一種借助化學反應變色的防偽結構制造技術

本發明專利技術公開了一種借助化學反應變色的防偽結構，屬于防偽技術領域。本發明專利技術引入了反應介質子組合物B，將液態的水固定在凝膠劑中的技術方案，提出了一種借助化學反應變色原理、溫度低于B的熔點時不存在可流動的水溶液介質的防偽造標識結構，當加熱該結構使其溫度達到或高于B的熔點時，B的熔體同識別涂層中的化學反應變色物質A發生化學反應，使涂在涂層基底上的識別涂層的文字、數碼或圖案顯示或變色；這種由化學反應導致識別圖層中的文字、數碼或圖案顯示或變色的過程是不可逆轉的，因此可以防止這種防偽標識再次使用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于防偽
，尤其是一種借助化學反應變色的防偽結構。
技術介紹
假冒偽劣商品給企業和消費者造成巨大的危害和損失，防偽技術是防范假冒的一種手段。研制防偽技術可以為凈化市場提供制作唯一的、難以偽造的、能準確識別產品真偽的標識，保護真品產銷商和消費者的合法權益，保證市場經濟健康發展。防偽技術的發展與物理、化學、生物學及電子學等學科和技術的發展緊密相連。大多數防偽產品采用了物理學防偽技術，其中基于光學原理的防偽技術產品占比最大，例如在紫外或紅外光激發下的發光現象及激光全息技術等，這類防偽標識有很長的使用壽命，單獨使用時不能在使用后自行失效，這就可能被回收用于假冒偽劣商品。化學防偽技術依據化學反應，一旦反應按熱力學自發過程啟動后，在不改變外界的反應條件下，直到平衡而不能自發地逆轉，這是化學防偽技術的優勢。已知的產生顏色變化的化學反應的研究已經累積了大量資料，將這些資料和防偽技術相結合，跨學科發展化學防偽技術存在很大空間。已發表的專利件數可以說明化學防偽技術的開發和應用遠不如物理防偽或光學防偽技術，我們曾分別以“光學防偽”和“化學防偽”為關鍵詞，從萬方數據庫的“中外專利”欄目檢索得到的專利數(截至2015年2月8日)，前者為66件，而后者僅為6件，其比值大于10。據估計，技術成熟、有可能應用的物理發光材料與用于化學防偽的變色組合物的比率遠小于1/10。因此，在化學防偽領域存在巨大的研究開發空間。化學防偽技術相關資料不僅量少，而且涉及面很窄，絕大多數為碘和淀粉的反應，這說明研究人員對其他類型的化學反應關注不夠。例如：①授權公告號CN2213691Y，技術，名稱：碘鹽防偽袋；②授權公告號CN 2408059，技術，名稱：一種加碘鹽防偽包裝袋；③授權公告號CN 2552854Y，技術，名稱：食用加碘鹽防偽包裝袋；④專利技術專利申請號CN 200810016065X，一種變色防偽材料及其制作。前3件專利在產品包裝袋中帶有溶液試劑小袋，溶液試劑在儲運過程中容器有破損而失效的可能。最后一件專利利用唾液使碘-淀粉絡合物由“藍色”變為“無色”，該方案不夠衛生，且需對淀粉進行改性。事實上即便不對淀粉改性也可以用堿性溶液(如純堿或小蘇打溶液等)推動碘的歧化反應，很容易使碘-淀粉絡合物從“藍色”變為“無色”。由于上述化學反應都需在水溶液介質中進行，因此在室溫下將水這一反應介質非流動化是一個關鍵問題。將水這一反應介質非流動化也可以通過在室溫下將液態的水固定在凝膠劑中來解決。為了解前人在凝膠方面的研究工作，我們曾以“凝膠”為主題，分別結合全文中含“熔點”、“可逆”、“食品”或者“防偽”，在“萬方”數據庫中搜索在“期刊”、“學位論文”、“會議論文”、“外文期刊”、“外文會議”和“中外專利”五個范圍內的論文總數相應地為：>900、>2700、>11000和60篇。可見前人除了在凝膠的“防偽”方面工作特別少以外，其他各方面都進行過比較多的研究工作。在這60篇“防偽”方面的資料中，凝膠也只是作為成膜劑或者粘接劑使用，沒有觸及到對化學反應的介質-水的非流動化處理。前人在電解質和非電解質對凝膠熔點、膠液膠凝、膠液粘度和凝膠強度等性能影響方面的工作所取得的成果，對本技術具有一定的參考價值。
技術實現思路
在進一步敘述之前為簡明起見，將文件中使用的符號、術語定義如下：化學反應變色的物質(A)—變色化學反應中的變色物質；反應子組合物(B)—由變色化學反應中除A以外的其他組份組成：它包含變色化學反應藥劑(E)和凝膠(H)，凝膠(H)由凝膠劑(G)與反應介質水組成；E—在介質水中，E和A反應發生變色反應；凝膠劑(G)—可以溶于水生成凝膠的凝膠劑，G可以為單個凝膠劑，也可以為兩個或兩個以上凝膠劑混合物。在變色化學反應中G不參與反應；凝膠(H)—G溶于水生成的凝膠；可逆凝膠—當溫度升高到一定值時該凝膠熔化成流動狀態，溫度降低到一定值時熔化的膠液凝成非流動狀態；通常，凝膠熔化成流動狀態的膠液的溫度高于膠液膠凝成非流動狀態凝膠的溫度；B的熔點—一定組成的H具有一定的熔程；當加入不同含量的E后，其熔點和熔程都會發生變化，表2中列出E對H熔點的影響如下：B-1～B-6的初熔點和H的初熔點相差<3℃，終熔點相差<4℃；B-7和B-8的初熔點和H的初熔點相差<4℃，終熔點相差<10℃；B的熔程≤15℃；成膜劑(D)—用以將A粘結在基底層上形成識別涂層的文字、數碼或圖案。針對現有技術中存在不足，本專利技術提供了一種借助化學反應變色的防偽結構，本專利技術引入了B，將室溫下作為變色化學反應介質的液態水和G結合成凝膠H的技術方案，提出了一種借助化學反應變色原理、溫度低于B的熔點時化學反應變色的物質A和反應介質水分離的防偽造標識結構，當加熱該結構使其溫度達到或高于B的熔點時，B的熔體中的E同識別涂層中的A在反應介質水的存在下發生化學反應，使涂在涂層基底上的識別涂層的文字、數碼或圖案顯示或變色。本專利技術是通過以下技術手段實現上述技術目的的。一種借助化學反應變色的防偽結構，包括透明密閉的外殼和位于其內部的多層結構，所述多層結構包括識別涂層、基底層和鋪墊層；所述識別涂層由化學反應變色物質A和成膜劑D組成，所述A和所述D的溶液混合后涂覆于所述基底層表面并烘干得到所需形狀的標識；其中所述A和所述D的質量比為1：100～2：1，所述D溶液的濃度為0.01g/mL～0.30g/mL。在上述方案中，所述A為甲基紅、甲基橙、百里酚藍、溴甲酚綠、溴百里酚藍、酚紅、酚酞、百里酚酞或氯酚紅；或PVPI；或碘與可溶性淀粉的混合物，或碘鹽、碘酸鹽和可溶性淀粉(或淀粉)的混合物；或二價銅鹽、鎳鹽、鎘鹽或者鉛鹽。其中所述A的溶劑為水或水-乙醇的混合溶劑，其組成為10∶90～30：70(體積比)，其濃度為0.1～100g A∶100g溶劑。其中所述D為聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮，所述D溶液為其水溶液或醇-水混合溶液。所述鋪墊層包括B，所述B包括變色反應藥劑E和凝膠H，凝膠H由凝膠劑G(由n個Gi組成，3≥n≥1)(Gi為單個凝膠劑)和水組成，變色反應藥劑E和水的質量比為0.56～7.2:10000，凝膠劑G和水的質量比為2.5～16.4:100)所述B的熔體的pH值為3.3～11.5，所述B的熔點為35～53℃，且在溫度低于所述熔點時所述B中的水處于非流動狀態；凝膠劑G可以是單個凝膠劑，也可以是2-3個凝膠劑的混合物；凝膠H是G溶于水生成的凝膠。B的制備，按照下述步驟進行：按配比稱取一定量的G和E放入燒杯中，加入溫度為60℃的去離子水，于80℃用玻璃棒攪拌至固體全部溶解，必要時測定其pH值；冷卻到5℃，30min使成凝膠；測定熔點。在上述方案中，所述鋪墊層為片狀、厚度為30～80μm。在上述方案中，所述鋪墊層為B的凝膠片。在上述方案中，所述鋪墊層還包括支撐材料F，所述F為具有惰性的多孔薄片，所述B的熔體澆鑄于所述F冷卻后，膠凝成的薄片。在上述方案中，所述基底層為紙或布，所述識別涂層涂覆于所述基底層表面后整體厚度為10～23μm。其中，F可以為篩網、有孔的布等；鋪墊層的作用在于B熔化后滲過基底層后與識別涂層反應，顯示出識別涂層涂覆的形狀標識；對于含有兩層的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種借助化學反應變色的防偽結構，其特征在于，包括透明密閉的外殼和位于其內部的多層結構，所述多層結構包括識別涂層、基底層和鋪墊層；所述識別涂層由一種或幾種在介質水中進行化學反應變色的物質A和成膜劑D組成，所述A和所述D的溶液混合后涂覆于所述基底層表面并烘干得到所需形狀的標識；所述鋪墊層包括反應介質子組合物B，所述B包括變色反應藥劑E和凝膠H，H由凝膠劑G（由n個Gi組成，3≥n≥1）（Gi為單個凝膠劑）和水組成，所述B的熔體的pH值為3.3～11.5，所述B的熔點為35～53℃，且在溫度低于所述熔點時所述H和水結合使水成為非流動狀態；在低于所述熔點溫度時，所述A對所述B不變色。

【技術特征摘要】
1.一種借助化學反應變色的防偽結構，其特征在于，包括透明密閉的外殼和位于其內部的多層結構，所述多層結構包括識別涂層、基底層和鋪墊層；所述識別涂層由一種或幾種在介質水中進行化學反應變色的物質A和成膜劑D組成，所述A和所述D的溶液混合后涂覆于所述基底層表面并烘干得到所需形狀的標識；所述鋪墊層包括反應介質子組合物B，所述B包括變色反應藥劑E和凝膠H，H由凝膠劑G（由n個Gi組成，3≥n≥1）（Gi為單個凝膠劑）和水組成，所述B的熔體的pH值為3.3～11.5，所述B的熔點為35～53℃，且在溫度低于所述熔點時所述H和水結合使水成為非流動狀態；在低于所述熔點溫度時，所述A對所述B不變色。2.如權利要求1所述的借助化學反應變色的防偽結構，其特征在于，所述A和所述D的質量比為1：100～2：1，所述D溶液的濃度為0.01 g/mL～0.30 g/mL。3.如權利要求2所述的借助化學反應變色的防偽結構，其特征在于，所述D溶液為水溶液或醇-水混合溶液，所述D為聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。4.如權利要求1所述的借助化學反應變色的防偽結構，其特征在于，所述B包括變色反應藥劑E和凝膠H，H由凝膠劑G（3≥n≥1）（Gi為單個凝膠劑）和水組成；所述個別G和水的質量...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周永生，吳盾，陳思佳，毛江，王平，顧浩，
申請(專利權)人：常州大學，江蘇理工學院，河北利江生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32