一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料的製作方法

2023-07-23 15:52:11

一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，包括顯色劑和指示劑，其中，所述指示劑在特定溫度下熔解，並使所述顯色劑的顏色發生變化。本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料至少能夠實現冷鏈的跟蹤管理。
【專利說明】一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種智能材料，尤其涉及一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料。
【背景技術】
[0002]食品冷鏈過程安全管理是食品安全管理中的非常重要一環，也是食品安全質量所有相關問題最難處理的一環。
[0003]食品冷鏈管理涉及生產企業、物流企業、運輸公司、銷售企業，當冷鏈的任何一個鏈條都要確保沒有問題；當任何一個環節出現問題的時候，很難得到及時的追溯，往往是在食品食用的時候，已經出現過保鮮期、或者化凍等問題，才知道之前的某個環節出了問題，但仍然很難定位。比如:當消費者在超市買到一盒化凍又回凍的食品時，超市也很難追溯該食品究竟是在生產庫房停電、還是物流公司倉儲溫度問題、還是在運輸車輛上停電、還是在卸貨過程中暴露在高溫下過長時間而化凍、還是超市自身管理不當、還是被消費者拿到了非冷凍區，如此多的環節無法確定出現問題的位置，也就難以進行有效的改善和提升。這與生產主體的追溯、生產日期的追溯、生產原料和添加劑追溯、生產過程衛生管理、生產過程工藝管理、銷售環節管理最大的不同，就是難以追溯到單一的責任主體。
[0004]同時，冷鏈管理的另一個難點是，需要全過程管理，而不簡單是狀態的管理。與其他商品不同，一盒食品化凍又回凍後，不經過一些特殊的檢測手段，單憑肉眼很難分辨出來，這使得在物流環節的每一個交接過程中，如果出現過化凍又回凍的情況，商品接收方很難及時發現該問題。回凍的食品具有很強的偽裝性。
[0005]同時，在化凍期間，菌落的生長迅速，可能還未達到食品變質的程度；在消費者購買後，在食用前的化凍和準備階段，菌落再次生長，在遠短於標籤上標註的保鮮周期內，繁殖到達有害的狀態，可以說，冷鏈管理的風險，在冷鏈本身有時難以察覺，處於「潛伏期」，甚至滿足各種檢測指標，在可能長達一年的冷凍期後，該商品流通到消費者手中，在消費環節爆發，這種特性增大了食品安全追溯的難度和風險。
[0006]與藥品冷鏈相對比，食品冷鏈還擁有一個數量大、分散性強的特點，包括消費者自家的冰箱都成為冷鏈環節中的「最後一公裡」難題，這都給監管困難。
[0007]以上四大難點組合在一起，責任方多、偽裝性強、潛伏期長、分散廣泛，同時伴隨著食品安全問題可能出現的批量爆發、危害性大的類似急性傳染病的特性，使得冷鏈管理的成為食品安全風險控制的最大的難點。可以說，食品冷鏈的安全管理和溯源技術，是整個食品安全中最難管理的一個環節，是單獨依靠已有的信息追溯手段難以實現的一個環節。
[0008]因此，需要提供一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料。

【發明內容】

[0009]為此，本發明提出了一種可以解決上述問題的至少一部分的新型用於冷鏈追蹤的溫度感應材料。
[0010]根據本發明的一個方面，提供了一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述溫度感應材料包括顯色劑和指示劑，
[0011]其中，所述指示劑在特定溫度下熔解，並使所述顯色劑的顏色發生變化。
[0012]可選地，根據本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述顯色劑包括無水硫酸銅，所述指示劑在特定溫度下形成或生成液態水，從而使所述無水硫酸銅的顏色發生變化。
[0013]可選地，根據本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述特定溫度包括-10°c,所述指示劑包括氯化鈉溶液的冰晶。
[0014]可選地，根據本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述特定溫度包括0°c，所述指示劑包括冰晶，所述冰晶是在低於o°c的環境溫度下由冰塊研磨而成的。
[0015]可選地，根據本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述冰晶的直徑為0.5毫米-1毫米，所述顯色劑和所述冰晶的摩爾比為I?3:1?5 ;優選的，所述顯色劑和所述冰晶的摩爾比為1:1。
[0016]可選地，根據本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述特定溫度包括10°C，所述指示劑包括第一組分指示劑和第二組分指示劑，
[0017]其中，所述第一組分指示劑包括下列中的任意一種:乙酸和甲酸，
[0018]所述第二組分指示劑包括下列中的任意一種:環己醇、三級丁醇和1，2，3_丙三醇。
[0019]可選地，根據本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述特定溫度包括47-64°C，
[0020]所述指示劑包括石蠟顆粒，其中，所述石蠟顆粒中密封有水。
[0021]可選地，根據本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述特定溫度包括-63.5°C，所述指示劑包括含碘的固體顆粒，所述含碘的固體顆粒是由碘的氯仿溶液在_80°C速凍後研磨而成的，
[0022]所述顯色劑包括澱粉。
[0023]可選地，根據本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述特定溫度包括O V,所述指示劑包括冰晶，
[0024]所述顯色劑包括下列中的任意一種:變色矽膠和鹼性品紅。
[0025]可選地，根據本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述用於冷鏈追蹤的溫度感應材料被製備成以下任意一種形態:粉狀、塊狀和片狀，
[0026]所述用於冷鏈追蹤的溫度感應材料可以根據使用情況被製作成任意形態和形狀。
[0027]所述用於冷鏈追蹤的溫度感應材料以下列中的任意一種或多種形式存在，以對冷鏈進行追蹤管理:置入容器之中，和製作成智能物品編碼。
[0028]將所述用於冷鏈追蹤的溫度感應材料裝入袋中或置入器皿之中，以便對溫度感應材料與食品進行隔離，以保證食品的安全性。在將上述材料置於袋中或置入器皿之中後，可以將其與食品一起儲藏，從而檢測食品的溫度變化情況。對於這種變化的監測使用肉眼即可識別，使用方便，成本低廉。
[0029]將所述用於冷鏈追蹤的溫度感應材料混合到墨水中用列印、噴塗、刷塗等方法製作成智能物品編碼，貼在食品包裝袋之外，不僅方便識別食品信息，還能夠方便檢測食品的溫度變化情況，以實現冷鏈追蹤管理。
[0030]本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料至少能夠實現冷鏈跟蹤管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對於本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用於示出優選實施方式的目的，而並不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。其中在附圖中，參考數字之後的字母標記指示多個相同的部件，當泛指這些部件時，將省略其最後的字母標記。在附圖中:
[0032]圖1示出了根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能條碼中溫度變化識別區的製作方法。
[0033]圖2示出了根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能條碼中溫度變化識別區的製作方法。
[0034]圖3示出了根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能條碼中溫度變化識別區的製作方法。
[0035]圖4示出了根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能條碼中溫度變化識別區的製作方法。
[0036]圖5示出了根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能條碼中溫度變化識別區的製作方法。
[0037]圖6示出了根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型一維智能條碼顯色發生反應前的示意圖。
[0038]圖7示出了根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型單溫區一維智能條碼顯色發生反應後的示意圖。
[0039]圖8示出了根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型多溫區一維智能條碼的示意圖。以及
[0040]圖9示出了根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型單溫區二維智能條碼的示意圖。
[0041]其中:溫度變化識別區1、產品類型識別區2。
【具體實施方式】
[0042]本發明提供了許多可應用的創造性概念，該創造性概念可大量的體現於具體的上下文中。在下述本發明的實施方式中描述的具體的實施例僅作為本發明的【具體實施方式】的示例性說明，而不構成對本發明範圍的限制。
[0043]下面結合附圖和具體的實施方式對本發明作進一步的描述:
[0044]一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，包括顯色劑和指示劑，其中，所述指示劑在特定溫度下會熔解，並使所述顯色劑的顏色發生變化。
[0045]作為本發明的第一個實施例，一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料中，所述指示劑包括含碘的固體顆粒，所述含碘的固體顆粒是由碘的氯仿溶液在_80°C速凍後研磨而成的，所述顯色劑包括澱粉。當所述特定溫度為-63.5°C時，所述含碘的固體顆粒溶解，使澱粉發生顯色反應。
[0046]作為本發明的第二個實施例，一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料中所述指示劑包括氯化鈉溶液的冰晶，所述顯色劑包括無水硫酸銅。當所述特定溫度為-1o°c時，所述氯化鈉溶液的冰晶溶解，使無水硫酸銅發生顯色反應。
[0047]作為本發明的第三個實施例，一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料中所述指示劑包括冰晶，所述冰晶是在低於0°c的環境溫度下由冰塊研磨而成的。其中，所述顯色劑包括下列中的任意一種:無水硫酸銅、變色矽膠和鹼性品紅。所述顯色劑和所述冰晶的摩爾比為I?3:1?5 ;優選的，所述顯色劑和所述冰晶的摩爾比為1:1。所述冰晶的直徑為0.5毫米-1毫米。當所述特定溫度為0°C時，冰晶溶解，可使無水硫酸銅、變色矽膠和鹼性品紅髮生顯色反應。
[0048]作為本發明的第四個實施例，一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料中所述指示劑包括第一組分指示劑和第二組分指示劑，其中，所述第一組分指示劑包括下列中的任意一種:乙酸和甲酸，所述第二組分指示劑包括下列中的任意一種:環己醇、三級丁醇和1，2，3-丙三醇，所述顯色劑包括無水硫酸銅。當所述特定溫度為10°C時，所述第一組分指示劑和所述第二組分指示劑其中一個組分或者兩個組分均熔化成液態，所述第一組分指示劑和第二組分指示劑發生反應，生成水。生成的水與顯色劑無水硫酸銅發生顯色反應。
[0049]作為本發明的第五個實施例，一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料中所述指示劑包括石蠟顆粒，其中，所述石蠟顆粒中密封有水，所述顯色劑包括無水硫酸銅。當所述特定溫度為47°C _64°C時，所述石蠟溶解，石蠟中的水溶出，使無水硫酸銅的發生顯色反應。
[0050]石蠟又稱晶形蠟，通常是白色、無色無味的蠟狀固體，在47°C -64°C熔化，密度約
0.9g/cm3。
[0051]本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料至少能夠使冷鏈實現跟蹤管理。
[0052]以上用於冷鏈追蹤的溫度感應材料發生顯色反應後，可以用光學手段進行檢測，包括人眼、相機、攝像機、特定顏色波長的雷射的反射強度等。
[0053]本發明提供的溫度感應材料可以用作製備智能物品編碼，以對冷鏈進行追蹤管理。
[0054]一種用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼，包括產品類型識別區和溫度變化識別區，所述溫度變化識別區包括溫度感應材料，所述溫度感應材料包括顯色劑和指示劑，其中，所述指示劑在特定溫度下會熔解，並使所述顯色劑的顏色發生變化。
[0055]熔解，是物質由固相轉變為液相的相變過程。它是凝固的相反過程。在一定的壓強下，固體(晶體)要加熱到一定溫度(熔點)才能熔解，熔解過程中溫度不變，從外界吸熱。晶體熔解時對應的溫度，稱為熔點。
[0056]條形碼和二維碼統稱為智能物品編碼。
[0057]條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)排成的平行線圖案。
[0058]二維碼(Two-dimensional code),又稱二維條碼,它是用特定的幾何圖形按一定規律在平面(二維方向)上分布的黑白相間的圖形，是所有信息數據的一把鑰匙。在現代商業活動中，可實現的應用十分廣泛，如:產品防偽/溯源、廣告推送、網站連結、數據下載、商品交易、定位/導航、電子憑證、車輛管理、信息傳遞、名片交流、Wifi共享等。如今智慧型手機掃一掃(簡稱313)功能的應用使得二維碼更加普遍。
[0059]傳統技術中智能物品編碼僅包括產品類型識別區，即該區域是用於識別產品類型，包括產品的種類、生產廠家、生產日期等信息的區域。本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼在條形碼和二維碼的基礎上加入溫度變化識別區得到的，是用於識別產品在運輸和儲存過程中溫度變化的區域，以此完成產品冷鏈的跟蹤管理。
[0060]從形式上區分，溫度敏感型智能物品編碼還包括一維智能物品編碼(即條形碼)和二維智能物品編碼。其中，由於溫度變化識別區可以進一步包括單溫區和多溫區，因此本發明提供的一維智能物品編碼還包括單溫區智能物品編碼和多溫區智能物品編碼。
[0061]由於其有感知的能力(又稱「感知條碼」)，類似於傳感器的功能(又稱「傳感條碼」，或「條碼傳感器」)，在二維碼的基礎上增加了更多一維甚至多維的信息(又稱「3D條碼」，「三維碼」，「多維碼」)。該條碼可以是一維條形碼，也可是二維碼，也可以是其他人員可識別的文字或圖形；可以是單色的，也可以是彩色的；根據指示劑觸發條件時間的不同，該條碼分成無記憶式的和有記憶功能的。按顯示效果發生作用所需要的時間長短分為:秒級，分鐘級，刻級，小時級，半天級，天級，周級，月級，季級，年級，十年級。按感知能力的參數分為:溫度敏感型，光敏型，溼敏型，氧敏型等等。按實現機理分為:物理計算，化學計算，生物計算，納米計算，等等。按功能的複雜程度分為:單型，多層複合型，多區域複合型，多材料混合型。
[0062]溫度敏感型智能物品編碼，是智能物品編碼中的一種，該條碼隨溫度的變化而發生變化。其中無記憶式的實時顯示當前的溫度情況，如實時顯示飲料的溫度、食品的溫度、洗澡水的溫度，可用於低成本的溫度顯示。而有記憶功能的可以追蹤顯示歷史上發生的事件並顯示記憶過程中的極值或積分值。如記錄最高值的，記錄最低值的，記錄歷史高出某溫度的積分值的。不同智能物品編碼在各自的領域有不同的應用。
[0063]其中帶有記憶功能材料的溫度敏感型智能物品編碼在冷流跟蹤等領域有很好的應用前景。典型的應用場景比如:在商品生產完成，或者檢測完成，進入冷庫後，標貼該溫度敏感型智能物品編碼；在流通過程中，如果該物品一直處於冷凍狀態，則消費者拿到的商品的標籤為非顯色狀態(如CuSO4的白色)；如果該物品，在流通過程中，曾經處於化凍狀態，則消費者拿到的商品的標籤為顯色狀態(如五水合硫酸銅的藍色)，所以，可以起到比較強的指示作用。同時，該過程通常不可逆，至少在不破損原條碼列印包裝的情況下，所以，可以起到比較強的放篡改功能。
[0064]溫度敏感型智能物品編碼包括熔點型溫度敏感型智能物品編碼，即在該材料的熔點溫度以下，材料呈顆粒狀，多組分之間基本不發生反應，或者該反應僅發生在顆粒表面，反應活性極低，長期保持該材料在熔點以下，則該條碼保持原有的化學成分及物理特性。一旦該材料處於熔點以上，則該部分材料顆粒將熔化，形成液態，同時溫度上升，反應活性加強，多組分之間將迅速發生反應，其化學成分和物理成分發生變化。其中，最簡單的熔點型智能物品編碼中使用的溫敏組分是冰顆粒物，通過增加冰顆粒中鹽分等成分，可以改變冰的熔點在_20°C至+10°C之間，特別適合食品冷凍運輸和冷藏運輸的監控。
[0065]所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼至少能夠使冷鏈實現跟蹤管理。
[0066]以下對各溫度點的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的溫度變化識別區作詳細解釋，產品類型識別區的製備方法既包括現有技術提供的方法，也包括未來技術提供的方法。
[0067]其中，一種用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的指示劑包括無水硫酸銅，所述指示劑在特定溫度下形成或生成液態水，從而使所述無水硫酸銅的顏色發生變化。
[0068]所述形成是指物理反應，如實施例3的固態冰晶轉變為液態水，或如實施例2中液態水是由氯化鈉飽和溶液的冰晶中析出而來，或如實施例5中液態水是當石蠟熔化後流出而來。
[0069]所述生成是指化學反應，如實施例4中在特定條件下指示劑包含的兩種材料發生反應後生成液態水。
[0070]實施例1
[0071]提供一種在-63.5°C發生顯色反應的智能物品編碼:所述指示劑包括含碘的固體顆粒，所述含碘的固體顆粒是由碘的氯仿溶液在_80°C速凍後研磨而成的，所述顯色劑包括澱粉。其原理在於，當環境溫度為-63.5°C時氯仿熔化，此時碘單質析出，從而得以與澱粉發生顯色反應。
[0072]根據圖1所示的根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼中溫度變化識別區的製作方法，所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的製作方法，依次包括步驟:
[0073]S1001製作碘的氯仿溶液:氯仿的熔點為-63.5 °C，在高於氯仿熔點的溫度下(如-60°C )，將碘溶於氯仿，製成碘的氯仿溶液，其中，碘:氯仿=0.5:100(質量比)。
[0074]S1002速凍和研磨的步驟:在液氮溫度下，即_80°C的環境溫度下將步驟S1001製得的碘的氯仿溶液進行速凍，之後將其研磨成粉末顆粒從而製成含碘的固體顆粒。其中，該顆粒直徑為10微米-1000微米。
[0075]S1003烘乾的澱粉顆粒的步驟:將澱粉顆粒烘乾至水分含量小於〈1%，並使得澱粉顆粒的粒徑保持在2-100微米。
[0076]S1004混合步驟:將含碘的固體顆粒物、澱粉顆粒和液氮充分混合形成懸濁液備用。其中，含碘的固體顆粒物和澱粉顆粒的重量比為I?10:1?10。優選地，當含碘的固體顆粒物和澱粉顆粒的重量比為1:1時，所述智能物品編碼的顯色反應最為靈敏。液氮適
量即可。
[0077]這裡的懸濁液要選取液氮，主要是溫度要求，即懸濁液的液體的熔點要低於以上材料，且基本不可溶，列印完畢後，加熱到液氮可以揮發的溫度，如_80°C左右。
[0078]該材料在使用過程中，為避免空氣中將碘還原，或澱粉吸潮，需進行適當的保護措施，如採用塑膠袋或其他真空手段隔離空氣。
[0079]S1005智能物品編碼列印的步驟:將S1004步驟製備成的懸濁液注入墨盒中，通過印表機列印出所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的溫度變化識別區。
[0080]根據上述方法製備出的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼，可用於防化凍追蹤、生物胚胎保存，及常年冷庫的深凍食品防化凍。
[0081]實施例2
[0082]提供在-10°C發生顯色反應的智能物品編碼:所述指示劑包括氯化鈉溶液的冰晶，所述顯色劑包括無水硫酸銅。其原理在於，當環境溫度為-10°C時氯化鈉熔解，此時水析出，從而得以與無水硫酸銅發生顯色反應。
[0083]根據圖2所示的根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼中溫度變化識別區的製作方法，所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的製作方法，包括步驟:
[0084]S2001製作氯化鈉溶液的步驟:將分析純氯化鈉和蒸餾水混合，配製成0.lmol/1的氯化鈉溶液。
[0085]S2002速凍和研磨的步驟:將步驟S2001製備的氯化鈉溶液在_30°C的環境溫度下速凍，之後將其研磨成粉末顆粒從而製成氯化鈉固體顆粒。其中，該顆粒直徑為10微米-1000微米。
[0086]S2003製作懸濁液的步驟:將無水硫酸銅、氯化鈉固體顆粒以及無水乙醇充分混合製成懸濁液，備用。其中，無水硫酸銅和氯化鈉固體顆粒的重量比為I?10:1?10。優選地，當所述無水硫酸銅和氯化鈉固體顆粒的重量比為1:1時，所述智能物品編碼的顯色反應最為靈敏，無水乙醇適量即可。
[0087]S2004智能物品編碼列印的步驟:將S2003步驟製作而成的所述懸濁液注入墨盒中，通過印表機列印出所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的溫度變化識別區。
[0088]根據上述方法製備出的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼，可用於冷凍型食物防化凍。
[0089]實施例3
[0090]提供一種在0°C發生顯色反應的智能物品編碼:所述指示劑包括冰晶，所述冰晶在低於o°c的環境溫度下由冰塊研磨而成。所述顯色劑包括下列中的任意一種:無水硫酸銅、變色矽膠和鹼性品紅。
[0091]鹼性品紅是綠色金屬光澤結晶，溶於乙醇和戊醇，微溶於水，溶液呈紅色，不溶於乙醚；最大吸收波長(乙醇中)543nm( ε 93000)。
[0092]變色矽膠就是在矽膠中加入了一些帶有結晶水的無機鹽、少量的二氯化矽，如鈷鹽。無水時就是失去結晶水時的狀態是藍色，吸水時就是結晶水時的狀態為粉紅色。變色矽膠可以循環使用。當有顏色變化後，可以在乾燥箱中烘烤，使其回到無水的狀態就可以繼續使用了。
[0093]所述顯色劑和所述冰晶的摩爾比為I?3:1?5 ;優選的，當所述顯色劑和所述冰晶的摩爾比為1:1時，所述智能物品編碼的顯色反應最為靈敏。
[0094]所述冰晶的直徑為0.5毫米-1毫米。
[0095]根據圖3所示的根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼中溫度變化識別區的製作方法。所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的製作方法，包括步驟:
[0096]S3001製作冰晶的步驟:在溫度低於0°C的環境中，將冰塊研磨成直徑為0.5-1毫米的冰晶。
[0097]S3002製作懸濁液的步驟:將無水硫酸銅、冰晶和無水乙醇混合形成懸濁液。其中，所述無水硫酸銅和所述冰晶的摩爾比為I?3:1?5 ;優選的，當所述無水硫酸銅和所述冰晶的摩爾比為1:1時，所述智能物品編碼的顯色反應最為靈敏。所述無水乙醇適量即可。[0098]S3003智能物品編碼列印的步驟:將所述懸濁液注入墨盒中，通過印表機列印出所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的溫度變化識別區。
[0099]可替換地，以上製備方法同樣適用於選用變色矽膠或鹼性品紅作為顯色劑的智能物品編碼中。
[0100]根據上述方法製備出的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼，可用於0°C保存食物防化凍。
[0101]實施例4
[0102]提供一種在10°C發生顯色反應的智能物品編碼:所述指示劑包括第一組分指示劑和第二組分指示劑，其中，所述第一組分指示劑包括下列中的任意一種:乙酸和甲酸，所述第二組分指示劑包括下列中的任意一種:環己醇、三級丁醇和1，2，3-丙三醇。所述顯色劑包括無水硫酸銅。
[0103]其中，所述第一組分指示劑和所述第二組分指示劑在低於各自熔點的溫度下均為固態，不加熱的情況下基本不反應，但當其中任意一個組分或者兩個組分均熔化成液態後，所述第一組分指示劑和第二組分指示劑發生反應，生成水。生成的水與顯色劑無水硫酸銅發生顯色反應。
[0104]根據圖4所示的根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼中溫度變化識別區的製作方法，所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的製作方法，包括步驟:
[0105]S4001指示劑製備步驟:在低溫下(即低於各組分指示劑的熔點的溫度下)，將所述第一組分指示劑和所述第二組分指示劑分別研磨成固體顆粒，顆粒大小:10微米-1000微米，然後按照COOH基與OH基摩爾比為1:1的量進行混合，形成指示劑混合物。
[0106]S4002混合步驟:將S4001製備形成的所述指示劑混合物與所述無水硫酸銅混合，形成熔點型感應材料。其中，所述指示劑混合物與所述無水硫酸銅的重量比為I?10:1?
10。優選地，當所述指示劑混合物與所述無水硫酸銅的重量比為1:1時，顯色反應的效果最佳。
[0107]S4003智能物品編碼列印的步驟:將S4002步驟製備而成的所述熔點型感應材料製備成懸濁液，所述懸濁液注入墨盒中，通過印表機列印出所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的溫度變化識別區。其中，懸濁液的製備可選擇無水乙醇為溶劑，無水乙醇
的重量適量即可。
[0108]根據上述方法製備出的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼，可用於冷藏果蔬防離開冷藏。
[0109]實施例5
[0110]提供一種在47_64°C發生顯色反應的智能物品編碼:對於本實施例提供的智能物品編碼，所述指示劑包括石蠟顆粒，其中，所述石蠟顆粒中密封有水。所述顯色劑包括無水硫酸銅。其原理在於，當環境溫度為47-64°C時，石蠟熔化，密封在石蠟中的水流出來，從而得以與無水硫酸銅發生顯色反應。
[0111]根據圖5所示的根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼中溫度變化識別區的製作方法，所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的製作方法，包括步驟:[0112]S5001製作冰晶的步驟:在溫度低於0°C的環境中，將冰塊研磨成直徑為0.5-1毫米的冰晶。
[0113]S5002在石蠟中包裹冰晶、研磨步驟:將步驟S1501製作出的冰晶顆粒包裹入石蠟中，之後將所述石蠟研磨成直徑為1.5-1.8毫米的包裹冰晶的石蠟顆粒。
[0114]石蠟又稱晶形蠟，通常是白色、無色無味的蠟狀固體，在47°C _64°C熔化，密度約
0.9g/cm3。
[0115]S5003混合步驟:將包裹冰晶的石蠟顆粒與無水硫酸銅混合形成熔點型感應材料，將所述熔點型感應材料製備成懸濁液，備用。其中，無水硫酸銅和包裹冰晶的石蠟顆粒的重量比為I?10:1?10。優選地，當所述無水硫酸銅和氯包裹冰晶的石蠟顆粒的重量比為1:1時，所述智能物品編碼的顯色反應最為靈敏。該懸濁液可選用無水乙醇作為溶劑，無水乙醇適量即可。
[0116]S5004智能物品編碼列印的步驟:將所述懸濁液注入墨盒中，通過印表機列印出所述用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的溫度變化識別區。
[0117]值得注意的是，本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的製作方法不僅包括以上實施例提供的製作方法，還包括現有技術提供的以及未來技術提供的條碼的製作方法。
[0118]為了進一步驗證本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼的可靠性，發明人還做了相應的試驗進行驗證:
[0119]感官試驗
[0120]發明人隨機選擇了 10人對根據實施例1-5製備生成的智能物品編碼進行驗證。試驗樣品分為2組，一組為經過解凍的產品，一組是未經過解凍的產品，由以上10人分別對該兩組產品的智能物品編碼進行目測以判斷該產品是否經過解凍。經過目測後，10人均準確判斷出了被測產品的是否解凍以及解凍的溫度。
[0121]顯色試驗
[0122]發明人將5個控溫箱的溫度調整至實施例1-5中各材料的指示劑的熔點之下，然後將實施例1-5提供的智能物品編碼置入對應的控溫箱中，以上條碼無顯色反應；將溫度調整至熔點之上10°C，等待2小時左右，5個智能物品編碼均發生了明顯的顯色反應。
[0123]根據圖6所示的根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型一維智能物品編碼顯色發生反應前的示意圖，圖7所示的根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型單溫區一維智能物品編碼顯色發生反應後的示意圖，圖8所示的根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型多溫區一維智能物品編碼的示意圖，以及圖9所示的根據本發明的一種優選實施方式的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型單溫區二維智能物品編碼的示意圖，本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼，所述溫度敏感型智能物品編碼的形式包括一維條碼條形碼和二維條碼二維碼。
[0124]圖6和圖7示出了單溫區一維條碼條形碼顯色反應前後的示意圖，從示意圖中可以明顯看到該智能物品編碼具有指示作用。
[0125]圖8示出了可以追蹤多溫區溫度變化的智能物品編碼，該智能物品編碼能夠更加精確地指示出溫度變化的區間範圍。
[0126]圖9示出了單溫區二維智能物品編碼，在該智能物品編碼中，設置了產品類型識別區和溫度變化識別區，在溫度變化識別區可以通過顏色二維碼的顏色變化判斷其溫度變化狀態。
[0127]總的來說，本發明提供的用於冷鏈追蹤的溫度敏感型智能物品編碼與現有技術相比具有以下優點:
[0128]首先，該系列技術，原理簡單，技術成熟，可應用領域廣，成本低廉，一次性投資小，防偽能力強，可實現無人值守的全過程追溯，具有非常好的應用前景和推廣前景；結合食品安全管理的其他手段，能夠有效的解決食品安全領域最難以解決的技術問題。
[0129]其次，該技術科實現無人值守，全過程追溯，任何一個環節出現問題，該條碼顯色，且不可逆。
[0130]再次，項目一次性投資小，僅需要在生產線上新購置一臺專用條碼印表機，也可多企業共用一臺印表機，直接採購印有熱敏智能物品編碼的標籤。
[0131]另外，追溯成本低，追溯過程不需要增加硬體設備，僅需要升級軟體即可。
[0132]還有，耗材成本低，每個條碼材料用量約為500毫克，每萬條碼的耗材僅為5千克，即每個條碼的成本控制在幾分錢人民幣，不高於現有條碼，遠遠低於RFID等設備。
[0133]最後，耗材倉儲方便，僅需要與待追蹤商品同樣的倉儲條件即可，同時，該智能物品編碼有較強的防偽造能力，偽造該標籤困難，偽造成本遠高於商品成本幾倍。
[0134]應該注意的是，上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制，並且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的範圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中，不應將位於括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞「包含」不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。位於元件之前的單詞「一」或「一個」不排除存在多個這樣的元件。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。
【權利要求】
1.一種用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述溫度感應材料包括顯色劑和指示劑， 其中，所述指示劑在特定溫度下熔解，並使所述顯色劑的顏色發生變化。
2.根據權利要求1所述的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，所述顯色劑包括無水硫酸銅，所述指示劑在特定溫度下形成或生成液態水，從而使所述無水硫酸銅的顏色發生變化。
3.根據權利要求2所述的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其中，所述特定溫度包括-10°c,所述指示劑包括氯化鈉溶液的冰晶。
4.根據權利要求2所述的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其特徵在於:所述特定溫度包括0°C，所述指示劑包括冰晶，所述冰晶是在低於0°C的環境溫度下由冰塊研磨而成的。
5.根據權利要求4所述的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，所述冰晶的直徑為0.5毫米-1毫米，所述顯色劑和所述冰晶的摩爾比為I?3:1?5 ;優選的，所述顯色劑和所述冰晶的摩爾比為1:1。
6.根據權利要求2所述的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其中，所述特定溫度包括10C，所述指示劑包括第一組分指示劑和第二組分指示劑， 其中，所述第一組分指示劑包括下列中的任意一種:乙酸和甲酸， 所述第二組分指示劑包括下列中的任意一種:環己醇、三級丁醇和1，2，3-丙三醇。
7.根據權利要求2所述的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，所述特定溫度包括47-64°C， 所述指示劑包括石蠟顆粒，其中，所述石蠟顆粒中密封有水。
8.根據權利要求1所述的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，其中，所述特定溫度包括-63.5°C,所述指示劑包括含碘的固體顆粒,所述含碘的固體顆粒是由碘的氯仿溶液在-80°C速凍後研磨而成的， 所述顯色劑包括澱粉。
9.根據權利要求1所述的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，所述特定溫度包括(TC，所述指示劑包括冰晶， 所述顯色劑包括下列中的任意一種:變色矽膠和鹼性品紅。
10.根據權利要求1-9中任意一項所述的用於冷鏈追蹤的溫度感應材料，所述用於冷鏈追蹤的溫度感應材料被製備成以下任意一種形態:粉狀、塊狀和片狀， 所述用於冷鏈追蹤的溫度感應材料以下列中的任意一種或多種形式存在，以對冷鏈進行追蹤管理:置入容器之中和製作成智能物品編碼。
【文檔編號】G01K11/12GK104034441SQ201410241003
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月30日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】趙新華 申請人:趙新華