Innowacje w bezpieczeństwie wyrobów z tworzyw sztucznych: technologie zabezpieczeń przed podrabianiem

Innowacje w bezpieczeństwie wyrobów z tworzyw sztucznych: technologie zabezpieczeń przed podrabianiem

Podrabianie to światowa epidemia. Zagraża globalnej gospodarce i zdrowiu publicznemu, ponieważ wytwarza się produkty niskiej jakości, które omijają regulacyjne kanały ochrony konsumentów. Rosną wydatki społeczeństwa i przedsiębiorstw na walkę z nielegalnym handlem, a ceny oryginalnych produktów idą w górę, gdy firmy próbują odzyskać straty finansowe. Międzynarodowa Izba Handlowa oszacowała, że w 2015 roku wartość podrobionych towarów na świecie przekroczyła 1,7 bln USD. To ponad dwa procent obecnej łącznej światowej produkcji gospodarczej. Gdy na szali są zyski, odpowiedzialność korporacyjna i reputacja marek, firmy podejmują walkę w obronie swoich marek. Wieloletnie doświadczenie i informacje z renomowanych źródeł globalnych jednoznacznie pokazują, że żadna pojedyncza technologia zabezpieczenia przed podrabianiem nie sprawdza się najlepiej w przypadku wszystkich produktów i sytuacji. Potrzebnych jest wiele podejść i rozwiązań, czyli najlepiej działa podejście warstwowe. W artykule omówiono „jawne” i „ukryte” rozwiązania uwierzytelniania zabezpieczeń.

Najważniejsze wnioski

• Wartość podrobionych towarów przekroczyła w 2015 roku 1,7 bln USD, czyli ponad 2% światowej produkcji gospodarczej.
• Elementy jawne może zweryfikować użytkownik, ale wyłącznie w porównaniu z oryginalnym wzorcem danego elementu.
• Elementy muszą ulegać zniszczeniu przy usunięciu. Rozwiązania jawne i ukryte projektuje się tak, aby nie można ich było użyć ponownie ani usunąć bez uszkodzenia opakowania.
• Urządzenia OVD w pełni odporne są na kopiowanie — nie można ich skserować, zeskanować ani wiernie odtworzyć.
• Częściowa demetalizacja dodaje drugą warstwę: odbijający materiał usuwa się chemicznie, aby uzyskać kontur obrazu, jak w banknotach.

Najczęściej zadawane pytania

Jaka jest praktyczna różnica między elementami jawnymi a ukrytymi?

Technologie jawne mogą być weryfikowane przez użytkowników, zwykle wzrokowo, pod warunkiem że znają dany element i dysponują oryginalnym wzorcem do porównania. Technologie ukryte wymagają sprzętu detekcyjnego. Oba rodzaje projektuje się tak, aby nie można ich było użyć ponownie ani usunąć bez uszkodzenia opakowania.

Dlaczego wzorzec jest tak ważny w przypadku elementów jawnych?

Ponieważ weryfikacja polega na porównaniu. Bez oryginalnego przykładu do porównania nieprzeszkolony obserwator nie jest w stanie wiarygodnie odróżnić dobrej imitacji od prawdziwego elementu — dlatego urządzenie jawne często umieszcza się w elemencie ujawniającym ingerencję, co zwiększa poziom zabezpieczenia.

Jak działają optycznie zmienne urządzenia zabezpieczające?

Prezentują złożone obrazy, które wykazują różne efekty optyczne w zależności od ilości padającego światła i kąta obserwacji, niekiedy z dodatkowym źródłem oświetlenia jako korzyścią dodatkową. Efekty obejmują przeskoki lub przejścia obrazu, przemiany kolorów oraz kontrasty monochromatyczne.

Czym jest częściowa demetalizacja?

Proces, w którym część odbijającej warstwy spodniej usuwa się chemicznie, aby nadać obrazowi misterny kontur, jak w banknotach. Warstwę można wykonać tak cienką, że staje się przezroczysta, co daje przezroczystą folię z widocznym pod pewnymi kątami odbijającym obrazem-widmem.

Czego wymaga pełna strategia ochrony?

Łącznego wdrożenia technologii jawnych, ukrytych i kryminalistycznych, tak aby przestępcy nie mogli ponownie wykorzystać, skopiować ani przywłaszczyć produktów. W zależności od znaczenia i wartości produktu połączenie elementów jawnych i ukrytych zapewnia ochronę warstwową.

Klasyfikacja technologii zabezpieczeń przed podrabianiem

Technologie zabezpieczeń przed podrabianiem można klasyfikować i objaśniać na różne sposoby. W tym artykule klasyfikację technologii przedstawiono na podstawie sposobu ich stosowania.

Uwierzytelnianie

Uwierzytelnianie to czynność ustalenia lub potwierdzenia autentyczności czegoś. Norma ISO 12931:2012 określa kryteria funkcjonalne i metodykę oceny rozwiązań uwierzytelniających, stosowanych do ustalania autentyczności dóbr materialnych w całym cyklu życia produktu. Nie określa jednak, w jaki sposób rozwiązania techniczne osiągają te kryteria. Uwierzytelnianie odbywa się zazwyczaj za pomocą elementów jawnych lub ukrytych w produkcie. W zależności od znaczenia i wartości produktu połączenie elementów jawnych i ukrytych zapewnia rozwiązania ochrony warstwowej.

Technologie zabezpieczeń przed podrabianiem — jawne i ukryte

W artykule omówiono jawne i ukryte uwierzytelnianie zabezpieczeń. Główna różnica polega na tym, że technologie jawne mogą być weryfikowane przez użytkowników (zwykle wzrokowo), którzy znają daną technologię i dysponują oryginalnym wzorcem elementu, z którym porównują podejrzany element na podejrzanym produkcie. Rozwiązania jawne i ukryte projektuje się tak, aby stosować je w sposób uniemożliwiający ponowne użycie lub usunięcie bez zniszczenia ich lub uszkodzenia opakowania. Z tego względu urządzenie jawne można umieścić w elemencie ujawniającym ingerencję, co zwiększa poziom zabezpieczenia.

Techniki jawne są wyraźnie widoczne i nie wymagają urządzeń detekcyjnych, ponieważ opierają się na zdolnościach zmysłowych człowieka. Uwaga: technologie jawne mogą być też używane jako ukryte i odwrotnie, w zależności od złożoności projektu. Większość niedawnych rozwiązań w zakresie technologii jawnych i ukrytych zawiera osadzone ukryte elementy, aby utrudnić ich nielegalne powielanie.

Technologie jawne obejmują:

• holografię 2D/3D (morfing, obraz przeskakujący, gradient, pseudokolor, obraz w skali szarości, ruch liniowy/kołowy)
• optycznie zmienne urządzenia zabezpieczające
• znak wodny
• grafikę zabezpieczającą (mikro/nanotekst, wzory zabezpieczające, wielokolorowe projekty, celowo wprowadzone błędy)
• nici zabezpieczające
• folie zabezpieczające
• farby zmieniające kolor
• druk wklęsły (intaglio)
• znakowanie laserowe
• elementy fluorescencyjne
• kolorowe warstwy pośrednie
• kody 2D (QR, data matrix)
• sekwencyjną numerację produktów, serializację
• mikroukład stykowy
• fotografię
• pasek magnetyczny

Technologie ukryte zazwyczaj wymagają do weryfikacji specjalnego sprzętu, ponieważ szczegóły technologii nie są ujawniane. Niektóre technologie ukryte — takie jak farby podczerwone (IR) i ultrafioletowe (UV), mikrotekst i mikroskopijne znaczniki — są niewidoczne i trudne do wykrycia oraz powielenia bez specjalnego sprzętu detekcyjnego. Obrazy drukowane farbami UV są widoczne wyłącznie w świetle lampy UV. Farby UV są dostępne w różnych zakresach częstotliwości, dlatego — w zależności od receptury farby — kontrolerzy muszą użyć lampy UV długofalowej lub krótkofalowej, aby drukowane obrazy lub tekst stały się widoczne. Farby UV mogą fluoryzować w różnych kolorach, co zwiększa złożoność tego ukrytego elementu.

Technologie ukryte obejmują:

• mikro/nanodruk
• ukryte obrazy
• obrazy polaryzacyjne
• taggants i substancje chemiczne, luminofory upkonwersyjne
• farby zabezpieczające
• nanocząstki

Ponadto technologie ukryte, takie jak taggants, można również nanosić na opakowania, przy czym najskuteczniejsze są całkowicie niewidoczne i wykrywalne wyłącznie specjalnym czytnikiem. Podobnie jak w przypadku innych technologii ukrytych, taggants może zidentyfikować wyłącznie właściciel marki lub osoby, które wyposażył w odpowiednią wiedzę i technologię umożliwiającą jednoznaczną weryfikację.

Technologia wiodąca: innowacje w optycznie zmiennych urządzeniach zabezpieczających

Optycznie zmienne urządzenia zabezpieczające (OVD) to stosunkowo nowa forma technologii zabezpieczeń. Złożone obrazy wykazują różne efekty optyczne w zależności od ilości światła padającego na OVD i kąta, pod jakim jest obserwowane. Czasami stosuje się oświetlające źródło światła jako dodatkową korzyść w zakresie zabezpieczenia. OVD nie można skserować ani zeskanować, nie można też ich wiernie odtworzyć ani powielić. Rysunek 2 przedstawia optycznie zmienne farby z efektem zmiany koloru w świetle odbitym i przechodzącym.

Innym przykładem zabezpieczenia OVD, pokazanym na rysunku 3, są optycznie zmienne farby z efektem polaryzacji.

Właściwości optycznie zmiennych urządzeń zabezpieczających

OVD, podobnie jak hologramy, zazwyczaj obejmują przeskoki lub przejścia obrazu, przemiany kolorów i kontrasty monochromatyczne. OVD składają się zwykle z przezroczystej folii (nośnika obrazu) i odbijającej warstwy spodniej, którą jest najczęściej bardzo cienka warstwa aluminium lub miedzi nadająca charakterystyczny odcień. Dodatkowe elementy zabezpieczające można uzyskać w procesie częściowej demetalizacji, w którym część warstwy odbijającej usuwa się chemicznie, aby nadać obrazowi misterny kontur, jak w banknotach. Warstwa odbijająca może być tak cienka, że staje się przezroczysta, co daje przezroczystą folię z bardziej widmowym odbijającym obrazem widocznym pod pewnymi kątami obserwacji i oświetlenia.

Obrazy mikro/nano o bardzo wysokiej rozdzielczości (10 mikronów i mniej, 62 000 znaków na cm2) są jednym z ważnych przełomów w zabezpieczeniach optycznych, wykorzystującym lasery ze sterowaniem wiązką. Szczegółowość ta przewyższa rozdzielczość dostępną w jakimkolwiek innym urządzeniu kopiującym, drukującym lub skanującym w przemyśle. Elementy mogą być widoczne gołym okiem, natomiast drobne szczegóły można oglądać wyłącznie za pomocą ręcznego powiększenia. Ryzyko podrabiania znacznie zmniejszyły niedawne postępy w produkcji obrazów mikro/nano i wzorów zabezpieczających, które można teraz odwzorować z rozdzielczością ponad dwukrotnie większą niż wcześniej.

• OVD można umieszczać na powierzchni produktów (zazwyczaj przez tłoczenie lub laminowanie rolkowe) lub pod powierzchnią produktów (przez laminowanie lub wtrysk).
• OVD mogą być metalizowane (błyszczące) lub przezroczyste (HRI — o wysokim współczynniku załamania).
• Niektóre OVD stanowią połączenie części metalizowanej i przezroczystej (jak amerykańska Passport Card).
• Podczas znakowania laserowego OVD typu HRI wiązka lasera przechodzi przez przezroczysty OVD.
• Podczas znakowania laserowego metalizowanego OVD laser ablacyjnie usuwa metalizację, tworząc unikalny lub spersonalizowany OVD.
• OVD można wytwarzać tak, aby pękały przy próbie usunięcia ich z produktu. Jest to element ujawniający ingerencję, który utrudnia fałszerzom usuwanie lub ponowne użycie OVD.

Podsumowanie

We współczesnej gospodarce globalnej, gdy produkty są atakowane przez podrabianie i manipulacje, technologie uwierzytelniania odgrywają kluczową rolę w ochronie reputacji marek i społeczeństwa. Przy coraz bardziej wyrafinowanych metodach podrabiania przestępcy nadal się doskonalą i zarabiają kosztem bezpieczeństwa publicznego i przychodów firm. Konieczne jest wdrożenie technologii jawnych, ukrytych i kryminalistycznych, aby przestępcy nie mogli ponownie wykorzystać, skopiować ani przywłaszczyć produktów.

Scott R. Sabreen jest założycielem i prezesem The Sabreen Group, Inc., firmy inżynieryjnej specjalizującej się we wtórnych procesach przetwórstwa tworzyw sztucznych — znakowaniu laserowym, obróbce wstępnej powierzchni, klejeniu, zdobieniu i wykańczaniu oraz bezpieczeństwie produktu. Sabreen opracowuje pionierskie technologie i rozwiązuje problemy produkcyjne od ponad 30 lat. Można się z nim skontaktować pod numerem 972.820.6777 lub odwiedzając stronę www.sabreen.com albo www.plasticslasermarking.com.

---