淺談安全證件的耐久性

王舒 劉曉丹 王永倫

摘? 要：耐久性是安全證件設計中不可或缺的組成部分，也是安全證件制造行業長期以來關注的焦點之一。該文提出了安全證件耐久性設計實踐中應關注的問題，同時簡要介紹了證件耐久性測試方法的相關國際標準。伴隨著新材料、傳感器和顯示技術等的快速發展和應用，證件形態也在不斷發生變化，相關的耐久性評測評估方法也在不斷開發和完善之中。

關鍵詞：安全證件? 耐久性? 個人化? 測試驗證

中圖分類號：D192??????????? 文獻標識碼：A?? ???????????? 文章編號：1672-3791（2021）01（a）-0062-03

On the Durability of Security Certificate

WANG Shu1? LIU Xiaodan1? WANG Yonglun2

（1.Key Laboratory of Documents Security of the Ministry of Public Security，Beijing，100048 China;????????????????? 2.Population Management Team of Tianjin Public Security Bureau， Tianjin，300011 China）

Abstract： Durability is an integrated part of security documents design and it is also one of the focuses of security documents manufacturing industry for a long time. This paper puts forward the problems that should be paid attention to in the practice of the durability design of the security documents and briefly introduces the relevant international standards of the documents durability test method. With the rapid development and application of new materials， sensors and display technology， the form of the documents is also constantly changing and the relevant durability evaluation methods are also constantly developing and improving.

Key Words： Security certificate; Durability; Personalize; Test verification

1? 耐久性失效類型

根據外在形態的不同，安全證件可分為卡式證件、本式證件及其他類型證件。但無論如何劃分，都離不開載體、信息存儲及讀取、防偽等要素。同樣的，其耐久性失效的外在表現也主要分為3類，包括：（1）物理性損壞，主要指安全證件的材料斷裂、分層或嚴重變形等;（2）功能性故障，主要指存儲介質的電性能、磁性或光學編碼信息等無法讀取和驗證;（3）防偽措施失效，主要指安全證件中的信息保護措施的完整性缺失，例如防偽膜被完整揭掉等。安全證件在有效期內出現上述情況，排除人為故意和濫用因素，往往可歸因于耐久性設計的欠缺或不足。

2? 安全證件耐久性設計

耐久性設計是安全證件設計中非常重要的組成部分，從圖1的證件生命周期及防偽關系圖[1]可見，耐久性設計要素貫穿安全證件的整個制造工藝、應用，直至失效。其中，證件的圖文設計與印刷、材料選擇與層結構的穩健性設計、證件制造工藝、個人化信息加載與保護等是耐久性設計的關鍵環節。下面簡要介紹一下耐久性設計中需要關注的問題。

2.1 圖文設計與印刷

安全證件的圖文設計一般采用JURA、方正超線等專業防偽設計軟件進行防偽底紋、團花和主題元素的設計，設計時應充分考慮與印刷技術、油墨和工藝的兼容性[2]、產品質量的可靠性，以實現藝術性和防偽性的有機融合。圖文設計時，若采用大面積實地色塊元素，或整體色彩覆蓋率超過60%以上，印刷油墨作為其中的弱連接層，會嚴重削弱印刷層材料與其他相鄰材料間的結合性能，造成證件分層的隱患。

2.2 材料選擇與層結構穩健性設計

常用證件的基材包括PC、PETG和PVC等，不同的基材既有優點也有不足。例如，PC具有優異的機械性能和高低溫使用性能，但耐化學溶劑、耐劃傷性能差;PETG綜合工藝性能良好，但材料本身易水解，對存儲環境要求較高;PVC印刷和層壓工藝性能優良，但材料中含有的增塑劑在使用過程中會逐漸遷移到表面，容易引起脆裂，另外焚燒和填埋處理均會釋放有毒物質。因此，在實踐中應揚長避短，可通過對材料進行改性，提升原有材料性能不足，或者與其他材料進行復合應用，使其綜合性能能夠滿足證件的耐久性要求。

層結構穩健性設計，需要考慮層結構中的特定涂層、膠粘劑等的影響。一般情況下，長效安全證件的設計中，對膠粘劑等材料的選用十分慎重，更多是在高溫層壓工藝條件下依賴材料間的相容性實現可靠的結合牢度。如果必須選用，則應進行嚴格測試和評估，確保證件質量。

2.3 證件制造工藝

采用不同證件制造工藝得到的證件耐久性不同。安全證件級別高、耐久性好的證件一般采用高溫層壓工藝，層間結合牢度和彎扭等性能優良。級別較低、短期的證件，多數采用類塑封工藝，但容易產生氣泡，層間結合牢度也較低。

2.4 個人化技術與保護

安全證件的個人化技術主要有激光刻蝕、彩色激光打印、彩色噴墨打印等。激光刻蝕是采用激光在特定證卡結構的材料層上聚焦燒蝕形成的個人化信息，與結構融為一體[3-4]，無法篡改和變更，耐久性與證件載體本身達到同一水平。彩色激光打印的信息往往設計在證件表面膜的內層，以提升個人化信息耐磨、抗篡改功能。彩色噴墨打印的墨滴滲透紙張纖維結構，且通常表面再覆蓋防偽膜，實現對個人化信息的保護。

3? 耐久性評測方法

國際標準化組織和相關研究機構不斷制定、開發和完善證件的耐久性評測方法，主要包括以下標準：

（1）ISO 7810識別卡的物理特性;

（2）ISO 10373-1識別卡性能測試方法;

（3）ISO 24789識別卡耐久性測試方法和使用?? 壽命;

（4）ISO 18745-1 護照本物理測試方法（耐久性）。

識別卡的測試主要包括層間結合牢度、翹曲度、溫濕度條件下卡尺寸穩定性、動態彎扭、粘連并塊、耐化學溶劑、表面磨損、芯片粘附力、塑化劑乙烯基存儲、氙燈曝光、高低溫沖擊等。

護照本的測試主要包括后兜彎曲模擬測試、鋼筆書寫模擬測試、動態彎扭測試、剝離分層測試、蓋章模擬測試、高低溫沖擊測試、耐化學溶劑測試、防偽膜耐磨測試等[5]。

盡管上述標準對安全證件的應用框架和耐久性測試方法提出了系統的建議方法，然而，對于重要的安全證件來說，其耐久性要求要高于國際標準。例如，我國第二代居民身份證，為滿足長效使用要求，設計要求層間剝離強度不小于6 N/cm;成品證件經過500 h氙燈耐候老化試驗后，灰卡變色等級需達到3～5級，同時，仍需滿足1 000次以上的動態彎扭疲勞測試。

隨著新材料、傳感器和顯示技術的快速發展，新的信息存儲載體和方式不斷出現，社會對創新功能證件的追求充滿期待，未來新的證卡形態也將有可能發生變化[6]，相應的評測評估方法也將不斷開發和完善。

4? 結語

耐久性設計是安全證件整體設計中不可或缺的組成部分，也是安全證件制造行業長期以來關注的焦點之一。安全證件的耐久性，與其所用的基材層結構設計、制造工藝、存儲和使用環境、使用頻率等因素密切相關。對現有安全證件的耐久性進行跟蹤、監測，不斷積累相關數據，建立分類分級的動態評估方法，建立由標準引領和實際監測不斷修正的模型，具有非常重要的意義，對完善升級現有安全證件，以及為新一代安全證件的設計提供有益參考。

參考文獻

[1]?林江恒.證件防偽技術及其在公安工作中的應用[J].廣東公安科技，2015，23（3）：1-5，21.

[2]?楊珂.防偽底紋在證件防偽中的應用[J].警察技術，2019（2）：59-62.

[3]?周建石，林崇.智能卡制備中PETG預涂膜的性能研究[J].中國塑料，2019，33（9）：46-49.

[4]?佚名.科思創：PC和TPU材料助力安全證照新概念[J].環球聚氨酯，2018（11）：95.

[5]?楊建兵，秦昌兵，張白雪，等.大尺寸高分辨率硅基OLED微顯示技術研究[J].光電子技術，2019，39（3）：181-185.

[6]?林江恒.關于下一代法定證件的思考與建議[J].中國品牌與防偽，2019（1）：78-81.