一種時(shí)間-溫度指示劑油墨的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及時(shí)間-溫度指示劑【技術(shù)領(lǐng)域】和印刷油墨【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種通過(guò)印刷在不干膠紙上的指示色隨時(shí)間-溫度變化而逐漸褪色，用來(lái)指示食品或藥品質(zhì)量變化的時(shí)間-溫度指示劑油墨。時(shí)間-溫度指示劑油墨的主要成分為天然色素、連結(jié)劑和助劑。利用該油墨印刷出的指示色因化學(xué)不穩(wěn)定分解而隨時(shí)間-溫度的積累而逐漸褪色。通過(guò)研究褪色變化的規(guī)律，通過(guò)與耐儲(chǔ)食品或藥品質(zhì)量變化速度匹配，貼于外包裝上。隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加，通過(guò)對(duì)比指示色與普通油墨印刷的標(biāo)準(zhǔn)色的深淺，可判斷耐儲(chǔ)食品或藥品的質(zhì)量變化，指示是否適宜使用，并預(yù)測(cè)剩余儲(chǔ)藏期，提高經(jīng)濟(jì)效益并確保安全。
【專利說(shuō)明】一種時(shí)間-溫度指示劑油墨
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及時(shí)間-溫度指示劑【技術(shù)領(lǐng)域】和印刷油墨【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種印刷在標(biāo)簽紙上可以用來(lái)指示食品質(zhì)量變化的時(shí)間-溫度指示劑油墨，在制備過(guò)程中運(yùn)用了油墨制作的部分工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]作為印刷工業(yè)的重要原材之一，油墨在人們的日常工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中扮演著十分重要的作用，它通過(guò)印刷將圖案、文字表現(xiàn)在承印物上。油墨中包括主要成分和輔助成分，它們均勻地混合并經(jīng)反復(fù)軋制而成的一種粘性膠狀流體。目前，用于印刷油墨的染料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)都表現(xiàn)出穩(wěn)定的性質(zhì)，即不易褪色。傳統(tǒng)的油墨由顏料、連結(jié)劑和助劑構(gòu)成。其中染料或顏料為主要充分，打印后可顯示出特定的顏色；連結(jié)劑有增稠的作用，可以增加顏料的附著力和粘度；添加一些其他助劑用于改善油墨的各種性能以達(dá)到使用要求。 [0003]時(shí)間-溫度指不劑(Time-TemperatureIndicator 或 Time-TemperatureIndicator integrator,簡(jiǎn)稱TTI)是一種通過(guò)顏色變化或色帶運(yùn)動(dòng)顯示食品經(jīng)歷的溫度和時(shí)間積分值來(lái)指示品質(zhì)量變化的系統(tǒng)。TTI通過(guò)時(shí)間-溫度積累效應(yīng)引起的顏色變化指示食品經(jīng)歷的溫度變化累積歷程和剩余貨架信息，也可稱為風(fēng)險(xiǎn)指示標(biāo)簽，風(fēng)向標(biāo)，溫度-時(shí)間指示卡等。TTI的變色起點(diǎn)為T(mén)TI開(kāi)始記錄食品質(zhì)量的顏色，變色終點(diǎn)是TTI隨時(shí)間-溫度的積累顏色不再繼續(xù)發(fā)生變化時(shí)的顏色。TTI從開(kāi)始變色到到達(dá)變色終點(diǎn)所需要的時(shí)間叫做變色終點(diǎn)時(shí)間。
[0004]目前的時(shí)間-溫度指示劑的種類主要有化學(xué)顯色反應(yīng)型，生物化學(xué)反應(yīng)型，UV光激活反應(yīng)型，擴(kuò)散型等。其中的UV光激活反應(yīng)型是采用印刷的方法將試劑涂印在紙基上。這種由BIZEBAR公司開(kāi)發(fā)的TTI系統(tǒng)標(biāo)簽的作用是基于汽巴特種化工公司特別研制的一種光敏打印墨水。當(dāng)它被UV光激活時(shí)，標(biāo)簽會(huì)變色一從透明變成藍(lán)色。隨著時(shí)間的推移，它的作用正好相反，即環(huán)境溫度越高，標(biāo)簽從藍(lán)色變成透明的相反過(guò)程越快。在實(shí)際應(yīng)用中意味著:如果超過(guò)了理想的溫度或預(yù)先定義的貨架天數(shù)，則TTI系統(tǒng)標(biāo)簽顏色從“新鮮”變化至“仍可消費(fèi)”直至“不可消費(fèi)”。它為消費(fèi)者提供了一個(gè)直觀可信的從生產(chǎn)至銷(xiāo)售低溫食品鏈的檢測(cè)。但采用此方法需要特殊的光敏打印設(shè)備，需要較高的費(fèi)用。目前已有許多熱變色油墨問(wèn)世，但是大都在生產(chǎn)過(guò)程中要運(yùn)用到微膠囊技術(shù)等其他較為復(fù)雜的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的方案是將溫度升高褪色加快的染料添加到油墨當(dāng)中，制作一種由熱敏染料、連結(jié)劑和助劑三部分組成的時(shí)間-溫度指示劑油墨。運(yùn)用此油墨可以利用斜壓平等印刷設(shè)備在標(biāo)簽紙紙基上印刷出所需光密度值(0D值)的指示色。印刷出的指示色會(huì)隨時(shí)間-溫度的積累而逐漸褪色。通過(guò)研究該時(shí)間-溫度指示劑油墨褪色OD值變化的時(shí)間-溫度規(guī)律，篩選與耐儲(chǔ)食品質(zhì)量變化的時(shí)間-溫度的關(guān)系相擬合的油墨配方。在標(biāo)簽紙表面印刷上指示色，同時(shí)印刷上不易褪色的標(biāo)準(zhǔn)色，貼于耐儲(chǔ)食品或藥品的外包裝上，可用來(lái)指示其質(zhì)量的變化，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)耐儲(chǔ)產(chǎn)品質(zhì)量，指示是否適宜食用，并預(yù)測(cè)剩余儲(chǔ)藏期，提高經(jīng)濟(jì)效益并確保消費(fèi)者安全。當(dāng)指示色變淺至標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，表示產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到臨界點(diǎn)，不宜食用。
[0006]時(shí)間-溫度指示油墨在標(biāo)簽紙上印刷的指示色會(huì)隨時(shí)間和溫度的積累不斷褪色，OD值下降。在標(biāo)簽紙上同時(shí)還要用不變色的油墨印刷出標(biāo)準(zhǔn)色作為判斷時(shí)間-溫度指示油墨指示耐儲(chǔ)食品質(zhì)量下降到不宜食用的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)色部分由不易褪色的常規(guī)油墨印刷。標(biāo)準(zhǔn)色印刷深淺依據(jù)與產(chǎn)品質(zhì)量變化到終點(diǎn)時(shí)間相匹配，即同一溫度下，指示色變化到標(biāo)準(zhǔn)色時(shí)間與該溫度下的保質(zhì)期相一至。在使用過(guò)程中將指示色的顏色與標(biāo)準(zhǔn)色對(duì)比便可判斷食品的質(zhì)量，預(yù)測(cè)食品的剩余貨架期，便于食品的合理使用。
[0007]此油墨的指示色褪色效果是由不穩(wěn)定色素的褪色實(shí)現(xiàn)的。
[0008]合適的不穩(wěn)定指示色染料，包括天然色素，如類胡蘿卜素類色素、花青素類、吡咯類色素、紅曲色素；也包括苯酞類和熒燒類內(nèi)酯環(huán)開(kāi)裂后形成的色素。這些色素對(duì)熱、氧、PH值和光線敏感，穩(wěn)定性差。正是基于穩(wěn)定性與化工染料的差別，形成指示色隨溫度-時(shí)間積累引起變化，而標(biāo)準(zhǔn)色不變，當(dāng)二者一致時(shí)只是產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到終點(diǎn)。
[0009]添加連結(jié)劑的目的是使油墨干燥后能形成一定厚度的膜，并促進(jìn)制作過(guò)程中各組分之間能夠更加充分地混合均勻，從而使制作出的成品油墨表現(xiàn)出更好的印刷特性。聚丙烯酸樹(shù)脂的極性大、耐堿性強(qiáng)，樹(shù)脂具有觸變性，非常適宜做成油墨的粘結(jié)劑。此外，醇酸樹(shù)脂或氯化聚丙烯樹(shù)脂也可作為連結(jié)劑。
[0010]此外，在油墨中添加的其他助劑有抗氧化劑和紫外線吸收劑?？寡趸瘎┑淖饔檬钦{(diào)節(jié)染料的褪色反應(yīng)速率進(jìn)而影響指示色的褪色變化規(guī)律。本發(fā)明選用的抗氧化劑是2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。添加紫外線吸收劑的作用是防止紫外線對(duì)指示油墨顏色變化的影響，本發(fā)明選用的紫外線吸收劑是2- (2’ -羥基-3’ -叔丁基-5’ -甲基苯基)-5_氯代
苯并三唑。
【具體實(shí)施方式】
[0011](1)按照重量比取5~15%的指示色染料。
[0012](2)加入80%~90%的聚丙烯酸樹(shù)脂(濃度為20%)溶液。
[0013](3)向上述溶液中加入0.1%的抗氧化劑和0.05%的紫外線吸收劑，使用球磨機(jī)將溶液高速攪拌均勻，轉(zhuǎn)速為700r/min，時(shí)間為1至2小時(shí)，時(shí)間-溫度指示劑油墨制作完成。
[0014](4)使用時(shí)間-溫度指示劑油墨在印有標(biāo)準(zhǔn)色的標(biāo)簽紙(標(biāo)簽紙背面涂布不干膠和具有硅油的基紙)上印刷出適當(dāng)OD值的指示色，制成不干膠時(shí)間-溫度指示標(biāo)簽。測(cè)定時(shí)間-溫度指示劑在不同溫度下的褪色速度，按照Arrhenius方程推算出常溫下OD值與時(shí)間的關(guān)系，用以指示耐儲(chǔ)食品貨架期。
【權(quán)利要求】
1.一種時(shí)間-溫度指示劑油墨，為一種褪色型時(shí)間-溫度指示劑油墨。
2.如權(quán)利I所說(shuō)的時(shí)間-溫度指示劑油墨，主要成分為不穩(wěn)定的染料、連結(jié)劑和助劑。
3.如權(quán)利1、2所說(shuō)的時(shí)間-溫度指示劑油墨，連結(jié)劑為聚丙烯酸樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂或氯化聚丙烯樹(shù)脂。
4.如權(quán)利1、2所說(shuō)的時(shí)間-溫度指示劑油墨，不穩(wěn)定染料通常使用的是類胡蘿卜素類色素、花青素類、吡咯類色素、紅曲色素、苯酞類和熒烷類內(nèi)酯環(huán)開(kāi)裂后形成的染料。
5.如權(quán)利1、2所說(shuō)的時(shí)間-溫`度指示劑油墨，助劑通常有抗氧化劑和紫外線吸收劑等。
【文檔編號(hào)】G01N21/29GK103725103SQ201310242327
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月19日
【發(fā)明者】王斌, 于吉平, 賈先勇, 楊安運(yùn), 羅蕾蕾, 葉志能, 姜敬維 申請(qǐng)人:王斌