随机图案塑钞基片及其制备方法
阅读：80发布：2022-03-21
专利汇可以提供随机图案塑钞基片及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及防伪领域，具体涉及随机图案塑钞基片及其制备方法。该随机图案塑钞基片，图案随机，图案由随机形状和随机色彩的线条结构 热压 粘合而成。该制备方法包括：以设定 叠加 方式将若干张色彩随机分布的高分子材料 薄膜 和若干张本色的高分子材料薄膜进行叠加得到薄膜层集合；将薄膜层集合卷成圆柱体；将多个圆柱体进行 捆 绑为类圆柱体；对类圆柱体加热至高分子材料的 玻璃化 温度 并进行 挤压 和揉搓，使长度增加，横截面面积缩小至预设值；通 过热 压将挤压和揉搓后的类圆柱体加工成长方柱；以设定 角 度和设定间隔切削长方柱得到正方形薄膜；通过热压模板对正方形薄膜进行无色图文热压，得到随机图案塑钞基片。本发明能够达到防伪且无法复制的效果。，下面是随机图案塑钞基片及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种随机图案塑钞基片，其特征在于，图案是随机的，所述图案由若干随机形状和随机色彩的线条结构热压粘合而成。
2.一种权利要求1所述的随机图案塑钞基片的制备方法，其特征在于，包括：
以设定叠加方式将若干张色彩随机分布的高分子材料薄膜和若干张本色的高分子材料薄膜进行叠加得到薄膜层集合；
将所述薄膜层集合卷成圆柱体；
将多个所述圆柱体进行平行堆放并用同材质的高分子材料薄膜或纤维绳捆绑为类圆柱体；
对所述类圆柱体加热至所述高分子材料的玻璃化温度并采用机械力对所述类圆柱体进行挤压和揉搓，使之成为横截面面积更大的圆柱体结构，继续揉搓以使该圆柱体结构的长度增加，横截面面积缩小至预设值；
通过热压将挤压和揉搓后的所述类圆柱体加工成长方柱；
以设定角度和设定间隔切削所述长方柱得到正方形薄膜；
通过热压模板对所述正方形薄膜进行无色图文热压，得到所述随机图案塑钞基片。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述设定叠加方式为：色彩随机分布的高分子材料薄膜和本色高分子材料薄膜相间叠加。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
所述对所述类圆柱体加热至所述高分子材料的玻璃化温度并采用机械力对所述类圆柱体进行挤压和揉搓，包括：
将所述类圆柱体加热至所述高分子材料的玻璃化温度，并采用机械力对所述类圆柱体揉搓至圆柱体结构；
若所述高分子材料为超高分子量聚乙烯时，继续加热至熔融并继续揉搓，保持熔融状态25-35分钟，然后降温至玻璃化温度，继续揉搓至所述类圆柱体的横截面面积缩小至预设值。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
所述通过热压将挤压和揉搓后的所述类圆柱体加工成长方柱，包括：
将所述挤压和揉搓后的所述类圆柱体放入细长的长方形凹槽中；
预热所述长方形凹槽；
趁热对处于所述长方形凹槽内的所述挤压和揉搓后的所述类圆柱体进行按压并冷却定型。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
所述设定角度为切刀的刀面与所述方柱的轴向之间的夹角为45度。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
在所述以设定角度和设定间隔切削所述长方柱得到正方形薄膜后，在所述通过热压模板对所述正方形薄膜进行无色图文热压处理之前，所述制备方法还包括：以设定切削次数为循环单位对所述正方形薄膜进行两组循环堆放；
所述两组循环堆放的堆放方式为：第一次切削得到的所述正方形薄膜平放于第一组；
第二次切削得到的所述正方形薄膜放于第二组；第三次切削得到的所述正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转90度后放置于第二次切削得到的所述正方形薄膜上面；第四次切削得到的所述正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转180度后放置于第三次切削得到的所述正方形薄膜上面；第五次切削得到的所述正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转270度后置放于第四次切削得到的所述正方形薄膜上面；第六次切削得到的所述正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转90度后放置于第一次切削得到的所述正方形薄膜上面；第七次切削得到的所述正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转180度后放置于第六次所述薄膜上面；第八次切削得到的所述正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转270度后放置于第七次所述正方形薄膜上面；至此就完成了一个循环堆放周期。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述随机图案塑钞基片用于制作塑钞或防伪标签。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述热压模板为上下两块硬质合金模板，两块所述硬质合金模板的相对面铸有细密的纹理和图案以及文字；
所述无色图文热压的温度为高分子材料的玻璃化温度。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述热压模板的制备工艺包括：
根据设计图样利用3D打印技术制造背景为白色、图文为黄色的长方体，所述白色采用的材质为白银，所述黄色采用的材质为黄金；
在所述长方体的周围补充白银，以利用白银将所述长方体补充为第一圆柱体；
常温下揉搓所述第一圆柱体，以增加所述第一圆柱体的长度，缩小所述第一圆柱体的横截面面积，所述第一圆柱体的横截面面积的缩小倍数为设定倍数值，所述设定倍数值大于10:1；
多次横切揉搓后的所述第一圆柱体，分别将各切面的图文和原稿图文比较，将图文最接近所述原稿图文的切面定义为翻造模板的母版；
用硝酸腐蚀所述母版，以腐蚀所述母版上的白银；
待黄金材质的图案和文字凸出于白银材质的背景的设定高度，停止所述硝酸腐蚀，用清水冲洗所述硝酸腐蚀过的所述母版，得到原始母版；
用化学气相沉积技术和物理气相沉积技术在所述原始母版上铺垫硬质合金材质薄膜，再利用热喷涂技术增加所述硬质合金材质薄膜的厚度，待所述硬质合金材质薄膜的厚度增加到预设值后在所述硬质合金材质薄膜上一次性浇注硬质合金，得到所述热压模板。
随机图案塑钞基片及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及防伪领域，具体而言，涉及随机图案塑钞基片及其制备方法。
背景技术
[0002] 迄今为止，世界上所有的钞票，只要版本和面额相同，图文就一模一样，变化的只是号码，钞票上面的图文都是印刷出来的，图文精度不能突破印刷原理的限制，使得钞票有可能被利用类似的印刷工艺尤其是现代数码印刷设备仿制，这就给了造假者以可乘之机，此所谓“一朝复制，留用万年”的一劳永逸，“投入产出比”非常高。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种随机图案塑钞基片及其制备方法，以解决上述问题。
[0005] 本发明实施例还提供了一种所述的随机图案塑钞基片的制备方法，包括：
[0007] 将所述薄膜层集合卷成圆柱体；
[0010] 通过热压将挤压和揉搓后的所述类圆柱体加工成长方柱；
[0011] 以设定角度和设定间隔切削所述长方柱得到正方形薄膜；
[0012] 通过热压模板对所述正方形薄膜进行无色图文热压，得到所述随机图案塑钞基片。
[0013] 本发明实施例提供的随机图案塑钞基片及其制备方法，能够达到如下的有益效果：
[0014] 一种随机图案塑钞基片，图案是随机的，图案是由众多随机形状和随机色彩的线条结构热压粘合而成，线条结构是立体结构，热压粘合后仍然构成立体结构，正反两面在外观上是完全一致并精确对应的，又因为线条结构是随机形状和随机色彩，从而使随机图案塑钞基片中的图案具有随机性，是无法被精确复制和仿造的。正反两面细节全部精确对印、随机图案造成的每张图案不同以及因揉搓而造就的精细线条，使得随机图案塑钞基片上的图案不能被印刷手段仿造，也不能利用与本案相同的工艺仿制出另一张完全相同的图案。为了造就这种结构形式的随机图案塑钞基片，在制备方法中，首先将色彩随机分布的高分子材料薄膜和本色的高分子材料薄膜进行叠加，卷成圆柱体，将多个圆柱体捆绑成类圆柱体，并在一定的温度下对类圆柱体进行挤压和揉搓，使成圆柱体结构。继续揉搓，圆柱体的长度增加，横截面直径逐渐减小，横截面图案线条趋于精细，使相当数量的线条细度远远超出印刷手段所能达到的细度。圆柱体横截面上的图案也在揉搓中发生变化，圆柱体的横截面上的若干组螺旋状图案渐渐变成若干组不规则的团花，不规则团花的形成是机械力揉搓的结果，压力的微观不均匀性加上不能控制的微观扰动会加剧横截面上的团花线条宽度的不均匀性以及色彩的不确定性，这种线条是不可能被精确扫描的，它首先体现于同一根线条宽度可以有从数百纳米到十几纳米的变化甚至更大范围的变化，线条宽度有渐变也有突变，现代扫描技术和印刷技术不能复制这种线条；其次体现为同一根线条上可能有多达十几种色彩的自然过渡，现代分色技术和印刷技术对付不了这种线条；再有，因为基片是切削的薄膜而成，薄膜上的图案是切削出来的，薄膜两面的图案是精确对应的，这种精确对应效果可以很方便地利用肉眼对光透视判断，且由于整张基片的色彩和线条全是两面精确对应，现代印刷技术无论如何都做不到这一点，也就是说不能通过印刷手段造假。附图说明
[0015] 图1为色彩随机分布的高分子材料薄膜和本色的高分子材料薄膜卷成圆柱体后平行堆放、捆绑成类圆柱体的横截面示意图；
[0016] 图2为类圆柱体揉搓后成为横截面面积更大的圆柱体结构的横截面示意图。
具体实施方式
[0017] 下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
[0018] 本发明实施例提供了一种随机图案塑钞基片，图案是随机的，所述图案由若干随机形状和随机色彩的线条结构热压粘合而成。
[0019] 本发明实施例还提供了一种所述的随机图案塑钞基片的制备方法，包括：
[0020] 以设定叠加方式将若干张色彩随机分布的高分子材料薄膜和若干张本色的高分子材料薄膜进行叠加得到薄膜层集合；
[0021] 将所述薄膜层集合卷成圆柱体；
[0022] 将多个所述圆柱体进行平行堆放并用同材质的高分子材料薄膜或纤维绳捆绑为类圆柱体；
[0023] 对所述类圆柱体加热至所述高分子材料的玻璃化温度并采用机械力对所述类圆柱体进行挤压和揉搓，使之成为横截面面积更大的圆柱体结构，继续揉搓以使该圆柱体结构的长度增加，横截面面积缩小至预设值；
[0024] 通过热压将挤压和揉搓后的所述类圆柱体加工成长方柱；
[0025] 以设定角度和设定间隔切削所述长方柱得到正方形薄膜；
[0026] 通过热压模板对所述正方形薄膜进行无色图文热压，得到所述随机图案塑钞基片。
[0027] 一种随机图案塑钞基片，图案是随机的，图案是由若干随机形状和随机色彩的线条结构热压粘合而成，线条结构是立体结构，热压粘合后仍然构成立体结构，正反两面在外观上是完全一致并精确对应的，又因为线条结构是随机形状和随机色彩，从而使随机图案塑钞基片中的图案具有随机性，是无法被精确复制和仿造的。正反两面细节全部精确对印、随机图案造成的每张图案不同以及因揉搓而造就的精细线条，使得随机图案塑钞基片上的图案不能被印刷手段仿造，也不能利用与本案相同的工艺仿制出另一张完全相同的图案。为了造就这种结构形式的随机图案塑钞基片，在制备方法中，首先将若干色彩随机分布的高分子材料薄膜和若干本色的高分子材料薄膜进行叠加，卷成圆柱体，将多个圆柱体捆绑成类圆柱体，并在一定的温度下对类圆柱体进行揉搓、挤压，使成圆柱体结构。继续揉搓，圆柱体的长度增加，横截面直径逐渐减小，横截面图案线条趋于精细，使相当数量的线条细度远远超出印刷手段所能达到的细度。圆柱体横截面上的图案也在揉搓中发生变化，圆柱体的横截面上的若干组螺旋状图案渐渐变成若干组不规则的团花，不规则团花的形成是机械力揉搓的结果，压力的微观不均匀性加上不能控制的微观扰动会加剧横截面上的团花线条宽度的不均匀性以及色彩的不确定性，这种线条是不可能被精确扫描的，它首先体现于同一根线条宽度可以有从数百纳米到十几纳米的变化甚至更大范围的变化，线条宽度有渐变也有突变，现代扫描技术和印刷技术不能复制这种线条；其次体现为同一根线条上可能有多达十几种色彩的自然过渡，现代分色技术和印刷技术对付不了这种线条；再有，因为薄膜上的图案是切削出来的，薄膜两面的图案是精确对应的，这种精确对应效果可以很方便地利用肉眼对光透视判断，且由于整张基片的色彩和线条全是两面精确对应，现代印刷技术无论如何都做不到这一点，也就是说不能通过印刷手段造假。
[0028] 本发明实施例提供的随机图案塑钞基片，其每张图案都是随机的，没有两张完全相同的随机图案。图案主要由多组随机形状和随机色彩的团花组成。相同面额塑钞基片的图案在宏观上是色调统一的，便于民众直观区分面额，而图案细节的唯一性可以通过将手中的塑钞实物图案与通过手机或电脑从中央数据库中调出的局部高清存档照片比对，从而让民众方便、准确地判明真伪。
[0029] 若采用与本案相同的材质与工艺复制特定号码的塑钞，首先单张彩色薄膜上的色彩就是随机的，其次，彩色薄膜和本色薄膜叠放时会产生不可避免的位移，只要有微小的位移变化，卷成圆柱体后的横截面就会出现宏观上很大的图案差别，而随后的揉搓过程，微观扰动是不可能被精确控制的，因此，不单是印刷手段无法仿制，就是采用与真品相同的材质和相同的工艺也无法成功仿制。3D打印技术受限于“墨滴”直径的限制，精度还差得很远；3D打印中的“轮廓技术”倒是可以避开“墨滴”直径的限制，但这种技术主要是为大型零部件加工服务的，离仿制这种精细图案更远；3D打印技术截至目前，在色彩方面严重不足，而本基片色彩非常丰富。在可预见的将来，只要利用数码技术仿制，就离不开分色的问题，本基片上的色彩是实物呈现的色彩，不是数码设备能精确扫描和准确输出的。
[0030] 随机图案塑钞基片上的图案是互不相同的随机图案，没有两张完全相同的随机图案。图案不是印刷出来的，是通过切削揉细后的柱体得到的，色彩变化的复杂性和线条的精细度远远超出了现代印刷技术所能达到的程度，故这种随机图案不能通过制版和印刷技术复制，如果采用与本案相同的工艺复制，则由于揉搓过程中不可控制的微观扰动还是不可能得到与真品一样的随机图案，也就是说，这种随机图案在可预见的将来是不可能被精确复制的，因此该基片可以用于印制对防伪性能有特别要求的塑钞，也可以用于高档商品的防伪标签（两者材质不同而制造工艺相似）。
[0031] 如果将这种随机图案塑钞基片用于印制塑钞，则塑钞印制完成后将有一张局部高清实物照片存档于中央数据库。每一张塑钞的背景图案都是唯一的，随机图案与热压无色图文的相对位置也是唯一的，实物与存档照片相同的即为真钞，否则就是假钞。若有不法分子向市场投放假钞，有些人能通过手感判明真伪，八九不离十，如果不具备这种手感，对光透视，正反两面的背景图案不能精确对应的可直接判定为假钞，若还有疑问，用手机或电脑调出中央数据库中的存档照片与之比对就一清二楚了，方便且可靠。
[0032] 中央数据库系统能对相同号码的查询频率进行智能监控，一旦发现某个塑钞号码的查询频率异常，很快就能锁定大致方位，为公众防范和公安侦破提供有价值的资料。若是发现数张同号码的塑钞实物，直接将该号码的钞票统统作废就是了，也就是从中央数据库中删除该号码的对应存档照片，再有人拿到该号码的假钞，他将不能从数据库中查到该号码的存档照片，可以直接认定为假钞，从而使得假钞不可能大量流入市场，只将有限的几张假钞投入市场对假钞制造者是没有意义的，唯一的一张真钞可到银行兑换别的号码的真钞（无论仿真度多高的假钞都骗不过银行的专业人士）。因此，利用随机图案塑钞基片印制的塑钞在可预见的将来是不可能被成功仿制的，若有人制造假钞，首先就过不了普通民众这一关，因为电脑和智能手机已经非常普及，调阅中央数据库的存档照片很方便，智能监控系统则能让“高仿真”假钞引发社会恐慌的可能性降为零。
[0033] 该随机图案塑钞基片可用于制作塑钞，也可用于制作防伪标签等，若用作防伪标签，材质的力学性能要求比较差，即揭下即毁，不能将防伪标签转帖至它处，生产工艺和辨伪手段基本相同。
[0034] 接下来，本发明将以制作塑钞为例子，其中高分子材料采用超高分子量聚乙烯来举例说明塑钞基片的制备。
[0035] 步骤101，制作色彩随机分布的超高分子量聚乙烯薄膜；
[0036] 将无机色料与超高分子量聚乙烯颗粒混合制备成色彩随机分布的超高分子量聚乙烯薄膜。
[0037] 超高分子量聚乙烯具有如下优点：1、突出的抗冲击和抗切削韧性，这种性能使它超越凯夫拉成为当前制作防弹衣的主流材料；2、超强的耐磨耐弯曲性能和较强的张力疲劳性能；3、良好的化学惰性，不受强酸强碱溶液及普通有机溶剂的影响；4、极好的耐候性和耐脏性；5、在液氦温度（-269℃）时仍具有延展性，耐高低温性能均优于国外制作塑钞的聚丙烯；
[0038] 可以通过调节无机色料的添加量、无机色料与超高分子量聚乙烯的混合情况来制备所需色调的色彩随机的超高分子量聚乙烯薄膜。相同面额的塑钞基片，宏观色调是统一的。
[0039] 步骤102，制备本色的超高分子量聚乙烯薄膜；
[0040] 将超高分子量聚乙烯颗粒混合制备成不含色料的超高分子量聚乙烯膜。
[0041] 步骤103，以设定叠加方式将若干色彩随机分布的超高分子量聚乙烯薄膜和若干本色的超高分子量聚乙烯薄膜进行叠加得到超高分子量聚乙烯薄膜层集合；
[0042] 随机分布的超高分子量聚乙烯薄膜和本色超高分子量聚乙烯薄膜的叠放顺序没有严格限制，制备彩色随机的薄膜时控制各种色料总的投放比例即可得到面额相同宏观色调统一的基片（比如说100元钞宏观主色调为淡雅的中国红，50元钞为淡雅的铁红，等等）。本实施例中采用一张色彩随机分布超高分子量聚乙烯薄膜和一张本色超高分子量聚乙烯薄膜相间叠加的方式，本色超高分子量聚乙烯薄膜呈半透明状态，如此叠加便于对光透视时判断正反两面的图案是否精确对应。基片上的随机图文是切削出来的，很薄，正反两面的图案细节将精确对应，印刷中的对印技术不可能达到这种对应精度，不能精确对应的可直接判定为假钞，不用采取其余的辨伪手段。
[0043] 步骤104，将薄膜层集合卷成圆柱体；
[0044] 收卷后的圆柱体横截面上含有众多色彩随机的线条组成的螺旋状结构；螺旋状结构主要由半透明和不透明的彩色线条交替而成。之所以加上“主要”，是因为色彩随机分布的超高分子量聚乙烯薄膜上也有一些没有染色的地方，这一部分和本色超高分子量聚乙烯薄膜一样呈本色，也就是半透明。两张薄膜上的半透明线条有可能遇到一块儿，甚至3根半透明线条遇到一块儿也是有可能的。无色线条的透光量更大，无机色料则具有遮光性，便于观察正反两面的图案细节是否精确对应。同一根线条一般来说有半透明的也有不透明的，且可能由很多种颜色构成。本案所述随机色彩线条同一根线条上的色彩数量有可能是现有印刷技术能够接上的色彩数量的很多倍。有些线条整根都是半透明的（没有添加任何色料的薄膜）。在以后的处理过程中，每个横截面上的线条在不断挤压、揉搓过程中线条的颜色和形状均发生随机的变化。
[0045] 步骤105，将多个平行堆放的圆柱体捆绑为类圆柱体；
[0046] 将多个圆柱体平行堆放，如图1，所示，然后用同材质的高分子材料薄膜或纤维绳捆扎后成为类圆柱体，类圆柱体中每个圆柱体的横截面由色彩复杂的线条以及材质本色线条组成螺旋状结构，这些螺旋状结构在后续的挤压与揉搓过程中变成团花。团花的一根线条可能是无色的也可能由数种或数十种色彩构成，同一根线条的宽度可能从微米级到纳米级不等，宽度变化有渐变也有突变，如步骤104的描述。
[0047] 步骤106，对类圆柱体加热至超高分子量聚乙烯的玻璃化温度并采用机械力对类圆柱体进行挤压和揉搓，以使类圆柱体成为圆柱体结构，继续揉搓该圆柱体结构，如图2，所示，长度拉长的同时，横截面面积逐渐缩小至预设值，其中，预设值的设定方式可以采用如下原则：横截面上的图案渐趋复杂与精细，直至横截面上相当数量的线条精细程度远远超出现代印刷水平能够达到的极限为止；
[0048] 具体操作：
[0049] 将类圆柱体加热至超高分子量聚乙烯薄膜的玻璃化温度，并采用机械力对类圆柱体进行挤压和揉搓至密实。继续加热使之熔化（300℃以上），继续揉搓，使部分超高分子量聚乙烯的分子链解除缠绕，呈现舒展状态。这个过程有利于提升超高分子量聚乙烯薄膜的物理性能。保持熔融状态约30分钟（25-35分钟），熔融状态下揉搓比玻璃化温度下揉搓更容易；降温至玻璃化温度，（180℃－200℃），通过机械力对圆柱体进行揉搓，使横截面上的图案不但逐渐缩小而且发生更多的随机变化。印刷团花线条是经典、有效的防伪手段，现在则经常利用专用电脑软件制作防伪团花。电脑制作的团花为矢量图形，优点是放大缩小都不会影响图案质量，但复杂性不足和色彩简单是其最大的弱点，印刷出来的图案，其精度总是受制于印刷设备，而印刷设备不可能突破所涉及的物理规律的束缚。本案中塑钞基片的团花图案是对应色彩的实物组成的，线条形状以及色彩的复杂性和线条的精细度远远超出了现代印刷水平所能达到的程度，这种复杂与精细是通过像在案板上揉搓面粉那样，使横截面图案缩小并产生不可控制的微观扰动实现的，在可预见的将来，这种实物构成的色彩复杂的线条是现代印刷技术不可能成功仿制的。由于圆柱体揉搓前的横截面积之大没有理论的上限，所以团花线条的精细程度可以到达所需要的任何程度。
[0050] 熔融状态下的超高分子量聚乙烯依然缺乏流动性，不会使横截面上的图案成为混沌状态，但可以通过机械力的揉搓而发生变形，也就是使圆柱体横截面积缩小，图案越来越精细。熔融状态本来就会使得部分超高分子量聚乙烯的分子链解除缠绕，圆柱体搓长的过程也会使内部分子趋于有序，这些都对成品的力学性能有好处。但熔融状态时间过长会导致部分超高分子量聚乙烯分解，对材料性能产生不利影响，故熔融状态维持30分钟左右就要降温至玻璃化温度，这是一个不会导致分解但可以通过机械力揉搓改变形状的温度。超高分子量聚乙烯是热塑性材质，玻璃化温度下有充足的时间搓揉至合适的横截面面积，另外，由于是热塑性材料，利于回收利用，产品具有环保性。由于初始的圆柱体体积庞大，加上超高分子量聚乙烯成型困难，因而需要大功率和超大体积的揉搓设备。印钞厂不忌讳这个，造假者特忌讳不能躲在一个角落偷偷摸摸制造假币。揉搓设备即便不需要很高的技术含量，其超大的体积本身就意味着初始投入的巨大，造假分子对此更是忌讳。若材质为其它高分子材料，对温度的控制宜根据具体的材质理化性能而定，比如“保持熔融状态约30分钟”就有可能不是必需的。
[0051] 步骤107，通过热压将挤压和揉搓后的类圆柱体加工成长方柱；
[0052] 具体操作方法为：将揉搓变细后的类圆柱体放入细长的长方形凹槽中；加热长方形凹槽；趁热对处于长方形凹槽内揉搓变细后的圆柱体压实使之成为横截面为正方形的长条，固定并冷却定型。
[0053] 步骤108，以刀面与长方柱的轴向之间45度的夹角和设定间隔切削长方柱得到厚薄适宜的薄膜。
[0054] 所谓的“厚度适宜”，指的是塑钞的设计厚度。设计厚度也可以理解为切削时的设定间隔，设定间隔以随机图案塑钞基片的设定厚度为依据，决定切削下来的薄膜厚度的因素还包括材质以及基片的最终用途。如果该基片是用作印制塑钞的基片，材质应具备优良的物理性能，尤其是力学性能；若基片作为印制防伪标签用，所用材质应为耐候性优良，力学性能以揭之即毁为宜，薄膜厚度也主要以此为依据。人民币百元纸钞的厚度为0.1毫米，国外以双向拉伸聚丙烯薄膜为材质的塑钞厚度不到0.1毫米，超高分子量聚乙烯薄膜的力学性能比聚丙烯薄膜要强得多，可以做得更薄，既方便民众携带，还能降低塑钞发行成本。热压无色图文中凸起于平面的线条相当于给薄薄的塑钞基片加上纵横交错的棱，使之虽薄而有适宜的挺括度，便于利用手感初步辨伪和点钞。
[0055] 之所以切面不与长方柱的轴向垂直，是因为在类圆柱体揉搓变细的过程中，内部分子链倾向于沿长度方向排列，横截面上的线条微观结构也是如此，都是趋于有序的过程，高分子材料内部分子从混沌到有序，往往意味着力学性能的优化。非90度的切削角度使得切削所得的正方形薄膜在后续的热压处理时彩色线条相对位置的改变较小，比如说，如果图案元素为一个小点，在塑钞基片上的微观形态就是“丨”，对这一竖作垂直热压就会使“丨”变成“Ｉ”，对基片图案质量产生不利影响。倾斜角度热压还能额外增加正方形薄膜的力学性能，因为玻璃化温度下揉搓有可能产生一些相对松散的结构，对沿轴向45度角切削下来的薄膜垂直热压，可以使松散结构成为致密结构。在圆柱体搓长的过程中（或者说在横截面面积缩小的过程中），理想状态下，图案从宏观上看可以大致理解为是按比例缩小的（实际上变形很大，因为受力状况不可能达到理想状态），微观上会出现不可预测的扰动，对塑钞基片极为有利——既要方便民众比对图案，又要让复杂程度和精细程度使造假者没法仿造。
[0056] 正方形薄膜面积略大于每个印刷整版钞票张数之和（以大额钞为例，假设每版印刷24张钞票，则面积应大于这24张钞票面积之和，因为要给最外围的钞票切边留出余地），长方形凹槽的横截面积以此为根据计算。
[0057] 步骤109，以设定切削次数为循环单位对正方形薄膜进行两组循环堆放；
[0058] 两组循环堆放的堆放方式为：第一次切削得到的正方形薄膜平放于第一组；第二次切削得到的正方形薄膜放于第二组；第三次切削得到的正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转90度后放置于第二次切削得到的正方形薄膜上面；第四次切削得到的正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转180度后放置于第三次切削得到的正方形薄膜上面；第五次切削得到的正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转270度后置放于第四次切削得到的正方形薄膜上面；第六次切削得到的正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转
90度后放置于第一次切削得到的正方形薄膜上面；第七次切削得到的正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转180度后放置于第六次薄膜上面；第八次切削得到的正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转270度后放置于第七次正方形薄膜上面。至此就完成了一个循环对方周期，也就是说第九次不再旋转，直接放在第八次切削的薄膜上面，如此切削和循环堆放，直至长方柱切削完毕；
90度后放置于第一次切削得到的正方形薄膜上面；第七次切削得到的正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转180度后放置于第六次薄膜上面；第八次切削得到的正方形薄膜在其所在平面内围绕其中心旋转270度后放置于第七次正方形薄膜上面。至此就完成了一个循环对方周期，也就是说第九次不再旋转，直接放在第八次切削的薄膜上面，如此切削和循环堆放，直至长方柱切削完毕；
[0059] 采用如此循环堆放的方式，主要是考虑到所述含随机图案的薄膜主要用途之一是作为印制塑钞的基片，所属堆放的方式能最大限度地离散相邻随机图案的相似度，便于通过将塑钞实物背景图案与利用手机或电脑从中央数据库调出的高清存档照片比较，从而让普通民众方便、可靠地辨明钞票的真伪。每一组所述正方形薄膜上下两张之间相隔了7张正方形薄膜的随机图案变化，也就是说相邻塑钞基片随机图案的相似度最大限度地离散了。这两堆所述正方形薄膜分别可以用于印制大小两种面额的塑钞，每一张所述正方形塑钞基片可以印制若干张长方形塑钞。
[0060] 步骤110，通过热压模板对切削下来的正方形薄膜进行热压处理，得到可以印制塑钞的基片；
[0061] 热压模板为两块硬质合金板，两块硬质合金板的相对面铸有细密的纹理、图案和文字。热压处理会在正方形薄膜上形成热压无色图文，目的在于：1、在降低厚度的情况下保持足够的挺度（此效果归功于热压产生的棱线），也便于点钞；2、固定手感。因为每张塑钞尽管背景图案是互不相同的随机图案，但其上的热压无色图文是完全相同的，从而方便民众凭手感作为初步的辨伪手段；3、热压无色图文为盲人识别钞票面额提供了额外的方便；4、精密的热压无色图文本身是一道有效防伪手段。由热压模板制造工艺可知，其工艺原理与塑钞基片一脉相承，模板上的图文也是不可能被精确复制的，而初始过程巨量的黄金白银投入更是让一般的造假者望而生畏，尽管那些金银只是热压模板制造的中介，但先得有巨大的金银投入。黄金白银具有极其优良的延展性，能满足实际所需的任何缩小倍数。毫无疑问，由于金银图案也有揉搓变细的过程，微观扰动是不可能被精确控制的，使用同样的材质和同样的工艺还是不可能精确复制热压模板，也就是说，用这种工艺制备无色热压模板能得到最为精细的模板。造假分子利用塑钞成品翻制热压模具，塑钞上的热压无色图文自身就经历了温度变形过程，而且机械手段翻制模具，每翻一次都会产生诸多要素损失。除此之外，还有个随机图案与热压无色图文微观上的相对位置问题，这同样是造假者不可逾越的障碍。凹印工艺一直是钞票最强大的防伪手段之一，得不到原始模板是不可能精确仿制凹印图文的，热压模板压出的无色图文比纸钞上的凹印图文要精密得多，更不可能被造假者成功仿制。利用同样的工艺制造在塑钞基片上印制图文的凹印模板，其工艺之精细，远不是传统纸钞凹印模板制作工艺中先人工雕刻后利用电脑雕刻技术将放大的人工雕刻模板缩小至设定值所能达到的精细程度。
[0062] 一张正方形薄膜将印制多少张塑钞，就同时热压多少组无色图文，每张塑钞基片上的图案为互不相同的随机图案，但其上的热压无色图文是完全相同的，随机图案和热压无色图文共同构成塑钞的背景图案。
[0063] 热压处理的温度为高分子材料的玻璃化温度。
[0064] 该热压模板的制备方法为：
[0065] 根据设计图样利用3D打印技术制造背景为白色、图文为黄色的长方体，白色采用的材质为白银，黄色采用的材质为黄金；
[0066] 在长方体的周围补充白银，以利用白银将长方体补充为可供揉搓的第一圆柱体；
[0067] 常温（不同国家以及同一个国家不同行业的“常温”定义都适用）下揉搓该第一圆柱体，以增加第一圆柱体的长度，缩小横截面的面积的缩小倍数为设定倍数值，所述设定倍数值大于10:1。假设该第一圆柱体横截面积缩小至初始面积的1/49，则其横截面的黄金图案线条宽度缩小至原来的1/7。当然，这些数值只是举例，实际上热压无色模具可以达到任何所需要的精度。通常应使面积缩小至1/10以下。前后面积相差越大，横截面的黄金图案越精细，若横截面积缩小至初始值的1/49，则图文线条非常精细。当然，揉搓过程中的微观受力状况是不可能精确控制的，不可避免地带有一定程度的随机性，这种随机性及精细程度使得热压无色图文不能被造假者精确复制，除非是原版模具。模板的制造是一次性的，没必要强调高效率，均匀施压和缓慢揉搓为第一要务。压力越均匀、揉搓速度越缓慢，模具上的图文越能接近设计的图文形状，也就是模板质量越高。
[0068] 多次横切揉搓后的所述第一圆柱体，并和图文原稿比较，将最接近所述图文原稿的切面定义为翻造模板的母版；进入下述工艺程序；
[0070] 待黄金材质的图案和文字凸出于白银材质的背景的设定高度，停止硝酸腐蚀，用清水进行冲洗硝酸腐蚀过的所述母版，得到原始母版；
[0071] 用化学气相沉积技术和物理气相沉积技术使原始母版表面沉淀一层硬质合金材质薄膜（此步骤为铺垫，做如此小心翼翼的铺垫，是因为黄金和白银的刚性不足，一次性浇注足量的硬质合金有可能对黄金图案产生较大的破坏），再利用热喷涂技术增加硬质合金材质薄膜的厚度，待所述硬质合金材质薄膜的厚度增加到预设值后对所述硬质合金材质薄膜进行一次性浇注硬质合金，得到无色热压模板。
[0072] 在塑钞基片上热压而成的无色图文放在离眼睛稍微远一些的地方（比如50厘米处）逆光观察其实很清晰，不是想当然的越近越清晰。也可以根据印刷油墨的具体情况决定是否对随机图案塑钞基片做表面电晕处理。粗糙度和挺括度是手感的主要来源，人们在“钱到手”时，若发现手感异常，普遍会被引入下一道鉴别程序，比如仔细察看、请人代辨或使用仪器鉴别，所以热压无色图文是很多国家的塑钞普遍采用的工艺。智能手机是已经普及并随身携带的随机图案塑钞鉴别工具，手段方便，结论可靠。
[0073] 团花线条向来是有效的防伪手段，钞票上普遍采用了这一防伪工艺。本案中的随机图案是实物组成的，色彩的复杂程度与线条的精细程度超出了现代印刷技术能够达到的上限，用现代印刷技术是不可能成功复制本基片中的随机图案的，采用与本案相同的材料和相同的工艺，甚至加上原班人马都不可能复制出另一张图案一样的塑钞基片，这就决定了具体某张塑钞背景图案的唯一性，而这种唯一性可以通过已经在我国普及的互联网工具方便、可靠地判定。更可喜的是，手机像素的增加速度很快，对塑钞真伪的判断极为有利。该观点正确的前提是印钞厂采样的专业相机像素不低于大众手机的像素，而这个前提肯定是成立的。
[0074] 利用本案塑钞基片印制的塑钞能够兼容大部分现有纸钞的防伪识别技术，比如变光油墨、磁性材料、荧光图案、隐形面额数字、痕量元素暗记、SD凹印对印等等，这些技术都可以继续使用。随机背景图案塑钞基片自身具备强大的防伪能力，但后续的印刷使得该塑钞可以兼容现有的纸钞自动识别技术，不需要因为发行塑钞而突然投入巨资全面更新现有的自动识别设备（如ATM机和点钞机），这有利于将随机图案塑钞基片技术投入实用。从发行大面额塑钞开始是一种理想选择，然后再逐步进入小面额钞票领域，最终用塑钞彻底取代纸钞。
[0075] 可以预计，单张塑钞的发行成本比纸钞要高，但塑钞的使用周期比纸钞要长得多，综合发行成本比纸钞要低很多。用随机图案塑钞基片印制的塑钞在可预见的时间范围内是不可能被造假者成功仿制的，假钞根本就过不了普通民众这一关，即便有几张假钞蒙过了粗心的人，自动监控系统很快就能锁定范围并宣布该号码的钞票统统作废从而快速止损，绝不可能出现假钞泛滥造成社会恐慌的局面。过不了普通民众这一关以及自动锁定假钞出现范围对钞票的防伪尤其重要，真要到了银行才能辨明钞票真假，损失一经发生了，造假者的目的也达到了，而自动锁定假钞出现范围，不但便于公安追溯源头，且本身就是对假币制造者的震慑。不能批量投向市场的假钞对造假者没有意义，而批量投向市场必然会很快被发现并锁定范围。
[0076] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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