水印防伪纸的起源与应用场景

水印纸（常指浮水印纸）是一种具有浮雕形、可透视、可触摸的图像的纸张。水印纸的生产工艺是在13世纪由意大利造纸专家发明的，是一种古老而有效的传统防伪技术，自问世后一直沿用至今，是最常用的一种防伪纸。

一提起水印，人们就会想到钞票。的确，水印是钞票的一个重要防伪点，且历史悠久。1666年，斯德哥尔摩第一次发行了带有特制水印的钞票。1772年，德国萨克森的纸币上出现了文字水印。1849年的巴登票据上印有花饰图案水印。到19世纪末，欧洲的钞票大多数都采用了水印印钞纸，现在世界上几乎所有的钞票都采用了带有水印的防伪纸。

我国早在唐代就出现了水印纸防伪技术的雏形。盛唐时期文人辈出，销路最好的书画纸（如宣纸）生产作坊，为了垄断一方市场，也为了防止他人伪造，就在生产的纸张上采用了水印防伪的方法。这种方法是抄纸工人的实践经验结晶，只掌握在少数人手里，且秘不示人，世袭相传，所以能采用这种防伪方法的纸张作坊很少。造纸工艺不断发展，到了明清时期已经达到较高的工艺水平。著名的“白鹿宣”是明清时期御用宣纸，其制作极其考究，选料严格，工艺精巧。初看它与一般宣纸无异，但是迎光而照，会看到纸的暗纹内隐有四大四小的八只奔腾的鹿，犹如一幅动感的草原逐鹿图。还有创始于明代的汪六吉宣纸，其高品质赢得了诸多书画家和用户的好评。清代书画家杨钧在其所著《草堂之灵》一书中写道：“纸墨为书画之命根，墨略逊沿可敷衍，纸则非佳不可。汪六吉纸书画多能合用，其佳者也。”清朝时期，为了防止伪造汪六吉宣纸，其一种纸样上有帘纹水印“汪六吉”字样，另一种是朱砂红印“汪六吉宣纸”标识。

如今，水印技术随着相关技术的发展而不断发展，已被大多数国家广泛应用于有价证券、票据、证件、重要文件和书刊等物品的印刷防伪上。

因为水印不能用复印机、扫描仪等再现，并且用肉眼就可以辨识，故其防伪效果备受重视，目前仍被世界各国防伪专家公认为一种行之有效的一线防伪技术。同时，水印纸的制造过程中包含了设计、雕模、制网、抄纸等复杂工艺，只能在拥有长网或圆网造纸机这种大型设备的单位才能生产，还要配合水印防伪设备。没有技术、没有设备的厂家无法生产水印防伪纸。生产技术的高门槛常使造假者束手无策。

（一）纸张水印的产生原理

水印是在造纸过程中，利用技术将所需标识、图案等做入纸中，如在丝网上安装事先设计好的水印图文印版，或通过印刷滚筒压制而成。由于图文高低不同，纸浆会形成厚薄不同的相应密度，成纸后因图文处纸浆的密度不同，其透光度有差异，故透光观察时，可显出原设计的水印图文。水印效果分为透明和黑色两种，也可在同一纸张中同时体现两种效果。

随着科学技术和造纸工艺的发展，防伪水印纸也从原来的长网纸发展到如今高安全的圆网纸。圆网纸可以实现更好、更安全的水印，其特点主要表现如下。

（1）与长网纸相比有较多的层次。圆网纸水印可得到多达15个灰度层次。

（2）有较好的对比度。在圆网纸中，黑水印区的厚度可以达到40微米，比纸本身（平均厚度为15～20微米）要厚得多。而长网纸中水印区与纸的厚度没有明显的不同。

（3）有较好的细节或水印清晰度。因此，圆网水印纸比长网水印纸更难以伪造。

圆网和长网水印纸在质量上的不同源于制造工艺的不同。在长网造纸机上，纸是一张一张形成的，当纸湿的时候，通过刻纹的钢辊与湿纸表面相压形成水印。因此，长网水印可以被描述为压制处理过程。长网机比圆网机运转速度快，几乎没有时间让纸纤维进入到刻纹辊的深处。在圆网造纸机上，水印是通过纤维堆积在水印图案表面形成的，水印与纸张同时形成。在生产过程中，水印可以填充到圆网模的峰与谷中，结果就形成了非常清晰的水印。所以，圆网可以被描述为模制处理过程。圆网机的运转速度比较慢，有利于生产高质量的水印。

纸张水印经定形成纸后，绝不会因色光温度变化而发生强烈变形，它与纸张浑然一体不分离，易于大规模生产，且能在同等生产工艺设备条件下保持前后一致，又因水印图案层次概括简练、轮廓柔润、工艺复杂，很难精确仿造，所以复制的难度极大，有极强的防伪特性。但由于传统水印固有的缺点（制作周期长、设计图案不灵活、工艺复杂、造价高昂）限制了它的使用范围，从成本上考虑，仅适用于大批量产品的水印制造。

（二）纸张水印的分类与典型应用(https://www.xing528.com)

纸张水印的品种、规格根据分类方法的不同，有以下几种。

（1）按水印效果不同，水印可分为白水印、黑水印与黑白水印。白水印是将纸层减薄形成图像，应用比较广泛。黑水印是将纸层按要求加厚或减薄，使之具有阶调而形成图像。一般纸张不会使用黑水印，而各国的钞票几乎都使用了这一技法。黑水印图案一般情况下不易看出，只有对着强光才能看清。2015年出版的第五套100元人民币同时使用了白水印和黑水印。

（2）从用途来分，有艺术水印和防伪水印。前者主要用于请帖、贺卡、灯罩等物品，目的是增强物品的艺术效果。后者主要用于各种防伪门票、防伪证券、防伪证书、税票、钞票等，目的是提高物品的防伪能力。

（3）从水印制作本身来划分，根据工艺或产品的不同，水印又可分为固定水印、半固定水印和不固定水印三种。

固定水印是指水印固定于印刷物的某一特定位置上，其印刷工艺与技术难度较大，因此多用于钞票、证件等对防伪要求高的印刷物上。固定水印必须固定在钞票、证件等印刷物主要部位的一定位置上，而且通常要与肉眼可见的印刷图文或其他防伪措施匹配准确。第五套100元人民币在水印窗位置印有毛泽东头像固定水印。我国的护照每一页中心位置都印有长城水印图像，如图2-2-1所示。其他各国的钞票、护照上也多采用了固定水印防伪。日本护照上印有远景富士山和近景樱花的水印图，层次分明，立体感很强，宛如一幅水墨画，透光观察图像形态逼真、生动，显示了高超的技术和工艺水平。

半固定水印是指每组水印之间的距离、位置均固定，各组在纸上呈连续排列，因此也称为连续水印，多用于专用的纸张。例如我国新版的专利证书在证书页采用了连续水印防伪纸，如图2-2-2所示。

图2-2-1　中国护照上的长城水印图像

图2-2-2　专利证书页中的连续水印

不固定水印，分布于纸张或票面的满版，也称满版水印。如我国第3套和第4套人民币中的5元、2元及1元人民币均是满版古钱水印（即不固定水印）纸印制的。但由于满版水印与固定水印相比技术难度较低，第五套人民币淘汰了满版水印，全部使用固定水印纸印刷。

半固定和不固定水印还应用于书刊印刷防伪和一些次一级防伪的票证等。如商务印书馆出版的工具书，电子工业出版社出版的课外参考书、字帖等，都使用了特有的水印纸，以增强其防盗版能力。再如纸海图（海图是航海安全的重要保证，专家称标示相差1毫米，海图即宣布作废）。盗版海图经常会出现错别字、漏字、标示不清等情况，这对航海者来说，无疑是一颗定时炸弹，随时会带来生命危险。2016年1月中华人民共和国海事局网站上发布了题为《上海海图中心水印纸试印海图达到预期效果》的报道。据报道称，海图印刷纸张采用水印纸，便于用户鉴别真伪，有效避免用户误用盗版纸海图可能产生的危险。

此外，目前国外已研发应用一种新的透明水印，它只能从某个角度观察才可显示、辨认，用扫描仪不能复制等。有的国家还在法律上规定，只有银行钞票才能使用这种水印纸张。