磁性印刷與|磁卡|的制作

近年來，隨著計(jì)算機(jī)科技及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，磁性印刷品在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，如銀行存折、支票、身份證、信用卡、電話卡、車船票及價(jià)目表等。磁性印刷是磁性油墨印刷的簡(jiǎn)稱，它以摻入氧化鐵等磁性物質(zhì)作為油墨顏料，并通過一定的印刷方式完成磁性記錄體的制作，使印刷品具有所要求的特殊功能。
    1).基本組成
    在磁性印刷中，構(gòu)成磁性記錄體的材料為磁性油墨。 磁性油墨屬特種油墨，其基本組成方式與普通印刷油墨相似，即由顏料、連結(jié)料、填充料和輔料組成，但磁性油墨所采用的顏料不是色素，而是強(qiáng)磁性材料。所謂強(qiáng)磁性材料是指將其插入磁場(chǎng)中被磁化，即使去掉磁場(chǎng)也能保留磁性的特殊材料。磁化前油墨本身是沒有磁性的，之所以具有磁性，是因?yàn)橛湍�配方中所用的顏料在�?jīng)過磁場(chǎng)處理后具有保留磁性的能力。當(dāng)然，影響磁性記錄層特性的因素較多，如顏料的磁性、油墨中磁性顏料的含量、磁性膜厚度等，實(shí)驗(yàn)表明，干燥后的磁性膜的厚度以10～20μm為宜。此外，為了提高磁性膜表面的平滑度和耐磨性，印刷后可用合成樹脂進(jìn)行表面上光。  在磁性油墨中起功能作用的是強(qiáng)磁性顏料，起印刷輔助作用的是與之相適應(yīng)的油墨連結(jié)料，以下將按材料特性進(jìn)行介紹。

    2).磁性顏料

    強(qiáng)磁性材料主要有鐵（Fe）、鈷（Co）、鎳（Ni）等磁性元素，F(xiàn)e-Mo和Fe-W強(qiáng)磁性合金，以及具有Mn-Al和Mn-Bi那樣的NiAs型結(jié)構(gòu)的合金等。而作為磁性油墨的顏料大多是鐵素體，即一般是用XO-Fe2O3表示的無機(jī)化合物，其中X為二價(jià)金屬離子，依據(jù)X的種類不同，分別有錳-鐵素體、鐵-鐵素體、銅-鐵素體等。將上述強(qiáng)磁性材料置入磁場(chǎng)中，改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，測(cè)試其所對(duì)應(yīng)的磁化值，即可以得到強(qiáng)磁性材料的H-B曲線。H-B曲線是表示磁性材料特性的重要曲線，其中oa代表飽和磁化值，ob代表殘余磁化值，oc代表磁阻值。 檢測(cè)常規(guī)印刷品質(zhì)量，往往是以印刷密度值和色相作為評(píng)價(jià)參數(shù)；而對(duì)于磁性印刷，則是以H-B曲線的殘余磁化值和磁阻值作為印刷品質(zhì)量評(píng)價(jià)的參數(shù)。例如，在計(jì)數(shù)與計(jì)量磁性記錄體印刷中，強(qiáng)磁

性材料的磁阻值應(yīng)為20000～30000A/m，殘余磁化值為0.08～0.11T。因此，進(jìn)行磁性印刷必須了解強(qiáng)磁性材料的基本特性，合理選擇強(qiáng)磁性材料，確定磁性油墨配方，這是獲得優(yōu)良磁性印刷品的關(guān)鍵。 常用磁性顏料有氧化鐵黑（Fe3O4）、氧化鐵棕（γ-Fe2O3）、含鈷的γ-Fe2O3和氧化鉻(CrO2)。

    3).連結(jié)料

連結(jié)料是構(gòu)成油墨流體的重要組分，其主要作用是賦予顏料等固體粉狀物以流動(dòng)性，使之在研磨分散后形成漿狀流體，印刷后在承印物表面干燥固定下來。 油墨的流變性、黏度、干性以及印刷性能等主要取決于連結(jié)料。因此，高質(zhì)量的磁性油墨不光要有好的磁性材料作為顏料，也要采用性能優(yōu)良的連結(jié)料。 磁性油墨常用連結(jié)料有植物油（亞麻油）和合成樹脂（醇酸樹脂）。

    1].印刷方式

    磁性印刷過去通常采用平版、凸版印刷，以及顯影磁性潛像三種方式。

隨著各種磁卡的普及，磁性印刷已開始采用凹印、網(wǎng)印等多種印刷方式。此外，還有特種印刷，如用噴射方式形成磁性圖像；非沖擊裝置高速印刷；磁性膠囊印刷及磁性層轉(zhuǎn)印方式。

    2].性能要求

    大多數(shù)印刷油墨的功能是為了得到平面圖文，而磁性印刷則是利用印刷得到的特殊圖文作為檢測(cè)和記錄使用。評(píng)價(jià)磁性油墨的性能除了以油墨的磁性參數(shù)作為重點(diǎn)指標(biāo)外，還應(yīng)重視印刷適性和油墨附著性。例如，用于平版印刷的磁性油墨必須解決因磁性材料親水而造成油墨乳化的問題，因?yàn)槿榛�現(xiàn)象會(huì)使油墨附著在空白部位，減弱圖文部位的磁性，給下一步的磁性檢測(cè)與判別帶來不良影響。一般來說，磁性顏料相對(duì)于其他油墨顏料，具有密度大、含量高的特點(diǎn)，因此，必須確保連結(jié)料和顏料的親和性良好。 為了改善磁性油墨的印刷適性和油墨附著性，目前是采用把鐵粉及其他永磁性物質(zhì)和聚酰胺樹脂、熱塑性環(huán)氧樹脂、瀝青纖維、聚苯乙烯、氧（雜）茚—茚等樹脂混合后，在融熔或液體狀態(tài)下使之懸浮于水性介質(zhì)中，以得到適用于高速印刷的顯影磁性潛像油墨。

    由于磁卡采用的磁記錄材料的物理、化學(xué)性能較穩(wěn)定，可靠性好；便于長(zhǎng)期保存，感化性能好，且可反復(fù)使用；消除磁性后可再次錄制，經(jīng)濟(jì)性好；讀寫設(shè)備簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)小型、輕型化，便于攜帶和使用；其種類及應(yīng)用領(lǐng)域正在逐步擴(kuò)大。

    1}.磁卡的分類

    (1)按用途分類：一般分為磁卡、密碼卡、預(yù)付現(xiàn)金卡。

    (2)按制作及信息讀取方式分類：一般分為磁卡、專用磁卡。

    2}.磁卡片基材料及規(guī)格

    用于磁卡的片基材料需要滿足一些基本要求，從使用條件考慮，應(yīng)具有相應(yīng)的物理、化學(xué)性能，要求耐久性良好，在使用和長(zhǎng)期保存期間，性能不發(fā)生較大變化。

    （1）材料類型：常用的磁卡片基材料可分為塑料片基和復(fù)合紙片基。塑料片基材料要求力學(xué)性能良好，尺寸穩(wěn)定，表面光潔，但需要進(jìn)行印前處理；復(fù)合紙片基材料印刷適性好，不需要進(jìn)行印前處

理，但其綜合指標(biāo)遠(yuǎn)不如塑料片基材料。

    （2）塑料片基材料的性能特點(diǎn)：塑料片基按材料組成可分為聚酯（滌綸）片基、醋酸纖維素及聚氯乙烯片基。幾種常用片基材料的性能對(duì)比。

    （3）塑料磁卡的尺寸規(guī)格：國際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)制定了塑料磁卡的尺寸規(guī)格，即ISO規(guī)格，規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)磁卡尺寸為：

    長(zhǎng)：85.47～85.72mm；

    寬：53.92～54.03mm；

    厚：0.68～0.84mm。

    塑料磁卡ISO標(biāo)準(zhǔn)尺寸。 另外，各國在滿足ISO標(biāo)準(zhǔn)的前提下，根據(jù)本國實(shí)際情況又制定了相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。如日本制定了JIS—X6301標(biāo)準(zhǔn)，其中分為Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型卡的磁條位于塑料磁卡的背面；Ⅱ型卡的磁條位于塑料磁卡的正面。

    3}.磁卡加工工藝

    （1）生產(chǎn)工藝流程

    設(shè)計(jì)→組版、校正→制版→印刷→覆膜→貼磁條→整平→斷裁、成型→擴(kuò)充加工→磁檢查、消磁→數(shù)據(jù)寫入→最終檢查→成品

    （2）主要生產(chǎn)過程 磁加工和擴(kuò)充加工是磁卡印制加工中的重要工序，包括磁加工、熱壓塑字和著色、簽名標(biāo)條加工等。

    ①磁加工，將6mm左右寬的磁條貼在磁卡的指定區(qū)域，經(jīng)整平、磁檢和消磁等工序，最后寫入必要的磁信息。

    ②熱壓塑字和著色，通過熱壓裝置對(duì)磁卡表面進(jìn)行文字凸起加工，形成諸如編號(hào)、有效期等文字，也可采用色箔進(jìn)行著色加工。

    ③簽名標(biāo)條加工，采用絲網(wǎng)印刷或粘貼、熱壓的方式制作。