一种时间-温度指示剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种时间-温度指示剂，该时间-温度指示剂包括背涂层、纸基、打底层、指示层和保护层，该背涂层设置在该纸基的一侧，打底层、指示层和保护层依次设置在纸基的另一侧。本发明专利技术还公开了上述时间-温度指示剂的制备方法。本发明专利技术的时间-温度指示剂可以较好地应用于耐储食品的质量变化的监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量和指示
，尤其涉及。
技术介绍
时间一温度指不齐Ll (Time-Temperature Indicator 5 Time-TemperatureIndicator integrator，简称TTI)是一种通过颜色变化或色带运动显示食品经历的温度和时间积分值来指示食品质量变化的系统。TTI通过时间-温度积累效应引起的颜色变化指示食品经历的温度变化累积历程和剩余货架信息，也可称为风险指示标签，温度-时间指示卡等。TTI的变色起点为TTI开始记录食品质量的颜色，变色终点是TTI随时间-温度的积累颜色不再继续发生变化时的颜色。TTI从开始变色到到达变色终点所需要的时间叫做变色终点时间。TTI的原理主要有以下几种1、显色反应型TTI利用两种显色反应物质，在设定温度下启动，并随着时间推移，在指示标上逐渐混合，显示颜色变化区域逐渐增大。当温度降低时反应迟滞，再次经历高温时反应重启，累积颜色变化与时间-温度的积分值成正比。因为反应不可逆，因而具有记忆功能。可以监测食品质量的变化。2、酶催化型TTI酶催化的颜色变化反应，具有专一、高效和温和的特点，这种方式制备成的TTI可监控易腐食品经历的时间-温度历史积累效应，指示食品质量的变化，如磷脂-磷脂酶系统TTI可检测肉类冰冻食品的质量变化。该系统含甘油、山梨醇等抗冻剂，显色反应能够在 O0C以下进行，因为底物磷脂乳剂能在低温下稳定流动，并参与酶催化反应，因而该系统比脂肪酶系统TTI可靠。显著变色反应的机理是该反应在高于设定温度下发生水解反应，引起PH值变化，导致溴甲基蓝、中性红、甲基红等酸碱指示剂显示颜色突变。该反应活化能为 32kcal/mol(kcal 千卡)，当温度降低时，因能量不足而减缓反应速度。待下次温度重新达到启动反应的温度时，颜色反应再次变快，并累积起来指示经历的风险温度和时间积分总和。由于反应不可逆转，因而具有记忆功能。如通过淀粉酶催化分解与碘结合显蓝色的淀粉分解变淡，显示时间-温度累积效应，适用于指示保质期2周左右易腐食品的新鲜度。3、异构转化型TTI二芳基乙烯、螺芳族化合物等有机物在紫外光作用下发生异构化反应，快速产生颜色变化，而在较高温度的作用下，则逆向反应，恢复为原来色彩。BUEBAR公司开发的TTI 标签就是这类物质组成光敏打印墨水印制的。紫外光照射激活后，TTI标签会从透明变成蓝色。随着时间推移，标签从蓝色变成透明。环境温度越高，可逆过程越快，可反复使用。如果超过了预定的保质期，则TTI系统标签颜色从“新鲜”变化至“仍可消费”直至“不可消费”， 为消费者提供了从生产至销售低温食品链的直观监测。4、扩散型 TTI颜色较浓艳的有机物在高分子粘弹体中扩散，其速度与时间、温度和黏度有关，其规律符合Nernst-Einstein扩散定律(第一扩散定律)和Fick定律(第二扩散定律)。筛选高分子黏度，调控色带迁移速度，拟合食品质量变化，成为监控食品质量的TTI。通过扩散迁移，TTI可显示文字信息，如!^ersh(新鲜)从清晰变暗淡，提醒消费者注意食品安全。3M 公司生产的食品监视标签(TTI)是基于彩色的脂肪酸酯在优质吸墨纸多孔灯芯上的扩散， 前沿扩散的距离代表时间-温度的积分值。该TTI应用的温度范围和终点时间由酯的类型和浓度决定。目前投入使用的TTI主要是需要冷链储藏食品的TTI，而应用于耐储食品的TTI的研究和应用仍是空白。因此，需要提供以解决上述问题。
技术实现思路
为了解决该问题，本专利技术公开了一种时间-温度指示剂，所述时间-温度指示剂包括背涂层、纸基、打底层、指示层和保护层，所述背涂层设置在所述纸基的一侧，所述打底层、所述指示层和所述保护层依次设置在所述纸基的另一侧，其中所述背涂层由碳酸钙和丁苯胶乳组成，其中所述碳酸钙占80 % -95 %，所述丁苯胶乳占5 % -20 % ；所述打底层由高岭土、碳酸钙和聚乙烯醇组成，其中所述高岭土占45% -55%，所述碳酸钙占35% -45%, 所述聚乙烯醇占5% -15% ；所述指示层由无色染料、显色剂、敏化剂、润滑剂、胶粘剂、抗老化剂、增感剂和填料组成；所述保护层由丙烯酸树脂与交联固化剂组成，其中所述丙烯酸树脂占80% 95%，所述交联固化剂占5% 20%。较佳地，所述背涂层中所述碳酸钙占90%，所述丁苯胶乳占10%。较佳地，所述纸基选用30_250g/m2的纸。较佳地，所述打底层中，所述高岭土占50 %，所述碳酸钙占40 %，所述聚乙烯醇占 10%。较佳地，所述指示层中所述无色染料占所述指示层总量的5% 20%，所述无色染料通常选自卩30-150、饳-107、^-108、3205、富士黑、11(-21、008、008-2，ODB 与 CF-51 或 TH-106的混合物、B-15、3-二乙氨-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-环乙基-N-甲氨)_6_甲基-7-苯胺基荧烷、3- 二乙氨-7-(邻-氯苯胺基)荧烷、3- 二乙氨-7-(间-三氟甲基苯胺基)荧烷、3- 二乙氨-6-甲基-7-(邻、对-二苯胺基)荧烷等荧烷化合物；所述显色剂占所述指示层总量的20%，所述显色剂选自对羟基苯甲酸、羟基取代苯酰胺类、双酚A、D-8、4， 4’ - 二羟基二苯砜及其它二苯砜衍生物、PHBB、3，5-二特丁基水杨酸锌及其它水杨酸衍生物；所述敏化剂占所述指示层总量的2% 7%，所述敏化剂选自2-萘酚苄基醚、beta-萘酚苄基醚或2-萘酚苄醚；所述润滑剂占所述指示层总量的5% 15%，所述润滑剂选自硬脂酸锌或石蜡；所述胶粘剂约占所述指示层总量的1_10%，所述胶粘剂选自羟甲基纤维素、丙烯酸树脂、丙苯胶乳、丁苯胶乳、聚乙酸乙烯或羧基丁苯类胶乳；所述抗老化剂占所述指示层总量的1%，所述抗老化剂选自苯甲酸甲酯或2，6_ 二叔丁基-4甲酚；所述增感剂占所述指示层总量的1_10%，所述增感剂选自苯磺酸酰胺类化合物、四甲基二苯乙烷、苯甲酸脂类、苯二甲酸脂类；所述填料约占所述指示层总量的1_50%，所述填料选自碳酸钙、碳酸镁、高岭土、粘土、胶态二氧化硅、瓷土、滑石粉类、微粒非量硅、合成硅酸盐。较佳地，所述保护层为改性PVA或者丁苯胶乳。本专利技术还公开了一种时间-温度指示剂的制备方法，所述方法包括以下步骤第一步将背涂层原料打磨均勻，用涂布机涂于纸基的背面，所述背涂层由碳酸钙和丁苯胶乳组成，其中所述碳酸钙占80% -95%，所述丁苯胶乳占5% -20% ；第二步将打底层原料打磨均勻，用涂布机涂于所述纸基的正面，所述打底层由高岭土、碳酸钙和聚乙烯醇组成，其中所述高岭土占45 % -55 %，所述碳酸钙占35 % -45 %， 所述聚乙烯醇占5% -15% ；第三步将指示层原料打磨均勻，待纸基晾干后，用涂布机涂于所述打底层之上， 所述指示层由无色染料、显色剂、敏化剂、润滑剂、胶粘剂、抗老化剂、增感剂和填料组成；第四步将保护层原料打磨均勻，待所述纸基低温干燥后，用涂布机涂于所述指示层之上，所述保护层由丙烯酸树脂与交联固化剂组成，其中所述丙烯酸树脂占80% 95%，所述交联固化剂5% 20% ；第五步在所述时间-温度指示剂的背面涂布不干胶，制成不干胶标签；第六步通过热敏打印机使所述时间-温度指示剂发色产生指示色，启本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种时间－温度指示剂，其特征在于，所述时间－温度指示剂包括背涂层、纸基、打底层、指示层和保护层，所述背涂层设置在所述纸基的一侧，所述打底层、所述指示层和所述保护层依次设置在所述纸基的另一侧，其中：所述背涂层由碳酸钙和丁苯胶乳组成，其中所述碳酸钙占８０％－９５％，所述丁苯胶乳占５％－２０％；所述打底层由高岭土、碳酸钙和聚乙烯醇组成，其中所述高岭土占４５％－５５％，所述碳酸钙占３５％－４５％，所述聚乙烯醇占５％－１５％；所述指示层由无色染料、显色剂、敏化剂、润滑剂、胶粘剂、抗老化剂、增感剂和填料组成；所述保护层由丙烯酸树脂与交联固化剂组成，其中所述丙烯酸树脂占８０％～９５％，所述交联固化剂占５％～２０％。

【技术特征摘要】
1.一种时间-温度指示剂，其特征在于，所述时间-温度指示剂包括背涂层、纸基、打底层、指示层和保护层，所述背涂层设置在所述纸基的一侧，所述打底层、所述指示层和所述保护层依次设置在所述纸基的另一侧，其中所述背涂层由碳酸钙和丁苯胶乳组成，其中所述碳酸钙占80 % -95 %，所述丁苯胶乳占 5% -20% ；所述打底层由高岭土、碳酸钙和聚乙烯醇组成，其中所述高岭土占45% -55%，所述碳酸钙占35% -45%，所述聚乙烯醇占5% -15% ；所述指示层由无色染料、显色剂、敏化剂、润滑剂、胶粘剂、抗老化剂、增感剂和填料组成；所述保护层由丙烯酸树脂与交联固化剂组成，其中所述丙烯酸树脂占80% 95%，所述交联固化剂占5% 20%。2.根据权利要求1所述的时间-温度指示剂，其特征在于所述背涂层中所述碳酸钙占90%，所述丁苯胶乳占10%。3.根据权利要求1所述的时间-温度指示剂，其特征在于所述纸基选用30-250g/m2 的纸。4.根据权利要求1所述的时间-温度指示剂，其特征在于所述打底层中，所述高岭土占50 %，所述碳酸钙占40 %，所述聚乙烯醇占10 %。5.根据权利要求1所述的时间-温度指示剂，其特征在于所述指示层中 所述无色染料占所述指示层总量的5 20%，所述无色染料通常选自PSD-150、TH-107、TH-108、S205、富士黑、TC-21、0DB、0DB-2，ODB 与 CF-51 或 TH-106 的混合物、B-15、 3-二乙氨-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-环乙基-N-甲氨)-6-甲基_7_苯胺基荧烷、 3- 二乙氨-7-(邻-氯苯胺基)荧烷、3- 二乙氨-7-(间-三氟甲基苯胺基)荧烷、3- 二乙氨-6-甲基-7-(邻、对-二苯胺基)荧烷等荧烷化合物；所述显色剂占所述指示层总量的20 %，所述显色剂选自对羟基苯甲酸、羟基取代苯酰胺类、双酚A、D-8、4，4’_ 二羟基二苯砜及其它二苯砜衍生物、PHBB、3，5-二特丁基水杨酸锌及其它水杨酸衍生物；所述敏化剂占所述指示层总量的2% 7%，所述敏化剂选自2-萘酚苄基醚、beta-萘酚苄基醚或2-萘酚苄醚；所述润滑剂占所述指示层总量的5% 15%，所述润滑剂选自硬脂酸锌或石蜡； 所述胶粘剂约占所述指示层总量的1_10%，所述胶粘剂选自羟甲基纤维素、丙烯酸树脂、丙苯胶乳、丁苯胶乳、聚乙酸乙烯或羧基丁苯类胶乳；所述抗老化剂占所述指示层总量的1 %，所述抗老化剂选自苯甲酸甲酯或2，6- 二叔丁基-4甲酚；所述增感剂占所述指示层总量的1-10 %，所述增感剂选自苯磺酸酰胺类化合物、四甲基二苯乙烷、苯甲酸脂类、苯二甲酸脂类；所述填料约占所述指示层总量的1_50%，所述填料选自碳酸钙、碳酸镁、高岭土、粘土、 胶态二氧化硅、瓷土、滑石粉类、微粒非量硅、合成硅酸盐。6.根据权利要求1所述的时间-温度指示剂，其特征在于所述保护层为改性PVA或者丁苯胶乳。7.一种时间-...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，陈潇楠，苏喜生，黄进，于吉平，周炎明，
申请(专利权)人：王斌，
类型：发明
国别省市：83