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光變油墨檢測

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發(fā)布時間：2025-03-10 15:17:11 更新時間：2025-03-09 15:17:35

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作者：中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心

光變油墨（Optically Variable Ink, OVI）是一種具有隨觀察角度變化而呈現(xiàn)不同顏色或光學效果的防偽材料，廣泛應(yīng)用于鈔票、護照、高端包裝等場景。其檢測需圍繞 光學性能、色差、附著力、耐久性 等核心指標展開，結(jié)合國際標準（如ISO 18314、ISO 13655）及行業(yè)規(guī)范（如各國央行防偽技術(shù)標準）。以下是系統(tǒng)化的檢測方案與操作指南：

一、核心檢測項目與標準

1. 光學變色性能

色相位移（Hue Shift）
- 檢測方法：多角度分光光度計（如X-Rite MA-T12）測量15°、45°、75°入射角下的色坐標（CIE Lab*），計算色差（ΔE）。
- 標準：
  - ISO 13655：ΔE≥5.0（角度變化時，肉眼可辨差異）。
  - 各國央行標準：如歐元OVI色差ΔE≥8.0（特定光源下）。
動態(tài)色域范圍：
- 從正視角到側(cè)視角，色相跨度≥120°（如綠→藍→紫）。

2. 色差與一致性

批次色差控制（ISO 12647-2）：
- 同批次印刷品ΔE≤1.5（D50光源，45°/0°幾何條件）。
同版同色差：多枚樣品間ΔE≤0.8（確保防偽一致性）。

3. 物理化學性能

附著力（ASTM D3359）：
- 劃格法測試（1mm間距），油墨脫落面積≤5%（等級≥4B）。
耐磨性（GB/T 7706）：
- 橡皮擦摩擦100次（壓力1kg），色差ΔE≤2.0。
耐候性（ISO 4892）：
- 氙燈老化500小時（輻照度0.55W/m²），色差ΔE≤3.0。

4. 防偽特征驗證

紅外/紫外響應(yīng)：
- 紅外吸收峰（如OVI在780nm處特征吸收）與紫外熒光（如藍光激發(fā)下顯示紅色）。
磁性特征（可選）：
- 磁性油墨需檢測磁信號強度（如磁通量≥5mT）。

二、檢測設(shè)備與工具

檢測項目	設(shè)備/工具	關(guān)鍵參數(shù)
多角度色差分析	X-Rite MA-T12多角度分光光度儀	光源D65，角度15°/45°/75°
耐磨性測試	摩擦試驗機（Sutherland Rub Tester）	摩擦頭壓力1kg，行程30cm
紅外光譜分析	FTIR光譜儀（Nicolet iS50）	分辨率4cm?¹，波長范圍4000-400cm?¹
紫外熒光檢測	UV燈箱（365nm/254nm）	功率≥8W，均勻度≥90%

三、檢測流程示例（以鈔票O(jiān)VI檢測為例）

樣品制備：
- 選取印刷成品（如歐元20元面值），裁剪含OVI區(qū)域（尺寸≥2cm×2cm）。
光學變色測試：
- 多角度分光光度計測量15°（綠）、45°（藍）、75°（紫）下的Lab*值，計算ΔE。
耐磨性驗證：
- 橡皮擦摩擦100次，復測色差，確保ΔE≤2.0。
紅外特征分析：
- FTIR檢測780nm吸收峰，確認OVI成分（如銦錫氧化物基變色材料）。

四、國際與行業(yè)標準參考

檢測項目	國際標準	行業(yè)規(guī)范	典型合格指標
色相位移	ISO 13655	ECB防偽標準	ΔE≥8.0（歐元OVI）
附著力	ASTM D3359	中國GB/T 13217	劃格等級≥4B
耐候性	ISO 4892-2	美聯(lián)儲存鈔標準	ΔE≤3.0（500h氙燈老化）
紅外特征	ISO 17321	各國央行技術(shù)規(guī)范	780nm吸收峰強度≥0.8AU

五、常見問題與解決方案

問題	原因分析	改進措施
色差不明顯（ΔE＜5）	油墨配方比例偏差或印刷壓力不足	調(diào)整納米顏料濃度（如增加SiO?包覆層厚度），優(yōu)化印刷壓力（如增至3bar）
耐磨性差	樹脂基材附著力不足或固化不徹底	更換高附著力樹脂（如聚氨酯改性丙烯酸），延長UV固化時間（≥5s）
紅外特征缺失	功能材料未添加或分散不均	確保添加紅外吸收劑（如銅酞菁），加強油墨分散工藝（砂磨至粒徑≤200nm）
批次色差波動	印刷環(huán)境溫濕度失控或油墨批次差異	控制車間溫濕度（23±2℃，50±5%RH），建立油墨批次追溯體系

六、應(yīng)用與質(zhì)控建議

生產(chǎn)管控：
- 在線檢測：集成多角度色差儀（如X-Rite Inline）實時監(jiān)控印刷色差。
- 配方管理：嚴格記錄納米顏料（如TiO?/SiO?核殼結(jié)構(gòu)）與樹脂配比。
防偽設(shè)計優(yōu)化：
- 多特征疊加：OVI+微文字+全息燙印，提升防偽層級。
- 動態(tài)效果：設(shè)計漸變圖案（如從中心向外擴散的色帶），增強視覺沖擊。
用戶驗證指導：
- 公眾識別：標注“傾斜觀察顏色變化”提示，搭配紫外燈簡易檢測。

通過系統(tǒng)化檢測與工藝優(yōu)化，光變油墨可保障防偽性能與視覺效果。建議生產(chǎn)企業(yè)通過 ISO 14298（安全印刷管理）認證，用戶采購時查驗 第三方檢測報告（如UL或出具），并建立 失效樣品庫 用于比對分析。研發(fā)端可探索新型材料（如光子晶體結(jié)構(gòu)OVI），進一步提升變色靈敏度與耐久性。