第八百八十九章 纸币防伪技术
李孟羲开始研发票据了。
之前一直未研发票据有多方面的原因,一是需求不紧急,二是没有充足的染料。
现在,需求临头,且时节正好,野外有充足的各类花草染料可用于印刷所需。
巨鹿现在需要的票据是,紧要需求没有,但,一段时间之后,随着巨鹿城内的各项生产开始繁荣,有了足够产出,有了足够的物资去分配的时候,到时,分配布匹得有布票,分配肉食,得有肉票,分配盐得有盐票,还有油票,醋票,等等。
票据印刷不难,巨鹿有足够的纸和已经算得上成熟的印刷术,唯独需要考量的是如何防伪。
问,一张票据,可以有哪些防伪手段呢?
不妨,用控制变量法来分析。
构成一张票据的因素,包括,纸张,文字,图样,色彩。基础要素,就这么多。
于纸张,有厚薄,材质,形状之区别。从材质,为增加彷制难度,应该用更难获得的纸张作为票据材质,而纸张难得程度跟制作难度成正比,最难制作同时也是质量最高的纸张,是构树皮纸。
构树皮天然是白色,且质地细腻坚韧,造成的纸张也非常结实,极适合作为造币用纸。
再于纸张厚薄这一因素,想造出成千上百张厚薄完全一样的纸,难度不小,曾为测试不同纸张的强度,李孟羲找到了制作同厚度纸张的方法。方法是,用统一大小的铁管,装同样多少的纸浆,再倒在同样大小的模具上,再拿木板刮平,同样厚薄的纸就造出来了。
强求纸张质量的统一,制造难度大,也就只有在制作高价值的东西时才用的到这样繁琐的技术,而票据,恰就是高价值极重要的东西。
再有,于纸张形状这一点,纸张形状容易彷制,但剪裁是一个技术门槛。剪裁技术不行,票据边缘势必毛糙,且纸币会剪的大小不一。李孟羲手里暂时没有厉害的剪裁技术,但这不影响他在剪裁技术这一点设定一个防伪门槛。
于纸张本身,可防伪的技术点,便有材质,厚薄,剪裁,这三种。
然后,文字。于文字,其变量又有,文字字体,大小,颜色,至少有这么三个变量。文字字体越复杂,想彷造的完全一样就越困难,文字越小越精细,彷造越难。于颜色,用比较稀缺的颜色来印刷票据,则能有效提高外人的彷制成本。若是,能配一种颜色独特的特种颜料,那别人几乎就不可能伪造出来了。
再有,票据上的图样,图样跟文字差不多,图样越复杂,别人想伪造的一模一样就越困难。
纸张,文字,图样,色彩,这只是票据最基本的构成因素。
高级防伪手段,还有从结构上来防伪,结构指的是——水印。
李孟羲整体梳理了一下票据可用到的防伪点,大概有,纸张材质,纸张厚薄,纸张剪裁,印刷字体的复杂度,字体颜色,字体大小,还有图桉的复杂度、颜色、大小,还有水印。
至少有这么十类防伪手段。
在这些所有防伪手段中,别的都不难,独防伪水印有点难度。
不巧,李某人看过造假钞的电影,知道水印是怎么加的。
正规印刷厂,是用钢丝滚筒在纸浆中滚出来的水印。
造假的话,可以先在一张纸上做水印,然后,再上下夹两层纸,三层纸一夹,啪!水印就夹进去了。
钢丝滚筒一定超级难,不然造假币的人不会退而求其次用夹层来做水印。
所以,水印就用夹层法好了。
李孟羲思得十种防伪技术,当中有七种已不是问题,唯,剪切技术,彩色油墨,还有水印,这三个问题尚需解决。
李孟羲将剪切技术丢给匠营去解决,他自己负责解决油墨技术。
自不久前百业齐动,城中那些染匠自发的出去寻找了好多染色物质,现在需要研究油墨,色彩直接有了。
此时,涉及到了一个微小知识,光有三基色,色彩有三原色。
色彩三基色是,红,黄,蓝。万般色彩,只要有这三种基础颜色就能配的出来。
而如何去配色,配方如何,李孟羲不知,这又得一个一个试了。
可要测试,李孟羲一看匠人们送来的颜料,他就感到为难。
匠人们采集到的染料各有各的样,有的是水,有的是粘稠状,有的是湖湖,有的是粉,还有的是块,是膏。
这些染料浓度各不相同,且,所有原料都存在纯度问题。
纯度不高,颜色不纯粹,又如何去测试颜色配比,又如何去调配精致的颜色。
所以,研究配色的第一步,先提纯颜色,稳定染料质量。
一个问题随之横亘在李孟羲面前,染料这玩意儿,是什么物质来的?
到底是酸,是碱,是水,是醇,到底哪种,根据同种物质相融原理,只有确定染料的成本才能对染料进行精粹。
因要用三原色法配置染料,最重要的就是红黄蓝这三种,李孟羲也就决定重点提纯这三种。
首先,三原色第一色,黄色,李孟羲把装黄色染料的坛子转过来,他看到,坛子上写的标签是,“栀子”。
这让李孟羲愣了一下,栀子这玩意儿他不陌生,曾经经常用栀子泡水喝来着。这玩意儿竟然是染料。
李孟羲敏锐意识到,栀子既有药用价值又可作为染料,性价比可不低。
立唤来卫兵,令卫兵传唤来农业部官员,等农业部官员来了,李孟羲向农业部官员下达了大量种植栀子的任务。
栀子种多少,种哪里,如何培育幼苗,如何照看,如何分配人手,这全是农业部官员的事。
栀子的染料是黄橙橙的颜色,黄中带有褐色。对黄颜色的测试,第一步,盛两勺黄栀子水到小碗里,然后倒上一点碱水。
碱水一倒下去,李孟羲一下就瞅见,本来的黄色栀子水,变灰了。
(……卧槽?)李孟羲诧异。
他敏锐感觉到,栀子的色素不是碱性,因为如果栀子色素是碱,他不会跟碱发生反应的。
既然栀子色素不融于碱,那大概就融于酸。
李孟羲从新舀了一点色素,再倒上一点白醋。
结果,栀子水竟然又变色了,这回,黄色的栀子水变成了青颜色。
(卧槽?)李孟羲心里又一个卧槽。
接连跟酸碱反应,那说明,栀子色素不是酸,也不是碱,排除其二。
后,李孟羲试了水,试了酒精,试了油脂,试了盐水,这三种物质加进去,栀子色素不见变色。
考虑到,匠人们提取色素的时候就是拿水泡的,所以,水就不必试了。
取栀子水三碗,装入小盘,使热气吹拂小盘,使水汽快速蒸发,一段时间后,盘子里剩下大量干涸凝固的粉末。
捻起一点看了看,李孟羲发现粉末颗粒很粗糙,似乎研磨的很不充分。
将脱水后的栀子染料倒进烈酒,搅拌一段时间,用细绢过滤掉杂物,多次过滤之后,将烈酒和栀子色素的混合物再次蒸发萃取。
最后,得到了一点很不错的纯净黄色粉末。
黄色色素精粹完成。
后边,李孟羲照一样的方法又先后测试了几种红色和蓝色色素,结果他诧异的发现,不管哪种色素,只要加了碱或者酸,必然变色。他明悟到,色素原来不利遇酸碱。
测试过程中第二个发现是,各种色素在烈酒中的溶解度都非常好,色素的高级萃取原料也就有了,用烈酒萃取效率比用清水快。
可,再考虑到清水的高昂成本,性价比最高的,还是水。
在红色染料中,红色最正的,是茜草,颗粒最粗的,是朱砂。前边,栀子有药用和染色价值,且栀子是多年生植物,种植方便,所以决定种栀子,可茜草没太大药用价值,种着又麻烦,种茜草似乎不是很好的选择。
朱砂是矿物,是矿物就意味着容易大宗买到。
在红色染料这里,李孟羲准备是先种些茜草试试看,如果效果好就种茜草,如果效果不好,就买朱砂得了。
三原色所剩最后一色,蓝色,在匠人们收集到的几种蓝色当中,李孟羲发现所有的几种蓝色颜色都不太正,没找到合适的。如果只是为了染布,用什么颜色都无所谓,可印刷纸币事关重大,印刷纸币又消耗不了太多染料,一块染料能印几千张纸币绰绰有余,所以,该是收集一些顶级染料以专用于印刷纸币。
可惜简雍已经去洛阳了,不然还可以交代简雍在洛阳顺便买一些颜料回来。
对色素的提纯差不多结束了。
把匠人们粗提取的色素经过精粹,得到了红黄蓝三种纯净的颜色粉末。
材料有了,李孟羲开始正式配色。
配色过程特别好玩。
拿一勺黄,配一勺黄,得橙。
黄配蓝,得绿。
红配蓝,得紫。
六种颜色,一下就配出来了。
然后,李孟羲再写了一堆数量配比,对照着数据挨个配。
半天之后,他配得了五颜六色多达三十多种颜色。
停下来,一眼看去,色彩斑斓,成就感满满。
李孟羲拿着配好的各色颜料跟刘备等人去炫耀,每一个见了颜料的人,都是无比惊奇。
色素精萃成功,配色也成功了,要开始正式印刷纸币之前,还有一个问题,纸币是长期信用物,也就是,纸币耐久得高,纸币印好之后不能过一段时间就褪色了。
夜色降临,李孟羲拿来白纸,把各色颜色涂到白纸上,然后找地儿放置着,准备测试纸币的褪色情况。
夜里,李孟羲翻来覆去的想,要等到颜色自然褪色,岂不是得等一年半载。
等到一年半载之后再去选择印刷染料,时间太久了。
李孟羲躺在床上,睁着眼睛,看着黑蒙蒙的屋子,他在想,颜色到底是怎样褪色来着,有无加快褪色过程的方法呢。
颜色褪色,似乎是……氧化?
褪色是缓慢氧化,那就加快氧化。
再由氧化,联想到呼吸是氧化,燃烧也是氧化。
(那就……燃烧!)李孟羲腾的坐起,他已经想到了方法,不用等一年半载了,一日之间就可以选出不易氧化褪色的染料。
李孟羲起身的动作,惊动了熟睡中的弟弟。
弟弟既然醒了,李孟羲便和弟弟一起,他们两个拿来各种染料,把染料涂到纸上,然后凑近火上去烤。
火加快了染料的氧化,一烤之下,染料纷纷褪色。
根据染料褪色的程度,可选出几种稳定性非常不错的染料。
而所有染料中,唯有朱砂,火烤不变,经烧留痕。
李孟羲一下察觉到矿物染料的优势来,似乎,矿物染料比植物染料稳定的多。
新知识得到。从这一点,矿物染料极其稳定,那么,印刷纸币,最好全用矿物染料。
矿物染料印出的纸币,存放数年都能丝毫不褪色。
弟弟小砖玩的不想睡觉了,他拿着纸凑着灯烧一张又一张,烧的满屋子都是烟气,李孟羲喊小砖睡觉他不睡,打了一巴掌他才不情不愿的吹了灯。
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之前一直未研发票据有多方面的原因,一是需求不紧急,二是没有充足的染料。
现在,需求临头,且时节正好,野外有充足的各类花草染料可用于印刷所需。
巨鹿现在需要的票据是,紧要需求没有,但,一段时间之后,随着巨鹿城内的各项生产开始繁荣,有了足够产出,有了足够的物资去分配的时候,到时,分配布匹得有布票,分配肉食,得有肉票,分配盐得有盐票,还有油票,醋票,等等。
票据印刷不难,巨鹿有足够的纸和已经算得上成熟的印刷术,唯独需要考量的是如何防伪。
问,一张票据,可以有哪些防伪手段呢?
不妨,用控制变量法来分析。
构成一张票据的因素,包括,纸张,文字,图样,色彩。基础要素,就这么多。
于纸张,有厚薄,材质,形状之区别。从材质,为增加彷制难度,应该用更难获得的纸张作为票据材质,而纸张难得程度跟制作难度成正比,最难制作同时也是质量最高的纸张,是构树皮纸。
构树皮天然是白色,且质地细腻坚韧,造成的纸张也非常结实,极适合作为造币用纸。
再于纸张厚薄这一因素,想造出成千上百张厚薄完全一样的纸,难度不小,曾为测试不同纸张的强度,李孟羲找到了制作同厚度纸张的方法。方法是,用统一大小的铁管,装同样多少的纸浆,再倒在同样大小的模具上,再拿木板刮平,同样厚薄的纸就造出来了。
强求纸张质量的统一,制造难度大,也就只有在制作高价值的东西时才用的到这样繁琐的技术,而票据,恰就是高价值极重要的东西。
再有,于纸张形状这一点,纸张形状容易彷制,但剪裁是一个技术门槛。剪裁技术不行,票据边缘势必毛糙,且纸币会剪的大小不一。李孟羲手里暂时没有厉害的剪裁技术,但这不影响他在剪裁技术这一点设定一个防伪门槛。
于纸张本身,可防伪的技术点,便有材质,厚薄,剪裁,这三种。
然后,文字。于文字,其变量又有,文字字体,大小,颜色,至少有这么三个变量。文字字体越复杂,想彷造的完全一样就越困难,文字越小越精细,彷造越难。于颜色,用比较稀缺的颜色来印刷票据,则能有效提高外人的彷制成本。若是,能配一种颜色独特的特种颜料,那别人几乎就不可能伪造出来了。
再有,票据上的图样,图样跟文字差不多,图样越复杂,别人想伪造的一模一样就越困难。
纸张,文字,图样,色彩,这只是票据最基本的构成因素。
高级防伪手段,还有从结构上来防伪,结构指的是——水印。
李孟羲整体梳理了一下票据可用到的防伪点,大概有,纸张材质,纸张厚薄,纸张剪裁,印刷字体的复杂度,字体颜色,字体大小,还有图桉的复杂度、颜色、大小,还有水印。
至少有这么十类防伪手段。
在这些所有防伪手段中,别的都不难,独防伪水印有点难度。
不巧,李某人看过造假钞的电影,知道水印是怎么加的。
正规印刷厂,是用钢丝滚筒在纸浆中滚出来的水印。
造假的话,可以先在一张纸上做水印,然后,再上下夹两层纸,三层纸一夹,啪!水印就夹进去了。
钢丝滚筒一定超级难,不然造假币的人不会退而求其次用夹层来做水印。
所以,水印就用夹层法好了。
李孟羲思得十种防伪技术,当中有七种已不是问题,唯,剪切技术,彩色油墨,还有水印,这三个问题尚需解决。
李孟羲将剪切技术丢给匠营去解决,他自己负责解决油墨技术。
自不久前百业齐动,城中那些染匠自发的出去寻找了好多染色物质,现在需要研究油墨,色彩直接有了。
此时,涉及到了一个微小知识,光有三基色,色彩有三原色。
色彩三基色是,红,黄,蓝。万般色彩,只要有这三种基础颜色就能配的出来。
而如何去配色,配方如何,李孟羲不知,这又得一个一个试了。
可要测试,李孟羲一看匠人们送来的颜料,他就感到为难。
匠人们采集到的染料各有各的样,有的是水,有的是粘稠状,有的是湖湖,有的是粉,还有的是块,是膏。
这些染料浓度各不相同,且,所有原料都存在纯度问题。
纯度不高,颜色不纯粹,又如何去测试颜色配比,又如何去调配精致的颜色。
所以,研究配色的第一步,先提纯颜色,稳定染料质量。
一个问题随之横亘在李孟羲面前,染料这玩意儿,是什么物质来的?
到底是酸,是碱,是水,是醇,到底哪种,根据同种物质相融原理,只有确定染料的成本才能对染料进行精粹。
因要用三原色法配置染料,最重要的就是红黄蓝这三种,李孟羲也就决定重点提纯这三种。
首先,三原色第一色,黄色,李孟羲把装黄色染料的坛子转过来,他看到,坛子上写的标签是,“栀子”。
这让李孟羲愣了一下,栀子这玩意儿他不陌生,曾经经常用栀子泡水喝来着。这玩意儿竟然是染料。
李孟羲敏锐意识到,栀子既有药用价值又可作为染料,性价比可不低。
立唤来卫兵,令卫兵传唤来农业部官员,等农业部官员来了,李孟羲向农业部官员下达了大量种植栀子的任务。
栀子种多少,种哪里,如何培育幼苗,如何照看,如何分配人手,这全是农业部官员的事。
栀子的染料是黄橙橙的颜色,黄中带有褐色。对黄颜色的测试,第一步,盛两勺黄栀子水到小碗里,然后倒上一点碱水。
碱水一倒下去,李孟羲一下就瞅见,本来的黄色栀子水,变灰了。
(……卧槽?)李孟羲诧异。
他敏锐感觉到,栀子的色素不是碱性,因为如果栀子色素是碱,他不会跟碱发生反应的。
既然栀子色素不融于碱,那大概就融于酸。
李孟羲从新舀了一点色素,再倒上一点白醋。
结果,栀子水竟然又变色了,这回,黄色的栀子水变成了青颜色。
(卧槽?)李孟羲心里又一个卧槽。
接连跟酸碱反应,那说明,栀子色素不是酸,也不是碱,排除其二。
后,李孟羲试了水,试了酒精,试了油脂,试了盐水,这三种物质加进去,栀子色素不见变色。
考虑到,匠人们提取色素的时候就是拿水泡的,所以,水就不必试了。
取栀子水三碗,装入小盘,使热气吹拂小盘,使水汽快速蒸发,一段时间后,盘子里剩下大量干涸凝固的粉末。
捻起一点看了看,李孟羲发现粉末颗粒很粗糙,似乎研磨的很不充分。
将脱水后的栀子染料倒进烈酒,搅拌一段时间,用细绢过滤掉杂物,多次过滤之后,将烈酒和栀子色素的混合物再次蒸发萃取。
最后,得到了一点很不错的纯净黄色粉末。
黄色色素精粹完成。
后边,李孟羲照一样的方法又先后测试了几种红色和蓝色色素,结果他诧异的发现,不管哪种色素,只要加了碱或者酸,必然变色。他明悟到,色素原来不利遇酸碱。
测试过程中第二个发现是,各种色素在烈酒中的溶解度都非常好,色素的高级萃取原料也就有了,用烈酒萃取效率比用清水快。
可,再考虑到清水的高昂成本,性价比最高的,还是水。
在红色染料中,红色最正的,是茜草,颗粒最粗的,是朱砂。前边,栀子有药用和染色价值,且栀子是多年生植物,种植方便,所以决定种栀子,可茜草没太大药用价值,种着又麻烦,种茜草似乎不是很好的选择。
朱砂是矿物,是矿物就意味着容易大宗买到。
在红色染料这里,李孟羲准备是先种些茜草试试看,如果效果好就种茜草,如果效果不好,就买朱砂得了。
三原色所剩最后一色,蓝色,在匠人们收集到的几种蓝色当中,李孟羲发现所有的几种蓝色颜色都不太正,没找到合适的。如果只是为了染布,用什么颜色都无所谓,可印刷纸币事关重大,印刷纸币又消耗不了太多染料,一块染料能印几千张纸币绰绰有余,所以,该是收集一些顶级染料以专用于印刷纸币。
可惜简雍已经去洛阳了,不然还可以交代简雍在洛阳顺便买一些颜料回来。
对色素的提纯差不多结束了。
把匠人们粗提取的色素经过精粹,得到了红黄蓝三种纯净的颜色粉末。
材料有了,李孟羲开始正式配色。
配色过程特别好玩。
拿一勺黄,配一勺黄,得橙。
黄配蓝,得绿。
红配蓝,得紫。
六种颜色,一下就配出来了。
然后,李孟羲再写了一堆数量配比,对照着数据挨个配。
半天之后,他配得了五颜六色多达三十多种颜色。
停下来,一眼看去,色彩斑斓,成就感满满。
李孟羲拿着配好的各色颜料跟刘备等人去炫耀,每一个见了颜料的人,都是无比惊奇。
色素精萃成功,配色也成功了,要开始正式印刷纸币之前,还有一个问题,纸币是长期信用物,也就是,纸币耐久得高,纸币印好之后不能过一段时间就褪色了。
夜色降临,李孟羲拿来白纸,把各色颜色涂到白纸上,然后找地儿放置着,准备测试纸币的褪色情况。
夜里,李孟羲翻来覆去的想,要等到颜色自然褪色,岂不是得等一年半载。
等到一年半载之后再去选择印刷染料,时间太久了。
李孟羲躺在床上,睁着眼睛,看着黑蒙蒙的屋子,他在想,颜色到底是怎样褪色来着,有无加快褪色过程的方法呢。
颜色褪色,似乎是……氧化?
褪色是缓慢氧化,那就加快氧化。
再由氧化,联想到呼吸是氧化,燃烧也是氧化。
(那就……燃烧!)李孟羲腾的坐起,他已经想到了方法,不用等一年半载了,一日之间就可以选出不易氧化褪色的染料。
李孟羲起身的动作,惊动了熟睡中的弟弟。
弟弟既然醒了,李孟羲便和弟弟一起,他们两个拿来各种染料,把染料涂到纸上,然后凑近火上去烤。
火加快了染料的氧化,一烤之下,染料纷纷褪色。
根据染料褪色的程度,可选出几种稳定性非常不错的染料。
而所有染料中,唯有朱砂,火烤不变,经烧留痕。
李孟羲一下察觉到矿物染料的优势来,似乎,矿物染料比植物染料稳定的多。
新知识得到。从这一点,矿物染料极其稳定,那么,印刷纸币,最好全用矿物染料。
矿物染料印出的纸币,存放数年都能丝毫不褪色。
弟弟小砖玩的不想睡觉了,他拿着纸凑着灯烧一张又一张,烧的满屋子都是烟气,李孟羲喊小砖睡觉他不睡,打了一巴掌他才不情不愿的吹了灯。
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