來源:科學大院
在北京冬奧會已經結束的比賽中,中國選手摘得 7 金 4 銀 2 銅,以及數不清的 " 第一次 "??赡阒烂矗谫悎鲋庖灿泻芏嗟?" 第一次 ",比如下面這個:
冰上運動紀念鈔外觀
(圖片來源:" 中國人民銀行 " 微信公眾號)
在第 24 屆冬季奧林匹克運動會紀念鈔中,冰上運動紀念鈔是非常受大家喜愛的一枚,據了解,這是第一枚中國完全自主知識產權的塑料鈔,也是亞洲國家第一枚自主研發的塑料鈔,更重要的是,它是奧林匹克運動會歷史上的第一枚塑料鈔。
仔細觀察這枚塑料鈔,你會發現下方的透明區域就像一片晶瑩的冰層。這種薄如紙、透如冰的透明效果," 透 " 出了這張塑料紀念鈔基膜的秘密。
冰上運動紀念鈔的透明部分
(圖片來源:" 中國印鈔造幣 " 微信公眾號)
這是一種什么樣的塑料膜?今天我們請這張膜的研發團隊——中國科學院化學研究所承擔 " 面向國家金融安全的高分子材料 " 任務的科學家們來講一講。
塑料制成的鈔票,并不簡單
塑料鈔是以高分子薄膜為基膜的貨幣,采用多種防偽技術印制而成,具有使用壽命長、干凈不易污染、環保等優點。較之于傳統的紙鈔,塑料鈔更加難于偽造仿制,可有效防止假幣產生,是世界貨幣發展的主要方向。
值得一提的是,目前世界上雖已有 30 多個國家使用塑料鈔,卻只有三個國家具備塑料鈔基材研制和生產的能力。
塑料鈔票生產過程中主要有 4 大工序,首先是塑料基膜;其次是涂布,就是要將塑料基材處理成紙一樣,這樣油墨才能印上去;第三道工序是印刷;最后一道工序是防偽處理。
由于印鈔技術對基膜要求極高,而塑料薄膜剛柔平衡難以兼顧等技術瓶頸,世界上先進的塑料鈔基材制備技術掌握在澳大利亞和英國手中,其他國家印制塑料鈔,基材均受制于這兩個國家。
我國作為世界第二大經濟體,多年前就開始研究自己的塑料鈔制備技術。在國家科技部、中國人民銀行、中國科學院的支持下,中國科學院化學研究所基于多年的基礎研究積累,持續開展塑料鈔基膜的關鍵核心技術攻關,與廣東中科華通新材料科技有限公司密切合作,實現了塑料鈔基膜的穩定生產,保障了中國印鈔造幣集團有限公司塑料鈔的印制生產。
塑料鈔的基膜如何制造?
想想拉面和飛餅
塑料鈔的基膜是以聚丙烯為主要原料,經過雙向拉伸技術制備的多層薄膜,簡稱 BOPP 薄膜。
BOPP 薄膜是常見的包裝用薄膜材料,各類生活用品包裝都可以采用(如衣服、鞋襪、書籍等),與其他材料復合后還可用于食品、藥品等包裝。比如:薯片包裝袋的表面印刷層是 BOPP,化妝品瓶上的標簽也是 BOPP 材質的。
要想用它來印制鈔票,必須要克服這種材料軟塌、油墨難以附著、容易熱變形、靜電嚴重等缺點??茖W家們利用原料創新、結構創新、工藝創新等手段實現了薄膜的 " 變身 "。
要理解這個過程,請想一想我們吃過的拉面和飛餅!
薄膜的制備過程中,聚丙烯就像一個厚厚餅坯,經過前后左右的拉伸,變成了一張薄薄的、透明的、厚度均勻的薄膜。
具體來說," 做餅 "(制造薄膜)的過程中," 面粉 " 就是特別創制的原料配方," 多層餅 " 就是特別的主體與表面結構設計," 搟餅 " 過程就是雙向拉伸加工工藝,在這個階段,賦予 " 大餅 "(薄膜)剛柔平衡的效果,而 " 烤餅 " 就是進行表面極性處理。最后,一張香噴噴的大餅(適合于印刷的透明薄膜)就做好了。
原料(面粉)
成型的薄膜(搟制出的大餅)
表面處理后薄膜極性表面的微觀結構(可見均勻微小凸起)(烤餅)
透明的 " 大餅 " 做好了,卷起來備用
經過這個特別的拉伸過程和表層處理技術,薄膜變得剛柔平衡、適合印刷,具有更加耐磨、不易折斷、不怕揉洗、手感柔軟,且無纖維、無孔隙、防靜電、防油污、防復印等優點,防偽特性良好、使用周期長。同時,通過控制聚丙烯的結晶結構與微尺寸,薄膜有了如冰般的晶瑩剔透感。
" 綠水青山就是金山銀山 " 這一綠色發展理念,正是通過這張晶瑩剔透的基膜,在冬奧會紀念鈔中有了精彩呈現。而變幻的冰雪效果,意味著北京冬奧會將會帶動冰雪體育產業和冰雪經濟的發展," 冰天雪地也是金山銀山 "!
防偽與美的結合,塑料鈔就是這么優秀
基于透明薄膜的可印刷性、透明性和美觀特點,中國印鈔造幣集團有限公司在這張薄膜上實現了多重防偽技術特征的印制。從垂直、傾斜等多個方向,均可以觀察到全息防偽的動感特征,且美得不可方物。
滑動查看透明視窗不同角度的效果 ↓
(圖片來源:" 中國人民銀行 " 微信公眾號, " 中國印鈔造幣 " 微信公眾號)
時隔 14 年,奧林匹克運動激情和夢想又一次在北京被點燃。而 " 綠色冬奧 "、" 科技冬奧 " 的理念,讓不少科研成果 " 走出 " 實驗室," 落進 " 生產線。這場如期而至的冰雪約定不僅為運動員呈上了完美的體育盛會,也成為反映國家科技創新能力的大舞臺。