來源:科學(xué)大院
在北京冬奧會(huì)已經(jīng)結(jié)束的比賽中,中國選手摘得 7 金 4 銀 2 銅,以及數(shù)不清的 " 第一次 "。可你知道么,在賽場之外也有很多的 " 第一次 ",比如下面這個(gè):
冰上運(yùn)動(dòng)紀(jì)念鈔外觀
(圖片來源:" 中國人民銀行 " 微信公眾號(hào))
在第 24 屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)紀(jì)念鈔中,冰上運(yùn)動(dòng)紀(jì)念鈔是非常受大家喜愛的一枚,據(jù)了解,這是第一枚中國完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的塑料鈔,也是亞洲國家第一枚自主研發(fā)的塑料鈔,更重要的是,它是奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)歷史上的第一枚塑料鈔。
仔細(xì)觀察這枚塑料鈔,你會(huì)發(fā)現(xiàn)下方的透明區(qū)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(jì)念鈔基膜的秘密。
冰上運(yùn)動(dòng)紀(jì)念鈔的透明部分
(圖片來源:" 中國印鈔造幣 " 微信公眾號(hào))
這是一種什么樣的塑料膜?今天我們請這張膜的研發(fā)團(tuán)隊(duì)——中國科學(xué)院化學(xué)研究所承擔(dān) " 面向國家金融安全的高分子材料 " 任務(wù)的科學(xué)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(shù)印制而成,具有使用壽命長、干凈不易污染、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。較之于傳統(tǒng)的紙鈔,塑料鈔更加難于偽造仿制,可有效防止假幣產(chǎn)生,是世界貨幣發(fā)展的主要方向。
值得一提的是,目前世界上雖已有 30 多個(gè)國家使用塑料鈔,卻只有三個(gè)國家具備塑料鈔基材研制和生產(chǎn)的能力。
塑料鈔票生產(chǎn)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(shù)對(duì)基膜要求極高,而塑料薄膜剛?cè)崞胶怆y以兼顧等技術(shù)瓶頸,世界上先進(jìn)的塑料鈔基材制備技術(shù)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(gè)國家。
我國作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體,多年前就開始研究自己的塑料鈔制備技術(shù)。在國家科技部、中國人民銀行、中國科學(xué)院的支持下,中國科學(xué)院化學(xué)研究所基于多年的基礎(chǔ)研究積累,持續(xù)開展塑料鈔基膜的關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),與廣東中科華通新材料科技有限公司密切合作,實(shí)現(xiàn)了塑料鈔基膜的穩(wěn)定生產(chǎn),保障了中國印鈔造幣集團(tuán)有限公司塑料鈔的印制生產(chǎn)。
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(jīng)過雙向拉伸技術(shù)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(fù)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(biāo)簽也是 BOPP 材質(zhì)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(yán)重等缺點(diǎn)。科學(xué)家們利用原料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新等手段實(shí)現(xiàn)了薄膜的 " 變身 "。
要理解這個(gè)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(gè)厚厚餅坯,經(jīng)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(chuàng)制的原料配方," 多層餅 " 就是特別的主體與表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)," 搟餅 " 過程就是雙向拉伸加工工藝,在這個(gè)階段,賦予 " 大餅 "(薄膜)剛?cè)崞胶獾男Ч?" 烤餅 " 就是進(jìn)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(jié)構(gòu)(可見均勻微小凸起)(烤餅)
透明的 " 大餅 " 做好了,卷起來備用
經(jīng)過這個(gè)特別的拉伸過程和表層處理技術(shù),薄膜變得剛?cè)崞胶狻⑦m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(fù)印等優(yōu)點(diǎn),防偽特性良好、使用周期長。同時(shí),通過控制聚丙烯的結(jié)晶結(jié)構(gòu)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(fā)展理念,正是通過這張晶瑩剔透的基膜,在冬奧會(huì)紀(jì)念鈔中有了精彩呈現(xiàn)。而變幻的冰雪效果,意味著北京冬奧會(huì)將會(huì)帶動(dòng)冰雪體育產(chǎn)業(yè)和冰雪經(jīng)濟(jì)的發(fā)展," 冰天雪地也是金山銀山 "!
防偽與美的結(jié)合,塑料鈔就是這么優(yōu)秀
基于透明薄膜的可印刷性、透明性和美觀特點(diǎn),中國印鈔造幣集團(tuán)有限公司在這張薄膜上實(shí)現(xiàn)了多重防偽技術(shù)特征的印制。從垂直、傾斜等多個(gè)方向,均可以觀察到全息防偽的動(dòng)感特征,且美得不可方物。
滑動(dòng)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(hào), " 中國印鈔造幣 " 微信公眾號(hào))
時(shí)隔 14 年,奧林匹克運(yùn)動(dòng)激情和夢想又一次在北京被點(diǎn)燃。而 " 綠色冬奧 "、" 科技冬奧 " 的理念,讓不少科研成果 " 走出 " 實(shí)驗(yàn)室," 落進(jìn) " 生產(chǎn)線。這場如期而至的冰雪約定不僅為運(yùn)動(dòng)員呈上了完美的體育盛會(huì),也成為反映國家科技創(chuàng)新能力的大舞臺(tái)。