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防伪印刷的最高境界——钞票防伪技术

《广东印刷》2010年第4期 文/夏希鼎 更新日期:2012-04-25

钞票在经济流通环节起着重要作用,人们日常生活离不开钞票。钞票的质量逐步提高,钞票的防伪手段也日新月异。钞票使用的防伪技术在一定程度也反映一个国家防伪技术发展的先进程度。

以我国为例,伪造钞票从来没有淡出我们的视线,HD90假钞有一段时间闹得人心惶惶。那是我们的第五版人民币真的可以被不法分子伪造了吗?我认为那是不可能的事情,如果仔细辨认HD90假钞,还是可以很容易发现其破绽的。

1.纸张防伪

首先从钞纸上来讲,不法分子是拿不到国家严控的专用纸的。印钞纸由国家专门制造,具有坚韧、耐磨力强、挺度好、不起毛、不断裂,水洗不变形等特点。一般钞纸由棉麻等原料经高温蒸煮后制成,有些国家还会在钞纸中加入本国特有产物达到防伪的目的,例如日本在纸浆中加入三桠皮浆。

除了纸张本身的质感区别于普通纸,在印钞纸中还分布着一部分彩色荧光纤维。人民币1999年版的纸币中随机分布着红蓝两色荧光纤维,在紫外光的照射下清晰可见。美国、加拿大钞纸中也应用此技术,从1885年版起,美钞纸张中加入了红、蓝彩色纤维丝,从1885年版到1928年版美钞的红、蓝彩色纤维是采用定向施放的,即红、蓝纤维丝分布在钞票的正中间,由上至下形成两条狭长条带。1928年版及以后各版中的红、蓝彩色纤维丝则随机分布在整张钞票中。

如果说红蓝彩色纤维还需要借助紫外光才能观察到,那么钞纸上的水印则只需透光就可肉眼观察到。水印是在抄纸过程中经水印辊压轧而形成的固定图案,由于纸张水印区纤维分布疏密不同,透光观察,就能看到明暗不同,立体感强的图案。根据水印在纸张上位置不同,可分为满版水印和固定水印。例如第四版人民币一元券就是满版水印,80、90版为满版古币,96版为满版五角星(一大四小五角星),而像我们使用的十元、二十元、伍拾元和百元则是固定水印。固定水印相比满版水印来讲,制作难度要大,因为固定水印在纸张上有精确定位。水印除了位置不同以外,其制作水平也有很大差异。日本的水印技术大约从上世纪五十年代起就有较深的研究,到现在也没人可比,工艺很是精湛。

安全线也是钞纸上的一个重要防伪要素。安全线是在纸张的特定位置包埋入特制的金属线或不同颜色的聚酯类塑料线、缩微印刷线或荧光线。对光观察时可见到有一条完整的或断续(开窗)的线埋藏于纸基中。线的形状一般为直线,也可作成波浪型、锯齿型等。开窗式安全线断续的暴露于纸面,用复印机复印时,暴露的金属线被复印成断续的黑线,故不能复制。安全线可设计成各种颜色,也可双色间隔的同处一条线上,线上还可有缩微文字。如美元是全埋式安全线,该安全线是一种叫麦拉的聚酯材料,在紫外光照射下,不同面额的安全线呈现不同的色彩,而且在安全线上还缩印了英文和数字的币值。人民币的安全线是开窗式的,开窗部分安全线上印有全息币值,如¥50和RMB100。

2.油墨的防伪

钞票印刷中用了大量的特殊油墨进行防伪。我们常见的一种为干涉型光变油墨,该油墨具有金属的效果和珍珠般的光泽,油墨色块印在纸上通常呈一对颜色,如绿-蓝、青-绿、品红-绿等,如果将油墨印迹倾斜到一定角度,对光观察时,所印部分可以从一种颜色向另一种颜色转变。该油墨的防伪非常容易识别,而且由于它具有动态变化效果,所以无法使用高清复印机、彩色扫描仪等设备来复制。加上该油墨制造时工艺复杂,技术专业,设备投资昂贵,可仿造性低,所以有多种钞票使用了这种变色油墨。如,100元人民币左下角100字样,正面看呈现绿色,侧面看为蓝色;50美元50字样,正面看为金色,侧面看为绿色;法国法郎上变色墨印的色块正面看为绿色,侧面看为蓝色。

另外一种防伪油墨为无色荧光油墨。一般情况下可能不大注意,但在紫外光下就会呈现炫丽的色彩。如人民币左上侧紫外光下显现矩形“100/50/20/10/5”字样,发出强亮桔黄色荧光。有些假钞在紫外光下也会有荧光字样显现,但颜色深度和荧光强度有较大差距,色泽暗淡。

还有一种油墨看着颜色不鲜艳,但用仪器检测有磁反应,有的验钞机根据这一原理设计制造。人民币左下角双色冠号中的横号码就是用磁性油墨印刷。美元正面凹印油墨带有磁性,用磁性检测仪可检测出磁性。

目前有一种油墨在人民币印刷中没有用过,但在欧元、港币、日元、加元等钞票中有应用,那就是珠光墨防伪。珠光油墨是默克公司的专利,该油墨有珍珠般的光泽,闪光效果富丽堂皇。而且这种油墨有干涉色和透射色,颜色鲜艳多变。珠光油墨的颜料是由云母上包覆金属氧化物形成的,金属氧化物的种类和包覆厚度决定珠光颜料的色彩。用白色的二氧化钛包裹云母,包裹层的厚度为60微米时,颜料的干涉色为银白色,透射色为无色,厚度为90微米时,颜料的干涉色为金色,投射色为紫色等等。

3.印刷技术防伪

钞票的版面设计绝大多数以人物、风景、绘画,建筑等为主景,配合以复杂多变的底纹进行印刷。印刷的方法主要用到了平版胶印、凹版印刷、凸版印刷和特种印刷。主景的印刷主要以手工雕刻凹版印刷方法实现,凹印是雕刻师手工雕刻的高精度金属凹版,这种版印出来的图案呈三维图案,浮于纸面,立体感强烈、层次分明、手摸有凹凸感,如人民币上毛主席头像,用手抚摸触感明显,特别是头发和衣服纹饰部位,在放大镜下观察,线条墨迹立于纸面。手工雕刻凹印是民众易于识别的防伪手段,而且不易被仿制。手工雕刻制版由于个人的刀法、风格、绝活不同,故其雕刻线条的深浅、弧度、角度他人很难仿制得绝对逼真,就是作者自己本人也很难刻出两块完全相同的版,所以到现在为止还是各国钞票防伪的必不可少的手段。凹印还可以实现一种叫折光潜影的印刷技术,该技术利用横竖不同的凹印线条对光倾斜效应的不同,在纸张同一部位制成两种图文。当把这种图文对着光源平视时,见有一种图文,如把纸张水平旋转45度或90度时会变换成另一种图文。在加拿大、瑞典、捷克等国的护照上使用了这一技术。我国第五套百元券人民币正面右上方的椭圆形团花,即可通过上述角度的旋转,显现出隐形面额数字“100”。

平版胶印用来印刷钞票复杂多变的底纹。平版胶印图文和纸面几乎在同一平面,我们看到的大多数印刷品使用这一技术,但平版胶印也有很难仿制的印刷技术,如,缩微文字胶印、底纹多色迭印,对印技术和花纹对接技术。缩微文字胶印肉眼看上去似一条实线或虚线,但在放大镜下,就是一个个细小清晰的文字。底纹多色迭印用几种颜色的油墨对同一图案叠印,由此形成多种颜色的重叠,使图案的花纹五彩缤纷,这是一种精度很高的胶版印刷技术,一般很难仿制。对印和花纹对接都对胶印精度提出了极高的要求,对印刷机的精度和印刷人的技术都是极大考验。

凸版印刷是一种印版上的图文高于版面,印刷时,图文部分着墨后,附纸加压,油墨即从印版转移到纸面上的印刷方式。印刷时的压力使纸背面有凸起的痕迹,这种印刷一般用于纸钞冠号的印刷上。也算是防伪的一种。

特种印刷方式有彩虹印刷、接线印刷、底纹防复印印刷、全息图印刷等。图案的主色调或背景由不同的颜色组成,但线条或图像的颜色变换是逐渐过渡的,没有明显的界限,犹如天空七色彩虹颜色的渐变。我国百元人民币正面背景底纹的颜色从橙黄向橙红、绿、蓝逐渐过渡,即应用了此技术。接线印刷是在票面花纹的同一条线上出现两种颜色彼此连接,其连接处两种颜色既不能分离又不能重叠,这需要有精密的设备和高超的工艺水平。我国已能一次完成4种颜色花纹图案的精确对接。全息图、显像图、底纹图都是为防止现代复制技术伪造假钞而研制的新防伪技术,如96年以后版美元的防复印底纹,肖像和建筑物背景由等距的弧线构成,无论用什么方法复制都会产生规则的衍射条纹,再如近些年的星座防复印技术等。