KR102093387B1 - Manufacturing method for thermally changeable color sensor and the changeable color sensor thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 온도 민감형 변색 센서를 제조에 대한 발명으로, 농산물이 보관되는 저장온도를 육안으로 판정할 수 있는 온도 센서 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 온도 변색 센서에 관한 것이다. The present invention relates to an invention for manufacturing a temperature-sensitive color change sensor, and relates to a temperature sensor manufacturing method capable of visually determining a storage temperature at which agricultural products are stored, and a temperature color change sensor manufactured by the method.
일반적으로 청과물은 권장 섭취 온도 대에서 최적의 식감을 가지게 된다.In general, fruits and vegetables will have the optimum texture at the recommended intake temperature.
최근 냉장고는 냉장실의 보관온도를 디지털 온도계를 통해 사용하여 보여주게 되지만, 실제 냉장실 안에서 적정온도로 작동되고 있는지 확인하기 어려우며, 소비자가 적절한 청과물 섭취 온도임을 판단 할 수가 없는 문제점이 있었다.Recently, the refrigerator shows the storage temperature of the refrigerator using a digital thermometer, but it is difficult to confirm whether the refrigerator is operating at the proper temperature in the actual refrigerator, and there is a problem that the consumer cannot judge that it is the proper fruit and vegetable intake temperature.
이에 따라, 냉장 온도 표시기 등 스티커의 색의 변화를 계측하는 방법 등이 제시되고 있으나, 이는 특정온도 만을 확인할 수 있을 뿐, 단계별 온도 변화를 알 수 없다는 문제점이 있다. Accordingly, a method of measuring a change in color of a sticker such as a refrigeration temperature indicator has been proposed, but this has a problem in that only a specific temperature can be checked and a step-by-step temperature change is not known.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 과일의 온도를 육안으로 확인 가능한 스티커 타입의 센서를 개발하는 것이다. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to develop a sticker type sensor capable of visually checking the temperature of the fruit.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 복잡한 공정과정 및 공정라인이 필요하지 않으며, 이에 따라 대량생산이 용이한 스티커 타입의 센서를 개발하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to develop a sticker-type sensor that does not require a complicated process process and process line, and thus facilitates mass production.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 사용자가 용이하게 어디에나 접착시킬 수 있는 스티커 타입의 센서를 개발하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to develop a sticker-type sensor that can be easily adhered to anywhere by a user.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 온도가 변하는 단계별로 변색되는 감온변색 센서는, 설정된 단계별로 색이 변하는 검출부를 포함하는 센서층 및 상기 센서층의 하부에 형성되어, 상기 색발현 센서를 접착시키는 접착층을 포함한다.In order to solve this problem, the thermochromic sensor, which changes color in steps of changing temperature according to an embodiment of the present invention, is formed under the sensor layer and the sensor layer including a detection unit that changes color in a set step, and the color And an adhesive layer for adhering the expression sensor.
상기 센서층은 적어도 둘 이상의 감온변색물질 및 인쇄용 바인더를 포함하는 잉크층 및 상기 잉크층이 인쇄되는 인쇄층을 포함할 수 있다.The sensor layer may include an ink layer including at least two thermochromic materials and a printing binder, and a printing layer on which the ink layer is printed.
상기 잉크층은 20~25um 두께로 인쇄되어, 3~5℃에서 청보라색을 나타내고, 5~9℃에서 보라색을 나타내고, 9~11℃일 때 붉은색을 나타내고, 11℃ 이상일 때 미색을 나타내도록 변할 수 있다.The ink layer is printed with a thickness of 20 to 25 um to show a blue-violet color at 3 to 5 ° C, a purple color at 5 to 9 ° C, a red color at 9 to 11 ° C, and an off-white at 11 ° C or higher. Can change.
상기 잉크층에 인쇄되는 잉크에 포함되는 상기 감온변색물질들의 총 질량은 20~25wt% 일 수 있다. The total mass of the thermochromic materials included in the ink printed on the ink layer may be 20 to 25 wt%.
상기 감온변색물질들은 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질을 포함하며, 상기 제1 감온변색물질은 10℃ 이하에서 청색인 물질을 포함하고, 상기 제2 감온변색물질은 12℃ 이하에서 적색인 물질을 포함할 수 있다.The thermochromic materials include a first thermochromic material and a second thermochromic material, and the first thermochromic material includes a blue material at 10 ° C or less, and the second thermochromic material is red at 12 ° C or less. Phosphorus.
상기 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질은, 바인더 100g 중 각각 15g씩 포함될 수 있다.The first thermochromic material and the second thermochromic material may include 15 g of each of the binder 100 g.
상기 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질의 혼합 비율은 1:1(wt/wt)일 수 있다.The mixing ratio of the first thermochromic material and the second thermochromic material may be 1: 1 (wt / wt).
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 감온 변색 센서의 제조방법은, 적색의 제1 감온변색물질 및 청색의 제2 감온변색물질을 인쇄용 바인더에 첨가하여 인쇄용 잉크로 제조하는 단계, 상기 인쇄용 잉크를 인쇄지에 인쇄하여 잉크층을 형성하는 단계 및 상기 인쇄지를 건조시키는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a method of manufacturing a thermochromic sensor includes the steps of preparing a printing ink by adding a red first thermochromic material and a blue second thermochromic material to a printing binder, and producing the printing ink. And printing the printing paper to form an ink layer and drying the printing paper.
상기 제1 감온변색물질 및 제2 감온 변색물질의 혼합 비율은 1:1(wt/wt)이며, 상기 인쇄용 잉크에 포함되는 혼합된 상기 감온변색물질의 총 질량은 20~25wt% 일 수 있다.The mixing ratio of the first thermochromic material and the second thermochromic material is 1: 1 (wt / wt), and the total mass of the mixed thermochromic material included in the printing ink may be 20-25 wt%.
상기 잉크층은 상기 잉크층은 20~25um 두께로 인쇄되어, 3~5℃에서 청보라색을 나타내고, 5~9℃에서 보라색을 나타내고, 9~11℃일 때 붉은색을 나타내고, 11℃ 이상일 때 미색을 나타내도록 변할 수 있다.The ink layer, the ink layer is printed to a thickness of 20 ~ 25um, shows a blue-violet color at 3 ~ 5 ℃, shows a purple at 5 ~ 9 ℃, shows a red color at 9 ~ 11 ℃, when more than 11 ℃ It can be changed to show off-white.
본 발명에 의한 온도 민감형 변색 센서 제조방법으로 제조된 센서에 의하면, 누구나 쉽게 육안으로 청과물의 섭취 적정온도를 판단할 수 있는 효과가 있다. According to the sensor manufactured by the method for manufacturing a temperature-sensitive color fading sensor according to the present invention, anyone can easily determine the proper temperature for intake of fruits and vegetables with the naked eye.
또한, 가역적 색이 온도 단계별 변화하는 센서를 제공함으로써, 온도 상태의정확한 판별이 가능한 효과가 있다.In addition, by providing a sensor in which the reversible color changes at each temperature step, it is possible to accurately determine the temperature state.
또한, 스티커 타입의 변색 센서를 제공함으로써, 공정의 간편함 및 사용에 용이한 효과가 있다.In addition, by providing a sticker-type discoloration sensor, there is an effect of simplicity and ease of use.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 단면을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 상면부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 색 변화를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 잉크 도포량에 따른 실험을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 조성비에 따른 변색 및 최적 조성비에서의 변색 실험을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 UV노출 안정성 실험을 도시한 도면이다.
도 7은 수박과 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 온도 편차를 측정한 도면이다.
도 8은 저장 온도별 수박 식감평가 결과를 도시하는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 변색 성능을 측정한 도면이다.1 is a cross-sectional view showing a cross-section of a thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an upper surface of a thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a color change of the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an experiment according to the amount of ink applied to the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a color change experiment according to the composition ratio of the thermochromic color sensor according to an embodiment of the present invention and an optimum composition ratio.
6 is a view showing a UV exposure stability test of the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention.
7 is a view measuring the temperature deviation of the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention with a watermelon.
8 is a graph showing the results of watermelon texture evaluation by storage temperature.
9 is a view measuring the discoloration performance of the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다. The present invention can be applied to various changes and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood that all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures may be exaggerated than actual in order to clarify the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, one or more other features or It should be understood that the existence or addition possibilities of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance. Also, A and B means 'connected' and 'joined', in addition to A and B being directly connected or joined, other components C are included between A and B so that A and B are connected or joined. It includes things.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 또한, 방법 발명에 대한 특허청구범위에서, 각 단계가 명확하게 순서에 구속되지 않는 한, 각 단계들은 그 순서가 서로 바뀔 수도 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not. In addition, in the claims of a method invention, unless each step is clearly bound to the order, the order of each step may be reversed.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 단면을 도시한 단면도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 감온 변색 센서의 상면부를 도시한 도면이다. 1 is a cross-sectional view showing a cross-section of a thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a top surface of a thermochromic sensor according to an embodiment.
본 발명의 실시예에 따른 감온 변색 센서는, 온도 단계별로 색이 변하는 검출부를 포함하는 센서층(110) 및 상기 센서층(110) 하부에 형성되서, 상기 감온변색 센서를 접착시키는 접착층(120)을 포함한다.The thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention is formed under the
도 1 및 도 2를 참조하여, 상기 센서층(110)은, 적어도 둘 이상의 감온 변색 물질들 및 상기 감온 변색 물질들이 인쇄용 바인더를 포함한 잉크층(112) 및 상기 잉크층(112)이 인쇄되는 인쇄층(114)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the
상기 잉크층(112)을 형성하는 잉크는, 온도가 변함에 따라 색이 다양하게 변하는 잉크로서, 1~5um 크기의 파우더의 형태를 갖는 감온 변색 물질들을 실크스크린 인쇄용 바인더(Newplex RB-4NF)에 섞은 후 교반하여 제조 할 수 있다.The ink forming the
상기 감온 변색 물질들은, 바람직하게, 둘 이상의 물질을 사용한다.The thermochromic materials are preferably two or more materials.
예를 들어, 상기 잉크는 10℃ 이하에서 청색을 띄는 제1 감온변색물질 및 12℃이하에서 적색을 띄는 제2 감온변색물질을 포함할 수 있다. 각각의 상기 제1 및 제2 감온 변색 물질은, 류코 염료를 포함할 수 있다. For example, the ink may include a first thermochromic material having a blue color at 10 ° C or lower and a second thermochromic material having a red color at 12 ° C or lower. Each of the first and second thermochromic materials may include a leuco dye.
상기 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질의 혼합비율은 특정온도에서 뚜렷한 색을 나타낼 수 있도록 혼합할 수 있다. The mixing ratio of the first thermochromic material and the second thermochromic material may be mixed to exhibit a distinct color at a specific temperature.
상기 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질의 혼합비율은, 바람직하게, 1:1(wt/wt)일 수 있으며, 바인더 100g 중 각각 15g씩 포함되어 상기 잉크로 제조될 수 있다. 즉, 혼합된 상기 감온변색물질의 총 질량은 20~25wt% 정도 일 수 있다.The mixing ratio of the first thermochromic material and the second thermochromic material, preferably, may be 1: 1 (wt / wt), and 15 g of each of the binder 100 g may be prepared with the ink. That is, the total mass of the mixed thermochromic material may be about 20-25 wt%.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 색 변화를 도시한 도면이다.3 is a view showing a color change of the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 비율로 혼합되어 제조된 잉크는, 온도가 특정온도에 도달하면, 색상이 변하는 잉크로서, 예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 잉크층(112)은, 3~5℃에서는 청보라색을 나타내고 5~9℃에서는 보라색으로 변하고, 9~11℃일 때는 붉은색으로 변하며, 11℃ 이상에서는 미색으로 변하도록 감온변색물질들을 혼합하여 제조한다. 본 발명에서는, 수박의 최적 섭취온도대의 색이 뚜렷하게 표시 될 수 있도록, 감온변색물질을 혼합하여 색이 가변적으로 변할 수 있다.As shown in FIG. 3, the ink prepared by mixing at the above ratio is an ink whose color changes when the temperature reaches a specific temperature. For example, the
이렇게 혼합한 상기 잉크는, 인쇄기를 통해 인쇄지에 인쇄된다.The ink thus mixed is printed on a printing paper through a printing machine.
이후, 용매가 휘발되도록 건조시켜 잉크층(112)을 형성할 수 있다. 상기 잉크를 인쇄하는 인쇄기는 실크 스크린 인쇄장치 일 수 있다.Thereafter, the
상기 잉크층(112)은, 상기 인쇄기를 통하여 상기 인쇄층(114)에 20~25um의 도포 두께로 인쇄될 수 있다. 상기 잉크층(112)의 두께가 20~25um일 때, 색 변화가 적절하게 나타날 수 있으며, 이에 대한 실험은 이후, 도면을 통하여 더 자세하게 설명하기로 한다.The
상기 인쇄지는 잉크가 인쇄될 수 있는 합성지 등이며, 상기 잉크층(112) 및 인쇄층(114)을 포함하는 상기 센서층(110) 하부에는 접착층(120)을 형성하여, 스티커형 감온 변색 센서를 제작할 수 있다.The printing paper is a synthetic paper to which ink can be printed, and an
본 발명의 일실시예에 따라 제작된 감온 변색 센서는 청과물에 부착해놓으면 청과물 온도에 따라 단계적으로 색변화를 일으킴으로써, 소비자가 청과물의 적절한 섭취온도를 용이하게 판단 할 수 있다.The thermochromic sensor manufactured according to an embodiment of the present invention, when attached to a fruit or vegetable, causes a color change step by step according to the fruit or vegetable temperature, so that the consumer can easily determine the proper intake temperature of the fruit or vegetable.
이하에서, 본 발명의 일실시예에 제조 방법을 통해 제조된 감온 변색 센서에 대한 실험 및 반응을 도면을 통하여 더욱 자세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, experiments and reactions to the thermochromic sensor manufactured through the manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in more detail through the drawings.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 조성비에 따른 변색 및 최적 조성비에서의 변색 실험을 도시한 도면이다.4 is a diagram showing a color change experiment according to the composition ratio of the thermochromic color sensor according to an embodiment of the present invention and an optimum composition ratio.
도 4의 (a)는, 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질의 조성비 변화에 따른 변색 특성을 저온(5℃), 최적온도(11℃), 상온의 3종류 온도영역에서 변색이 어떻게 이루어지는 지를 실험한 도면이다. 실험결과 온도 대역에 따라 삼색 색변화가 가장 뚜렷하게 나타나는 조성은 상기 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질을 1:1 비율로 첨가한 0.5임을 확인하였다. 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 0.5 조성비에서 온도에 따른 변색 특성을 확인하였으며 5℃ 이하에서는 파란색, 9~11℃ 영역에서는 적색, 13℃ 이상에서는 탈색되어 미색이 되는 것을 확인했다. 또한 온도하강 및 상승 시 변색이 발생하는 온도에서는 히스테리시스가 생기는데 
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 잉크 도포량에 따른 실험을 도시한 도면이다.5 is a view showing an experiment according to the amount of ink applied to the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention.
상기 잉크층(112)의 변색이 육안 관측에 용이한 조건을 도출하기 위하여, 인쇄 후 도포된 잉크의 두께를 측정하였다.In order to derive a condition in which discoloration of the
상기 실크 스크린 인쇄에서 사용되는 인쇄 기판은, 미세한 홈으로 구성되어 있으며, 인쇄 도포량은 인쇄 직물의 단위 면적당 빈 홈 수(갯수/cm2)에 따라 결정된다.The printed substrate used in the silk screen printing is composed of fine grooves, and the printing coating amount is determined according to the number of empty grooves per unit area (number / cm 2 ) of the printed fabric.
실크 스크린 인쇄시 도포량을 조절하여 육안 관측에 용이한 조건을 도출하기 위하여, 인쇄판 종류를 달리하여 인쇄 후 도포된 잉크의 두께를 마이크로 메터로 측정하였으며, 도 5의 (a)에 도시하였다. 그래프에서 보듯이 도포량과 인쇄판의 홈 개수와는 선형적으로 반비례함을 할 수 있고, 도 5의 (b)에 도시되었듯이, 도포량, 즉 인쇄두께에 따른 변색 특성을 확인한 결과 20~25um의 도포 두께에서 육안 관측시 9℃ 이하에서는 청보라색을 띄다가 9℃~11℃ 온도대역에서 적색 발현 후 11℃ 이상에서 탈색이 되는 것이 상대적으로 뚜렷하게 관측되었다.In order to derive easy conditions for visual observation by adjusting the coating amount during silk screen printing, the thickness of the ink applied after printing by varying the type of printing plate was measured in micrometers, and is shown in FIG. 5 (a). As shown in the graph, the amount of coating and the number of grooves on the printing plate can be inversely linear, and as shown in FIG. 5 (b), as a result of confirming the discoloration characteristics according to the coating amount, that is, the printing thickness, the application of 20-25um When the thickness was observed with the naked eye, it was relatively clearly observed to have a blue-violet color below 9 ° C, and then to develop a red color in the temperature range of 9 ° C to 11 ° C, followed by decolorization at 11 ° C or higher.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 감온 변색 센서의 UV 노출 안정성 실험을 도시한 도면이다. 6 is a view showing a UV exposure stability experiment of the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention.
감온 변색 센서의 자외선 노출시 변색 발생 온도 변화와 색조의 변화를 확인하기 위하여, 57mJ 세기의 자외선(
a는 10초를 조사시킨 후의 변색과정을 측정한 결과이며, b는 20초, c는 30초이다.a is the result of measuring the discoloration process after irradiating 10 seconds, b is 20 seconds, and c is 30 seconds.
측정결과 변색 온도와 색조의 변화가 발생하지 않음이 확인되었으며. 이는 감온 변색 물질을 이용한 스티커가 농업 현장에서 부착 가능하고 사용이 가능하다는 것을 알 수 있다.As a result of the measurement, it was confirmed that no change in discoloration temperature and color tone occurred. It can be seen that the sticker using the thermochromic material is attachable and usable in the agricultural field.
도 7은 수박과 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 온도 편차를 측정한 도면이다.7 is a view measuring the temperature deviation of the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention with a watermelon.
도 7에 도시된 바와 같이, 3℃ 냉장조건에서 1시간 간격 지속적으로 수박에 부착된 감온 변색 센서의 온도를 측정하였으며, 20℃ 이상, 15~10℃, 6℃ 이하 세온도 구역에서 감온 변색 센서의 센서층 부분과 수박표면의 온도 편차가 1℃미만으로 확인되어 청과물의 온도와 감온 변색 센서가 감지하는 온도의 편차가 작으므로, 소비자가 신뢰할 수 있는 것을 확인하였다.As shown in FIG. 7, the temperature of the thermochromic sensor attached to the watermelon was continuously measured for 1 hour at 3 ° C refrigeration conditions, and the thermochromic sensor in three temperature zones above 20 ° C, 15 ~ 10 ° C, and 6 ° C or less The temperature difference between the sensor layer portion and the surface of the watermelon was found to be less than 1 ° C, and the temperature difference between the fruits and vegetables and the temperature sensed by the thermochromic sensor was small, so it was confirmed that the consumer is reliable.
도 8은 저장 온도별 수박 식감평가 결과를 도시하는 그래프이다.8 is a graph showing the results of watermelon texture evaluation by storage temperature.
5점 척도(1: 매우나쁨, 2: 나쁨, 3: 보통, 4 좋음, 5: 매우좋음) 방식으로 아삭거림, 과즙, 단맛 기호도를 평가하였으며, 저온 보다는 8~10℃영역 평가에서 모두 우수한 관능 평가 결과가 나왔으며, 이는 특정 온도 대역에서 변색을 유발하는 본 발명의 감온 변색 센서가 실질적으로 과일에도 적용될 수 있음을 나타낸다.A 5-point scale (1: very bad, 2: bad, 3: moderate, 4 good, 5: very good) was used to evaluate the crispness, juice, and sweetness preferences. An evaluation result was obtained, indicating that the thermochromic sensor of the present invention that causes discoloration in a specific temperature band can be practically applied to fruits.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서의 변색 성능을 측정한 도면이다.9 is a view measuring the discoloration performance of the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention.
도 9에 도시된 바와 같이, 감온 변색 센서를 수박 표면에 부착한 후 3℃의 냉장 조건에서 12시간 이상 냉장 보관한 후, 상온(23℃)에 노출시켜 지속적으로 온도에 따른 변색 과정을 실시간으로 측정하였다. 9℃ 이하에서는 청보라색, 9~11℃에서는 적색, 13℃이상에서는 미색으로 탈색되는 현상이 관찰되었으며, 이는 현재 감온 변색 센서가 수박의 최적 식감을 표시해 센서로 응용 가능함을 보여준다고 판단되며, 상온 노출 시 적색 유지시간은 30~35분 정도로 나타났다. 따라서 적색 유지시간이 너무 짧거나 길 경우 감온 변색 센서의 응용에 어려움이 발생하나, 적절한 유지시간을 나타내고 있어 본 발명의 일실시예에 따른 감온 변색 센서는 상용화에 있어 용이할 수 있다. As shown in FIG. 9, after attaching the thermochromic sensor to the surface of the watermelon, after refrigerating for more than 12 hours in a refrigerated condition of 3 ° C., exposed to room temperature (23 ° C.) to continuously process the color change according to temperature in real time. It was measured. The phenomenon of discoloration to blue-violet below 9 ℃, red at 9 ~ 11 ℃, and off-white above 13 ℃ was observed, and it is judged that the thermochromic sensor shows the optimal texture of watermelon and shows that it can be applied as a sensor. The red holding time was about 30 ~ 35 minutes. Therefore, if the red holding time is too short or long, difficulty occurs in the application of the thermochromic sensor, but since it shows an appropriate holding time, the thermochromic sensor according to an embodiment of the present invention may be easy to commercialize.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those skilled in the art will appreciate the spirit of the present invention as set forth in the claims below. And it will be understood that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the technical scope.
110: 센서층 112: 잉크층
114: 인쇄지 120: 접착층110: sensor layer 112: ink layer
114: printing paper 120: adhesive layer
Claims (10)
설정된 단계별로 색이 변하는 검출부를 포함하는 센서층; 및.
상기 센서층의 하부에 형성되어, 상기 감온 변색 센서를 접착시키는 접착층을 포함하고,
상기 센서층은 적어도 둘 이상의 감온 변색 물질들 및 인쇄용 바인더를 포함하는 잉크층; 및 상기 잉크층이 인쇄되는 인쇄층을 포함하고,
상기 감온 변색 물질들은 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질로 구성되고,
상기 제1 감온변색물질은 10℃ 이하에서 청색인 물질이고,
상기 제2 감온변색물질은 12℃ 이하에서 적색인 물질이고,
상기 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질의 혼합 비율은 1:1(wt/wt)이고,
상기 잉크층은 3~5℃에서 청보라색을 나타내고, 5~9℃에서 보라색을 나타내고, 9~11℃일 때 붉은색을 나타내고, 11℃ 이상일 때 미색을 나타내며,
수박에 사용되는 것인,
것을 특징으로 하는 감온 변색 센서.
The thermochromic sensor, which changes color step by step,
A sensor layer including a detection unit that changes color in a set step; And.
It is formed on the lower portion of the sensor layer, and includes an adhesive layer for adhering the thermochromic sensor,
The sensor layer includes an ink layer including at least two thermochromic materials and a binder for printing; And a printing layer on which the ink layer is printed,
The thermochromic materials are composed of a first thermochromic material and a second thermochromic material,
The first thermochromic material is a blue material at 10 ° C or lower,
The second thermochromic material is a material that is red at 12 ° C or lower,
The mixing ratio of the first thermochromic material and the second thermochromic material is 1: 1 (wt / wt),
The ink layer exhibits a blue-violet color at 3 to 5 ° C, a purple color at 5 to 9 ° C, a red color at 9 to 11 ° C, and an off-white at 11 ° C or higher,
Used for watermelon,
Thermochromic sensor, characterized in that.
상기 잉크층은 상기 잉크층은 20~25um 두께로 인쇄된 것인,
감온 변색 센서.According to claim 1,
The ink layer is that the ink layer is printed to a thickness of 20 ~ 25um,
Thermochromic sensor.
상기 잉크층에 인쇄되는 잉크에 포함되는 상기 감온 변색 물질들의 총 질량은 20~25wt% 인 것을 특징으로 하는 감온 변색 센서. According to claim 1,
A thermochromic sensor, characterized in that the total mass of the thermochromic materials contained in the ink printed on the ink layer is 20-25 wt%.
상기 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질은, 바인더 100g 중 각각 15g씩 포함되는 것을 특징으로 하는 감온 변색 센서.According to claim 1,
The first thermochromic material and the second thermochromic material, the thermochromic sensor, characterized in that 15g each of the binder 100g.
상기 인쇄용 잉크를 인쇄지에 인쇄하여 잉크층을 형성하는 단계; 및
상기 인쇄지를 건조시키는 단계를 포함하고,
상기 제1 감온변색물질은 10℃ 이하에서 청색인 물질이고,
상기 제2 감온변색물질은 12℃ 이하에서 적색인 물질이고,
상기 제1 감온변색물질 및 제2 감온변색물질의 혼합 비율은 1:1(wt/wt)이고,
상기 잉크층은 3~5℃에서 청보라색을 나타내고, 5~9℃에서 보라색을 나타내고, 9~11℃일 때 붉은색을 나타내고, 11℃ 이상일 때 미색을 나타내는,
감온 변색 센서 제조방법.Preparing a printing ink by adding a red first thermochromic material and a blue second thermochromic material to a printing binder;
Forming an ink layer by printing the printing ink on a printing paper; And
And drying the printing paper.
The first thermochromic material is a blue material at 10 ° C or lower,
The second thermochromic material is a material that is red at 12 ° C or lower,
The mixing ratio of the first thermochromic material and the second thermochromic material is 1: 1 (wt / wt),
The ink layer shows a blue-violet color at 3 to 5 ° C, a purple color at 5 to 9 ° C, a red color at 9 to 11 ° C, and an off-white at 11 ° C or higher,
Method for manufacturing a thermochromic sensor.
상기 인쇄용 잉크에 포함되는 혼합된 상기 감온 변색 물질의 총 질량은 20~25wt% 인 것을 특징으로 하는 감온 변색 센서 제조방법. The method of claim 8,
Method for manufacturing a thermochromic sensor, characterized in that the total mass of the mixed thermochromic material contained in the printing ink is 20-25 wt%.
상기 잉크층은 상기 잉크층은 20~25um 두께로 인쇄된 것인,
감온 변색 센서 제조방법.
The method of claim 8,
The ink layer is that the ink layer is printed to a thickness of 20 ~ 25um,
Method for manufacturing a thermochromic sensor.
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|---|---|---|---|---|
| KR20220101536A (en) | 2021-01-11 | 2022-07-19 | 유하준 | Mixed pigments for temperature-responsive prints and temperature-responsive prints containing the same |
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2018
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