激光全息圖像防偽產(chǎn)品，因其可目視直觀識別，在市場上廣為推崇。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，全息制品的開發(fā)也日新月異，一方面，激光全息制版技術(shù)不斷革新，如計算機全息圖、雙光束雕刻全息圖、真彩色全息圖、合成全息圖、密碼全息圖等都可以應(yīng)用于透明全息技術(shù)，使透明全息的圖像質(zhì)量更高，防偽效果更好；另一方面，全息圖像載體材料也不斷更新，由初期的窄幅不透明鍍鋁標識發(fā)展成為大規(guī)模寬幅半透明透視全息膜、鍍高折射率無機介質(zhì)的全息膜、涂納米膠的透明全息膜。這些材料可制成帶有全息圖像的通用包裝材料，由于這種全息膜是透明的，可以復(fù)合在現(xiàn)有的多種包裝材料上，將防偽和包裝合為一體，從而增強了商品的裝潢和防偽效果。

    透明全息圖

    透明全息圖是指成像在透明材料上的全息制品，這些透明材料的表面經(jīng)模壓形成全息光柵，經(jīng)陽光或點光源照射，通過反射、折射、衍射等綜合光學(xué)效應(yīng)，使人眼看到材料上再現(xiàn)的激光全息圖案。由于人眼觀察物像主要是反射光對人的視覺神經(jīng)的作用，所以無論是透明還是不透明材料上的全息圖像，我們關(guān)注的是光柵的反射效果。反射光強，則全息圖案鮮明、清晰，引人注目。故早期人們是將全息圖案模壓到反射性強的鍍鋁膜上，繼而又制作出透明材料上的全息圖像。而且由于其透明，不影響承印材料原有圖文的效果，可與原包裝制品上的印刷圖案組成互不干涉的雙重圖案，故作為包裝材料，透明全息圖自然成為印刷包裝行業(yè)防偽包裝的新寵。

    透明全息材料

    透明全息圖多采用聚酯類高分子塑料薄膜,如BOPP、PET等，它們都具有熱塑性，在加溫加壓時能將全息模壓版上記錄圖像的干涉條紋轉(zhuǎn)印在其表面上，這些浮雕狀精細的條紋載錄了被攝物體的光波強度與位相信息，這種模壓全息圖要用日光觀察再現(xiàn)物像。由于白光中的每一波長的光都會被干涉條紋所衍射，且衍射角不同，故在不同角度觀看時，有不同顏色的圖像，即所謂彩虹全息圖。

    從理論上講，只要轉(zhuǎn)印條件控制，這些薄膜上的全息光柵能很好地再現(xiàn)全息圖像，但由于高分子材料在受熱或環(huán)境侵蝕下，細密的光柵可能被磨壞或薄膜本身有復(fù)原變形的本能，導(dǎo)致圖像破壞受損直至消失，所以不經(jīng)蒸鍍金屬、化合物或涂覆納米膠的高分子材料上的全息光柵是不穩(wěn)定的，需采用一些工藝方法保護光柵，使圖像定影。如高真空蒸鍍金屬、濺射法、電子束掃描轟擊蒸鍍無機化合物等法蒸鍍的微粒鑲嵌在高分子薄膜的光柵中也能起到對全息光柵固定的作用，從而保護全息圖像，同時，還能使圖像亮度增強。但從大規(guī)模生產(chǎn)來看，由于蒸鍍過程難于均勻一致，透明膜可呈現(xiàn)金色、銀色、灰色、黑色多種形態(tài)，有時透明膜變成半透明，全息圖像受損，且設(shè)備投資、能源消耗都較大，質(zhì)量合格率有限。

    為了避免以上缺點，我們采用了新興的納米材料科學(xué)技術(shù)，研究試驗開發(fā)出一種適合于大規(guī)模生產(chǎn)的透明全息復(fù)合膜化學(xué)工藝方法，即采用高折射率的納米氧化物水性膠，在特定pH值和加熱條件下添加一定比例的分散劑，配制出適于涂布機使用的水性涂布膠，水性涂布膠無毒、無異味、不添加任何溶劑，是用自來水即可配制的環(huán)保型材料，是用于食品、藥品包裝的綠色制品。實驗證明此納米涂布膠對全息圖文的定影保護作用有。涂布后，納米微粒在全息光柵上形成立體網(wǎng)絡(luò)狀的透明薄膜，膜層極薄，通常小于50nm。且柔韌性、可塑性好，能支撐保護BOPP、PET等薄膜上的全息光柵，穩(wěn)固全息圖像，提高圖像的抗摩擦和環(huán)境侵蝕的能力。有了這層極薄的納米保護層后，透明全息材料的正面可進一步涂膠與其他包裝材料復(fù)合，使全息圖像更加穩(wěn)定可靠。

    采用高折射率的納米材料改善全息圖像質(zhì)量的方法與真空蒸鍍等物理方法相比，設(shè)備投資小、能源材料消耗低、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、產(chǎn)品均一性好、合格率高，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，其不足是不如蒸鍍?nèi)D像的亮度好。

    透明全息圖用于包裝的主要目的是防偽，彩虹全息圖像絢麗多彩，對產(chǎn)品包裝可起到裝飾作用，但正因為它是依據(jù)激光全息三維圖像變幻的防偽原理進行防偽識別的，故其亮度不應(yīng)過于耀眼，何況防偽產(chǎn)品的防偽標記不宜太顯眼。所謂好的防偽手段，應(yīng)該是信息準確可靠，大眾容易識別，行家鑒別。納米氧化物水性膠透明膜上的全息圖像雖不如鍍鋁膜的全息圖像耀眼，但在白光下能均勻、穩(wěn)定清晰地再現(xiàn)物像，足以起到防偽識別的作用。

    納米薄膜的制造技術(shù)

    納米薄膜分兩類，一是由納米粒子組成的薄膜；另一類薄膜是在納米粒子間含有較多的孔隙或無序原子或另一種材料，即納米粒子是鑲嵌在另一種基體材料中的顆粒膜。由于納米薄膜在光學(xué)、電學(xué)、催化及敏感等方面有很多特性，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。用于全息防偽的透明全息納米復(fù)合膜就是典型的第二類納米薄膜。

    采用高折射率納米氧化物水性膠的新型透明全息復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)由模壓有全息光柵的高分子薄膜與圖案光柵上的納米膠涂層保護膜組成。制備前需先選用模壓轉(zhuǎn)印性能良好的高分子薄膜BOPP或PET，模壓表面壓制出激光全息圖案，經(jīng)電暈處理后，涂布稀薄的一層Ti02納米水性涂布膠，熱風(fēng)烘干即成透明激光全息圖像復(fù)合膜，可供包裝防偽之用。

    其制備工藝過程的特點在于：一是水性涂布膠的配制工藝復(fù)雜，有著嚴格的加料調(diào)配工序，加料順序不能顛倒，選擇特定的分散劑、濃度、溫度及pH值，且涂布膠配制后要經(jīng)陳化期方能使用，以保證配得穩(wěn)定、均勻、有納米的水性涂布膠。二是涂布設(shè)備由中山金冠機械有限公司專門設(shè)計制造，整機長約18m，較一般涂布機有更高的精度，在涂布施膠之前增加了電暈處理和除靜電裝置，采用塑料刮刀配合網(wǎng)紋輥施膠涂布，各輥間壓力可調(diào)，烘道分五段均衡，放卷、收卷部分有電眼糾偏跟蹤，水冷輥整形，以確保薄膜收卷整齊均勻。

    注：納米材料科學(xué)技術(shù)是我國近10年才興起的新學(xué)科，它涉及到凝聚態(tài)物理、化學(xué)、材料、生物等許多領(lǐng)域的知識。納米材料科學(xué)的研究主要有兩個方面：一是系統(tǒng)地研究納米材料的性能、微觀結(jié)構(gòu)和譜學(xué)特征；二是發(fā)展新型的納米材料。許多人曾預(yù)言，納米復(fù)合材料將一統(tǒng)天下。