Способ маркировки объекта при защите от подделки и фотохромные чернила

Изобретение относится к способам идентификации объекта и может быть использовано для повышения надежности защиты от подделки и контроля подлинности различных ценных документов и изделий с использованием светочувствительной идентифицирующей метки на основе бактериородопсина. Способ маркировки объекта при защите от подделки включает нанесение светочувствительной идентифицирующей метки на основе бактериородопсина в смеси с водным раствором полимерного связующего путем пьезоэлектрической струйной печати с последующим получением оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия, причем фотохромные чернила дополнительно содержат водоудерживающий компонент, увлажнитель и поверхностно-активное вещество, а бактериородопсин используют в виде фрагментов пурпурных мембран размером 25÷250 нм, полученных после ультразвуковой обработки суспензии пурпурных мембран, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: бактериородопсин 1÷5; вода 40÷85; полимерное связующее (поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, полиэтиленоксид, полиакриламид, гидроксиэтилцеллюлоза) 1÷10, водоудерживающий компонент (глицерин) 4÷15, поверхностно-активное вещество (Triton-X100, Igepal СО-520) 0,1÷2,0. Кроме того, фотохромные чернила содержат дополнительный растворитель в виде многоатомного спирта, ингибитор коррозии, ультрафиолетовый адсорбер, консервант, щелочной модификатор свойств бактериородопсина. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 пр.

 

Изобретение относится к способам идентификации объекта и может быть использовано для повышения надежности защиты от подделки и контроля подлинности различных ценных документов и изделий с использованием светочувствительной идентифицирующей метки на основе бактериородопсина.

Из уровня техники известен способ маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки путем нанесения светочувствительной идентифицирующей метки на основе бактериородопсина с последующим получением оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия (RU 2411135 С2, B44F 1/12, 2011).

Так же известен способ маркировки объекта при защите от подделки, включающий нанесение светочувствительной идентифицирующей метки фотохромными чернилами на основе фотохромного материала - бактериородопсина в смеси с водным раствором полимерного связующего с последующим получением оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия (RU 2240923 С2, В41М 3/14, 2004).

Однако в известных решениях не раскрыты составы фотохромных чернил на основе бактериородопсина, предназначенные для нанесения светочувствительной идентифицирующей метки, в том числе и методом пьезоэлектрической струйной печати, позволяющим получать очень качественное изображение с высоким разрешением, которые обеспечивают эффективную надежность и длительность сохранения в метке фотохромных свойств бактериородопсина -светочувствительного белка галобактерий Halobakterium salinarum, в клеточные мембраны которых он встроен, что существенно ограничивает функциональные возможности использования бактериородопсина для маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки.

Технический результат, на получение которого направлено изобретение, заключается в повышении эффективности защиты объекта от подделки за счет обеспечения надежности и длительности сохранения в светочувствительной идентифицирующей метке, нанесенной методом пьезоэлектрической струйной печати, позволяющим получать качественное изображение с высоким разрешением, фотохромных свойств активного компонента -бактериородопсина при однородности и равномерности распределения бактериородопсина в слое метки различной формы.

Решение поставленной задачи с достижением заявленного технического результата обеспечивается тем, что в способе маркировки объекта при защите от подделки, включающем нанесение светочувствительной идентифицирующей метки фотохромными чернилами на основе бактериородопсина в смеси с водным раствором полимерного связующего с последующим получением оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия, согласно изобретению, светочувствительные идентифицирующие метки наносят методом пьезоэлектрической струйной печати, позволяющим получать очень качественное изображение с высоким разрешением, при этом фотохромных чернила дополнительно содержат водоудерживающий компонент и поверхностно-активное вещество, а бактериородопсин используют в виде фрагментов пурпурных мембран размером 25÷250 нм, полученных после ультразвуковой обработки суспензии пурпурных мембран, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

бактериородопсин 1÷5
вода 40÷85
полимерное связующее (поливиниловый спирт,

поливинилпирролидон, полиэтиленоксид,

полиакриламид, гидроксиэтилцеллюлоза) 1÷10
водоудерживающий компонент (глицерин) 4÷15
поверхностно-активное вещество
(Triton-X100, Igepal СО-520) 0,1÷2,0

Кроме того, фотохромные чернила содержат дополнительный растворитель в виде многоатомного спирта при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

бактериородопсин 1÷5
вода 40÷85
полимерное связующее (поливиниловый спирт,

поливинилпирролидон, полиэтиленоксид,

полиакриламид, гидроксиэтилцеллюлоза) 1÷10
водоудерживающий компонент (глицерин) 4÷15
поверхностно-активное вещество
(Triton-X100, Igepal СО-520) 0,1÷2,0
дополнительный растворитель - многоатомный спирт
(этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль) 5÷20

Предпочтительно, фотохромные чернила дополнительно содержат ингибитор коррозии (Cortec М-150, КФ-58 П, Irgacor L 190, янтарная кислота) в количестве 0,5÷2,0 масс. ч.

Предпочтительно, фотохромные чернила дополнительно содержат ультрафиолетовый адсорбер предпочтительно, производные бензофенонсульфокислоты и/или бензотриазолсульфокислоты, например, 2-гидрокси-4-метоксибензофенон-5-сульфокислота и/или 1-бензотриазолил-2-гидрокси-4-метоксибензол-5-сульфокислота, в количестве 1÷10 масс. ч.

Предпочтительно, фотохромные чернила дополнительно содержат консервант (азид натрия или бензиловый спирт) в количестве 0,05÷1,00 масс. ч.

Предпочтительно, фотохромные чернила дополнительно содержат щелочной модификатор свойств бактериородопсина, предпочтительно, тетраборат натрия, производные замещенных аминов, например, диаминопропан, диаминобутан, гуанидин гидрохлорид в количестве 0,1÷8,0 масс. ч.

Предпочтительно, фотохромные чернила содержат дополнительный ультрафиолетовый адсорбер в виде наночастиц оксида титана в количестве 1,0÷8,0 масс. ч.

Кроме того, предпочтительно, наносят две или более светочувствительные идентифицирующие метки, выполненные фотохромными чернилами на основе бактериородопсина, в которые введены разные вещества или вещество с различной концентрацией, влияющие на параметры фотоцикла бактериородопсина и обратимо изменяющие цвет меток и скорость протекания фотоциклических процессов в молекулах бактериородопсина в зависимости от уровня освещенности, предпочтительно, щелочной модификатор свойств бактериородопсина, например тетраборат натрия или производные замещенных аминов, например, диаминопропан, диаминобутан, гуанидин гидрохлорид в количестве, что повышает эффективность защиты от подделки.

Решение поставленной задачи обеспечивается также тем, что фотохромные чернила для нанесения светочувствительной идентифицирующей метки методом пьезоэлектрической струйной печати, содержащие суспензию бактериородопсина в водным растворе полимерного связующего, согласно изобретения, дополнительно содержат водоудерживающий компонент и поверхностно-активное вещество, а бактериородопсин используют в виде фрагментов пурпурных мембран размером 25÷250 нм, полученных после ультразвуковой обработки суспензии пурпурных мембран, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

бактериородопсин 1÷5
вода 40÷85
полимерное связующее (поливиниловый
спирт, поливинилпирролидон,
полиэтиленоксид, полиакриламид,
гидроксиэтилцеллюлоза) 1÷10
водоудерживающий компонент
(глицерин) 4÷15
поверхностно-активное вещество
(Triton-X100, Igepal СО-520) 0,1÷2,0

Кроме того, фотохромные чернила содержат дополнительный растворитель в виде многоатомного спирта при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

бактериородопсин 1÷5
вода 40÷85
полимерное связующее (поливиниловый
спирт, поливинилпирролидон, полиэтиленоксид,
полиакриламид, гидроксиэтилцеллюлоза) 1÷10
водоудерживающий компонент (глицерин) 4÷15
поверхностно-активное вещество
(Triton-X100, Igepal СО-520) 0,1÷2,0
дополнительный растворитель - многоатомный спирт
(этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль) 5÷20

Предпочтительно, фотохромные чернила дополнительно содержат ингибитор коррозии (Cortec М-150, КФ-58 П, Irgacor L 190, янтарная кислота) в количестве 0,5÷2,0 масс. ч.

Предпочтительно, фотохромные чернила дополнительно содержат ультрафиолетовый адсорбер (предпочтительно, производные бензофенонсульфокислоты и/или бензотриазолсульфокислоты, например, 2-гидрокси-4-метоксибензофенон-5-сульфокислота и/или 1-бензотриазолил-2-гидрокси-4-метоксибензол-5-сульфокислота, в количестве 1÷10 масс. ч.

Предпочтительно, фотохромные чернила дополнительно содержат консервант (азид натрия или бензиловый спирт) в количестве 0,05÷1,00 масс. ч.

Предпочтительно, фотохромные чернила содержат дополнительный щелочной модификатор свойств бактериородопсина (тетраборат натрия, производные замещенных аминов, например, диаминопропан, диаминобутан, гуанидин гидрохлорид) в количестве 0,1÷8,0 масс. ч.

Предпочтительно, фотохромные чернила содержат дополнительный ультрафиолетовый адсорбер в виде наночастиц оксида титана в количестве 1,0÷8,0 масс. ч.

Нанесение неразрушаемой светочувствительной

идентифицирующей метки фотохромными чернилами на основе бактериородопсина, используемого в виде фрагментов пурпурных мембран размером не более 250 нм, полученных после ультразвуковой обработки, технологически простым и хорошо управляемым методом пьезоэлектрической струйной печати, который позволяет получать высококачественное изображение, обеспечивает однородность и равномерность распределения бактериородопсина в слое метки на поверхности защищаемого объекта и возможность выполнения защитной метки не только в форме простых геометрических фигур (квадрат, треугольник, окружность и т.п.)), но и со сложным рисунком с множеством мелких деталей, что существенно повышает надежность защиты от фальсификации различных объектов, требующих максимально высокого разрешения и безупречного качества, в том числе денежных знаков, ценных бумаг и т.п.документов. При этом в процессе низкотемпературной печати обеспечивается надежность и длительность сохранения в метке фотохромных свойств активного компонента - бактериородопсина.

Заявленное сочетание компонентов в составе композиции фотохромных чернил в экспериментально подобранном массовом соотношении обеспечивает надежность нанесении и длительность сохранения в светочувствительной идентифицирующей метке фотохромных свойств, а также надежность и эффективность получением оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия, и, соответственно, повышает также надежность защиты объекта от подделки. При этом наличие воды в заявленном составе фотохромных чернил на основе бактериородопсина в качестве основного растворителя обеспечивает возможность проявления и длительного сохранения фотохромных свойств бактериородопсина, а использование в качестве дополнительного растворителя многоатомных спиртов (например, этиленгликоля, диэтиленгликоля, пропиленгликоля и др.) или подобных растворителей с высокой вязкостью позволяет регулировать растворяющую способность основного растворителя и вязкость чернил в целом. Наличие полимерного связующего, в качестве которого, предпочтительно, использовать поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, полиэтиленоксид, полиакриламид, гидроксиэтилцеллюлоза, обеспечивает при переходе чернил из жидкого состояния в твердое и после отвердевания хорошую адгезию к различным материалам подложки защищаемого объекта. Введение в состав компонентов заявленных чернил поверхностно-активного вещества, предпочтительно, Triton-X100 или Igepal СО-520, которые не приводят к разрушению бактериородопсина, направлено на регулирование поверхностного натяжение бактериородопсин-содержащей композиции, что позволяет точно варьировать объемом капель выбрасываемых через сопло головки печатающей струйного принтера, и, соответственно, определяет высокую точность размера получаемых пятен на поверхности подложки защищаемого объекта.

Использование в составе заявленных чернил глицерина как водоудерживающего компонента и увлажнителя повышает растворимость и удерживает влагу в напечатанной метке, что повышает сохранность фотохромных свойств.

Для защиты головки струйного принтера от коррозии фотохромные чернила дополнительно содержат водорастворимый ингибитор коррозии (предпочтительно, Cortec М-150, КФ-58 П, Irgacor L 190, янтарная кислота), что повышает качество печати, и соответственно, эффективность и надежность защиты объекта от подделки.

Введение в состав фотохромных чернил ультрафиолетового адсорбера в виде производных бензофенонсульфокислоты и бензотриазолсульфокислоты (2-гидрокси-4-метоксибензофенон-5-сульфокислота и/или 1-бензотриазолил-2-гидрокси-4-метоксибензол-5-сульфокислота) обеспечивает эффективную защиту бактериородопсина от разрушающего воздействия ультрафиолетового излучения.

Для предотвращения образования и роста паразитирующих бактерий, которые разрушают молекулы бактериородопсина, фотохромные чернила дополнительно содержат консервант, например, азид натрия или бензиловый спирт, а для изменения фотоцикла бактериородопсина в состав фотохромных чернил введен щелочной модификатор свойств бактериородопсина, предпочтительно, тетраборат натрия или производные замещенных аминов, например, диаминопропан, диаминобутан, гуанидин гидрохлорид, что улучшает фотохромные свойства бактериородопсина, расширяет функциональные возможности и повышает надежность защиты объекта от подделки.

Кроме того, в состав фотохромных чернил могут быть дополнительно введены наночастицы оксида титана, которые также обеспечивает эффективную защиту бактериородопсина от разрушающего воздействия ультрафиолетового излучения и повышает надежность защиты объекта от подделки.

Для улучшения технологических свойств в заявленный состав фотохромных чернил можно вводить дополнительные вещества, в том числе увлажнители, предпочтительно углеводы (например, глюкозу, сахарозу в количестве 0,5÷2,5 масс. ч.), которые удерживают влагу в напечатанной метке, и/или буферную систему, например HEPES, TPIS или боратный буфер, в количестве 0,5÷5,0 масс. ч., поддерживающую требуемое значение рН для эффективного функционирования бактериородопсина как фотохромного компонента.

Заявленный способ маркировки объекта при защите от подделки реализуют следующим образом.

Для формирования фотохромных чернил лиофильно высушенный порошок бактериородопсина диспергируют в водном растворе, содержащем поверхностно-активное вещество (предпочтительно, Igepal СО-520), и обрабатывают ультразвуковым воздействием малой мощности (не выше 100 Вт) до получения оптически однородной прозрачной суспензии фрагментов пурпурных мембран в виде частиц размером 50÷250 нм. Полученную суспензию последовательно смешивают с заданными компонентами. Защитную светочувствительную идентифицирующую фотохромную метку наносят на объект при комнатной температуре методом пьезоэлектрической струйной печати, например при помощи принтера Epson L805. Идентификация напечатанных меток проводят под дополнительным внешнем воздействием, например, люминесцентной лампы дневного света мощностью 15 Вт, которая создавала световой поток на уровне 600 Лм, с последующей фиксацией наличия оптического эффекта. При этом защитная метка первоначально красно-фиолетового цвета приобретает желто-коричневую окраску, что свидетельствует о подлинности объекта и отсутствии подделки.

Пример 1.

Формирование композиционного состава фотохромных чернил для струйного принтера на основе бактериородопсина проводят последовательным смешиванием отдельных компонентов или их содержащих растворов с исходной суспензией бактериородопсина, предварительно обработанной ультразвуковым воздействием малой мощности (не выше 100 Вт) в присутствии поверхностно-активного вещества Triton-X100. Размер фрагментов пурпурных мембран составлял 50÷60 нм. Сформированный композиционный состав содержит воду, бактериородопсин (природный штамм), поливинилпирролидон, глицерин, Igepal® СО-520 при следующим соотнощении компонентов, масс. ч.:

- вода - 83
- бактериородопсин, природный штамм - 3,0
- поливинилпирролидон - 3,0
- глицерин - 10
- Triton-X100 - 1,0

Нанесение защитных меток полученного состава на маркируемый объект осуществляют пьезоэлектрическим методом струйной печати на принтере Epson L805 на белой бумаге формата А4 плотностью 80 г/см3 и 300 г/см3. Напечатанные защитные метки различной формы при рассеянном дневном свете имеют красно-фиолетовую окраску. Распределение бактериородопсина по поверхности защитных меток равномерное и однородное. Расход чернил составил ≤1 мкл на 1 см2 напечатанной площади независимо от типа бумаги. Идентификация напечатанных меток производят аппаратным методом на специализированном стенде, позволяющим регистрировать изменение оптической плотности на длине волны 560 нм. Фотохромный переход в бактериородопсине инициировался под воздействием внешнего излучения светодиода на длине волны 560 нм, при этом имеет место уменьшение оптической плотности метки по сравнению с первоначальным значением.

Пример 2.

Формирование композиционного состава фотохромных чернил для струйного принтера на основе бактериородопсина проводят последовательным смешиванием отдельных компонентов или их содержащих растворов с исходной суспензией бактериородопсина, предварительно обработанной ультразвуковым воздействием малой мощности (не выше 100 Вт) в присутствии поверхностно-активного вещества Igepal® СО-520. Размер фрагментов пурпурных мембран составлял 150÷160 нм. Сформированный композиционный состав содержит воду, бактериородопсин (штамм 353П), гидроксиэтилцеллюлоз, глицерин, Igepal® СО-520, этиленгликоль и пропиленгликоль при следующим соотношении компонентов, масс. ч.:

- вода - 77
- бактериородопсин, штамм 353П - 2,5
- гидроксиэтилцеллюлоза - 1,0
- глицерин - 4,0
- Igepal® СО-520 - 0,5
- этиленгликоль - 10
- пропиленгликоль - 5,0

Нанесение защитных меток полученного состава на маркируемый объект осуществляют пьезоэлектрическим методом струйной печати на принтере Epson L805 на белой бумаге формата А4 плотностью 80 г/см3 и 300 г/см3. Напечатанные защитные метки различной формы при рассеянном дневном свете имеют красно-фиолетовую окраску. Распределение бактериородопсина по поверхности напечатанных защитных меток равномерное и однородное. Расход чернил составил ≤1 мкл на 1 см2 напечатанной площади независимо от типа бумаги. Идентификация напечатанных меток производят аппаратным методом на специализированном стенде, позволяющим регистрировать изменение оптической плотности на длине волны 560 нм. Фотохромный переход в бактериородопсине инициировался под воздействием внешнего излучения светодиода на длине волны 560 нм, при этом имеет место уменьшение оптической плотности метки по сравнению с первоначальны значением.

Пример 3.

Формирование композиционного состава фотохромных чернил для струйного принтера на основе бактериородопсина проводят последовательным смешиванием отдельных компонентов или их содержащих растворов с исходной суспензией бактериородопсина, предварительно обработанной ультразвуковым воздействием малой мощности (не выше 100 Вт) в присутствии поверхностно-активного вещества Igepal® СО-520. Размер фрагментов пурпурных мембран составлял 25÷35 нм. Сформированный композиционный состав содержит воду; бактериородопсин (штамм ЕТ1001), поливиниловый спирт; глицерин, Igepal® СО-520, этиленгликоль и диэтиленгликоль, Irgacor L 190 при следующим соотношении компонентов, масс. ч.:

- вода - 58
- бактериородопсин, штамм ЕТ1001 - 2,9
- поливиниловый спирт - 10
- глицерин - 7,0
- Igepal® СО-520 - 0,1
- этиленгликоль - 17
- диэтиленгликоль - 3,0
- Irgacor L 190-2,0

Нанесение защитных меток полученного состава на маркируемый объект осуществляют пьезоэлектрическим методом струйной печати на принтере Epson L805 на белой бумаге формата А4 плотностью 80 г/см3 и 300 г/см3. Напечатанные защитные метки различной формы при рассеянном дневном свете имеют красно-фиолетовую окраску. Распределение бактериородопсина по поверхности напечатанных защитных меток равномерное и однородное. Расход чернил составил ≤1 мкл на 1 см2 напечатанной площади независимо от типа бумаги. Идентификация напечатанных меток производят аппаратным методом на специализированном стенде, позволяющим регистрировать изменение оптической плотности на длине волны 560 нм. Фотохромный переход в бактериородопсине инициировался под воздействием внешнего излучения светодиода на длине волны 560 нм, при этом имеет место уменьшение оптической плотности метки по сравнению с первоначальным значением.

Пример 4.

Формирование композиционного состава фотохромных чернил для струйного принтера на основе бактериородопсина проводят последовательным смешиванием отдельных компонентов или их содержащих растворов с исходной суспензией бактериородопсина, предварительно обработанной ультразвуковым воздействием малой мощности (не выше 100 Вт) в присутствии поверхностно-активного вещества Igepal® СО-520. Размер фрагментов пурпурных мембран составлял 240÷250 нм. Сформированный композиционный состав содержит воду, бактериородопсин (природный штамм), поливиниловый спирт, глицерин, Igepal® СО-520, этиленгликоль, Irgacor L 190, 2-гидрокси-4-метоксибензофенон-5-сульфокислота при следующим соотношении компонентов, масс. ч.:

- вода - 59
- бактериородопсин, природный штамм - 2,0
- поливиниловый спирт - 10
- глицерин - 15
- Igepal® СО-520 - 0,5
- этиленгликоль - 5,0
- Irgacor L 190 - 0,5
- 2-гидрокси-4-метоксибензофенон-5-сульфокислота - 8,0

Нанесение защитных меток полученного состава на

маркируемый объект осуществляют пьезоэлектрическим методом струйной печати на принтере Epson L805 на белой бумаге формата А4 плотностью 80 г/см3 и 300 г/см3. Напечатанные защитные метки различной формы при рассеянном дневном свете имеют красно-фиолетовую окраску. Распределение бактериородопсина по поверхности напечатанных защитных меток равномерное и однородное. Расход чернил составил ≤1 мкл на 1 см2 напечатанной площади независимо от типа бумаги. Идентификация напечатанных меток производят аппаратным методом на специализированном стенде, позволяющим регистрировать изменение оптической плотности на длине волны 560 нм. Фотохромный переход в бактериородопсине инициировался под воздействием внешнего излучения светодиода на длине волны 560 нм, при этом имеет место уменьшение оптической плотности метки по сравнению с первоначальным значением.

Пример 5.

Формирование композиционного состава фотохромных чернил для струйного принтера на основе бактериородопсина проводят последовательным смешиванием отдельных компонентов или их содержащих растворов с исходной суспензией бактериородопсина, предварительно обработанной ультразвуковым воздействием малой мощности (не выше 100 Вт) в присутствии поверхностно-активного вещества Igepal® СО-520. Размер фрагментов пурпурных мембран составлял 200÷210 нм. Сформированный композиционный состав содержит воду; бактериородопсин (природный штамм), поливинилпирролидон, глицерин, Igepal® СО-520, пропиленгликоль, Cortec М-150, 1-бензотриазолил-2-гидрокси-4-метоксибензол-5-сульфокислота, азид натрия при следующим соотношении компонентов, масс. ч.:

- вода - 56
- бактериородопсин, природный штамм - 4,0
- поливинилпирролидон - 5,0
- глицерин - 7
- Igepal® СО-520 - 1,0
- пропиленгликоль - 20
- Cortec М-150 - 1,0
- 1-бензотриазолил-2-гидрокси-4- метоксибензол-5-ульфокислота -5
- азид натрия - 1,0

Нанесение защитных меток полученного состава на маркируемый объект осуществляют пьезоэлектрическим методом струйной печати на принтере Epson L805 на белой бумаге формата А4 плотностью 80 г/см3 и 300 г/см3. Напечатанные защитные метки различной формы при рассеянном дневном свете имеют красно-фиолетовую окраску. Распределение бактериородопсина по поверхности напечатанных защитных меток равномерное и однородное. Расход чернил составил ≤1 мкл на 1 см2 напечатанной площади независимо от типа бумаги. Идентификация напечатанных меток производят аппаратным методом на специализированном стенде, позволяющим регистрировать изменение оптической плотности на длине волны 560 нм. Фотохромный переход в бактериородопсине инициировался под воздействием внешнего излучения светодиода на длине волны 560 нм, при этом имеет место уменьшение оптической плотности метки по сравнению с первоначальным значением.

Пример 6.

Формирование композиционного состава фотохромных чернил для струйного принтера на основе бактериородопсина проводят последовательным смешиванием отдельных компонентов или их содержащих растворов с исходной суспензией бактериородопсина, предварительно обработанной ультразвуковым воздействием малой мощности (не выше 100 Вт) в присутствии поверхностно-активного вещества Igepal® СО-520. Размер фрагментов пурпурных мембран составлял 170÷180 нм. Сформированный композиционный состав содержит воду, бактериородопсин (ЕТ1001), поливинилпирролидон, глицерин, Igepal® СО-520, этиленгликоль и пропиленгликоль, Irgacor L 190, наночастицы TiO2, азид натрия, тетраборат натрия при следующим соотношении компонентов, масс. ч.:

- вода - 61
- бактериородопсин, ЕТ1001 - 5
- поливинилпирролидон - 4
- глицерин - 5
- Igepal® СО-520 - 1
- этиленгликоль - 10
- пропиленгликоль - 10
- Irgacor L 190 - 0,5
- наночастицы TiO2 - 1
- азид натрия - 0,1
- тетраборат натрия - 5

Нанесение защитных меток полученного состава на маркируемый объект осуществляют пьезоэлектрическим методом струйной печати на принтере Epson L805 на белой бумаге формата А4 плотностью 80 г/см3 и 300 г/см3. Напечатанные защитные метки различной формы при рассеянном дневном свете имеют красно-фиолетовую окраску. Распределение бактериородопсина по поверхности напечатанных защитных меток равномерное и однородное. Расход чернил составил ≤1 мкл на 1 см2 напечатанной площади независимо от типа бумаги. Идентификация напечатанных меток производят аппаратным методом на специализированном стенде, позволяющим регистрировать изменение оптической плотности на длине волны 560 нм. Фотохромный переход в бактериородопсине инициировался под воздействием внешнего излучения светодиода на длине волны 560 нм. Дополнительно проводят идентификация напечатанных меток визуальным методом под воздействием люминесцентной лампы дневного света мощностью 15 Вт при освещенности около 10 Лк. При этом защитная метка, которая первоначально в рассеянном дневном свете была красно-фиолетовая, в течение нескольких секунд приобретала желто-коричневую окраску. При выключении лампы содержащие бактериородопсин защитные метки приобретают прежнюю красно-фиолетовую окраску в течение нескольких десятков секунд.

Пример 7.

Формирование композиционного состава фотохромных чернил для струйного принтера на основе бактериородопсина проводят последовательным смешиванием отдельных компонентов или их содержащих растворов с исходной суспензией бактериородопсина, предварительно обработанной ультразвуковым воздействием малой мощности (не выше 100 Вт) в присутствии поверхностно-активного вещества Igepal® СО-520.

Сформированы два состава фотохромных чернил, которые отличаются содержанием щелочного модификатора свойств бактериородопсина - тетрабората натрия в композиции, и соответственно, скоростью фотохромного перехода. Состав 1 первого типа чернил содержит (масс. ч.): вода - 55; бактериородопсин, природный штамм - 2,5; поливинилпирролидон - 4,0; глицерин - 8,0; Igepal® СО-520 - 0,05; этиленгликоль - 10; пропиленгликоль - 10; Irgacor L 190 - 0,5; наночастицы TiO2 - 3,0; азид натрия - 0,1; тетраборат натрия - 8,0. Размер фрагментов пурпурных мембран составлял 75÷85 нм. Состав 2 второго типа чернил содержит (масс. ч.): вода - 55; бактериородопсин, природный штамм - 2,5; поливинилпирролидон - 4,0; глицерин - 8,0; Igepal® СО-520 - 0,05, этиленгликоль - 10; пропиленгликоль - 10; Irgacor L 190 - 0,5; наночастицы TiO2 - 3,0; азид натрия - 0,1; диаминопропан - 0,2. Размер фрагментов пурпурных мембран составлял 80÷90 нм.

Защитные метки полученных фотохромных составов 1 и 2 наносят на маркируемый объект пьезоэлектрическим методом струйной печати с использованием принтера Epson L805 рядом на белой бумаге формата А4 плотностью 80 г/см3 и 300 г/см3. Распределение бактериородопсина по поверхности напечатанных защитных меток равномерное и однородное. Расход чернил составил ≤1 мкл на 1 см2 напечатанной площади независимо от типа бумаги.

Идентификация напечатанных меток составов 1 и 2 проводят визуальным методом под воздействием люминесцентной лампы дневного света мощностью 15 Вт при освещенности около 10 Лк. При этом защитная метка, напечатанная из состава 1, которая первоначально в рассеянном дневном свете была красно-фиолетовая, в течение нескольких секунд приобретала желто-коричневую окраску, а защитная метка из состава 2 оставалась красно-фиолетовой. Увеличение уровня освещенности свыше 100 лк вызывало подобное изменение цвета и у второй метки, выполненной из состава 2. При выключении люминесцентной лампы содержащие бактериородопсин защитные метки приобретали прежнюю красно-фиолетовую окраску в течение нескольких десятков секунд, причем метка из состава 2, в силу меньшего содержания щелочного модификатора свойств бактериородопсина, возвращалась в исходное цветовое состояние значительно быстрей, чем метка из состава 1. Таким образом, использование двух или более светочувствительных идентифицирующих меток на основе бактериородопсина различных составов, отличающихся концентрацией (и/или видом) модификатора свойств бактериородопсина, влияющего на параметры фотоцикла бактериородопсина, повышает эффективность защиты объекта от подделки.

1. Способ маркировки объекта при защите от подделки, включающий нанесение светочувствительной идентифицирующей метки фотохромными чернилами на основе бактериородопсина в смеси с водным раствором полимерного связующего с последующим получением оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия, отличающийся тем, что светочувствительные идентифицирующие метки наносят путем пьезоэлектрической струйной печати, при этом фотохромные чернила дополнительно содержат водоудерживающий компонент и поверхностно-активное вещество, а бактериородопсин используют в виде фрагментов пурпурных мембран размером 25÷250 нм, полученных после ультразвуковой обработки суспензии пурпурных мембран, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

бактериородопсин 1÷5
вода 40÷85
полимерное связующее (поливиниловый спирт,
поливинилпирролидон, полиэтиленоксид, полиакриламид
гидроксиэтилцеллюлоза) 1÷10
водоудерживающий компонент (глицерин) 4÷15
поверхностно-активное вещество
(Triton-X100, Igepal СО-520) 0,1÷2,0

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фотохромные чернила содержат дополнительный растворитель в виде многоатомного спирта при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

бактериородопсин 1÷5
вода 40÷85
полимерное связующее (поливиниловый спирт,
поливинилпирролидон, полиэтиленоксид, полиакриламид,
гидроксиэтилцеллюлоза) 1÷10
водоудерживающий компонент (глицерин) 4÷15
поверхностно-активное вещество
(Triton-X100, Igepal СО-520) 0,1÷2,0
дополнительный растворитель - многоатомный спирт
(этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль) 5÷20

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что фотохромные чернила дополнительно содержат ингибитор коррозии (Cortec М-150, КФ-58 П, Irgacor L 190, янтарная кислота) в количестве 0,5÷2,0 мас.ч.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что фотохромные чернила дополнительно содержат ультрафиолетовый адсорбер (производные бензофенонсульфокислоты и бензотриазолсульфокислоты) в количестве 1÷10 мас.ч.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что фотохромные чернила дополнительно содержат консервант (азид натрия или бензиловый спирт) в количестве 0,05÷1,00 мас.ч.

6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что фотохромные чернила дополнительно содержат щелочной модификатор свойств бактериородопсина (тетраборат натрия, производные замещенных аминов: диаминопропан, диаминобутан, гуанидин гидрохлорид) в количестве 0,1-8,0 мас.ч.

7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что фотохромные чернила содержат дополнительный ультрафиолетовый адсорбер в виде наночастиц оксида титана в количестве 1,0÷8,0 мас.ч.

8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что наносят две или более светочувствительные идентифицирующие метки, выполненные фотохромными чернилами на основе бактериородопсина, в которые введены вещества, влияющие на параметры фотоцикла бактериородопсина и обратимо изменяющие цвет меток в зависимости от уровня освещенности и скорость протекания фотоциклических процессов в молекулах бактериородопсина.

9. Фотохромные чернила для нанесения светочувствительной идентифицирующей метки методом пьезоэлектрической струйной печати по п. 1, содержащие суспензию бактериородопсина в (смеси с) водным растворе полимерного связующего, отличающиеся тем, что дополнительно содержат водоудерживающий компонент и поверхностно-активное вещество, а бактериородопсин используют в виде фрагментов пурпурных мембран размером 25÷250 нм, полученных после ультразвуковой обработки суспензии пурпурных мембран, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

бактериородопсин 1÷5
вода 40÷85
полимерное связующее (поливиниловый спирт,
поливинилпирролидон, полиэтиленоксид, полиакриламид,
гидроксиэтилцеллюлоза) 1÷10
водоудерживающий компонент (глицерин) 4÷15
поверхностно-активное вещество
(Triton-X100, Igepal СО-520) 0,1÷2,0

10. Фотохромные чернила по п. 9, отличающиеся тем, что содержат дополнительный растворитель в виде многоатомного спирта при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

бактериородопсин 1÷5
вода 40÷85
полимерное связующее (поливиниловый спирт,
поливинилпирролидон, полиэтиленоксид, полиакриламид,
гидроксиэтилцеллюлоза) 1÷10
водоудерживающий компонент (глицерин) 4÷15
поверхностно-активное вещество
(Triton-X100, Igepal СО-520) 0,1÷2,0
дополнительный растворитель - многоатомный спирт
(этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль) 5÷20

11. Фотохромные чернила по п. 9 или 10, отличающиеся тем, что дополнительно содержат ингибитор коррозии (Cortec М-150, КФ-58 П, Irgacor L 190, янтарная кислота) в количестве 0,5÷2,0 мас.ч.

12. Фотохромные чернила по п. 9 или 10, отличающиеся тем, что дополнительно содержат ультрафиолетовый адсорбер (производные бензофенонсульфокислоты и бензотриазолсульфокислоты) в количестве 1÷10 мас.ч.

13. Фотохромные чернила по п. 9 или 10, отличающиеся тем, что дополнительно содержат консервант (азид натрия или бензиловый спирт) в количестве 0,05÷1,00 мас.ч.

14. Фотохромные чернила по п. 9 или 10, отличающиеся тем, что дополнительно содержат щелочной модификатор свойств бактериородопсина (тетраборат натрия, производные замещенных аминов: диаминопропан, диаминобутан, гуанидин гидрохлорид) в количестве 0,1÷8,0 мас.ч.

15. Фотохромные чернила по п. 9 или 10, отличающиеся тем, что содержат дополнительный ультрафиолетовый адсорбер в виде наночастиц оксида титана в количестве 1,0÷8,0 мас.ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области защиты ценных документов, таких, например, как банкноты и удостоверяющие документы, от подделки и нелегального воспроизведения. Изобретение относится к слоям оптического эффекта (СОЭ), показывающим зависящий от угла обзора оптический эффект, устройствам и способам получения упомянутого СОЭ и объектам, несущим упомянутый СОЭ, а также к применению упомянутых слоев оптического эффекта в качестве средства предотвращения подделок документов.

Группа изобретений относится к лакокрасочному производству и может быть использована для выявления фальсификации. В состав краски входят частицы оптически изменяющегося пигмента и термически расширяемые сферы, содержащие пропеллент.

Изобретение относится к способу изготовления пористой основы с фактурным изображением, содержащей скрытые цветные образы, путем формирования гидрофобных изображений на гидрофильной поверхности, отличающемуся тем, что в пористой основе формируют структурные каналы в виде образа, используя гидрофобный раствор для печати, не содержащий красителя, причем окрашенную область наносят на тыльную поверхность пористой основы.

Изделие включает в себя подложку и графический компонент, образующий изображение, и оптический компонент, который включает в себя магнитные пигментные хлопья, выровненные так, что формируется рамочная структура, которая окружает изображение.

Изобретение раскрывает ценный документ, содержащий лист-подложку, по меньшей мере одна сторона которого содержит по меньшей мере на части своей поверхности прозрачный или светопроницаемый защитный слой, называемый «первым слоем», с матовым визуальным аспектом, причем этот слой частично покрыт вторым защитным прозрачным или светопроницаемым слоем, имеющим глянцевый визуальный аспект.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству бумаги для изготовления банкнот, чеков, паспортов, удостоверений личности и других документов, требующих защиты от подделки.
Изобретение относится к упаковке, которая имеет изображение голографического типа, по меньшей мере, на части своей внешней поверхности и к процессу получения этого голографического изображения, которое расположено на внешней поверхности упаковки.
Изобретение относится к области механической обработки листового или рулонного, или слоистого материала, в частности, к способам и средствам механической деформации без удаления материала, например для тиснения, при осуществлении заявленного способа нанесения изображения, создающего образ копируемого оригинала (картинки, фотографии) с передачей полутонов, на полосу или ленту из фольги или слоистого материала с металлическим внешним слоем изображение наносят с использованием каландра, имеющего ведущий и, как минимум, один ведомый валы, на рабочей поверхности одного из которых или на рабочих поверхностях обоих валов выполнены ряды выступов, при этом на одном вале гравированием с удалением материала выступов (по криволинейной поверхности или плоскости) в пределах их высоты выполнена рельефная поверхность, форма и переменная глубина которой заданы в соответствии с копируемым оригиналом изображения, причем глубина рельефной поверхности в местах удаления материала выступов, находится в зависимости от оптической плотности соответствующих участков копируемого изображения и лежит в пределах от величины, соответствующей расположению основания выступа, до нулевой величины, соответствующей расположению вершины выступа, с выполнением на обрабатываемом материале переменной глубины тиснения, обеспечивающей эффект имитации разных уровней серого, в соответствии с более темными или более светлыми местами участков оригинала копируемого изображения, с созданием образа, подобного фотографии, по-разному («негатив» или «позитив») воспринимаемого в зависимости от угла наблюдения, и/или от вида, и/или от положения источника света.

Изобретение относится к полиграфической отрасли. .

Изобретение относится к способам идентификации объекта и может быть использовано для повышения надежности защиты от подделки и контроля подлинности различных ценных документов и изделий с использованием светочувствительной идентифицирующей метки на основе бактериородопсина. Способ маркировки объекта при защите от подделки включает нанесение светочувствительной идентифицирующей метки на основе бактериородопсина в смеси с водным раствором полимерного связующего путем пьезоэлектрической струйной печати с последующим получением оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия, причем фотохромные чернила дополнительно содержат водоудерживающий компонент, увлажнитель и поверхностно-активное вещество, а бактериородопсин используют в виде фрагментов пурпурных мембран размером 25÷250 нм, полученных после ультразвуковой обработки суспензии пурпурных мембран, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: бактериородопсин 1÷5; вода 40÷85; полимерное связующее 1÷10, водоудерживающий компонент 4÷15, поверхностно-активное вещество 0,1÷2,0. Кроме того, фотохромные чернила содержат дополнительный растворитель в виде многоатомного спирта, ингибитор коррозии, ультрафиолетовый адсорбер, консервант, щелочной модификатор свойств бактериородопсина. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 пр.

Наверх