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鐳射膜及鐳射防偽膜的工藝介紹
發布日期:2018-02-06 14:00   編輯:admin   閱讀次數:  
 普通激光全息膜及防偽包裝薄膜的基本生產工藝:
激光全息防偽技術作為當前重要的公眾防偽手段,兼有防偽和裝飾雙重功能,在軟包裝上應用十分廣泛。同時,我們也看到傳統的激光全息防偽理念,隨著技術的進步不斷被完善和提升,而每一次技術進步都會派生出相應的獨特製膜工藝。
我公司主要介紹普通激光全息防偽包裝薄膜的基本生產工藝,而其它特種防偽膜的製膜工藝則是在此基礎上,增加或改進某道工序而形成。防偽用薄膜的種類根據目前的應用現狀,防偽用薄膜按用途分,大致可以分為三大類:
(1)包裝用膜:作為包裝原材料(基材)用於生產防偽包裝,如激光全息透明膜、激光全息鍍鋁膜、激光全息鍍鋁透射膜、激光全息透明介質膜、激光全息熒光膜;
(2)裝飾用膜:作為以紙、複合材料等基材的包裝用輔料,如激光全息燙金膜、激光全息轉移膜;
(3)標識用膜:用於製作防偽標識的專用膜,如原子核加密膜、光學幹涉變色膜、光學回反膜、揭顯鏤空膜、核微孔膜等等。
下麵比較了這三類全息膜的基本特點:防偽方式防偽力度生產成本生產工藝適用範圍包裝用膜整體中等低簡單軟包裝複合用膜綜合中等軟包裝、紙包裝標識用膜局部高高複雜各類產品及其包裝無論全息圖在應用上用何種形式來表現,全息圖在薄膜上的轉移複製工藝基本相同或大同小異。激光全息防偽膜生產工藝激光模壓全息術在生產工藝上與傳統印刷術類似,其主要工序有圖案設計、全息製版、電鑄鎳版、模壓複製等。
全息防偽產品生產工藝流程:
1.全息製版照相製版照相製版有兩個步驟:①圖案設計:先利用高分辨率掃描儀完成圖形的輸人或直接在計算機上獲得圖形圖像,再利用計算機完成該圖形圖像的修改、編輯、分版(為使圖形的不同區域具有不同的彩色與層次,需要將一個完整的圖形拆開,以便在全息拍攝中進行色彩編碼)、擴版或拚版(將單個圖形均勻排列以充滿整個有效版麵)等操作,從而得到滿足要求的圖形。最後用激光打印機輸出,得到分圖墨稿(每一幅隻含圖形的一部分,合在一起才是一幅完整圖形)。②照相製版:分普通照相製版和全息照相製版。普通照相製版的任務是從分圖墨稿獲得實際尺寸的陰、陽圖軟片或幹版(掩膜版),作為全息拍照的對象,同時還可獲得定位板(使分圖最終能夠精確還原的定位參照物)。全息照相製版首先是獲得一主全息圖,主全息圖通常是一個透射式全息圖。將主全息圖再現的實像用光刻膠版進行全息記錄,就得到一張光刻膠版全息圖(母全息圖)。這就是所謂二步法全息記錄。全息照相的基本原理是:氦氖激光器發出的一束激光被分成兩束。一束直接照在全息幹版上,稱作參考光;另一束用來照亮被攝物體,並在物體表麵被散射,稱作物光。參考光與物光在空間相遇,形成穩定的幹涉場。全息幹版置於幹涉場內,曝光後就記錄下了幹涉場。經類似普通照相術的顯影處理,便完成了全息圖的拍攝。全息幹版所記錄的幹涉場是由一條條幹涉條紋組成的。這種幹涉條紋非常細,一毫米裏麵可以有上千條,甚至幾千條。其形態和宏觀上的水波紋非常相似,具有浮雕感。再現光照在幹涉條紋上會發生衍射,其結果便形成了色彩斑斕的全息圖。受光強、位置、角度等物理的和環境的因素影響,全息照相可重複性差,即便是同一個人也極難拍攝兩張完全相同的全息照片。
全息防偽功能就是源自全息圖的這一特性。光刻製版法流行的點陣全息圖是利用光刻機將計算機生成的圖形/直接刻製在光刻膠版上,在光刻膠版上曝光的衍射光柵點形成浮雕全息圖,從而省去了全息照相的環節。點陣全息圖是由成千上萬個細小的光柵點所組成,每一衍射光柵點的條紋間隔和方向都按設計要求由計算機來控製,利用計算機圖形圖像處理和仿真技術可製造各種奇特效果的全息圖,甚至彩色全息圖,因而大大簡化了製版工藝過程,提高了製版的靈活性和生產效率。由於其工作方式與印刷的印前製版係統極為相似,全息光刻係統又叫做數碼全息製版係統。其核心部件包括X-Y精密移動平台、可編程微步進控製器和光刻軟件等。數碼全息製版係統操作簡便,降低了技術應用的門檻,推動了全息技術的應用。但由於全息圖的生成具有可重複性,技術簡單的點陣全息防偽標識也就容易被仿製。因此,點陣全息應該與照相全息以及全息加密、全息縮微等技術結合起來,製作技術含量更高、仿製難度更大的全息版,才能真正起到防偽作用。
2、電鑄鎳版製得一張帶有全息圖的幹版後,首先要對全息幹版表麵進行敏化,利用化學噴鍍法在光刻膠版表麵生成一薄層銀表麵,使光刻膠版導電。將導電化的光刻膠版作為陰極,置於電鑄槽內在銀表麵電鑄鎳。當鎳層達到一定厚度之後,將其從槽液中取出,並與幹版分離。用氫氧化鈉把鎳版上的殘餘感光層洗淨後,幹版被破壞,取而代之的是金屬鎳版,稱之為銀麵鎳版。為了防止在後續工藝中銀麵鎳版被破壞,以至於前功盡棄,需要預留更多的母版。通過銀麵鎳版鑄出的母版稱為祖母版,通過祖母版鑄出的母版稱為母親版。模壓版是通過母親版鑄出的。母版的厚度一般為0.1~0.2μm,模壓版的厚度一般為500μm左右。由全息幹版鑄出的模壓版較小,約為300mm×250mm。為適應寬幅模壓機的要求,還需要利用熱模壓原理在拚版機(亦稱組版機)上,以平壓平方式由最小單元圖案獲得所需尺寸的塑料全息幹版,重複上述電鑄過程以獲得寬幅模壓機所使用的模壓工作版。電鑄溶液是氨基磺酸鎳體係。該體係所鑄鎳版具有應力小,硬度大,柔性好等特點,可以滿足後續工藝對鎳版的特殊要求。
電鑄槽有兩種,一種是軟槽,供鑄母版用,另一種是硬槽,供鑄模壓版用。硬槽的成分和軟槽基本相同,隻是糖精鈉的質量濃度要高一些。顧名思義,軟槽和硬槽的區別主要是鎳版的硬度不同。母版不直接用於模壓,所以對硬度要求不高。全息模壓工作版的性能優劣直接影響全息膜的生產質量。在電鑄過程中必須對電鑄液組分的含量和電鑄參數進行監視和調整,以確保在最優化的工藝條件下生產出理想的全息模壓工作版。電鑄參數可由電鑄機自動設定和控製,電鑄液組分含量可通過測量其比重值進行分析得知或通過試鑄樣條後進行分析檢測得知。若出現影響模版質量的變化情況,須立即進行調整。具體調整工藝規範如下:
(1) 隨著鎳含量的增加而降低;隨著溫度的上升而提高;隨著pH值的增大而提高;隨著電流密度的增大而降低。
(2)模版硬度 隨著鎳和氯化物含量的增加而降低;隨著溫度的上升而降低;隨著pH值的增大而提高;適量添加硬度劑可提高模板硬度。
(3)模版韌性 隨著鎳和氯化物含量的增加而增加;隨著pH值的增大而降低;隨著電流密度的增大而增加。
(4)模版內應力 隨著氯化物含量的增加而增大;隨著溫度的上升而減小;隨著電流密度的增大而增大。
此外,還應注意定期過濾電鑄液、清除各種雜質,盡量避免模版表麵出現針孔、厚薄不均等故障。
3.全息模壓熱模壓法模壓複製是形成模壓全息圖的最後一道工序,熱模壓的工藝過程是:
將全息工作版以粘貼或夾版方式安裝在模壓機上,加到一定的溫度,以一定的壓力在熱塑性薄膜材上壓印,將全息模版上的精細浮雕條紋轉印到薄膜表麵,待冷卻定型和分離之後,薄膜材料表麵就形成了與全息模版相同的反向條紋,即複製出的模壓全息圖。
模壓複製有三種基本的加工方式:平壓平、圓壓平和圓壓圓。其中圓壓圓式模壓機因其全息版使用壽命長、生產幅麵大、生產效率高,適合大批量生產,應用也最為普遍。1-給料輥2-薄膜3-預熱輥4-橡膠壓印輥5-印版輥6-冷卻輥7-收料輥圖2全息模壓機工作原理示意圖因這種模壓機其壓印輥是在鋼製輥筒表麵包覆矽橡膠等材料. 
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