Способ создания люминесцентного красителя QR кода для маркировки изделий Российский патент 2024 года по МПК C09K11/06 C09D5/22 B42D25/378 C07F5/00 

Область техники

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для защиты продукции от подделывания.

RGB код - комбинация трех шестнадцатиричных чисел для кодирования цвета.

Уровень техники

Из уровня техники известен способ маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки путем нанесения светочувствительной идентифицирующей метки с возможностью получения оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия (в частности - УФ-облучения) при контроле подлинности (патенты RU2156491C1, RU2662813C1).

Общим недостатком данных способов является возможность подмены идентифицирующей метки, поскольку использующиеся для их нанесения красители являются общедоступными.

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 (патент RU2411135C2).

Недостатком данного способа является необходимость использования светочувствительного белка бактериородопсина, имеющего ограниченную стойкость к повышенным температуре и солнечному свету. Отсутствуют также сведения о стойкости меток при длительном хранении защищаемых объектов.

Раскрытие сущности

Задача изобретения заключается в защите продукции от подделывания.

Технические результаты изобретения заключаются в повышении надежности защиты различной продукции от подделывания.

Под внешней средой понимается действие растворов кислот с pH от 2 до 7, растворов щелочей с pH от 7 до 12 при 25°С, высокой температуры (450°С) на воздухе.

Для достижения технических результатов и для маркировки изделий, смесь гексагидрата нитрата тербия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты растворяют в смеси ацетонитрила и воды. Полученный раствор загружают в стеклянную ампулу, запаивают и нагревают в термошкафу.

Полученный осадок отфильтровывают и промывают водой. Выделенный порошок красителя диспергируют ультразвуком в этаноле, затем добавляют глицерин и перемешивают, и в результате получают люминесцентную суспензию.

Во втором альтернативном варианте реализации способа, смесь гексагидрата нитрата европия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты растворяют в смеси ацетонитрила и воды. Полученный раствор загружают в стеклянную ампулу, запаивают и нагревают в термошкафу.

Полученный осадок отфильтровывают и промывают водой. Выделенный порошок красителя диспергируют ультразвуком в этаноле, затем добавляют глицерин и перемешивают, и в результате получают люминесцентную суспензию.

В третьем альтернативном варианте реализации способа, смесь гексагидрата нитрата европия и гексагидрата нитрата тербия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты растворяют в смеси ацетонитрила и воды. Полученный раствор загружают в стеклянную ампулу, запаивают и нагревают в термошкафу.

Полученный осадок отфильтровывают и промывают водой. Выделенный порошок красителя диспергируют ультразвуком в этаноле, затем добавляют глицерин и перемешивают, и в результате получают люминесцентную суспензию.

У каждого соединения с ионами лантаноидов свой спектр люминесценции - набор нескольких пиков с определенной длиной волны излучения и интенсивностью. Эти параметры определяются химическим составом. Чтобы полностью воспроизвести спектр, нужно иметь вещество точно такого же состава. Это и составляет степень защиты предлагаемых красителей - не имея конкретных соединений, невозможно нанести QR код, указывающий на подлинность изделия.

С использованием данных красителей возможно нанесение меток на ценные документы и товары в виде последовательности точек.

Этанол в растворе способствует быстрому высыханию надписей после написания, а глицерин увеличивает вязкость. Чернилами может заполняться стержень капиллярной ручки или картридж для струйной печати.

Процесс нагревания раствора необходим для того, чтобы прошла химическая реакция, а запаивание - так как нагревание происходит до температуры, превышающей температуру кипения использованных растворителей.

Отфильтровывают осадок, чтобы отделить продукт реакции (осадок) от растворителя и исходных веществ. Осадок также необходимо промыть, чтобы удалить остатки непрореагировавших исходных веществ.

Уникальность спектра люминесценции металл-органического координационного полимера (МОКП) обеспечивает практическую невозможность воспроизведения защитных меток, не имея красителей указанного состава [Eu_xTb_1-x(HL)(H₂O)₃].

Дополнительный уровень защиты QR кодом для маркировки изделий создается при помощи изменения спектра люминесценции во времени. Считывание защитных меток для последующей цифровой обработки может производиться не одновременно, с облучением ультрафиолетовой лампой с длиной волны 365 нм, а с некоторой заранее заданной задержкой в интервале от 0 до 1 мс. При этом формирование эталонного QR кода и его цифрового эквивалента производится с той же временной задержкой.

В частном варианте реализации способа, в качестве устройства для нагрева раствора может быть использован шкаф сушильный LF-25/350-GS1.

В частном варианте реализации способа, в качестве источника ультразвука может быть использована ультразвуковая ванна.

Осуществление изобретения

Пример №1

Смесь гексагидрата нитрата тербия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты растворяют в 20-40 мл смеси ацетонитрила и воды. Полученный раствор загружают в стеклянную ампулу, запаивают и нагревают в термошкафу при 110-130°C.

Полученный осадок отфильтровывают и промывают водой. Выделенный порошок красителя диспергируют ультразвуком в этаноле, затем добавляют глицерин и перемешивают, и в результате получают люминесцентную суспензию.

Этапы применения созданного QR кода:

Считывают нанесенную люминесцентную метку цифровой фотокамерой при облучении ультрафиолетовым светом с длиной волны 365 нм. При обработке полученного изображения для каждой точки метки получается спектр люминесценции, состоящий из четырех полос, каждой из которых на основе интенсивности сопоставляется целое число от 0 до 255. Таким образом, каждая точка дает набор из четырех целых чисел. По заранее заданному алгоритму половина точек метки формирует QR код по горизонтали, при этом сопоставленные им целые числа, получаются при помощи зеленого компонента RGB кода, а другая половина точек формирует QR код по вертикали, при этом сопоставленные им целые числа дают красный компонент RGB кода.

При формировании цветового QR кода каждая его точка, находящаяся на пересечении полученных на шаге трех компонент (R,G,B), будет иметь цветовой код RGB вида R(0…255)G(0…255)B(0).

Полученный QR код позволяет визуально контролировать считывание защитных меток, а также проводить визуальное сравнение считанного кода с эталонным.

Точное сопоставление считанного кода с эталонным производится с помощью программного обеспечения, сравнивающего цифровые RGB коды каждой точки QR кода с эталонными значениями (цифровой эквивалент QR кода).

С использованием данного красителя возможно нанесение меток на ценные документы и товары в виде последовательности точек. Для обеспечения сложности воспроизведения защитной метки точки могут наноситься с использованием двух разных красителей.

Пример №2

Смесь гексагидрата нитрата европия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты растворяют в 20-40 мл смеси ацетонитрила и воды. Полученный раствор загружают в стеклянную ампулу, запаивают и нагревают в термошкафу при 110-130°C.

Полученный осадок отфильтровывают и промывают водой. Выделенный порошок красителя диспергируют ультразвуком в этаноле, затем добавляют глицерин и перемешивают, и в результате получают люминесцентную суспензию.

Этапы применения созданного QR кода:

Считывают нанесенную люминесцентную метку цифровой фотокамерой при облучении ультрафиолетовым светом с длиной волны 365 нм. При обработке полученного изображения для каждой точки метки получается спектр люминесценции, состоящий из четырех полос, каждой из которых на основе интенсивности сопоставляется целое число от 0 до 255. Таким образом, каждая точка дает набор из четырех целых чисел. По заранее заданному алгоритму половина точек метки формирует QR код по горизонтали, при этом сопоставленные им целые числа, получаются при помощи зеленого компонента RGB кода, а другая половина точек формирует QR код по вертикали, при этом сопоставленные им целые числа дают красный компонент RGB кода.

При формировании цветового QR кода каждая его точка, находящаяся на пересечении полученных на шаге 3 компонент, будет иметь цветовой код RGB вида R(0…255)G(0…255)B(0).

Полученный QR код позволяет визуально контролировать считывание защитных меток, а также проводить визуальное сравнение считанного кода с эталонным.

Точное сопоставление считанного кода с эталонным производится с помощью программного обеспечения, сравнивающего цифровые RGB коды каждой точки QR кода с эталонными значениями (цифровой эквивалент QR кода).

С использованием данного красителя возможно нанесение меток на ценные документы и товары в виде последовательности точек. Для обеспечения сложности воспроизведения защитной метки точки могут наноситься с использованием двух разных красителей.

Пример №3

Смесь гексагидрата нитрата европия и гексагидрата нитрата тербия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты растворяют в 20-40 мл смеси ацетонитрила и воды. Полученный раствор загружают в стеклянную ампулу, запаивают и нагревают в термошкафу при 110-130°C.

Полученный осадок отфильтровывают и промывают водой. Выделенный порошок красителя диспергируют ультразвуком в этаноле, затем добавляют глицерин и перемешивают, и в результате получают люминесцентную суспензию.

Этапы применения созданного QR кода:

Считывают нанесенную люминесцентную метку цифровой фотокамерой при облучении ультрафиолетовым светом с длиной волны 365 нм. При обработке полученного изображения для каждой точки метки получается спектр люминесценции, состоящий из четырех полос, каждой из которых на основе интенсивности сопоставляется целое число от 0 до 255. Таким образом, каждая точка дает набор из четырех целых чисел. По заранее заданному алгоритму половина точек метки формирует QR код по горизонтали, при этом сопоставленные им целые числа, получаются при помощи зеленого компонента RGB кода, а другая половина точек формирует QR код по вертикали, при этом сопоставленные им целые числа дают красный компонент RGB кода.

При формировании цветового QR кода каждая его точка, находящаяся на пересечении полученных на шаге 3 компонент, будет иметь цветовой код RGB вида R(0…255)G(0…255)B(0).

Полученный QR код позволяет визуально контролировать считывание защитных меток, а также проводить визуальное сравнение считанного кода с эталонным.

Точное сопоставление считанного кода с эталонным производится с помощью программного обеспечения, сравнивающего цифровые RGB коды каждой точки QR кода с эталонными значениями (цифровой эквивалент QR-кода).

С использованием данного красителя возможно нанесение меток на ценные документы и товары в виде последовательности точек. Для обеспечения сложности воспроизведения защитной метки точки могут наноситься с использованием двух разных красителей.

Изобретение может быть использовано для защиты продукции от подделывания. Способ создания люминесцентного красителя для маркировки изделий характеризуется тем, что смесь гексагидрата нитрата тербия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты, или смесь гексагидрата нитрата европия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты, или смесь гексагидрата нитрата европия и гексагидрата нитрата тербия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты растворяют в смеси ацетонитрила и воды. Полученный раствор загружают в стеклянную ампулу, запаивают и нагревают до 110-130°С, получают осадок. Далее осадок отфильтровывают и промывают водой. Полученный порошок красителя диспергируют ультразвуком в этаноле, затем добавляют глицерин и перемешивают с получением люминесцентной суспензии. Изобретение позволяет повысить надежность защиты продукции от подделывания. 3 пр.

Способ создания люминесцентного красителя для маркировки изделий, характеризующийся тем, что смесь гексагидрата нитрата тербия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты растворяют в смеси ацетонитрила и воды, полученный раствор загружают в стеклянную ампулу, запаивают и нагревают до 110-130°С, получают осадок, далее осадок отфильтровывают и промывают водой, или смесь гексагидрата нитрата европия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты растворяют в смеси ацетонитрила и воды, полученный раствор загружают в стеклянную ампулу, запаивают и нагревают до 110-130°С, получают осадок, далее осадок отфильтровывают и промывают водой, или смесь гексагидрата нитрата европия и гексагидрата нитрата тербия и 5,5'-(пиридин-2,6-диилбис(окси))диизофталевой кислоты растворяют в смеси ацетонитрила и воды, полученный раствор загружают в стеклянную ампулу, запаивают и нагревают до 110-130°С, получают осадок, далее осадок отфильтровывают и промывают водой, полученный порошок красителя диспергируют ультразвуком в этаноле, затем добавляют глицерин и перемешивают, получают люминесцентную суспензию.