前言
在包裝及防偽領(lǐng)域,,傳統(tǒng)的條形碼標(biāo)簽得到廣泛應(yīng)用,,但隨著人們對(duì)商品的生產(chǎn)、貯運(yùn),、保質(zhì),、防偽、管理等諸多方面更高更全的信息需求,,這種條形碼標(biāo)簽顯然已力不從心了,,它不但無(wú)法提供商品生產(chǎn)、管理等方面的信息,,不能警示商品保質(zhì)需要的溫度等信息,,在防偽效果上,也由于其印刷單一,容易仿造而逐漸失去商品的防偽效果,。隨著科技的進(jìn)步及在標(biāo)簽制作領(lǐng)域的應(yīng)用,,一種全新、多功能,、有良好防偽效果的智能標(biāo)簽已開(kāi)始廣泛應(yīng)用,,它將為標(biāo)簽制印" title="制印">制印帶來(lái)新的生機(jī)和活力。
RFID" title="RFID">RFID的主要特點(diǎn)
RFID(Radio Frequency Identifica-tion)即無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng),,也稱(chēng)為無(wú)線IC標(biāo)簽,、電子標(biāo)簽、感應(yīng)式電子芯片,、感應(yīng)卡,、非接觸" title="非接觸">非接觸卡等,它是一種透過(guò)無(wú)線電波來(lái)達(dá)到非接觸的資料存取的技術(shù),,可透過(guò)無(wú)線通訊結(jié)合資料存取技術(shù),,連結(jié)背后的資料庫(kù)系統(tǒng),形成一個(gè)龐大且串連在一起的系統(tǒng),。一個(gè)完整的RFID系統(tǒng)包含讀取機(jī),、感應(yīng)器或晶片、天線,、軟硬件系統(tǒng)等,。其基本原理是,當(dāng)卷標(biāo)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后,,接收讀取器發(fā)出的信號(hào),,憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息,或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào),,讀取器讀取信息并譯碼后,,送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)的處理。
RFID標(biāo)簽可分為被動(dòng)式標(biāo)簽:本身不會(huì)自主發(fā)出資訊電波,,由讀取機(jī)發(fā)出電波產(chǎn)生訊號(hào),,RFID標(biāo)簽的天線接收到磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流,然后送出儲(chǔ)存在晶片中的資訊給讀取機(jī)接收判讀,。主動(dòng)式標(biāo)簽:標(biāo)簽中除了有晶片和天線外,,增加了電源,可以不斷主動(dòng)發(fā)出資料訊號(hào),,給讀取機(jī)接收判讀,。
歸納起來(lái),RFID主要有如下特點(diǎn):
(1)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)功能:只要通過(guò)RFID即可不需接觸,,直接讀取訊息至數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi),,且可一次處理多個(gè)標(biāo)簽,并可以將物流處理的狀態(tài)寫(xiě)人標(biāo)簽,供下一階段物流處理的讀取判斷之用,。
(2)容易小型化和多樣化的形狀:RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀之限制,,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外,,RFID更可往小型化與多樣型態(tài)發(fā)展,,以應(yīng)用在不同產(chǎn)品中,。
(3)耐環(huán)境性:紙張一受到臟污就會(huì)看不到其上的信息,,但 RFID對(duì)水、油和藥品等物質(zhì)卻有強(qiáng)力的抗污性,。RFID在黑暗或臟污的環(huán)境之中,,也可以讀取數(shù)據(jù)。
(4)可重復(fù)使用:由于RFID為電子數(shù)據(jù),,可以反復(fù)被覆寫(xiě),,因此可以回收標(biāo)簽重復(fù)使用。如被動(dòng)式RFID,,不需要電池就可以使用,,沒(méi)有維護(hù)保養(yǎng)的需要。
(5)穿透性:RFID若被紙張,、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包覆的話,,也可以進(jìn)行穿透性通訊。不過(guò)如果是鐵質(zhì)金屬的話,,就無(wú)法進(jìn)行通訊,。
(6)數(shù)據(jù)的記憶容量大:數(shù)據(jù)容量會(huì)隨著記憶規(guī)格的發(fā)展而擴(kuò)大,未來(lái)物品所需攜帶的資料量愈來(lái)愈大,,對(duì)卷標(biāo)所能擴(kuò)充容量的需求也增加,,對(duì)此RFID不會(huì)受到限制。
RFID 在印刷領(lǐng)域的主要應(yīng)用
事實(shí)上,,RFID技術(shù)早在二次世界大戰(zhàn)就已開(kāi)始研究應(yīng)用,,當(dāng)時(shí)英國(guó)曾用RFID以確認(rèn)進(jìn)機(jī)場(chǎng)的是否為己方的飛機(jī),以免遭誤擊,。RFID等于是一種可以不接觸就可以讀取上面資料的標(biāo)簽,,因此應(yīng)用的范圍非常廣,例如,,門(mén)禁管制(人員出入門(mén)禁監(jiān)控,、管制及上下班人事管理);資產(chǎn)加收和廢物管理(棧板,、貨柜,、臺(tái)車(chē)、籠車(chē)等可回收容器管理;垃圾回收處理,、廢棄物管控系統(tǒng)等等),;貨物管理和倉(cāng)儲(chǔ)物資處理(航空運(yùn)輸?shù)男欣钭R(shí)別,存貨,、物流運(yùn)輸管理,;倉(cāng)庫(kù)存物清點(diǎn)、物資控制系統(tǒng)),;醫(yī)療應(yīng)用(醫(yī)院的病歷系統(tǒng),、危險(xiǎn)或管制之生化物品管理);交通運(yùn)輸(高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)),;防盜應(yīng)用(超市的防盜,、圖書(shū)館或書(shū)店的防盜管理);動(dòng)物監(jiān)控(畜牧動(dòng)物管理,、寵物識(shí)別,、野生動(dòng)物生態(tài)的追蹤);自動(dòng)化控制(汽車(chē),、家電,、電子業(yè)之組裝生產(chǎn));聯(lián)合票證(聯(lián)合多種用途的智能型儲(chǔ)值卡,、紅利積點(diǎn)卡)等諸多方面,。
在印刷領(lǐng)域,RFID將逐漸替代傳統(tǒng)的條形碼標(biāo)簽,。專(zhuān)家預(yù)測(cè),,RFID技術(shù)能在未來(lái)幾年對(duì)包裝、防偽印刷和紙張產(chǎn)生重要影響,。對(duì)于印刷領(lǐng)域來(lái)說(shuō),,在 RFID生產(chǎn)中,可利用印刷技術(shù)生產(chǎn)RFID的天線,,這給印刷業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī),。
RFID 在物流、管理方面的應(yīng)用目前已越來(lái)越多,。在國(guó)外,,美國(guó)最大的零售商沃爾瑪已于2005年1月開(kāi)始要求上游各大供應(yīng)商,在供貨的貨棧上加入RFID,,2006年底全面使用RFID,。
RFID 的制印技術(shù)
RFID制作與傳統(tǒng)標(biāo)簽的印刷有著很大的區(qū)別,目前,,我國(guó)傳統(tǒng)的標(biāo)簽印刷技術(shù)已具有很高的水平,,商標(biāo)印刷業(yè)中不乏有豐富經(jīng)驗(yàn)的企業(yè),,也生產(chǎn)出許多設(shè)計(jì)精美和高品質(zhì)的產(chǎn)品,但對(duì)于RFID,,有人認(rèn)為它并無(wú)特殊之處,,只要用普通標(biāo)簽給它外覆一件美麗的外衣,這對(duì)于高品質(zhì)標(biāo)簽的制印企業(yè)來(lái)說(shuō)并不困難,,但這樣單純地添加美麗外衣的RFID,,對(duì)于它的高附加值卻會(huì)造成重要的損失。那么,,與傳統(tǒng)標(biāo)簽印刷相比,,RFID印刷有什么特點(diǎn)呢?首先,,從RFID的定義上來(lái)看,,智能是指由芯片,、天線等組成的射頻電路,;而標(biāo)簽是由標(biāo)簽印刷工藝使射頻電路具有商業(yè)化的外衣。從印刷的角度來(lái)看,,RFID的出現(xiàn)會(huì)給傳統(tǒng)標(biāo)簽印刷帶來(lái)更高的含金量,。RFID的芯片層可以用紙、PE,、PET甚至紡織品等材料封裝并進(jìn)行印刷,,制成不干膠貼紙、紙卡,、吊標(biāo)或其他類(lèi)型的標(biāo)簽,,芯片是 RFID的關(guān)鍵,由其特殊的結(jié)構(gòu)決定,,不能承受印刷機(jī)的壓力,,所以,除噴墨印刷外,,一般是采用先印刷面層,,再與芯片層復(fù)合、模切的工藝,。
(1)印刷方法,。印刷主要是以絲網(wǎng)印刷為首選,這主要是絲網(wǎng)印刷在集成電路板,、薄膜開(kāi)關(guān)等方面的印刷質(zhì)量是其他印刷方法所無(wú)法企及的,,在RFID 印刷中,要使用導(dǎo)電油墨" title="導(dǎo)電油墨">導(dǎo)電油墨,,而印刷導(dǎo)電油墨較好的絲網(wǎng)是鎳箔穿孔網(wǎng),。它是一種高技術(shù)絲網(wǎng),,它不是由一般的金屬或尼龍等絲線編織成的絲網(wǎng),而是由鎳箔鉆孔而成箔網(wǎng),,網(wǎng)孔呈六角形,,也可用電解成形法制成圓孔形。整個(gè)網(wǎng)面平整勻薄,,能極大地提高印跡的穩(wěn)定性和精密性,,用于印刷導(dǎo)電油墨、晶片及集成電路等高技術(shù)產(chǎn)品效果較好,,能分辨 0.1mm的電路線間隔,、定位精度可達(dá)0.01mm。
(2)導(dǎo)電油墨的應(yīng)用,。導(dǎo)電油墨是一種特種油墨,,它可在UV油墨、柔版水性油墨或特殊膠印油墨中加入可導(dǎo)電的載體,,使油墨具有導(dǎo)電性,。導(dǎo)電油墨主要是由導(dǎo)電填料(包括金屬粉末、金屬氧化物,、非金屬和其他復(fù)合粉末),、連接劑(主要有合成樹(shù)脂、光敏樹(shù)脂,、低熔點(diǎn)有機(jī)玻璃等),、添加劑(主要有分散劑、調(diào)節(jié)劑,、增稠劑,、增塑劑、潤(rùn)滑劑,、抑制劑等),、溶劑(主要有芳烴、醇,、酮,、酯、醇醚等)等組成,,導(dǎo)電油墨是一種功能性油墨,,在印刷中主要有碳漿、銀漿等導(dǎo)電油墨,。碳漿油墨是一液型熱固型油墨,,成膜固化后具有保護(hù)銅箔和傳導(dǎo)電流的作用,具有良好的導(dǎo)電性和較低的阻抗,;它不易氧化,,性能穩(wěn)定,,耐酸、堿和化學(xué)溶劑的侵蝕,;具有耐磨性強(qiáng),,抗磨損、抗熱沖擊性好等特點(diǎn),。銀漿油墨是由超細(xì)銀粉和熱塑性樹(shù)脂為主體組成的一液型油墨,,在PET、PT,、PVC片材上均可使用,,有極強(qiáng)的附著力和遮蓋力,低溫固化,,可控導(dǎo)電性和很低的電阻值,。另外,將具有導(dǎo)電性的納米級(jí)碳墨加入油墨制成的導(dǎo)電油墨,,也可將導(dǎo)電油墨中金屬粉(如銀粉)制成納米級(jí)銀粉來(lái)制造導(dǎo)電油墨,,這種導(dǎo)電油墨不僅印刷的膜層薄且均勻光滑,性能優(yōu)良,,而且還可大量節(jié)省材料,。
在RFID制印中,導(dǎo)電油墨主要用于印制RFID大線,,替代傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線。它具有兩個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn),,首先,,傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線,工藝復(fù)雜,,成品制作時(shí)間長(zhǎng),,而應(yīng)用導(dǎo)電油墨印刷天線是利用高速的印刷方法,高效快速,,是印刷天線和電路中首選的既快又便宜的方法,。
如今,導(dǎo)電油墨已開(kāi)始取代各頻率段的蝕刻天線,,如超高頻段(860MHz~950MHz)和微波頻段(2450MHz),,用導(dǎo)電油墨印刷的天線可以與傳統(tǒng)蝕刻的銅天線相比擬。此外,,導(dǎo)電油墨還用于印制RFID中的傳感器及線路印刷,。其次,傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線要消耗浪費(fèi)金屬材料,,成本較高,,而導(dǎo)電油墨的原材料成本要低于傳統(tǒng)的金屬天線,,這對(duì)于降低RFID的制作成本有很大的意義。
(3)獨(dú)特的工藝要求,。在RFID制印中,,對(duì)制作工藝有其獨(dú)特的要求,主要應(yīng)注意高成品率,、厚紙印刷和復(fù)合加工,。
在高成品率上,由于RFID本身的價(jià)值要高于普通印刷標(biāo)簽許多倍,,所以給企業(yè)帶來(lái)高利潤(rùn)的同時(shí),,印刷品高成品率尤為重要。尤其是許多產(chǎn)品都要求多色UV墨印刷,、上光,、上膠,印量大的標(biāo)簽大多數(shù)還采用卷到卷印刷或無(wú)接口印刷(通花)等方式加工,,由于加工工序多,,也加大了成品的篩選難度。
對(duì)于厚紙印刷,,在卡紙加工中,,必須注意設(shè)備對(duì)350克厚的卡紙要有良好的印刷適性,卡紙印刷中要保持紙帶的張力穩(wěn)定,,保證印刷累計(jì)套印誤差降到最小,。因此,如果每個(gè)畫(huà)面都套印很準(zhǔn),,但是畫(huà)面之間的間距產(chǎn)生誤差較大,,也會(huì)給RFID印刷后的復(fù)合和模切工序造成麻煩。至于復(fù)合加工,,它是RFID加工中的關(guān)鍵工序,,不僅要求每個(gè)標(biāo)簽之間的尺寸不會(huì)因?yàn)閺埩ψ兓淖儯覍?duì)于薄膜類(lèi)材料,,還要考慮拉伸變形造成標(biāo)簽間距增加程度,,并做適當(dāng)調(diào)整。