Google+
Журнал Плас Плас Журнал http://www.plusworld.ru/
ул. Кржижановского, д. 29, корп. 5 Москва, 117218 Россия
+7 495 961 1065 http://www.plusworld.ru/upload/templates/logo_plus_ru.png
RSS RSS RSS RSS

Как и почему «стареют» банкноты?

(Нет голосов)

06.02.2012 Количество просмотров 1743 просмотра

Результаты научного исследования механизмов потери денежными знаками признаков платежеспособности вследствие обветшания и загрязнения

Питер Балке (Peter Balke), Департамент платежей/Департамент денежной политики Банка Нидерландов (De Nederlandsche Bank, DNB)


В истории человечества сложились давние традиции использования бумажных денежных знаков - банкнот. Банкноты знакомы всем и используются повсеместно. Однако, как ни парадоксально это звучит, еще многое в отношении банкнот до сих пор остается нам неизвестным, причем речь идет не о степени их надежности и защищенности от подделок, а о сроке службы! И меньше всего известно о влиянии окружающей среды на износ денежных знаков, в особенности остается загадкой взаимосвязь между окружающей средой и степенью их износа. В настоящем материале описываются четыре основные степени износа банкнот, имеющих хождение в Нидерландах, и приводятся результаты исследования, проведенного Банком Нидерландов (DNB) и посвященного изучению проблемы загрязнения денежных знаков.


Как показали результаты исследования DNB, основная причина износа банкнот в Нидерландах, входящих в Еврозону, заключается в следующем: человеческие пальцы не только являются основным источником загрязнения банкнот, находящихся в обороте, но также в значительной мере способствуют их механическому износу и неравномерному загрязнению. Так, именно прикосновение пальцев служит причиной попадания грязи (кожного жира) на выпуклые части банкнот (замятости, линии сгиба), в результате чего сами купюры становятся структурно неоднородными. Кроме того, даже легкие прикосновения пальцев к банкнотам со временем вызывают ослабление структуры хлопковых волокон. Сминание и сгибание банкнот приводит к снижению их жесткости и возрастанию пористости, толщины и шероховатости. Небольшое увеличение массы купюр также связано с их загрязнением.

Банк Нидерландов проявляет интерес к вопросу эффективного использования банкнот уже больше полувека, впервые обратив на него внимание еще в 1953 году. Интерес Банка обусловлен не только вопросом снижения издержек, но и тем, что чистые банкноты более надежны и долговечны в использовании. Оказывается, загрязнение является главной причиной признания банкнот негодными для дальнейшего обращения. Банкноты, признанные негодными, изымаются из обращения и уничтожаются в Банке Нидерландов. Факт, что загрязнение является главной причиной для признания банкнот не-годными, указывает на необходимость проведения исследования в этой области.

Банк Нидерландов уже проводил исследования в области загрязнения банкнот. В 2008 году был установлен характерный цвет грязи, оседающей на банкнотах. Как показали исследования, последний наиболее заметен в синей части спектра, т. е. грязь на банкнотах имеет характерный желто-коричневый оттенок. В 2009 году Банк Нидерландов пришел к заключению, что загрязнение банкнот евро происходит в основном следующим образом: следы от пальцев накапливаются и в конечном итоге образуют желто-коричневый налет застарелого кожного жира.

Итак, рассмотрим основные причины, вследствие которых банкноты приходят в полную негодность, при этом особое внимание уделим такой распространенной из них, как загрязнение.

Степени структурного износа банкнот

С 1970-х годов проводятся специальные тесты для определения потребительских свойств банкнот, находящихся в обращении. На рынке существует несколько эмпирических тестов на загрязнение банкнот, однако ни один из них не может в полной мере моделировать банкноту в обращении хотя бы в той мере, насколько это необходимо для того, чтобы оценить, какими качествами обладал бы усовершенствованный банковский билет.

Чтобы воспроизвести воздействие, которому подвергаются банкноты в обращении, прежде всего необходимо произвести оценку тех банкнот, которые уже были в обращении. То есть создается образец, с которым можно сверить результаты теста на эксплуатационные качества. Образцом может послужить изъятая из обращения банкнота средней степени загрязненности. В исследовании, проведенном Банком Нидерландов, для определения справочных значений рассматривались следующие параметры: шероховатость, жесткость, толщина, пористость, масса и распределение грязи. Классификация банкнот проводилась исключительно с помощью визуальной оценки.

В этом разделе предлагается классификация степеней структурного износа банкнот в ходе их оборота. Указанные степени износа относятся к банкнотам, имеющим обращение в Нидерландах, а следовательно – во всей еврозоне.

Определение степеней износа

Как было указано выше, необходимо использовать банкноту, которая будет служить образцом для сопоставления, т. е. взять банкноты разного срока службы и средней степени износа. Такие образцы должны обладать только характерными чертами износа, такими как загрязнение, разрывы и наличие липкой ленты (“scotch”), чтобы можно было с высокой степенью точности определить срок их службы.

Более редким примерам износа банкнот, таким как загнутые углы, пятна, надписи и дыры, будет уделено меньше внимания. Указанные типы повреждений банкнот признаются случайными и несильно влияют на срок службы банкнот.

Можно выделить следующие пять степеней износа банкнот (см. рис. 1 и 2):

0. Новая банкнота

1. Новая, но слегка помятая банкнота

с незначительными механическими повреждениями

2. Мятая банкнота, загрязненная на выпуклых участках (на линиях сгиба)

3. Существенное загрязнение в тех же местах сгибов и расслоение волокна

4. Вся поверхность купюры загрязнена, банкнота изношена в местах сгибов, высок риск разрыва

Наглядным подтверждением данного исследования может служить вид изъятых из оборота купюр в инфракрасном излучении, в лучах которого особенно заметны замятости и сгибы, а также ясно видно состояние водяных знаков.

К первой степени износа можно отнести практически новые, слегка помятые банкноты, на которых могут иметься некоторые небольшие повреждения, такие как загнутые уголки и мелкие разрывы. Вместе с тем такие банкноты выглядят и воспринимаются как новые. На данном этапе банкнота еще достаточно жесткая. В связи с этим загнутые уголки наносят значительный вред банкнотам, поскольку от них трудно избавиться.

Вторая степень износа имеет все признаки первой степени, и, кроме того, становится хорошо заметным загрязнение банкноты. Сильнее всего загрязняются измятые фрагменты банкноты и сгибы, поскольку это выпуклые участки, подвергающиеся наибольшему механическому воздействию. На других участках загрязнение значительно меньше. В результате загрязнение банкноты становится неравномерным, причем наиболее грязными оказываются линии сгибов.

Для третьей степени износа характерно общее «сплющивание» банкнот. Это происходит из-за потери жесткости и в результате (долгосрочного) хранения в сейфах и/или кошельках. Износ в областях сгибов приводит к повреждению волокон, что способствует еще большему загрязнению этих участков. Загрязнение других участков банкноты также увеличивается.

Четвертая степень износа характеризуется значительным загрязнением всех участков банкноты. Вся поверхность банкноты выглядит грязной. Однако загрязнение остается неоднородным: линии сгибов выглядят более темными. По линиям сгибов могут образовываться разрывы, поскольку эти участки наиболее изношены. В Нидерландах банкноты, имеющие признаки четвертой степени износа, изымаются из обращения.

Физические характеристики изношенных банкнот

В этом разделе описываются физические характеристики среднестатистических изношенных банкнот разного срока службы, бывших в обращении. Согласно источникам, следует измерять следующие показатели:

1) пористость (мл/мин)

2) толщина (мкм)

3) масса (г)

4) жесткость (мН)

5) шероховатость (мкм)

Стадии срока службы банкнот могут не совпадать с указанными во второй главе степенями износа. Это сделано для выявления четких тенденций изменения физических характеристик. Всего для исследования было выбрано 70 банкнот, каждая номиналом пять евро, которые были поделены на семь групп по состояниям –от Отличного до Негодного, по десять банкнот в каждой группе.

Пористость

Для измерения пористости мы использовали тест на пористость Бендтсена. Тест заключается в пропускании воздуха через банкноту с последующим измерением воздушного потока. Чем более пористой является структура банкноты, тем больше воздуха она пропускает. Единицей измерения в этом случае является миллилитр в минуту (мл/мин).

Для оценки степени пористости были выделены две области поверхности банкноты (см. рис. 3):

• область водяного знака (изменения в области водяного знака, отсутствие цветного фона);

• область интаглио (металлографических знаков) (без изменений в области водяного знака, но наличествует цвет).

Толщина

Толщина каждой банкноты измеряется индивидуально контактным методом. Для измерения толщины использовался верхний левый угол с лицевой стороны банкнот номиналом пять евро. Толщина указана в микронах.

Масса

Масса банкнот измерялась с помощью весов. Единовременно взвешивалось по 10 банкнот. Средняя масса банкноты определялась путем простого деления результата на 10. Масса банкнот указана в граммах.

Жесткость

Жесткость банкнот измерялась при помощи специального лабораторного оборудования. Жесткость банкнот указана в миллиньютонах.

При данном способе измерения используется лишь небольшой участок банкноты (см. рис. 4). Было принято решение проводить измерение только в поперечном направлении. Были выбраны зона интаглио и офсета, поскольку зона водяного знака оказывает ослабляющий эффект на жесткость.

Шероховатость

Шероховатость банкноты определяется с помощью системы TRACEiT® компании INNOWEP. Это бесконтактный поверхностный измеритель шероховатости. Исследуемая поверхность – это область купюры5 на 5 мм (см. рис. 5). В режиме наибольшего разрешения (15362 пикселя) система оценивает параметры шероховатости по 1536 линиям, каждая из которых имеет длину 5 мм. В сумме это 7,5 метра как по оси x, так и по оси y. Данный прибор позволяет измерять различные параметры шероховатости. В данном случае используется среднее арифметическое (Ra). Ra определяется на основе абсолютных величин на шкале определения шероховатости. Она дает общее описание перепадов высоты на поверхности. Единица измерения – микрометры. 

Обсуждение

Как уже отмечалось, данный материал основан на результатах исследования, проведенного Банком Нидерландов и посвященного вопросам загрязнения банкнот.

 Были выделены четыре степени износа банкнот, имеющих хождение в Нидерландах, и физические свойства, присущие банкнотам с той или иной из этих четырех степеней износа.

Первая степень износа

Как уже отмечалось, к первой степени износа можно отнести новые, но слегка помятые банкноты, на которых могут иметься незначительные повреждения, такие как загнутые уголки и мелкие разрывы. Физические свойства таких банкнот не обнаруживают существенных отличий по сравнению со свойствами новых банкнот.

Вторая степень износа

Физические свойства банкнот второй степени износа претерпевают ряд изменений по сравнению со свойствами банкнот, имеющих нулевую и первую степень износа. Были отмечены следующие изменения:

• увеличение пористости с ~20 мл/мин до ~40 мл/мин;

• снижение жесткости с 40 мН до ~30 мН;

• повышение шероховатости лицевой стороны с 1,8 мкм до 3,0 мкм.

Наблюдаемые изменения можно объяснить изменением структуры хлопковых волокон. Находясь в обращении, банкноты сминаются, складываются и массируются пальцами. Все это не разрушает плотные волокна, но делает их менее жесткими. Из-за этого на банкноте возникают вмятинки, что приводит к снижению ее жесткости и увеличению пористости и шероховатости.

На этом этапе появляются первые загрязнения на выпуклых участках банкноты (замятости, линии сгиба). Усиленное загрязнение выпуклых участков можно объяснить следующим образом:

• угол прикосновения пальца составляет 45° относительно поверхности банкноты (палец прикасается к банкноте под углом 45°);

• при поднесении пальца к поверхности банкноты соприкосновение с ней загрязненного пальца обуславливает перенос грязи с пальца на банкноту;

• когда палец проводит по выпуклому участку (краю) банкноты, грязь механически соскабливается с пальца именно в этом месте (см. рис. 6).

Третья степень износа

На этой стадии физические свойства банкнот еще сильнее отличаются от новых банкнот. Было установлено следующее:

• увеличение пористости с ~20 мл/мин до ~60 мл/мин;

• снижение жесткости с 40 мН до ~25 мН;

• повышение шероховатости лицевой стороны с 1,8 мкм до 3,5 мкм;

• утолщение банкнот с 90 мкм до 95 мкм;

• начинает увеличиваться масса банкнот.

Все это опять же можно объяснить изменением структуры хлопковых волокон, входящих в состав бумаги, которое происходит в ходе обращения банкнот. Увеличение массы связано с накоплением на банкноте грязи.

Износ в областях линий сгиба, усиленный воздействием пальцев, приводит к расслоению волокон.

Между расслоившимися волокнами начинает забиваться еще больше грязи. Становится заметным загрязнение и на невыпуклых участках. Эти области банкноты также начинают загрязняться в связи с тем, что из-за снижения жесткости банкнота становится более плоской.

Четвертая степень износа

Указанные физические свойства, соответствующие банкнотам четвертой степени износа, характерны для среднестатистических банкнот с разным сроком службы, бывших в обращении. Было установлено следующее:

• Значительное увеличение пористости с ~20 мл/мин до ~150 мл/мин

• Увеличение толщины на ~10%

• Увеличение массы на ~2%

• Снижение жесткости с 40 мН до ~15 мН

• Шероховатость лицевой стороны становится примерно равной шероховатости обратной стороны – 4.0 мкм

Все это, кроме увеличения массы, также объясняется нарушением структуры хлопковых волокон. Небольшое увеличение массы происходит из-за скопившейся грязи.

Банкноты этой степени износа имеют характерный желто-коричневый оттенок. Изменение цвета банкнот вызвано двумя причинами: окислением целлюлозных волокон и естественным старением кожного жира. Окисление целлюлозы приводит к образованию оксицеллюлозы. Реакция окисления приводит к возрастанию количества кислородосодержащих веществ, таких как окисиуглерода и карбоновые кислоты. Образование оксицеллюлозы вызывает пожелтение бумаги. Старение слоя кожного жира происходит следующим образом:

1. Три- (или ди-) глицериды распадаются на глицерин и жирные кислоты.

2. Двойные связи в непредельных жирных кислотах окисляются, образуя карбоновые кислоты.

3. Эти кислоты вызывают дальнейший процесс окисления и образуют вещества коричневого цвета.

Банкноты четвертой степени износа выглядят грязными по всей поверхности. Однако загрязнение все равно остается неравномерным: линии сгибов выглядят всегда темнее.

Рекомендации

Углубленные тесты по изучению загрязнения и качественных характеристик банкнот будут проводится и в дальнейшем. Поскольку теперь известны некоторые физические свойства и порядок нанесения и распределения грязи по изношенным банкнотам, эта информация может быть использована в качестве справочного материала.


Комментарий эксперта

Георгий Корнилов, директор научно-исследовательского института – филиала ФГУП «Гоззнак»

Тот факт, что основной причиной вывода банкнот низкого номинала из обращения является их обветшание и загрязнение, подтверждают и данные Центрального банка РФ. Согласно последним, по вышеуказанным причинам из обращения выводятся от 90% до 95% банкнот низкого номинала. В связи с этим в настоящее время выпуск износоустойчивых банкнот является основной тенденцией развития банкнотного производства.

 ФГУП «Гознак» и его филиалы (научно-исследовательский институт, бумажные и полиграфические предприятия) проводят большую работу как в области изучения механизма обветшания и загрязнения банкнот и создания методов прогнозирования срока их обращения, так и в области изготовления банкнот с повышенным сроком обращения. В частности, проведенный анализ выведенных из реального обращения денежных билетов номиналом10 рублей также показал увеличение пористости ветхих банкнот в 7–12 раз, увеличение их толщины примерно на 10%, увеличение массы ветхих банкнот примерно на 1–2% и снижение прочности банкнот на разрыв примерно в 2 раза.

По мнению специалистов научно-исследовательского института Гознака, загрязнение банкнот в обращении осуществляется по капиллярно-диффузионному механизму. Полностью согласен с выводами Питера Балке в том, что причиной загрязнения банкнот в обращении является нарушение структуры поверхности и объема банкноты под воздействием истирающих и изгибающих нагрузок пальцами, а также при диффузионном проникновении подкожного жира в банкноту через нарушения структуры ее поверхности. Тем не менее еще одним важным фактором нарушений структуры поверхности и объема банкноты является способность последней воспринимать влагу, в том числе из воздуха, по капиллярному механизму. Как известно, увлажнение бумаги приводит к снижению прочности межволоконных связей, и это нарушение структуры объема также может привести к ускоренному проникновению в бумагу подкожного жира и, применительно к банкноте, усиливать ее загрязнение в обращении.

По результатам проведенных специалистами Гознака работ были разработаны методики оценки устойчивости бумаги к износу и загрязнению, а также специальное испытательное оборудование для их реализации. Данные методики позволяют оценивать способность банкнот к поглощению жиро-грязевой смеси, а также нарушения структуры поверхности и объема банкноты под воздействием истирающих и изгибающих нагрузок. Разработанные методики применяются сегодня в практической деятельности ФГУП «Гознак».


Комментарии (0):

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные Пользователи


Читайте в этом номере:
обновить

а вы знаете, что...

… первый в США сервис мобильного банкинга был запущен Wells Fargo в 2002 г., но так как число пожелавших воспользоваться этой услугой ограничилось всего 2500 клиентами, банк вскоре убрал мобильный банкинг из списка своих сервисов?