近年來由于網(wǎng)印油墨的技術革新，造就了大批新型網(wǎng)印油墨的出現(xiàn)，例如：厚墨層UV油墨。由于光柵條紋要求達到光學性的半柱面體效果，必須有一定的清晰透明度。

⑦ 立體光柵層底片一般都是大塊膜片，其膜塊面積要求在對應的光柵圖像面積上向外放下0.5mm。

⑧ 立體光柵UV油墨：立體光柵UV油墨是在絲印UV油墨系列中選擇UV絲印光油材料基礎上，為了適應在線印刷光柵的特殊需求，而特制的一種油墨。它除了滿足絲印UV油墨要求，還必須滿足立體光柵UV油墨的以下三點要求：

A．超厚度：一般U V絲印油膜厚度在30～60μm，而立體光柵UV油墨要求墨層厚度要達到200～500μm，并應在瞬間UV固化干燥，依靠油墨層堆積來達到需求厚度的形成是不科學的。這里可以根據(jù)松香凸文印刷油墨和發(fā)泡印刷油墨的機理，使圖文會凸出印料平面，具有立體感。但立體印刷油墨不是發(fā)泡油墨，任何可見程度的發(fā)泡都會影響其清晰度及三維效果。

B．可塑性強：這里所指可塑性是指絲印后，未在UV光照射固化定型前，UV墨層只結膜未定型，可接受一定外壓力作用而產生任意變形的特性，這時可模壓成型，這是能否實行在線光柵制作的關鍵。模壓成型后，即可UV光線照射固化定型，其可塑性隨之消失。

C．高度透明性：因為光柵是構成再現(xiàn)立體圖像的觀景器必須是一種光學透鏡元件（如：一副眼鏡），所以，即要有良好的光學表面性又要有極強透明度，否則難以觀察到立體圖像。

立體光柵油墨配方：即在絲印UV上光油墨的基礎上調配，上光油是一種無色透明的油墨，在其中加入一定量的松香粉末（高級透明的），經(jīng)攪拌均勻后即可使用。如：松香40%＋普通上光油18%＋絲印UV上光油42%。由于油墨尚未UV光照固化，此時利用光柵模具熱壓成型，墨中松香粉因受熱因速溶而體積膨脹，在其表面形成一張由條狀柱面鏡組成的透明塑料薄片，具體狀況見圖3所示。

圖3 柱狀條紋光柵板與平面圖像貼合示意圖

⑨光柵板與印刷品復合成型的方法是在印刷品（畫面的印刷如膠版印刷）表面涂上黏合劑后，再與已絲網(wǎng)印制而成的光柵板黏合，同時與印刷品熱壓黏合在一起，黏合后形成的圖形如圖4所示。

圖4 光柵板與平面圖像貼合后觀察其立體圖像的效果圖

圖4所示為最新上市的“五糧醇”系列白酒的新包裝盒，該包裝盒與普通酒盒無太大差別，但它實施了立體印刷技術，彩色印刷的包裝盒外層覆蓋了一層由特殊塑料材料制作的光柵板，從外包裝表面觀看印刷的圖文則呈現(xiàn)立體畫面，由于立體印刷技術難度大，設置這種防偽技術仿制比較困難，所以有較好的防偽效果。

3、絲?。褐谱髟诠鈻磐哥R工藝

首先用絲網(wǎng)印刷工藝來實現(xiàn)一次性制作超厚透明墨層，再用激光雕刻機精確制作光柵膜版，這里要保證光柵精確的厚度和光柵條紋的精確半柱面的光學效果，觀景器保持清晰透明、聚焦準確為目的。

絲印模壓式光柵制作工藝如下：

選料→絲印→熱發(fā)凸→模壓光柵→UV干燥→成品

這種透鏡光柵制作，觀景器效果好壞，主要在于光柵透鏡壓膜板的精度和質量。將光柵制作數(shù)據(jù)信息輸入計算機控制的電子雕刻機，由激光雕刻出凹版，將此版裝在燙金壓痕機組與絲印機相連接，由絲印機負責涂布UV光墨，壓痕機壓出柱鏡光柵條紋。

模壓透鏡光柵工序是在線光柵制作的關鍵，在實際生產中要控制好如下五點：

①絲印墨層厚度的控制；

②模具壓力的調節(jié)與控制；

③熱凸溫度的控制；

④印刷車速與油墨黏度的匹配；

⑤中心線對位要準確。

近年來，隨著立體印刷品制作方法的發(fā)展，UV印刷光柵的方法得到了較快的發(fā)展，該工藝是將立體閱像直接印刷在柱鏡光柵的背面，一次完成立體圖像的再現(xiàn)，此工藝不僅省去了復合工藝，而且立體效果更佳，是立體印刷工藝的發(fā)展方向。光柵板生產廠家的加工工藝的不同，材料配方的不同，冷卻環(huán)境的不同，生產出光柵質量必然存在各種差異圖像的，最終必然影響到所匹配的立體圖像的效果上。

參考資料：

①《防偽印刷與應用》/主編：劉尊忠/副主編：黃敏/姜東升/印刷工業(yè)出版社/2008年1月

②《現(xiàn)代立體印刷工藝學》/主編：田學禮/武漢大學出版社/2007年12月