纸包装防伪技术浅析
防伪概述
防伪的目的是要用可行的手段和方法制造特殊防伪信息，而造假者没有办法仿制相关的防伪元素信息，从而起到防伪作用。这种特殊防伪信息一旦被造假者具备，即丧失其防伪作用。
有些商品具有明显的本质特征，可以用这些特征来作为防伪信息，这种防伪方法就是内容防伪。例如：有些饮料有独特的口味，消费者可以通过口味来判断产品的真伪；有些产品具有特别的颜色，消费者可以凭颜色判断其真伪，但内容防伪的局限性很大。
有的产品没有明显的特征，则可通过给其内容附加特征信息，或者给其配套的包装物赋予某些特征信息，将这些信息作为防伪特征的方法称作形式防伪。形式防伪一般具有较广的适用范围和较长的生命周期。由于形式防伪是借助干产品之外的防伪手段，所以防伪标识必须与产品或产品的包装紧密结合在一起，必须是不可分离的，例如：采用防揭标识、在包装上印刷或模压等手段。与包装物相结合的形式防伪可分为一线防伪包装和二线防伪包装。
一线防伪和二线防伪的划分是按照其防伪信息的公开性来划分的。若防伪标识和防伪信息都是公开的，消费者可以根据公开的防伪信息进行识别，这种防伪方式称为一线防伪。市场上一些产品的包装上所见到的各种防伪标识(如激光防伪、热变色防伪等)就是使用的一线防伪包装。若防伪标记或防伪信息是保密的，只有产品生产者和相关的少数人才知道其所具有的特征，此种防伪方式则称为二线防伪。二线防伪技术多用在企业和管理部门进行市场产品检查和监控等方面。
二线防伪技术本身并不见得很高深，其关键是其防伪信息的位置和内容都是保密的，是不易发现的，造假者很难甚至根本不可能猜到，所以通常是十分有效的。还需要指出的是，二线防伪并不是绝对不能面对购买者，在某些特定条件下或与一些其他技术结合起来，也可以成为一种面对购买者的防伪方法。无论是防伪标签完全保密，还是防伪标签公开，但只要标签上有某些防伪信息是保密的，就属于二线防伪。
一线防伪包装的特点
1、一线防伪包装主要面向消费者，它向消费者显示产品的特征标志，在一定程度上还有提升品牌形象的效果。由于一线防伪标识直观易识，非常容易使用且应用需求大，故又是一种便于普及的防伪包装技术。
2、一线防伪包装易于被消费者接受和便于推广。它在识别时不需要任何附加条件和繁琐手段，只需简便易学的识别知识和方法便可很快得知其商品的真伪。进行识别仅需人们用肉眼或简单的方法，如识别时有的靠手触摸，有的靠肉眼观察，有的靠耳听，有的靠鼻闻等。这些都是通过人体本身具有的器官和本能便可识别的防伪特征，借以判断真假。这对用户和消费者十分便利，消费者和用户很乐于接受，因此，它属于大众化的防伪。例如：人民币上的水印是典型的一线防伪，人眼就可识别。一线防伪包装主要靠消费者在选购时当场识别，而且是通过自己直接识别，因此一般不需要其他的仪器。
3、一线防伪的缺点是，一般消费者由于缺乏经验，难辨真伪。
4、一线防伪标识易于仿冒，一旦被仿冒，就失去保密性。
5、一线防伪包装是研究最早、应用最广的防伪包装技术。早先使用的防伪包装技术，大多属于一线防伪。结构防伪包装、油墨防伪包装等均属于一线防伪包装。此外，早先人们采用的印刷防伪，也属于一线防伪包装技术。
二线防伪包装的特点
1、二线防伪属于一种间接识别防伪技术，它须借助于相应的仪器手段来鉴别其产品的真伪，一般消费者难以直观辨别。与一线防伪包装相比，二线防伪包装技术往往技术含量更高、专业性更强。
2、二线防伪相对一线防伪技术仿造难度更大。在防伪识别上，借助于科学仪器进行识别。二线防伪包装识别实现了科学化、定量化和现代化，从而为识假打假提供了现代化的手段和可靠的科学依据，这样就能消除在市场流通中出现的不必要的纠纷。
3、为市场监督管理部门和技术监督部门带来工作上的便利。高难度的识别方法通过设备来解决，为消费者提供了保障。设备仪器的科学判别可很好地消除人们知识不足所带来的判断不准确性。有关管理部门在从中得到方便的同时，可准确地处理消费者投诉中的抽样调查鉴别，从而树立有关监督和管理部门的权威。
4、可作为一线防伪的验证依据和最终保障。一旦一线防伪失灵(误)时便可通过二线防伪进一步验证并做出正确的结论，也就是二线防伪包装可作为商品防伪的“双重保险”。
包装印刷防伪技术
在包装印刷上进行防伪是防伪的常用手段。其防伪形式既有一线防伪，也有二线防伪。防伪印刷技术涉及的科学领域很多，例如：光学、化学、电磁学、计算机技术、光谱技术、印刷技术、图文编码技术等，属于一门交叉边缘科学。防伪印刷技术包括承印材料防伪、油墨防伪、设计防伪、印刷工艺防伪等，其中防伪油墨技术占据相当重要的位置。
印刷设计的防伪
一件成功的防伪包装印刷产品，首先需要包装设计师巧妙地组合多种防伪手段进行全方位的综合设计，这样才能更好、更安全地起到防伪效应。
1、商标设计防伪。通常流行的商标防伪设计多采用将产品商标制成激光全息虹膜直接压印在承印物上，使其高档华贵。由于其制版、印刷工艺十分复杂，想假冒很不容易，就是拥有技术和设备也不可能复制出同原物和色彩别无二致的商标来。为了防止造假者揭下重复使用，有的包装在激光全息虹膜上覆上一层塑料薄膜或用一次性的粘结材料，使其无法完整揭取，甚至用水汽蒸发也无法揭下。
2、结构设计防伪。结构防伪包装技术是一种研究和应用较早的防伪包装技术，在现代商品包装中仍被广泛使用。随着各种新技术的出现，使得防伪包装在结构上又有了新的发展，从而使结构防伪包装技术成为具有很好发展前途的一线防伪包装技术。结构防伪包装最常用的是破坏性的结构，也就是在商品使用前，其包装通过特殊设计的结构而严密地保护着内包装物，他人从外面无法接触和触摸到内包装物，只有把其包装结构破坏后才能接触到内包装实物。
结构防伪包装形式和方法非常多。由于包装产品的多样化、包装结构的多样化、包装开启与使用方法的多样化、包装材质的多样化等种种变化，使得新型结构防伪包装技术的推出也层出不穷。很多防伪结构是通过包装开启部位与开启方式结构而进行防伪的。如：目前一些高档白酒的一次性瓶盖或瓶塞，要使瓶盖或瓶塞破坏后才能倒出酒来。还有的结构防伪包装是将结构与其他物理化学变化结合于一体而实现防伪的。结构防伪包装可用于刚性容器(包装)，也可用于软性容器，既可用于整体包装，还可用于局部包装，如：标贴标签等。因此，结构防伪包装是人们研究和应用得最多的防伪包装。
结构防伪本质上是利用商品的包装物防伪。主要有两种情况，一种属于一次性包装，包装物一旦开启即被破坏，无法再次使用；另一种不但采用一次性包装，而且包装物上还附有或包含防伪标识或防伪信息。第一种情况只能确保包装内的商品不被调换，但一般不
能保证包装内的商品就是真品，除非这种包装根本无法仿造。第二种情况如果能够确保防伪标识无法仿造，则不但能够确保包装内的商品不被调换，还能够保证包装内的商品就是真品。
3、装潢的防伪设计。设计时，在不影响整体效果的情况下，使用许多精致、细密的图案和几何花纹图案，目的是为了预防作伪者利用复印(含彩色复印)机和扫描仪扫描方式伪造。使用中性色印刷图案或用特殊的专色印刷油墨印刷图文可达此目的。在设计底色时，采用在底纸上铺衬一些用无色油墨或用与底纸色相近的特种油墨形成有规律的密集花纹，或在底色上采用一些肌理图案，这些底色远距离看不见，近观效果十分精美，不仅提高了商品档次，而且防伪作用特别明显。近年来也有在印前设计时采用特殊网纹图案来防止造假者利用扫描仪复制。
装潢设计的防伪还可采用缩微文字、隐蔽处作暗记等设计手段。例如：将一些与商品有关的文字微缩成肉眼仅能依稀可辨的小字放在某处，或将一些较大、较明显的文字去掉一个豁口，使人误认为是印刷时的疵点，将细密的几何花纹中稍增添几处断线点也是作暗记的极好方法。
4、专用的几何图案防伪设计。利用专门的绘图软件绘制复杂的几何图案，并用专色印刷，可以起到防伪作用。由于这些几何图案无法用电脑原样绘制，用扫描的方法又得不到清晰的图形来，防伪作用较好，且费用低廉。
5、压纹图案防伪设计。在完全印刷好的印品上压上特殊的肌理图案，既不会影响图像的质量，还让造假者没有办法进行扫描图像。因为这些压印上的图案会对扫描图像产生干涉。这样造假者就不能用商品包装作原稿，没有原稿，造假者就无所作为了。
印刷承印物的防伪
近年来，材料技术在融汇了其他技术后在防伪方面有了长足的进展。例如：可以在不同光线下反射出多种颜色的珠光纸、激光虹膜纸、金属与纸张复合后形成的金箔纸、银箔纸以及再处理形成的压花纸、折光纸等。如果适当掌握防伪印刷用纸的性能、特点和进货渠道，产生的效果和作用力是不可低估的。
印刷油墨的防伪
适当掌握和利用具有防伪作用的油墨材料，有时可得到事半功倍的效果和作用。
1、热致变色油墨。近年来，国内外一些科研部门和厂家相继研制成功出一些不同特点的热致变色油墨。这种油墨在一定的外界致热条件下，颜色会发生变化。它可分成两类：一类是可逆型的，即致热变色后，热源一经撤去油墨颜色又可恢复原状；另一类是不可逆的，即热源撤离后油墨成色不可复原。印刷厂可以根据用户要求，制出特殊图案，用这种墨加印到包装装潢的隐蔽处，或任何指定的位置，并可随时改变暗记的位置和颜色使人难以伪造。当验证商品真伪时，使用具有一定温度的热源，例如：打火机、火柴、倒入开水的杯子、热吹风机等进行加热，暗记部位即刻产生明显的色彩变化，隐蔽标识等也相继显出，可迅速辨出商品的真伪。
2、光致变色油墨。光致变色油墨可分为两类：一类即普通型，是指在普通的日光和强烈灯光作用下，油墨会发生颜色变化，或深变浅，或浅变深，或有色变为无色，或无色变为有色。离开光源，就会恢复原状。这种油墨在包装装潢上应用，不仅可以提高商品档次，突出防伪作用，而且作假者无法用扫描仪或电分机直接复制原稿。也可以在底纸上用普通油墨印出“做假无效”等字样后再覆盖上这种油墨，使其隐蔽，当扫描时可显出，可给做假者当头一棒。另一类即UV型变色油墨，这种油墨在普通光源照射下无色或不变色，但在uv光(即紫外线)照射下会呈现鲜艳的红、橘红、黄绿和绿色荧光。一般的大面额钞票均采用了这种油墨印刷，在验钞器的作用下即可现出真伪。
3、磁性油墨。磁性油墨是用带磁性的氧化铁粉混入油墨中而制成的专用油墨。现阶段主要用于银行票证的磁性编码文字和符号，具有记录和存储信息的功效。将印有磁性编码的票证投入磁码识读器中可辨别真伪。适当使用在包装装潢上可具有较强和较安全的防伪性。
4、生化反应油墨。该油墨中加入了能产生生物化学反应的物质成分，可以先用此油墨征包装及需要防伪的印品上，印出一个不可见的标记，然后，依配方有针对性地选择化学试剂，采用微热、润湿、摩擦等方法操作，文字或图案就显露出来。由于化学成分较复杂，做假十分困难。一些绝密文件、重要票证等均采用了这种油墨。
5、液晶油墨。液晶在微弱电流和温度的影响下，晶格发生变化而显示出明暗图案与色彩。用这种墨印出的装潢可随着温度的变化产生反应。如果印刷特殊的图案，将随着四季温度的变化而呈现出不同的色彩，是一种很有生命力、有待开发的新型油墨材料，推广使用在包装装潢领域，其防伪作用也是不可估量的。液晶油墨由于在不同角度的光线下看到的颜色不一样，所以扫描仪也无法准确扫出真实图像。
6、印刷专用油墨。印刷油墨的配置主要是靠色料、填充料、连接料等混合而成。其中色料的成分选择是决定印品色相及鲜艳程度的重要组成部分，而墨色的调配也是一个非常复杂的问题。自然界的一些有机颜料和无机颜料的彩度、亮度差异，及一些固有色人工合成无法替代。不同油墨厂生产的同一型号的油墨，其彩度也不尽相同等一系列因素，使一些用量较大的包装装潢使用厂家，把自己的产品定点在一些规模较大和技术较先进的印刷厂家，同时又与油墨厂定制了每种产品印刷的专用油墨，其配方比例由油墨厂保密。这种方法所采用的油墨都是专色油墨，所用的颜料又是不易仿制的，并且位于四色原色油墨的色域之外的，由黄、品红、青、黑墨是不可能再现的。这种防伪方法是一种较经济的方法，不需要多余的印刷工序，也不要很贵的特殊材料。较难的是找到特别的颜色，并且该颜色与用四色印刷再现的类似颜色差别要大。
7、反应变色油墨。反应变色油墨是由于加在油墨中的各种化学物质，在一定条件下发生各种化学反应，从而使油墨改变颜色，达到防伪目的。压敏变色油墨、湿敏变色油墨都属于反应变色油墨。另外，利用酸碱指示剂添加到油墨中，印成商标后，遇到变色剂，能使油墨的颜色发生变化，达到防伪目的。
8、薄膜光干涉变色油墨。光干涉变色油墨是20世纪90年代才问世的具有动态变色效果的新型油墨。用它印刷的图文，从不同的角度观察能变幻出不同的颜色。众所周知，颜色是眼睛和大脑对可见光谱(波长范围400～700nm)的感受的反应。当白光(如自然光)照在物体上时，我们感受到的只是该物体表面被反射波长的光(反射色)，其余的波长被物体吸收而感受不到。不同的物体对光波的吸收和反射是千差万别的，世间万物因此各具特色。反射色由物体内在特性所决定，无论观察的角度和光源的方向怎样变化，物体的颜色保持不变。干涉色与此相反，它不属于物体本身的特性，是由于光干涉的物理作用而呈现出的颜色。如肥皂泡不吸收光，本身是无色透明的，但当它的厚薄满足光干涉条件时，就会呈现出彩虹般的五颜六色。干涉色可随光线入射角和观察角度的变化而发生变色，这是反射色所无法达到的。
光干涉颜料是人类模仿大自然的杰作。建立在平行平板多光束干涉原理基础上的薄膜
光学，是人造干涉色的理论基础。薄膜光学实现了人类对物体表面反射光谱及光学性能进行控制的愿望。
图1为多层光学界面反射图。每个膜都有特定的反射光谱，而这反射光谱将随入射角的改变而变化。各层膜产生的光互相干涉，这就是人造膜产生的干涉色可随光线入射角和观察角度的变化而发生变色的缘由。
我们可根据需要进行膜结构设计，合理计算选配膜层材料及膜层厚度，通过变化，来达到预定的反射光谱及光学性能指标，实现人们对物体表面反射光谱及光学性能进行控制和选择的愿望。光干涉颜料就是将具有干涉结构的光学薄膜经粉碎、分级、表面处理等一系列颜料化处理后生成的。它成功地利用了光学薄膜能产生各种动态干涉色的特性。这种别具一格的片状颜料保持了光学薄膜的所有光学特性，只要观察角度和光线入射角不同，每片颜料就会像镜面一样反射出缤纷的变化色彩。准确地运用光干涉技术，可以精确地控制颜色的变化。
光学薄膜是按膜系结构的要求，在高真空条件下把不同折射率的树脂依次交替淀积在同一载体上形成。材料是以分子或原子的形式被蒸发到载体上，为保证膜层的均匀性和致密性，必须严格控制蒸发速率的一致性；而为了控制膜系的颜色指标，必须将膜层厚度的误差控制在10-10nm的范围内，由此可见光学薄膜生产的精密性和特殊性。膜系设计在满足光谱要求的前提下，膜层数应尽可能少，以降低生产成本。目前较理想的光干涉颜料膜系为图2所示的对称式结构，膜系厚度在1um左右，中间是不透明的反射层(可视作上下两部分干涉腔的共用基底)，两边是对称的透明无色介质层和半透明金属层，使膜片上下两面都具有同样的干涉色。改变透明介质层的厚度，就能改变膜系的颜色以获得各种颜色的光干涉颜料。由于膜在高真空下制成，使用的全是无色或透明的无机材料，生成的光干涉颜料性能稳定，结构致密，不会褪色，抗剪切性好，可按油墨对粒径的要求任意粉碎。
光变油墨的印刷品所具有的动态变色效果无法用高清晰度扫描仪、彩色复印机及其他设备进行复制加工，其设计和生产技术极具专业性，制作工艺复杂，投资巨大也难以仿制，因此被世界上70多个国家用于货币的防伪。自1999年版100元人民币使用以来，该防伪标记至今未被仿制，成为报刊上辨认真假人民币的重要宣传标记。此外还广泛用于各类有价证券、著名商标、证件票据、产品包装等印刷品的防伪。
印刷工艺的防伪
随着经济的发展和人们对包装印刷品高质量的需求，包装印刷业近年来开始了大范围的技术革命。电脑设计和印前系统的推出，使包装印刷在数小时内就可设计好稿样并制出高水平印版。多色胶印机、凹印机配置电脑系统调控所印出的产品让不少人惊叹。多种印刷设备的相互并用，多种印刷工艺的相互渗透，使印刷产品更加变幻莫测、丰富多彩。这些新技术印出的产品为试图作伪者设置了层层障碍和阻力。
1、激光全息印刷。激光全息虹膜印刷是采用激光全息摄影手段，在防震室中制出模版，通过一定压力转移到某种载体上，其产品在45度点光源照射下，可产生色彩斑斓和七彩虹状的独特效果及立体感极强的三维图像，深受消费者青睐，被一些有识之士称为21世纪无油墨的彩色印刷。目前多采用冷压涂镀和做成烫印膜直接热烫两种工艺印刷。由于这种技术的制版工艺比较复杂，难度很大，国内仅有少数厂家能够生产，所以防伪效果极佳。应特别指出，全息摄影是在防震室里利用激光源，在极短的时间内将光波的振幅信息和相位信息同时记录下来，利用光的干涉原理构成景物的每一个质点，形成信息。在制版过程中，室内细微空气流动就能导致全息图像颜色的变化和不同，所以不管如何也不可能做出两件一模一样的全息图版。
2、特种光泽印刷。特种光泽印刷是近年来包装印刷界较流行的新型印刷技术。特种光泽是指采用这种工艺印出的产品表面光泽效果有别于普通油墨或承印物所反映的光泽效果。特种光泽印刷工艺目前主要包括金属光泽印刷、珠光印刷、珍珠光泽印刷、折光印刷、荧光印刷、可变光泽印刷、激光全息虹膜印刷、结晶体光泽印刷、仿金属蚀刻印刷和哑光印刷等。其中金属光泽印刷是采用铝箔类金属复合纸，着以较透明油墨后，印品上形成特殊金属光泽效果；珠光印刷是指在印品表面首先铺以银浆，再着以极透明油墨，银浆闪光体透过墨层折射出一种珠光效果；珍珠光泽印刷是采用掺入云母颗粒的油墨在印品上产生出一种似珍珠、贝类的光泽效果；折光印刷是采用折光版通过一定压力压印在印品上，产生一种哑光折射的独特效果；哑光印刷是指采用哑光油墨印刷或普通油墨印后再辅以消光膜，产生出朦胧的弱光泽特色。这些采取特殊纸张、特殊油墨或特殊工艺特色生产出来的包装装潢印品不仅极大提高了商品档次，增加了商品附加值，丰富了包装产品的多样性，而且因为其印刷工艺有一定的特殊性和隐秘性，因此也具有较安全的防伪作用。
3、印刷工艺防伪。印刷工艺防伪包装其防伪的关键是通过提高印刷质量、制版与印刷难度，一次性设备投资大小和印刷相关材料的特殊渠道(难以购买到)等来使印制包装复杂化，而又使包装精美，从而使制假者难以得逞，也就使仿制的包装难以达到真品包装的质量要求。总之，印刷工艺防伪包装就是将自己的包装在印刷及造型、选材、工艺等方面增大难度，比普通的包装印刷更精美、图案更复杂、色彩更鲜艳、层次更分明和华丽，并具有特殊的工艺，而且一般的印刷设备难以完成。这种印刷难度化的防伪包装，均靠人们在购买商品时用肉眼去识别和判断。
印刷工艺防伪常见的有手工雕刻制版、凹版印刷、激光喷码技术、电脑刻花、激光全息三维防伪、彩虹印刷、缩微印刷、多色叠印以及对印技术、对接印刷、接线印刷和隐形图像等技术。这种防伪包装在早期的商品防伪包装中，曾发挥了很大的作用，但对于那些无印刷专业知识的普通消费者来讲，仅凭图案很难准确区分出真伪。这种防伪包装技术只有批量很大而且资金和技术力量很雄厚的企业才会采用。