Przełomowa technologia zabezpieczeń przed podrabianiem wyrobów z tworzyw sztucznych

Przełomowa technologia zabezpieczeń przed podrabianiem wyrobów z tworzyw sztucznych

Streszczenie

Według Global Brand Counterfeiting Report 2018 łączna wartość podrabiania na świecie osiągnęła w 2017 r. 1,2 biliona USD i do 2020 r. sięgnie 1,82 biliona USD, co obejmuje podrabianie wszelkich urządzeń i produktów – od obronności wojskowej po dobra konsumpcyjne. Według raportu z 2017 r. wartość sprzedaży podrobionych produktów przez platformy e-commerce wynosi 280 mld USD1. Podrabianie zagraża światowej gospodarce i zdrowiu publicznemu, ponieważ wytwarza się wyroby gorszej jakości, które omijają kanały regulacyjne ochrony konsumentów. Żadna pojedyncza technologia zabezpieczeń przed podrabianiem nie chroni skutecznie wszystkich produktów i okoliczności. Najlepiej sprawdza się podejście warstwowe, łączące wiele elementów w produkcie i opakowaniu. Ta taktyczna metodyka jest idealna dla wyrobów z tworzyw sztucznych o wartości dodanej w postaci zdobienia i wykańczania. Artykuł przedstawia nową technologię zabezpieczeń przed podrabianiem i omawia trzy poziomy zabezpieczeń uwierzytelniających dla wyrobów z tworzyw sztucznych.

Najważniejsze wnioski

• Wartość podrabiania na świecie wyniosła w 2017 r. 1,2 biliona USD, z czego 280 mld USD przypadało na e-commerce.
• Zabezpieczenia działają na trzech poziomach – L1 jawnym, L2 ukrytym, L3 kryminalistycznym – a skuteczne jest dopiero ich warstwowe łączenie.
• Żadna pojedyncza technologia nie chroni każdego produktu. Nadal nie ma globalnych, ustandaryzowanych kryteriów identyfikacji zabezpieczeń przed podrabianiem.
• Nanoznakowanie laserowe poniżej 25 mikronów jest niewidoczne gołym okiem, a dla skanera wygląda jak linia kropkowana lub ciągła.
• Znaczniki (taggants) mają od 20 do 1200 mikronów, są unikalnie kodowane dla każdego klienta i można je już weryfikować smartfonem.

Najczęściej zadawane pytania

Jakie są trzy poziomy zabezpieczeń przed podrabianiem?

Elementy poziomu 1 (jawne) są wyraźnie widoczne i nie wymagają urządzenia do wykrywania. Elementy poziomu 2 (ukryte) wymagają do weryfikacji specjalnego sprzętu, a szczegóły ich działania nie są ujawniane. Poziom 3 (kryminalistyczny) obejmuje znaczniki i markery weryfikowane laboratoryjnie. Stosowane łącznie zapewniają warstwową ochronę.

Jak działa uwierzytelnianie oddechem lub parą?

Mikrostruktury submikronowe tworzące obraz, logo lub kod tekstowy są trwale wytrawiane w polimerach, cienkich foliach, metalach i szkle. Niewidoczny kod zabezpieczający pojawia się tymczasowo po naniesieniu pary w postaci mgły, a następnie znika w ciągu kilku sekund, gdy wilgoć odparuje. Nie jest potrzebny żaden przyrząd do uwierzytelniania.

Dlaczego takie podejście jest przydatne na rynkach rozwijających się?

Ponieważ weryfikacja nie wymaga narzędzia, aplikacji, zasilania ani połączenia z internetem. Dzięki temu można ją wdrożyć wszędzie, co jest najważniejsze w regionach, gdzie nie można zakładać dostępności czytników i łączności.

Jak małe jest nanoznakowanie laserowe i dlaczego rozmiar pomaga?

Mikro- i nanotekst ma mniej niż 25 mikronów wysokości, jest niewidoczny gołym okiem i zwykle ukryty w mało widocznym miejscu. Fałszerze nie mogą go odtworzyć bez oryginalnych plików graficznych, a po zeskanowaniu lub skopiowaniu mikrodruk wygląda jedynie jak linia kropkowana lub ciągła, chyba że rozdzielczość jest wyjątkowo wysoka.

Czym są znaczniki chemiczne i jak się je weryfikuje?

Mikroskopijne, unikalnie kodowane cząstki, zwykle o wielkości od 20 do 1200 mikronów, dodawane do formowanych elementów bez zmiany koloru ani właściwości materiału. Każda z nich pełni rolę wirtualnego odcisku palca. Weryfikację przeprowadza się tanimi czytnikami ręcznymi, skanerami lub smartfonami, a znaczniki dostarcza się w postaci suchych cząstek do komponowania lub gotowego masterbatchu.

Wprowadzenie

Technologie uwierzytelniania mają kluczowe znaczenie dla wspierania strategii marki i ograniczania ryzyka oszustw. Elementy zabezpieczające przed podrabianiem umożliwiają uwierzytelnienie wyrobu i działają odstraszająco na osoby rozważające podrobienie produktu ze względu na trudność lub koszt. Wzrost liczby podróbek w dużej mierze wynika z tego, że fałszerze stosują zaawansowane technologie w produkcji i pakowaniu swoich fałszywych wyrobów. Niektórzy prowadzą całe zakłady produkcyjne. Mimo tego powszechnego problemu nie ma obecnie globalnych, ustandaryzowanych kryteriów identyfikacji zabezpieczeń przed podrabianiem, a działania przeciw podróbkom koncentrowały się głównie na utrudnianiu imitacji opakowań. W walce z podrabianiem konieczne jest wprowadzanie nowych, bardziej zaawansowanych technologii. Poniżej przedstawiono jedną z nowych ukrytych technologii zabezpieczeń optycznych – Snowleopard.

Technologie zabezpieczeń przed podrabianiem

Elementy zabezpieczające można podzielić na trzy poziomy: Poziom 1 (L1S) (jawny), Poziom 2 (L2S) (ukryty) i Poziom 3 (L3S) (kryminalistyczny). Te trzy poziomy zabezpieczeń łącznie tworzą kompleksowe, warstwowe rozwiązania ochronne. Rysunek 1 przedstawia omawiane w artykule elementy uwierzytelniające, tj. zabezpieczenia optyczne, druk zabezpieczający, atramenty zabezpieczające i znaczniki chemiczne.

Jawne i ukryte elementy uwierzytelniające skutecznie włącza się do ochrony warstwowej. Techniki jawne są wyraźnie widoczne i nie wymagają urządzeń wykrywających. Technologie ukryte zwykle wymagają do weryfikacji specjalnego sprzętu, ponieważ szczegóły technologii nie są ujawniane. W większości niedawnych rozwiązań jawnych i ukrytych zastosowano ukryte elementy, aby utrudnić ich nielegalne powielanie.

Wyróżniona technologia – zabezpieczenia optyczne (ukryte)

Wprowadzono nową, najnowocześniejszą technologię ukrytą – Snowleopard – w której mikrostruktury submikronowe („kody obrazu/logo/tekstu”) są trwale wytrawiane w polimerach, cienkich foliach, metalach i wyrobach szklanych. Materiały polimerowe mogą być przezroczyste, półprzezroczyste lub nieprzezroczyste (dowolny kolor). Uwierzytelnienie za pomocą niewidocznego kodu zabezpieczającego następuje przez tymczasowe pojawienie się kodu po naniesieniu pary w postaci mgły, po czym kod szybko znika w ciągu kilku sekund, gdy wilgoć odparuje (rysunek 2). Nie są potrzebne żadne przyrządy do uwierzytelniania.

Ten ukryty element jest stosowany na całym świecie w wyspecjalizowanych zastosowaniach, w których uwierzytelnianie odbywa się po prostu za pomocą „oddechu”, i jest idealny dla firm wymagających ochrony marki w krajach słabiej rozwiniętych. Technologię można łatwo zintegrować jako samodzielne rozwiązanie lub część obrony warstwowej. Kody submikronowe są wytrawiane w samym formowanym wyrobie. Alternatywnie kody można wytrawiać w etykietach zabezpieczających z zabezpieczeniem przed naruszeniem.

Proces jest bezdotykowy i prowadzony w warunkach atmosferycznych. Nie stosuje się atramentów, chemicznych rozpuszczalników, folii, etykiet ani laserów. Wdrożenie może odbywać się w linii lub poza linią. Przemysłowe urządzenia stołowe wymagają wyłącznie zasilania elektrycznego.

Drugim przykładem uwierzytelniania za pomocą zabezpieczeń optycznych są optyczne elementy zmienne (OVD). OVD to złożone obrazy zabezpieczające, które wykazują różne efekty optyczne w zależności od ilości światła padającego na OVD i kąta obserwacji. OVD nie można skopiować ani zeskanować i nie można ich dokładnie powielić ani odtworzyć. Wiele elementów ma efekty 3D i właściwości zmiany koloru. OVD, podobnie jak hologramy, zwykle obejmują przełączanie lub przechodzenie obrazów, przemiany kolorów i kontrasty monochromatyczne. Konstrukcja zwykle składa się z przezroczystej folii (jako nośnika obrazu) oraz odbijającej warstwy spodniej, którą zazwyczaj jest bardzo cienka warstwa aluminium lub miedzi, nadająca charakterystyczną barwę.

Dodatkowe elementy zabezpieczające można uzyskać przez częściową demetalizację, w której część warstwy odbijającej jest usuwana chemicznie, aby nadać obrazowi misterny kontur. Warstwa odbijająca może być tak cienka, że staje się przezroczysta, co daje przejrzystą folię z bardziej „widmowym” obrazem odbitym, widocznym pod pewnymi kątami obserwacji i oświetlenia.

W przypadku wyrobów z tworzyw sztucznych skuteczną strategią obrony warstwowej jest połączenie OVD (hologramów) z wytrawianymi kodami submikronowymi (za pomocą Snowleopard) w celu wytworzenia etykiet zabezpieczających z zabezpieczeniem przed naruszeniem. Kody submikronowe można wytrawiać w produkcie i/lub w elemencie etykiety OVD. Zabezpieczone etykiety samoprzylepne mają określony tekst wbudowany w warstwową konstrukcję samoprzylepną i po odklejeniu lub zdjęciu pokazują napis „VOID” zarówno na zdjętej folii, jak i na pozostawionej warstwie kleju. Tekst „VOID” można zastąpić marką, logo lub komunikatem klienta. Podłoża warstwowe – powszechnie materiały czołowe z poliestru lub polipropylenu dwuosiowo orientowanego (BOPP) – zyskują na znaczeniu, ponieważ można je unikalnie dostosowywać dzięki nieograniczonym kombinacjom kolorów i metalizacji.

Technologie druku zabezpieczającego: mikrodruk i nanoznakowanie laserowe

Mikro- i nanodruk, w tym grawerowanie i znakowanie laserowe, wykorzystuje projekty o ultrawysokiej rozdzielczości i pojedynczych punktach czcionki. Jednym z przykładów jest druk gilosz – misterne i złożone wzory geometryczne składające się z wielu przeplatających się cienkich linii (zob. rysunek 4). Każdy wzór jest generowany unikalnie, więc dokładne odtworzenie jest prawie niemożliwe. Efekty często łączy się z kolorami tęczy.

Technologie atramentów zabezpieczających obejmują: atramenty wrażliwe na UV, termochromowe, fotochromowe, luminescencyjne, fluorescencyjne, opalizujące, fosforescencyjne itd. Atramenty wrażliwe na UV i fluorescencję są dostępne w różnych kolorach i świecą pod różnymi długościami fali światła UV, pozostając niewidoczne gołym okiem. Na przykład grafika/logo wydrukowane tampondrukiem, sitodrukiem lub metodą wklęsłodrukową atramentem termochromowym zmienia kolor (reakcja odbarwienia) po prostu przez potarcie palcem zadrukowanego obszaru. Każda chemia atramentów zabezpieczających, stosowana samodzielnie lub w połączeniu, w połączeniu z technologiami druku zabezpieczającego zapewnia skuteczne uwierzytelnianie.

Nanograwerowanie i nanoznakowanie laserowe

Znakowanie laserowe mikro/nanotekstu na produkcie jest tak małe – ma mniej niż 25 mikronów wysokości – że jest niewidoczne gołym okiem, a zatem niezwykle trudne do odtworzenia przez fałszerzy bez oryginalnych plików graficznych. Mikrotekst jest często ukrywany w mało widocznym lub niezauważalnym miejscu na produkcie. Dane i obrazy grawerowane laserowo są trwałe i bezpieczne. Gdy wyrób zostanie umieszczony w kopiarce lub skanerze, linia mikrodruku będzie widoczna dla skanera jako linia kropkowana lub ciągła, jeśli rozdzielczość skanowania nie jest wyjątkowo wysoka.

Ponadto znakowanie laserowe daje wypukłe litery, które umożliwiają uwierzytelnienie dotykiem palca. Systemy wizyjne z kamerami zapewniają dokładne umieszczenie danych. Czasami w mikrotekście umieszcza się łatwy do przeoczenia błąd ortograficzny. Mikrodruk może służyć do potwierdzenia autentyczności produktu. Powszechnie stosuje się różne typy i konfiguracje źródeł lasera – takie jak UV, CO2 i laser światłowodowy iterbowy – w tym pikosekundowe i femtosekundowe.

Technologie znaczników chemicznych i molekularnych

Znaczniki (taggants), pierwotnie opracowane przez 3M, można dodawać do formowanych elementów z tworzyw sztucznych i wyrobów gotowych. Znaczniki nie zmieniają wyglądu koloru tworzywa i można je stosować w dowolnym kolorze, w tym w tworzywach przezroczystych. Znacznik jest jednym z najsilniejszych środków ochrony, ponieważ niewiele materiałów można zastosować w produktach bez zmiany właściwości i funkcji materiału. Dostępne są liczne rodzaje znaczników do wdrażania i egzekwowania skutecznych, realnych strategii ochrony marki.

Jednym z najważniejszych niedawnych osiągnięć jest uwierzytelnianie produktów za pomocą smartfonów. Znaczniki, mikroznaczniki i nanoznaczniki są unikalnie kodowane dla każdego klienta lub produktu. Cząstki są mikroskopijne, zwykle o wielkości od 20 do 1200 mikronów. Każda cząstka jest unikalnie zakodowana i pełni w praktyce rolę wirtualnego odcisku palca. W najprostszej postaci znacznik to unikalna sekwencja kodu numerycznego w wielobarwnej warstwie. W bardziej złożonej postaci zapewnia wiele warstw zabezpieczeń dzięki włączeniu kilku technologii nanoznaczników w jednej mikroskopijnej cząstce. Weryfikacji i wykrywania dokonuje się za pomocą różnych tanich czytników ręcznych i skanerów, w tym smartfonów. Znaczniki są dostępne w postaci suchych cząstek do komponowania lub gotowego masterbatchu. Można je stosować w różnych żywicach i kolorach tworzyw sztucznych bez zmiany warunków przetwarzania.

Podsumowanie

Podrabianie zagraża światowej gospodarce i zdrowiu publicznemu, ponieważ wytwarza się wyroby gorszej jakości, które omijają kanały regulacyjne ochrony konsumentów. W odpowiedzi na to zagrożenie nowa, najnowocześniejsza technologia ukryta – w której mikrostruktury submikronowe, kody obrazu/logo/tekstu, są trwale wytrawiane w polimerach – oferuje innowacyjne opcje zabezpieczeń. Najlepiej sprawdza się podejście warstwowe, łączące technologie zabezpieczeń przed podrabianiem – jawne, ukryte i kryminalistyczne (znaczniki). Jest ono idealne dla producentów wyrobów z tworzyw sztucznych, zarówno własnych, jak i na zamówienie, którzy obecnie wykonują operacje zdobienia i wykańczania o wartości dodanej lub planują je wprowadzić.

Artykuł przedstawia metody zabezpieczeń przed podrabianiem. Należy pamiętać, że uwagi i wnioski trzeba traktować jako ogólne dla każdej grupy technologii i nieuchronnie będą wyjątki oraz pominięcia niektórych bardziej specjalnych zastosowań. Niektóre z tych technologii są markami handlowymi i/lub są chronione międzynarodowymi patentami i mogą być dostępne wyłącznie od licencjonowanych dostawców, za opłatą. Alternatywnie niektóre można stosować we własnym zakresie, ponosząc koszty materiałów i przetwarzania, a większość jest dostępna od wyspecjalizowanych dostawców.

Scott R. Sabreen jest założycielem i prezesem The Sabreen Group, Inc. – firmy inżynieryjnej specjalizującej się we wtórnych procesach przetwórstwa tworzyw sztucznych: bezpieczeństwie produktu, znakowaniu laserowym, obróbce wstępnej powierzchni, klejeniu, zdobieniu i wykańczaniu. Sabreen od ponad 30 lat jest pionierem technologii i rozwiązuje problemy produkcyjne. Kontakt: 972.820.6777 lub www.Sabreen.com. Informacji o Snowleopard udziela The Sabreen Group.

---