Способ изготовления индикатора на полимерной пленке для контроля срока хранения пищевых продуктов и фармацевтических препаратов

Изобретение относится к пищевой и фармацевтической промышленности, в частности к способу изготовления индикатора на полимерной пленке для контроля срока хранения пищевых продуктов и фармацевтических препаратов по времени обесцвечивания электрохромного слоя, и может быть использовано с целью контроля качества пищевых и фармацевтических продуктов. Способ осуществляют на полимерной пленке путем нанесения на ее поверхность оптически прозрачного электропроводящего слоя, нанесения поверх этого слоя оптически прозрачного слоя электрохромного триоксида вольфрама, окрашивания триоксида вольфрама в синий цвет в жидком электролите под действием электрического поля, нанесения слоя диэлектрика, в качестве которого применяют полимерные пленки, которые по своим физическим свойствам определяют время обесцвечивания, с последующим ламинированием собранной пленочной конструкции. Достигается возможность получения индикаторов с высокой плотностью окраски, достаточной для контроля срока хранения пищевой и фармацевтической продукции. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к способам получения метастабильных электрохромных слоев, которые склонны стареть во времени и тем самым обесцвечиваться в течение определенного промежутка времени и могут использоваться как индикаторы контроля срока хранения пищевых продуктов и фармацевтических препаратов.

В настоящее время известны индикаторы, определяющие кислотно-основные свойства за счет химических реакций индикатора и окружающей среды (Г.Дж.Кассиди, К.А.Кун. «Окислительно-восстановительные полимеры (редокс-полимеры)», 1967, Химия, Лен. отд., с.237), селективные сенсоры на определенные соединения в газовой и жидкой средах («Сенсор 2000», Тезисы докладов всероссийской конференции, СПб, с.25, 39, 203), термохромные и фотохромные системы (Lampert C.M. «Chromogenic smart materials», Materials Today, 2004, March, p.28-35, X.Бетхер, И.Эпперляйн, А.В.Ельцов. «Современные системы регистрации информации. Основные принципы, процессы, материалы», Изд. Синтез, СПб, 1992, 328 с., Chopra, Naveen, et al. Protection of transient documents using a photochromic protective layer. US №20060269878 A1, 30. 11.2006).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ приготовления индикатора для определения аскорбиновой кислоты (которая может рассматриваться как пищевой продукт и фармацевтический препарат), включающий нанесение комплексного соединения меди на носитель (кремнезем) при заданном их соотношении (SU 1824554 A1, 30.06.1993). Известный индикатор не пригоден для контроля срока хранения других пищевых продуктов и фармацевтических препаратов.

Задачей предлагаемого технического решения является создание технологии изготовления пленочных индикаторов контроля времени хранения пищевой и фармацевтической продукции.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления индикатора для контроля срока хранения пищевых продуктов и фармацевтических препаратов, осуществляемом на полимерной пленке и включающем нанесение на ее поверхность оптически прозрачного электропроводящего слоя, нанесение поверх этого слоя оптически прозрачного слоя электрохромного триоксида вольфрама, окрашивание триоксида вольфрама в синий цвет в жидком электролите под действием электрического поля, нанесение слоя диэлектрика, в качестве которого применяют полимерные пленки, которые по своим физическим свойствам определяют время обесцвечивания, с последующим ламинированием собранной пленочной конструкции, в качестве слоя диэлектрика применяют карбоцепные и гетероцепные полимерные пленки, а время обесцвечивания достигает от 3 до 15 суток и более.

Заявляемый способ позволяет получить индикаторы с высокой плотностью окраски, достаточной для контроля срока хранения пищевой и фармацевтической продукции.

Предлагаемый принцип индикации контроля срока хранения пищевых продуктов и фармацевтических препаратов основан на применении электрохромных материалов, например триоксида вольфрама, который под действием электрического поля в растворе электролита окрашивается в синий цвет. Окраска возникает в результате образования так называемой вольфрамовой бронзы за счет электрохимической реакции

WO3(обесцвеченный) + ne-+nM+=MnWO3(синий),

где М+ - ион металла (Li+, Na+, Ag+) или протон (H+).

Синий цвет обусловлен широкой полосой поглощения и отражения в красной и ИК-областях спектра, соответствующей переходу электронов с внешней оболочки W5+ на внешнюю оболочку W+6.

Следует отметить, что пленки, нанесенные разными методами, окрашиваются в один и тот же синий цвет.

Окрашивание полимерной пленки с проводящим на ее поверхности слоем и поверх него слоем триоксида вольфрама проводят в электрохимической ванне при разности потенциалов 0,5-5 В при условии, что проводящая пленка, соприкасающаяся со слоем WO3, имеет отрицательный потенциал (катодно поляризуется). В этом случае в слой WO3 с катода инжектируются электроны, а из электролита инжектируются катионы. При размыкании цепи цвет пленки сохраняется определенный отрезок времени, величина которого зависит от концентрационного потенциала между слоем WO3 и его внешней поверхностью.

Интенсивность светопропускания окрашенной пленки при ее старении возрастает от 7-10% до 76-78% в обесцвеченном состоянии.

Существенное отличие предлагаемого способа получения заключается в применении электрохромных материалов в виде наноструктурных образований, диспергированных в жидких средах, в воде или органических растворителях. Применение наноматериалов позволяет отказаться от дорогих вакуумных технологий. В предлагаемой технологии нанесение электрохромных слоев проводится методами полива или пульверизации, что существенно снижает их стоимость.

Предлагаемое техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленно применимо.

Примеры осуществления заявляемого способа.

Пример 1

Мишень из твердого раствора оксида индия и диоксида олова помещают в магнетрон типа МРС высокой частоты мощностью 1 кВт и напыляют ее на поверхность полимерной пленки из полиэтилентерефталата с образованием оптически прозрачного электропроводящего слоя с удельным поверхностным сопротивлением 20-25 Ом/□(см2).

20 г карбида вольфрама растворяют в 125 мл 15 мас.% перекиси водорода. Избыток перекиси водорода разрушают сеткой с платиновой чернью. Затем раствор выпаривают при температуре 40-60°С до стекловидного состояния. Образовавшийся осадок триоксида вольфрама растворяют в этиловом спирте с концентрацией 10-15 мас.%. Раствор заливают в ванну и методом погружения пленки из полиэтилентерефталата с электропроводящим слоем с последующим ее извлечением с постоянной скоростью формируют пленки триоксида вольфрама толщиной 200-400 нм. Сушку электрохромного слоя проводят при температуре 80-90°С. Таким образом, электрохромный слой триоксида вольфрама наносят поверх оптически прозрачного электропроводящего слоя.

Окрашивание пленки осуществляют в электрохимической ванне, содержащей водный раствор LiCl, при разности потенциалов 0,5-1 В с интенсивностью светопропускания 7-10%. Затем проводят сушку окрашенного электрохромного слоя. После этого наносят методом полива полимерный диэлектрик, в том числе из класса управляемых диэлектриков с повышенной диэлектрической проницаемостью, величина которой определяет их физические свойства и время обесцвечивания, в качестве которого берут пленку из карбоцепного полимера, полипропилена.

Ламинирование изготовленной конструкции индикаторов проводили методом холодного ламинирования с применением в качестве ламината пленка из полиэтилентерефталата.

Испытание изготовленного пленочного индикатора показало, что срок его обесцвечивания составляет 3 суток.

Пример 2

Изготовление пленочного индикатора осуществляли аналогично примеру 1, но электропроводящий слой наносили на пленку из полипропилена, окрашивание проводили в электрохимической ванне, содержащей спиртовой раствор LiCl, в качестве диэлектрика использовали карбоцепный полимер - поливинилхлорид, а ламинировали методом горячего ламинирования с применением в качестве ламината полипропилена. Испытание пленочного индикатора показало, что срок его обесцвечивания составляет 5 суток.

Пример 3

Изготовление пленочного индикатора осуществляли аналогично примеру 1, но электропроводящий слой наносили на пленку из полипропилена, окрашивание проводили в электрохимической ванне, содержащей спиртовой раствор LiCl, в качестве диэлектрика использовали карбоцепный полимер - сополимер поливинилового спирта и циануровой кислоты, а ламинировали методом горячего ламинирования с применением в качестве ламината полипропилена. Испытание пленочного индикатора показало, что срок его обесцвечивания составляет 9 суток.

Пример 4

Изготовление пленочного индикатора осуществляли аналогично примеру 1, но электропроводящий слой наносили на пленку из полипропилена, окрашивание проводили в электрохимической ванне, содержащей спиртовой раствор LiClO4, в качестве диэлектрика использовали гетероцепный полимер - полиамид, а ламинировали методом горячего ламинирования с применением в качестве ламината полиэтилентерефталата. Испытание пленочного индикатора показало, что срок его обесцвечивания составляет 15 суток и более.

Пример 5

Изготовление пленочного индикатора осуществляли аналогично примеру 1, но электропроводящий слой наносили на пленку из полипропилена, окрашивание проводили в электрохимической ванне, содержащей спиртовой раствор LiClO4, в качестве диэлектрика использовали гетероцепный полимер - полиимид, а ламинировали методом горячего ламинирования с применением в качестве ламината полиэтилентерефталата. Испытание пленочного индикатора показало, что срок его обесцвечивания составляет 10 суток.

Пример 6

Изготовление пленочного индикатора осуществляли аналогично примеру 1, но электропроводящий слой наносили на пленку из полипропилена, окрашивание проводили в электрохимической ванне, содержащей спиртовой раствор LiClO4, в качестве диэлектрика использовали гетероцепный полимер - кремнеорганический (силикон), а ламинировали методом холодного ламинирования с применением в качестве ламината полиэтилентерефталата. Испытание пленочного индикатора показало, что срок его обесцвечивания составляет 15 суток и более.

1. Способ изготовления индикатора для контроля срока хранения пищевых продуктов и фармацевтических препаратов, осуществляемый на полимерной пленке и включающий нанесение на ее поверхность оптически прозрачного электропроводящего слоя, нанесения поверх этого слоя оптически прозрачного слоя электрохромного триоксида вольфрама, окрашивание триоксида вольфрама в синий цвет в жидком электролите под действием электрического поля, нанесение слоя диэлектрика, в качестве которого применяют полимерные пленки, которые по своим физическим свойствам определяют время обесцвечивания, с последующим ламинированием собранной пленочной конструкции.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве слоя диэлектрика применяют карбоцепные и гетероцепные полимерные пленки, а время обесцвечивания достигает от 3 до 15 сут и более.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии производства лекарственных средств, а именно к технологии производства суппозиториев. .

Изобретение относится к высокоэффективной жидкостной хроматографии, а именно к способам определения количественного состава многокомпонентных лекарственных препаратов противопростудного, антиаллергического действия и может быть использовано в практике контрольно-аналитических лабораторий фармацевтических предприятий и аптечной сети.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу количественного определения тимола и карвакрола при совместном присутствии в лекарственном растительном сырье, в экстрактах и настойках растительного сырья высокоэффективной жидкостной хроматографией.

Изобретение относится к области медицины и касается области фармации, а именно идентификации, оценки качества и безопасности оригинальных и воспроизведенных лекарственных средств.
Изобретение относится к медицине, в частности к клинической фармакологии, и может быть использовано для срочной оценки степени постинъекционной безопасности лекарственных препаратов, предназначенных для инъекции в мягкие и жидкие ткани.

Изобретение относится к области использования растительных объектов для контроля загрязнения окружающей среды. .

Изобретение относится к тест-растворителю, тест-системе и способу оценки совместимости биологически активных соединений с сополимерами N-винилпирролидона. .
Изобретение относится к медицине, онкологии и касается химиотерапии острого лейкоза. .
Изобретение относится к области медицины, а именно к нейрохирургии, и может быть использовано при выборе цитотоксических препаратов в комплексном лечении злокачественных опухолей головного мозга.

Изобретение относится к аналитической химии пищевых продуктов и может быть применено для контроля качества промышленных ароматизаторов (для кондитерских, молочных продуктов, алкогольных и безалкогольных напитков и т.д.) и воспроизводимости их свойств от партии к партии с применением массива пьезокварцевых резонаторов с предварительной модификацией их электродов сорбентами различной природы (система «пьезоэлектронный нос»).
Изобретение относится к радиационной биологии, в частности к оценке радиационной безопасности продуктов животноводства и растениеводства. .

Изобретение относится к устройствам для изучения физико-механических свойств клубней картофеля и других корнеплодов, для определения уровня повреждаемости клубней картофеля при оптимизации работы картофелеуборочных машин, а также для оценки механических повреждений при селекции сортов картофеля, предназначенных для механизированного возделывания.

Изобретение относится к областям пищевой, медицинской, машиностроительной, электронной промышленности и прочим. .

Изобретение относится к области пищевой промышленности. .

Изобретение относится к области пищевой промышленности. .

Изобретение относится к способам определения параметров (содержания сухих веществ и чистоты) нормальной мелассы и может быть использовано в сахарной промышленности при контроле степени истощения мелассы.

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к хлебопекарной, кондитерской и макаронной ее отраслям, и может быть использовано при производстве хлебобулочных, мучных кондитерских и макаронных изделий.

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано для промышленных заготовок ягод черники на территориях, загрязненных цезием-137. .

Изобретение относится к технологическому контролю микробиологической обсемененности пищевых продуктов в процессе тепловой обработки в стерилизаторах и автоклавах
Наверх