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我国票据防伪油墨和防伪纸张的发展方向
             北京大学德力科技有限公司总经理  姚瑞刚
一、我国票据防伪的特点
  为了保证我国经济的正常运转,打击这一领域的犯罪活动,普通票据(如税务票据)原有的单一无色和有色荧光防伪已不适应当前票据管理识别要求,需要增加具有高科技、新颖的、复合防伪技术,因此,推出具有现代的票据防伪技术势在必行。
  综合我国票据防伪的技术经验,可以得出票据防伪技术应该具备的特点,可以总结为十二个字:
技术高、成本低、易识别、可仲裁
  我国票据的防伪技术关键,是采用油墨和纸张实现防伪,不仅要求满足一般的大众鉴别的需要,还能符合政府部门监管仲裁作用,通过防伪信息的特殊性、个性,来准确判断真伪。也就是现代防伪的新概念,即一线大众防伪和二线专家防伪相结合,走一条综合防伪技术的道路。
  在票据纸张上实现防伪,是票据防伪的一个发展方向,是从根本上杜绝假票据的最为行之有效的方法之一。
  北京大学智能专用防伪技术是专为国家我国票据研制的专用防伪技术,包括防伪油墨和纸张,具有多功能防伪技术设置、多层次防伪识别,拟在印刷和造纸过程中付之实现的高科技防伪技术,最终得以保证既能在一线实现大众防伪鉴别,也可以在二线利用仪器识别,甚至三线防伪,既智能专家鉴别系统仲裁检测。
  票据智能防伪技术的具体表现形式是在从纸张的防伪,到印刷油墨的多重防伪。例如,在一线使用的技术,温变防伪油墨(可以是手温或者指定变色温度)、防伪彩色纤维纸张、水印纸张、背印复写防伪、日光变色、长短波荧光变色,仅仅在一秒至几秒内,用简便的方法鉴别,并且防伪变化用肉眼观察十分准确明显;对于二线、三线防伪使用的技术,多为机读仲裁、识别系统。例如,多重荧光防伪纤维和油墨,以及红外加密、核加密等高科技含量的防伪技术。
  综上,结合我国各省票据使用防伪技术产品的实际经验,我们进行了长时间的研究,需解决的两大问题:
  第一、大众识别、易于打假
  需解决的问题就是使普通百姓容易识别,用体温或眼睛就可以鉴别真伪,这样就可以使伪票据没有了市场。
  第二、仲裁需要、易于政府管理部门监控
  需解决的问题是于能避免不法分子仿制,具有较高的科技含量,国家管理部门通过一定的手段或仪器鉴别,实现较高的专家防伪的仲裁目的。在纸张和印刷油墨上实现防伪,是目前较为重要的、行之有效的防伪手段。
  北京大学德力科技有限公司以极大的热情、极大的财力投入对票据防伪做了系统、全面的研究。北京大学许多教授、博士投入了大量的精力,针对票据的特点,从票据的防伪纸张、复写防伪功能,以及防伪油墨、防伪纤维、防伪印油、专用智能加密热敏(尤其是手温变色)材料、长短波荧光材料的研究,到政府职能部门需求研究开发的多种防伪技术,已获得了难得的、可系统工程化的、完整的高科技防伪技术。
 
二、拟订我国票据采用的防伪油墨方案
1、我国票据采用的防伪油墨的技术要点
  (1)一线防伪:大众识别技术
  一线防伪(大众识别技术)是指人们将票据在加热(手温31℃或者较高温度45℃)下,以及在太阳光照射下,可以观察到防伪效果的技术,例如,温变防伪油墨和日光变色防伪油墨。
  温变防伪技术是当前较先进的一线大众防伪技术,它识别的方法简便,可逆性强,变化可高达万次以上。通常通过手温(既约31℃)触摸印刷防伪图文,即可看到明显的变色效果,也可选择较高温度(例如,热水杯、烟头等)加热变色。
  (2)二线防伪:一般器械识别
  二线防伪(简单防伪器械识别)是指人们借助一般的防伪工具,将票据在紫外光(365nm)照射下,可以观察到防伪效果的技术,例如,荧光防伪油墨。
  (3)三线防伪:仲裁、管理识别
  三线防伪(专家仲裁识别)是指人们借助专家专用的防伪工具(笔式激光红外鉴别器和短波荧光鉴别器),以及智能鉴别系统,将票据在红外光(980nm)或者短波紫外光(254nm)照射下,可以观察到防伪效果的技术,或者通过智能化计算机“点对点”识别,例如,红外防伪油墨和短波荧光防伪油墨,核能谱防伪技术。
2、我国票据防伪油墨设计方案
 票据印刷内容
 防伪油墨名称
 防伪原理
 适合印刷方式
税务监制章
红外荧光金光红防伪油墨
二线与三线结合
胶印、
凸印
隐形“税务监制”文字
长短波荧光红外防伪油墨
二线与三线结合
温变防伪标识
温变荧光红外防伪油墨
一线与二线、三线结合
日光防伪标识
日光变色荧光防伪油墨
一线与二线、三线结合
票据序号
打号红外荧光金光红防伪油墨
二线与三线结合
 
 
三、拟订我国票据采用的防伪纸张方案
1、拟订我国票据采用的防伪纸张的技术要点
  (1)一线防伪:大众识别技术
  在防伪纸张中,一线防伪(大众识别技术)是指人们直接观察防伪纸张中具有彩色防伪纤维,并且识别时,能发现真彩纤纸张的纤维分散具有无规则性和有层次的,假的是重复和无层次的;真彩纤纸张的纤维可用针(如办公用“大头针”)将纸张的彩色纤维挑出,防伪效果极佳,可有效的防止利用印刷方法假冒的彩纤纸张。
  彩色纤维防伪技术是当前较先进的一线大众防伪技术,它识别的方法简便,颜色变化性强。
  (2)二线防伪:一般器械识别
  二线防伪(简单防伪器械识别)是指人们借助一般的防伪工具,将票据在紫外光(365nm)照射下,可以观察到无色荧光纤维的防伪效果,例如,荧光红、蓝、黄、绿防伪纤维。
  (3)三线防伪:仲裁、管理识别
  二线防伪(专家仲裁识别)是指人们借助专家专用的防伪工具(笔式激光红外鉴别器和短波荧光鉴别器)或者综合防伪识别器械,将票据在红外光(980nm)或者短波紫外光(254nm)照射下,或者在特种鉴别器械,可以观察到纸张中防伪纤维的防伪效果,例如,红外防伪油墨和短波荧光防伪油墨,以及光谱和能谱防伪技术。
2、我国票据防伪纸张设计方案
票据纸张防伪层次
防伪纤维名称
防伪原理
一线防伪
彩色纤维,专色纤维
肉眼直接观察,可以用针挑出
二线防伪
无色荧光纤维、温变纤维
使用仪器或者加热观察
三线防伪
温变荧光红外复合防伪纤维、智能机读防伪纤维
结合肉眼、仪器、计算机等手段综合鉴别
 
四、“红外防伪材料和油墨”的技术介绍
  红外防伪技术是目前最为先进的、可应用于票据的专家识别技术之一。
  我国许多防伪研究小组是最早从事各种防伪材料,既稀土有机、无机、络合物发光粉末材料、防伪油墨、防伪印油等科研与生产的专业研究单位。目前,已成功研制并开发出红外防伪发光材料、红外防伪油墨、防伪印油等,同时这一发明已审报国家发明专利(专利号03109638.7)。特别是红外防伪激光鉴别器开发成功,有力地推动了红外防伪技术的高速发展,红外防伪油墨产品能广泛地应用于各种方式(胶印、凸印、凹印、丝印等)的防伪印刷。红外防伪鉴别器具有结构简单、响应灵敏、使用寿命长、安全性能好、应用范围广等特点。
  红外发光材料属于无机稀土发光材料,是在红外光照射下,发出刺眼的、鲜艳的绿、红二种颜色的可见光,该红外材料主要工作波段在780nm-1200nm。该类发光材料优点为:正常日光下,具有极白的外观,极易细化颗粒。
    目前,我国自行生产的红外发光材料,制造方法复杂,技术难度大,由于它物理稳定性极好,是制作防伪产品的特种原料,尤其是制造红外防伪油墨、防伪印油和防伪涂料的理想防伪颜料,并且优于国外的同类产品。
 
五、“温变防伪材料和油墨”的技术介绍
1、“温变防伪材料”是采用稀土元素合成的新型化合物及其变色原理
    由于我国稀土资源丰富,其应用十分普遍,例如,三基色荧光粉,特种合金、永磁性材料,近年来,又发明了一类稀土热敏变色化合物。这类化合物变色原理是以稀有稀土金属中心离子为变色体,通过有机络合配体的受热能量传递,进行从有色到无色,有色到有色的构象转变,由于该“稀土络合物”不同受热程度影响不同的构象,将会出现不同颜色甚至无色,所以是不可多得的防伪材料。
2、变色温度和变色颜色的精细控制
    由于变色中心稀土元素有近十几种可供选择能产生较多的颜色选择,特别好的变化颜色,依次为:红、黑、绿、蓝、黄等。另外,通过选择变色配体的有机化学结构,特别是化学分子链长短控制分子构象的受热激发后的构象变化可以准确控制化学构象的转变温度,从而可以选择“稀土络合物”的变色温度(例如,可在不同的气候季节,选择不同的变色温度),这样,就为防伪材料应用在“票据”中,为大众识别了提供方便。
  目前,可选择的温度区间为:10—60℃,手温为28—31℃。
3、“微胶囊” 高新技术是防伪技术的关键
  由于手温变色材料是十分活泼的化学品,放置使用老化问题,如果不进行任何处理就会在短时间(如10—50天)出现,退色或者颜色变化不明显等现象。为此,北京大学德力科技有限公司采用了先进的“微胶囊”纳米技术,该技术是用聚丙稀酸树脂高分子结构,形成纳米级的“微胶囊”包覆微粒将变色体“稀土络合物”团团包覆,加以保护使得变色体不受外界紫外光线、红外光线、氧化的侵害,使得“变色体”具有较好的抗老化性能,以及超过万次以上的可逆变色效果。
    综上,税票专用手温变色油墨,可以选择的条件灵活(见表)具有非常好的印刷适应性,以及多样的颜色选择,由于我们具有十年以上的防伪材料和油墨科研生产的一体化经验,具有较强的竞争力,愿为我国票据防伪事业做出巨大贡献。
手温变色油墨颜色和温度选择表
  颜  色
  温   度
红、黑、绿等变为无色或者黄色。
10—60℃,手温为28—31℃
 
六、我国票据可采用的防伪油墨
 1、手温、热敏防伪油墨
  温变防伪技术是当前较先进的一线大众防伪技术,它识别的方法简便,可逆性强,变化可高达万次以上。通常通过手温(既约31℃)触摸印刷防伪图文,即可看到明显的变色效果,也可选择较高温度(例如,热水杯、烟头等)加热变色,如下表1。
表1  各种温变防伪油墨技术条件
变色效果
手温变色
可选变色温度
适合印刷方式
绿→无色(或者有色)
31℃
45℃、60℃
 
胶印(既平印)、凸印、丝印、凹印
红→无色(或者有色)
31℃
45℃、60℃
黑→无色(或者有色)
31℃
45℃、60℃
蓝→无色(或者有色)
31℃
45℃、60℃
2、其它各种使用于票据防伪的特种油墨
表2使用于票据防伪的特种油墨
序号
防伪油墨名称
防伪原理
适合印刷方式
1
长波、短波荧光防伪油墨
在紫外光照射下显现鲜艳的颜色
胶印(既平印)、凸印、丝印、凹印
2
红外防伪油墨
在红外光照射下显现鲜艳的颜色
3
日光变色防伪油墨
在太阳光照射下显现各种颜色
  长短波荧光防伪技术是目前世界上采用的、先进的防伪技术之一。其鉴别仪器也较普及,尤其是短波防伪技术具有较高的技术含量和较复杂化学合成过程和难度,另外,它的鉴别仪器也比较专用,是现今较为先进的防伪技术。
  采用长波、短波荧光防伪技术印制或盖印的图文,在长波(365纳米)紫外光照射下多显现鲜艳的特定颜色(多为红色、兰色)方式,在短波(254纳米)多为特定黄色、绿色等。
  另外,红外、日光防伪材料和防伪油墨技术也是现代防伪的发展趋势。
  以上所列各项技术,均有较好的相容性,可以选择多项综合防伪技术于一种防伪油墨。
 
七、我国票据参考样品
●深圳地税票据样张
深圳地税票据防伪油墨技术说明:
(一)45℃温变兰变无色红外荧光防伪油墨
  1、“税务监制章”、“票据铅字打号”防伪标识技术特点:
  荧光防伪技术:当印刷图文在紫外光照射下,“税务监制章” 和“票据铅字打号”显示出由鲜艳的橘黄色荧光。
红外防伪技术:当印刷图文在红外光(980nm)照射下,“税务监制章” 和“票据铅字打号”显示出鲜艳的黄色红外激发光。
   2、“温变防伪标识”技术特点:
  温变防伪技术:当印刷图文加热(45-50℃)时,温变防伪标识外框,由原来的兰色变化为无色,温变防伪标识内部,由原来的紫色变化为红色。
  荧光防伪技术:当印刷图文在紫外光照射下,温变防伪标识外框,显示出鲜艳的兰绿色荧光,温变防伪标识内部,由原来的紫色变化为红色荧光。
  红外防伪技术:当印刷图文在红外光(980nm)照射下,温变防伪标识外框和内部,显示出鲜艳的绿色红外激发光。
  3、用该类油墨的关键点:
该油墨易于产生氧化老化退色、变色迟钝、变色次数减少等问题。解决的技术关键为:对变色体实施微胶囊化,采取保护措施,避免变色体直接与空气接触,如果不保护,抗老化性质将变坏。
●山东地税票据样张
山东省地方税务局票据防伪油墨技术说明:
(一)手温变色防伪油墨
  技术特点:用手触摸印刷图文,由于手温(27-30℃)的加热,可使原来的绿色变化为黄色或者无色。
  使用该类油墨的关键点:该油墨易于产生氧化老化退色、变色迟钝、变色次数减少等问题。解决的技术关键为:对变色体实施微胶囊化,采取保护措施,避免变色体直接与空气接触,如果不保护,抗老化性质将变坏。
(二)红外激发防伪油墨
    该技术北京大学姚瑞刚博士已申请国家专利(专利申请号:03109638.7,全文见附件)。
  技术特点:在980纳米红外激光照射下,印刷的图文显示出鲜艳的绿光。
  使用该类油墨的关键点:耐氧化老化性能良好。具有良好的检测手段,北京大学现在能生产手持式“红外防伪油墨专用激光鉴别器”。
 
八、防伪油墨的报价原则
  票据防伪油墨报价原则:在政府管理指导下定价。
附件
一、北大德力科技有限公司简介
  北大德力科技有限公司是原北京大学德力科化学公司,注册资金3000万元,依托技术雄厚的北京大学化学学院,是专业研制防伪产品的高新技术企业,研究防伪技术已有十几年的历史。该公司是中国防伪技术协会和中国防伪行业协会会员。公司拥有一支由院士、教授、博士组成的队伍。公司总经理姚瑞刚博士,从八十年代(攻读博士学位时候)就开始进行防伪材料的研究,是全国防伪标准化技术委员会委员、《中国防伪》杂志编委和全国防伪技术专家评委会委员。
  北大德力公司在开发新一代防伪产品上具有极强的科研能力,在与国家政府部门合作中,已成功地在中国海关总署、国家邮政总局、解放军总后勤部、公安部、山西税务财政、广东财政等部门运用了先进的防伪技术。
  北大德力公司是专业研制防伪印刷油墨、防伪纸张、印油产品的高新技术企业,具有票证、烟洒包装防伪油墨、防伪印油、荧光粉、热敏(手温变色)变色和日光照变色材料等系列防伪产品,特别是最新推出的智能防伪技术和烟酒包装新型防伪油墨,已具有国际领先水平,是目前防伪市场上不可多得的防伪技术。我们研制的多项已获国家专利证书、高新技术产品证书,国家教委科学技术一等奖、中国人民解放军总后勤部军需产品防伪技术的研究与应用科技进步奖、第五届国际包装技术展览会金奖。并通过国家技术监督局防伪产品质量检测。
北京大学智能防伪技术介绍
  智能防伪技术成果主要分二个部分:
1、智能防伪材料
  北京大学化学学院历经数十年的研究,开发成功的特种防伪保密复合物,与北京大学院士、博士、教授的发明专利,合成的性能优良的稀土荧光化合物、热敏变色化合物、红外激发材料、日光激发材料作为主要防伪原材料相结合加工制备。同时开发出系列新型系列红外加密、核加密(为智能识别并配有系列高级加密码)的智能防伪产品。
2、智能防伪鉴别仪
  智能鉴别仪可对特定的加密物质进行鉴别,即通过计算机专用接口、插板、软件程序,来控制检测仪器窗口光敏原器件探测信号,进行复杂的逻辑光谱数字处理,实现通过专用智能防伪鉴别仪来定性、定量、信号报警唯一性的检测。即根据客户需要,采用北京大学提供的特种化合物(其稳定性可在50年以上)和智能防伪鉴别仪,来表征具有唯一性及强的、可信号报警的防伪纸张、印刷产品。
3、北京大学智能防伪技术特点
  北京大学智能防伪技术工程首期成果已申请专利,技术特点如下:
   【1】唯一性:采用可能谱表征的、可控制选择的高科技防伪新材料;根据需要,提供专用的智能防伪鉴别仪,来表征具有唯一性极强的、点对点检测的智能防伪产品;
   【2】复杂性:该技术采用的材料成分多,生产设备多、投入大,加工工艺复杂难度大;
   【3】技术含量高:该技术集多学科、多领域于一身,属国内外首创;
   【4】直观性:可直接从计算机屏幕看到结果;
   【5】专用性:由于采用计算机识别,变化性极强,每一个鉴别终端都有防伪产品和机器的加密码,只有同时知道被检标识或印鉴密码时,才能使用专用检测仪器鉴别。
  【6】网络可传递性:对于特殊的,可通过计算机网络与国家税务总局的专家系统终端进行传递,由专家进行仲裁的处理。
  【7】可变性:由于智能加密物质和加密码具有复杂的可变性,整个防伪加密体系可以实现较强的、变化的防伪功能。
4、智能防伪鉴别仪使用特点
  l 快速、无损、直观        l 测量准确、无误
   l 结果网络可传递          l 性能稳定可靠
   l 良好的软件操作系统      l 操作简单
   l 适应各种形状、大小的印刷或印章图文
三、北京大学德力科技有限公司研制应用防伪技术实例
1、政府部门采用北京大学防伪技术实例:
(a)国家海关监管车辆单证防伪油墨
  为了加强打击走私力度,从99年起特别增加了一些单证的防伪手段,采用机器识别防伪技术、特种防伪荧光技术。
(b)国家邮政局邮政储蓄存折防伪油墨
  采用防伪技术为长短波荧光防伪油墨技术和防涂改油墨技术
(c)中国人民解放军装备防伪印章技术
  主要采用特种荧光防伪印油技术
(d)公安部装备防伪印章技术
  主要采用特种荧光防伪印油技术
(e) 国家教育部教师资格证书防伪油墨
  采用防伪技术为荧光防伪油墨技术
(f)国家烟草专卖品准运证
  采用防伪技术为水性防涂改防伪油墨技术
(h)国家医药管理局许可证
  采用防伪技术为长短波荧光防伪油墨技术
(i)广东省财政票据
  采用防伪技术为防伪纤维防伪纸张技术
(j)山西省我国票据
  采用防伪技术为手温变黑防伪油墨和荧光防伪油墨技术
(k) 山东省财政票据
  采用防伪技术为荧光防伪油墨技术
(l) 湖南省财政票据
  采用防伪技术为长短波荧光防伪油墨、防涂改荧光防伪油墨技术
(m) 四川省绵阳我国票据
  采用防伪技术为温变防伪油墨技术
(n) 宁夏我国票据
  采用防伪技术为温变防伪油墨技术
(o) 四川省财政票据
  采用防伪技术为荧光防伪油墨技术
(p) 深圳地税票据
  采用防伪技术为红外、温变、荧光防伪油墨、彩色纤维纸张防伪技术
2、社会部门采用北京大学防伪技术实例
  (a)北京二锅头酒、剑南春酒、孔夫家酒:采用防伪技术为荧光防伪油墨技术
  (b)三九集团检验印章防伪技术:主要采用特种荧光防伪印油技术
  (c)黄果树集团西牛王香烟、祁东卷烟厂湘莲烟、蚌埠卷烟厂黄山烟、阜阳卷烟厂钟鼎烟、襄樊卷烟厂金蝶烟等:采用防伪技术为热敏、荧光防伪油墨技术
  (d)昆明卷烟厂“云烟”和“香格里拉烟”,上海卷烟厂“熊猫烟”采用红外防伪技
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