磁性记录纸及磁卡

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1．磁性记录的发展概况

磁性记录纸和磁卡是一种新型的资讯记录机能材料，它也是一种高附加值的特种纸。这种机能材料是以纸或薄膜为基材，在上面涂布磁性材料而成。国外早在20世纪30年代就已经使用磁性材料作记录了。例如，1934年德国的巴斯夫(BASF)公司，首先采用塑料带基涂敷四氧化三铁(Fe₃O₄)用来作录音使用。后来因为抗磁力(Hc)低，改用了伽玛-三氧化二铁(Fe₂O₃)作磁性材料的磁性体。这种磁性体一直沿用至今，仍在不断的改进中。约20年后，美国的杜邦公司研制成功了新型的三氧化铬(CrO₃)为磁性体的磁带，使录音品质进一步得到了提高。

磁性记录机能材料的发展说明，50年代的前半期，磁性记录是以录音为中心而发展的；60年代末扩大到录影，以及作为电子计算机输入的磁性光学阅读卡(OMR)、磁盘、记忆元件之类的介质。其应用范围已越来越广泛，并扩大到资讯情报处理的用途上了。

60年代，日本的地铁、新干线高速列车车票，已普遍地使用配有自动剪票机的磁性车票，从此以后，日本更极力发展记录技术，应用范围扩大到银行存折、分类帐册、商品价目标志、工程管理、停车卡等等，见表6-49所示。

表6-49 各种磁性记录纸的特性

磁性记录纸、磁卡是使用了颗粒状磁性材料、粘合剂、分散剂、润滑剂、抗静电剂等添加剂组成的涂料，涂布于纸基或薄膜上而成。

1)磁性体

作为磁记录用的颗粒状磁性材料，使用得最早和最为广泛的是针状的γ-Fe₂O₃，它是1950年由美国最先使用。三氧化二铁具有较好的物理和化学稳定性，应用于声频磁带、电子计算机(电脑磁带、软和硬盘中)；γ-三氧化二铁的生产成本最低，生产效率高，用量最大。现仍占世界磁记录材料的90%左右。低、中级的记录产品都采用它。

目前日本生产粉体磁性材料的厂家计有20多家，最大的厂家TDK公司年产量达33000t。1986年铁氧体总产量为76000t，预计今后几年的平均增长率在8．3%左右。美国也是磁性材料开发和生产先进国之一，它拥有先进设备，制造技术先进，而且市场大。美国1986年总生产能力为30000t，其中MMPA公司年产量达15000t，预计今后几年内将以10．8%的平均速度增长。

γ-Fe₂O₃一般用酸法合成，它的工艺流程如下：

2)贴附方式

这是将磁带贴附在基材上，也属于直接涂布方法。在涤纶(PET)软片上涂布磁性材料涂层，然后在磁性层的软片背面涂上热敏或压敏粘合剂，将此软片按指定的形状分切或冲切成磁条，然后把磁条贴附在卡片基材上，此方法常用于涂布纸基的磁性存折和磁层录有音响模拟讯号的有声卡片等。(见图6-72)。

3)磁层转印方式

现金卡、信用卡、飞机票磁卡等都采用磁层转印方式，即是在PET软片上，涂布硅酮类的剥离剂，再在上面依次涂布保持层、磁层、热敏粘合层，然后按指定尺寸分切，做成转印用的磁带，再用加压或加热的方法，将磁带粘合在基材上，冷却后剥离PET软片，磁层就转移固定在卡片基材上。(见图6-73)。

4)印刷方法

印刷方式是用胶印或丝网漏印来形成磁性层，紫外线胶印是非常普通的。采用这种方法的磁性记录层，只是在必要记录的部分才形成磁性层。(见图6-74)。

4．磁卡

磁性卡片是一种以纸、塑料或聚酯薄膜为卡片基材，表面具有磁性窄条，能够进行讯号存储的磁性记录材料，它具有安全、可靠、方便和卫生等特点。按用途，磁卡主要分为银行信用卡、交通卡、电话卡和通行证及身份证卡等。见表6-50所示，它们的结构如图6-75所示。

表6-50 磁卡的种类及构成

此外，在西方发达国家还广泛流行电子琴音乐磁卡，打字机磁卡，保险柜磁卡等。据悉国外正在开发一种所谓磁卡“报纸”，把现行报纸上的图表文字记录到一张磁卡上，磁卡记录的信息通过显示系统即可向读者显示全部内容。

根据磁卡所用的卡基材料，磁卡片又可分为PVC／PET磁卡和纸基磁卡两大类。PVC／PET磁卡的基材两面为印刷层，印刷层面是透明聚乙烯保护层(0．1mm厚)，其中一层保护层内涂有磁性条。磁性窄条可按常规方法加工，而且这种磁性窄条是可转移的，即可从支持体上剥离下来，再粘贴到PVC或PET上。

图6-76为磁卡的制作过程。

5．磁卡的未来

磁卡的特点是记录稳定，硬件便宜，携带方便，印刷精美。今后，特别是在预付领域，将会被大量采用。未来的方向是要求开发有余额指示功能(印字记录层)和更难涂改的磁卡。关于印字记录层，目前已开发了一些耐久性、耐化学品性、保存良好的热敏记录层。至于防止涂改功能，目前已采用了几种方法，如选用高顽磁力的材料，但期望能开发出更简便、效果好的方法。

【参考文献】：

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(2) 纸パ技协誌11(4)34(1983)

(3) 化学と工业33．(2)123(1980)

(4) 原崎勇次コッテング方式P．7～9(慎书店昭和54年)

(5) 山户升画像电子学会志，Vol．4．no．4(1975)

(6) 桥本诚一日经1982(305)125′147

(7) 纸パ技协誌(98)，35(11)，1～6

(8) 纸パ技协誌1991年临时增刊

(9) USP3，387，993；3，442，654；3，634，253