王凌 吳國勇 金浩

（1. 江蘇大亞印務(wù)有限公司，江蘇 丹陽 212300；2. 吉林煙草工業(yè)有限責任公司，吉林 長春 130000）

隨著市場經(jīng)濟和商品生產(chǎn)的迅速發(fā)展，商品的包裝日趨高檔化、精美化和安全化。香煙作為一種流通性強、功能特殊的商品，其包裝不論從外觀設(shè)計、材料運用還是在工藝實現(xiàn)、特色彰顯等方面均十分考究。香煙品牌效果的保障，不僅要提高煙草品質(zhì)，而且還需要在煙包功能性及防偽性能上投入更多技術(shù)力量。煙包防偽是企業(yè)保護自身合法權(quán)益的客觀需求，更是國家從源頭遏制假冒偽劣產(chǎn)品的重要手段。煙草行業(yè)是中國國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要組成部分，香煙外包裝不僅需要滿足一般商品包裝盒表面圖案及色彩的基礎(chǔ)要求，還要具有一定的防偽功能。煙包防偽技術(shù)[1]是一門涉及光學、化學、物理學、電磁學、計算機科學、印刷與包裝等多學科交叉的技術(shù)，隨著新材料的研發(fā)和制造工藝技術(shù)的提升，香煙包裝的外觀越來越精美、加密性也越來越強。文章從煙包防偽的角度，介紹了煙包防偽中常用防偽技術(shù)的實現(xiàn)方法與應用現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上對煙包防偽的綠色發(fā)展方向進行了展望。

1 傳統(tǒng)香煙包裝防偽

煙包防偽是一種綜合的防偽技術(shù)，通過特殊的印刷工藝、印刷設(shè)備進行生產(chǎn)，可以使煙包達到特殊且難以復制的印刷效果，傳統(tǒng)煙包印刷防偽技術(shù)主要包括：印前設(shè)計防偽、印刷材料防偽和印刷工藝防偽。

1.1 印前設(shè)計防偽

印前設(shè)計防偽是指利用防偽系統(tǒng)繪制出各種線條效果，即使采用超高精度的掃描儀或照相制版技術(shù)也不能再現(xiàn)原線條形態(tài)，從而達到防止掃描復制的目的。常見的印前設(shè)計圖案有：通過專門軟件實現(xiàn)的團花、微縮圖形和通過加網(wǎng)實現(xiàn)的微結(jié)構(gòu)網(wǎng)紋等。如圖1所示，團花屬于版紋防偽[2]系統(tǒng)中較為常見的一種圖案，版紋中的團花是鮮花的縮影，它以鮮花的各種造型進行加工并夸張?zhí)幚?，配合線條的弧度、疏密，加之色彩的烘托使其輪廓鮮明流暢、層次清晰、結(jié)構(gòu)合理。團花圖案的變化形式具有多樣性和無規(guī)律性，無法通過掃描或照相獲得清晰圖像原稿，故難以復制，從而達到防偽效果。

圖1 團花設(shè)計圖案

微縮印刷是指將文字、數(shù)字、符號、標記等縮小到一定程度并設(shè)計印刷在煙包中的某些位置，可以印刷在普通的實線或虛線上，也可以印刷在底紋圖案的某一組成部分上，位置隱蔽，難以被人輕易發(fā)現(xiàn)。微縮形式設(shè)計的暗記符號很小，隱藏的暗記符號在放大鏡下清晰可辨，一般需要借助10～60倍的放大鏡才能讀出，印刷質(zhì)量較高，造假者難以精確復制。如圖2所示，真煙的裝飾條內(nèi)含有清晰“yunyan”字樣的微縮文字，而假煙裝飾條上無“yunyan”字樣。

圖2 “yunyan”微縮符號

加網(wǎng)技術(shù)是再現(xiàn)連續(xù)調(diào)圖像的基本方式，也是決定印刷品精度的一項重要技術(shù)，普通加網(wǎng)技術(shù)常用的網(wǎng)點形狀有圓形、橢圓形、菱形和方形等。微結(jié)構(gòu)加網(wǎng)[3]又稱藝術(shù)加網(wǎng)，它是通過調(diào)整網(wǎng)點函數(shù)的數(shù)字模型來靈活控制網(wǎng)點形狀，利用各種特殊網(wǎng)點形狀來代替常規(guī)網(wǎng)點，或者利用網(wǎng)點組成特殊圖案的網(wǎng)點集，通過使用放大鏡查看防偽圖像中的網(wǎng)點標識即可識別其真假。如圖3所示，通過放大觀察鏡觀察，可看到清晰的五角星型黑色網(wǎng)點群和“YC”形狀的黃色網(wǎng)點。

圖3 特殊網(wǎng)點防偽技術(shù)

1.2 印刷材料防偽

材料防偽是一種從材料制造上采用特殊產(chǎn)品的專利技術(shù)，防偽材料與普通材料有本質(zhì)上的區(qū)別，從而起到防偽作用。防偽材料種類繁多，在煙包中常用的防偽材料主要有紙張、油墨和薄膜3種。

1.2.1 防偽紙張 煙包的主要包裝材料為紙張，隨著造紙技術(shù)發(fā)展進步，煙包用紙逐漸從普通的漂白紙、銅版紙以及合成纖維的白卡紙擴展到具有特殊防偽功能的專用紙張[4]。防偽紙[5]是指在造紙過程中運用特殊技術(shù)或加入特殊材料制成的具有特殊標識或圖案的紙張，主要包含金銀紙、彩色纖維紋理紙、鐳射紙、防偽全息紙、水印暗紋紙、超離子介質(zhì)特種紙、磁性防偽紙、熱感防偽紙以及帶有微縮文字的專版紙等。

采用特殊紙張為煙包的防偽包裝材料具有防偽專一性，另外，防偽紙張屬于高檔紙張產(chǎn)品，生產(chǎn)過程中的原料、加工工藝、抄造設(shè)備使防偽紙的制造成本較高，難以偽造批量生產(chǎn)。如圖4所示是廣東中煙“雙喜”經(jīng)典系列產(chǎn)品的防偽紙張，該防偽紙用特殊造紙設(shè)備和專用油墨制造，撕開表層紙張即可看到采用特殊油墨噴印在纖維層中的滿版“囍”字圖形；圖5是一種將激光光刻技術(shù)與轉(zhuǎn)移紙制造工藝相結(jié)合的專版定位光刻紙，它利用折光原理使圖案產(chǎn)生不同的景深或浮雕效果，具有較強的光澤感和精細感，實現(xiàn)了傳統(tǒng)燙金不能達到的工藝效果。

圖4 新型圖文防偽紙撕開表層前（左）和撕開表層后（右）[6]

圖5 專版定位光刻紙印刷前底紙（左）和印刷后效果圖（右）[6]

1.2.2 防偽油墨 防偽油墨[7]是一種在油墨體系中加入具有特殊性能的材料，并采用特定工藝加工而成的特殊油墨，主要依賴于油墨中的色料和連接料所具有的特殊功能而具有防偽作用。常用的防偽油墨主要有磁性油墨、溫致變色油墨、光致變色油墨、濕敏變色油墨、壓敏變色油墨、冰花油墨等。防偽油墨的配方、工藝被嚴加管控，均屬于機密信息，且材料與工藝的結(jié)合技術(shù)門檻極高，所以難以仿制，是在煙包防偽中應用最普遍的防偽手段。

1.2.3 防偽薄膜 當前中國廣泛使用的煙包用薄膜主要指雙向拉伸聚丙烯(Biaxially oriented polypropylene，BOPP)薄膜材料[8]，該材料具有商品包裝所需的良好光學和力學性能，如：低霧度、高光澤度、低斷裂伸長率和高耐磨性等。隨著BOPP材料在煙包領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，將該薄膜材料與其他材料復合，可開發(fā)出具有一定防偽功能的BOPP煙包薄膜，如將納米熒光纖維復合于薄膜上，可制備具有日光下圖案隱形效果的熒光防偽薄膜，難以仿制。

1.3 印刷工藝防偽

為實現(xiàn)香煙包裝的防偽性能，提高工藝難度、增加生產(chǎn)加工成本，是工藝防偽的重要體現(xiàn)。煙包的生產(chǎn)加工分為印前、印刷和印后加工3大流程，單就印刷方式來說，往往是膠印、柔印、凹印、絲網(wǎng)印刷、數(shù)字印刷等多種印刷方式相結(jié)合，才能完成煙包的外觀印刷效果，這無疑提高了產(chǎn)品制造的成本與工藝技術(shù)門檻，可以將部分造假者拒之門外。

1.3.1 凹版工藝防偽 凹版印刷具有墨色飽滿、墨層厚實、紋理清晰、邊緣輪廓形態(tài)獨特等特點，是自帶防偽功能的印刷方式，主要用于貨幣、有價證券、高檔包裝等產(chǎn)品的印刷[9]。凹版印刷出的印刷品線條分明，粗線條墨層厚實且有光澤，細線條即使細如發(fā)絲也清晰可辨，色澤經(jīng)久不變；油墨厚實飽滿，凹凸感強烈，圖案具有立體感。這種特殊的印刷效果使得消費者能夠在不使用任何檢測設(shè)備的條件下，憑借肉眼和觸覺輕易識別真?zhèn)危瑥亩_到商品的防偽目的。

1.3.2 聯(lián)線生產(chǎn)工藝 聯(lián)線生產(chǎn)工藝是指將印刷工藝與印后加工工藝組合成不間斷生產(chǎn)加工過程。煙包作為一種高檔印刷加工產(chǎn)品，聯(lián)線生產(chǎn)工藝不僅能滿足其高質(zhì)量的要求，也因聯(lián)線生產(chǎn)工藝設(shè)備配置難度大、工藝參數(shù)復雜、無中間人為參與環(huán)節(jié)等特點，可達到較高防偽功能。通過單一加工方式一般無法完成煙包外觀及防護功能的質(zhì)量要求，而是將多種印刷方式和各種印后加工方案進行組合實現(xiàn)煙包的生產(chǎn)加工[10]。在組合印刷中，柔性版印刷和膠印主要用于印刷大部分的文字和圖像信息；凹印用來再現(xiàn)精細、立體圖文及專色印刷，主要用于高檔煙包的印制；絲網(wǎng)印刷墨層較厚，配合功能性油墨，擅長實現(xiàn)煙包表面的局部裝飾效果；數(shù)碼印刷完成條碼、數(shù)字、編碼等可變信息的印刷。

在煙包的聯(lián)線生產(chǎn)過程中，印后加工中的表面整飾是提高產(chǎn)品檔次、增加防偽效果的重要環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)為燙箔、凹凸壓印、壓紋等工藝。通過燙箔工藝可以使圖案帶有特殊的金屬效果，燙金工藝與凹凸壓印工藝的結(jié)合可形成具有豐富層次的浮雕狀立體圖案，具有華麗的視覺體驗和凹凸觸感。該技術(shù)對制造工藝的精度要求較高，仿制難度大，具有一定的防偽效果。如圖6所示，“鉆石（荷花）”小盒煙包商標采用凹凸燙金技術(shù)，荷花圖案立體，花蕊清晰，主圖案鮮活靈動。

圖6 凹凸燙金工藝

1.3.3 拉線技術(shù) 煙包拉線[11]是指位于香煙包裝盒的一端用以打開包裝盒的線條，不僅方便消費者打開煙盒，拉線上的圖案、文字和加密信息還有一定的宣傳作用和防偽功能。早期煙包使用較多的是普通透明拉線、印刷透明拉線和普通金銀拉線等，這些線條制備工藝簡單，因此防偽功能薄弱。近年來，熒光透明防偽拉線使用廣泛，該線條在日光下具備較強的隱蔽性，在紫外光下顯示出明亮的熒光色，防偽性能較強。此外，全息鍍鋁防偽拉線結(jié)合了熒光變色、全息加密、微縮印刷、鏤空技術(shù)和特種制版技術(shù)等多項高新技術(shù)，制備工藝復雜，仿制難度較高，是一種新型拉線技術(shù)，如圖7所示，該防偽拉線在日光下呈現(xiàn)出五彩斑斕的視覺效果，既具備較高的防偽功能又呈現(xiàn)出與眾不同的視覺美感，是目前市面上應用較為廣泛、備受青睞的新型防偽拉線。

圖7 全息鍍鋁防偽拉線

2 印刷防偽先進技術(shù)

隨著印刷包裝行業(yè)的發(fā)展，許多新型防偽材料和防偽工藝也逐漸涌現(xiàn)。與傳統(tǒng)的煙包防偽技術(shù)相比，新型煙包印刷防偽技術(shù)防偽功能更強大、消費者更易識別并且包裝形式更為新穎。

2.1 激光全息防偽技術(shù)

激光全息防偽[12]是煙包中常見的防偽技術(shù)，具有豐富易識別的防偽特征，經(jīng)常與其他工藝結(jié)合，可在煙包表面產(chǎn)生極富層次感和立體感的激光圖像，增強印刷品的真實感和藝術(shù)感。激光全息圖的圖像分辨率高，圖案種類多樣，除普通2D圖像和3D真彩色圖像外，還可依據(jù)光衍射原理設(shè)計動態(tài)光變圖像。除全息定位燙印技術(shù)外，全息轉(zhuǎn)移紙印刷技術(shù)也是目前被煙包印刷企業(yè)廣泛使用的新型防偽技術(shù)，使用不同介質(zhì)種類、不同圖案的全息轉(zhuǎn)移紙，可以在煙包上形成光柱、素面和高折射亮度等不同的防偽效果。如圖8是玉溪香煙小盒底部的激光全息防偽標識圖，將防偽標識轉(zhuǎn)動90°觀察，可以看到“紅塔”二字以及“龍馬抱塔”圖案清晰顯現(xiàn)在灰階背景上，在寶塔圖標內(nèi)還可以看到強烈的垂直色彩上下走動效果。

圖8 玉溪香煙激光全息防偽圖標上的文字圖案

2.2 二維碼防偽技術(shù)

二維碼技術(shù)[13]是近年新興的一種數(shù)字化防偽技術(shù)，利用噴印技術(shù)將含有商品信息的可變二維碼印到煙包上，由于每個二維碼都是唯一的，可以做到“一盒一碼”，從而確保每個產(chǎn)品的唯一性，消費者可以通過掃描二維碼來識別產(chǎn)品的真?zhèn)巍D9是廣東中煙的雙喜（花悅）盒蓋內(nèi)折插舌噴印的可變二維碼，第一次掃描二維碼時會顯示“正品產(chǎn)品”，并進入到企業(yè)的宣傳平臺，再次掃描時會提示“二維碼已被掃描”。

圖9 廣東中煙雙喜（花悅）二維碼防偽[6]

2.3 數(shù)字水印技術(shù)

數(shù)字水印[14]是一種信息隱藏技術(shù)，利用數(shù)字嵌入的方法將特定的水印隱藏到數(shù)字圖像、文檔、視頻、印刷品等產(chǎn)品中。由于數(shù)字水印在包裝印刷品上加入的信息量、內(nèi)容以及位置隨機可變，并且水印信息需要使用專用設(shè)備、軟件來檢測和提取，若沒有專用設(shè)備即不能知道水印信息的內(nèi)容和位置，印刷后的產(chǎn)品也將丟失基本的水印信息，從而實現(xiàn)信息的防復制、防涂改、防復印和防轉(zhuǎn)移，具有高保密性的效果。

2.4 新型燙金技術(shù)

燙金技術(shù)[15]是常用的印后整飾技術(shù)，起著保護商品安全、提升產(chǎn)品檔次、凸顯視覺效果的重要作用。傳統(tǒng)燙印技術(shù)主要是金箔燙印、銀箔燙印和電化鋁燙印等，隨著消費者審美需求的提升和防偽意識的增強，新型燙金工藝如透明燙金、光變燙金、激光微雕燙金、立體燙金等燙金復合技術(shù)應運而生，如圖10所示。新型燙金技術(shù)材料新穎、工藝多樣，不僅給消費者帶來了更豐富的視覺體驗，且因其對印刷技術(shù)有較高要求，還大大提升了煙包的防偽性能。

圖10 新型燙金技術(shù)[6]

2.5 功能性防偽油墨

油墨防偽具有實施便捷、成本低廉、鑒別簡單的特點，是煙包防偽中應用最普遍的防偽手段，隨著包裝印刷技術(shù)的不斷發(fā)展，一些具有特殊防偽功能的油墨也逐漸被研發(fā)且被廣泛使用。

2.5.1 DNA防偽油墨 DNA油墨[16]本質(zhì)上屬于光變油墨的一種，如圖11所示，在特定波長的紫外光照射下，由該油墨印制的圖案由白色變?yōu)榧t色，以此來鑒別產(chǎn)品真?zhèn)巍?/p>

圖11 DNA防偽油墨

2.5.2 電子變軌防偽油墨 電子變軌防偽油墨技術(shù)也稱為劃痕技術(shù)。如圖12所示，該技術(shù)是在產(chǎn)品包裝上印有一個白色的防偽檢測區(qū)，指甲劃過該區(qū)可出現(xiàn)藍色劃痕，但之后藍色劃痕會逐漸褪去，這種檢測方法可以重復使用。此外，使用熱水滴在該防偽區(qū)域，也會出現(xiàn)相同的檢測效果且藍色可逐漸褪去。

圖12 電子變軌防偽油墨

2.5.3 化學反應油墨 化學反應油墨在紙張上無色，不會與其他物質(zhì)產(chǎn)生化學反應，只有使用特殊的水筆在紙面涂寫，產(chǎn)生化學反應，才能顯現(xiàn)出該油墨的顏色，根據(jù)油墨特性，還具有可逆或不可逆兩種類型的變色效果。

2.5.4 3D磁性光變油墨 3D磁性光變油墨的核心物質(zhì)是3D磁性光變顏料，其印刷圖文信息可隨觀測角度變化而出現(xiàn)異色或3D五彩效果[17]，因圖像畫面不確定從而具有防復制功能。普通的變色油墨是在變換視角時產(chǎn)生變色效果，而磁性光變油墨在變換視角時會產(chǎn)生帶有光柱、球形、光圈等特殊效果的變色，如圖13所示，該磁性油墨印制的商標在轉(zhuǎn)動角度觀察時會產(chǎn)生一條明顯的光柱，具有人眼直接識別的一線防偽功能。

圖13 3D磁性光變油墨

2.5.5 防復印油墨 防復印油墨[18]是一類通過在油墨中加入一些特殊物質(zhì)、使用特殊工藝加工從而具有防復印功能的特殊油墨。油墨防偽機理是使圖案或顏色在掃描或復印的過程中發(fā)生丟失或嚴重失真從而達到難以仿冒的效果。

2.6 光柵防偽技術(shù)

光柵防偽技術(shù)[19]是利用光柵的光學特性，通過使用頻率相對應的光柵片蒙在帶有隱藏信息的印刷原圖上，旋轉(zhuǎn)光柵片角度，從而顯示出隱藏的潛像信息，以此達到鑒別真?zhèn)蔚哪康?。立體光柵印刷是光柵技術(shù)在包裝印刷領(lǐng)域的一大拓展，通過感光材料與光柵片材的復合，能在二維平面的圖像上呈現(xiàn)出三維的立體效果，使產(chǎn)品具有一定防偽效果，同時也增加了包裝的裝潢效果。中華香煙盒蓋折邊印有光柵防偽標識，使用光柵片目測，隨光柵片旋轉(zhuǎn)角度不同，可分別看見天安門圖案及“CHUNGHWA”字樣。

3 結(jié)語

隨著新型包裝材料的研發(fā)和生產(chǎn)工藝水平的提高，香煙包裝的防偽技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的單一技術(shù)防偽發(fā)展成多元化組合的多功能技術(shù)防偽，“易識別、價位適中、難偽造”仍是煙包防偽所追求的目標。香煙外包裝兼具防護、精美和防偽多重功能，其加工成型包含了多個技術(shù)領(lǐng)域的先進科技成果與精密加工方案，其印刷質(zhì)量在所有印刷品中也屬于較高的水平。隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，企業(yè)和消費者的環(huán)保意識逐漸增強，在保證煙包防偽功能的基礎(chǔ)上，提高油墨、承印介質(zhì)、輔助材料等的環(huán)保性，做到生產(chǎn)過程中降低廢物排放、無生物危害、可回收降解、實現(xiàn)綠色可持續(xù)化生產(chǎn)，是未來煙包生產(chǎn)加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標與追求。