指示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種指示裝置，指示層的啟動部與基底層之間形成儲存室，指示單元設(shè)置在儲存室中。指示單元包括柔性多孔吸附體及吸附在柔性多孔吸附體內(nèi)的相變指示材料。激活時，只需通過按壓啟動部，從而擠壓柔性多孔吸附體，相變指示材料脫離柔性多孔吸附體，通過液相通道進入微孔夾心層中，從而指示溫度的變化，按壓激活所需的壓力較小，指示裝置的邊緣不容易發(fā)生破裂。
【專利說明】
指示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及指示設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種指示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]食品、飲料、血液、疫苗、肉類食物等易變質(zhì)產(chǎn)品需要在特定溫度環(huán)境下保存，若存儲環(huán)境溫度超過規(guī)定的上臨界溫度，則待檢物品將很快變質(zhì)，消費者在使用上述變質(zhì)待檢物品后，將給人體帶來損害，嚴重者甚至導(dǎo)致死亡。因此，有必要提供一種能夠?qū)Νh(huán)境溫度超過上臨界溫度的時間進行準(zhǔn)確記錄，以確定存儲待檢物品是否失效的指示裝置。
[0003]傳統(tǒng)的指示裝置，一般造制備時在儲液器內(nèi)密封存儲一定量的液體指示材料，并在儲液器與指示層之間的通道中設(shè)置密封開關(guān)以防止在未激活的時候指示材料往指示層中流動。然而，這種指示裝置需要在壓力的條件下將密封開關(guān)沖破才能激活，很容易因為按壓的壓力不合適而導(dǎo)致指示裝置的邊緣發(fā)生破裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種激活時邊緣不容易發(fā)生破裂的指示裝置。
[0005]—種指示裝置，包括:
[0006]指示層，所述指示層包括依次層疊的第一夾層、微孔夾心層和第二夾層，所述指示層上設(shè)有拱起的啟動部及圍繞所述啟動部的觀察部，所述啟動部具有可擠壓性；
[0007]基底層，用于承載所述指示層，所述第二夾層遠離所述微孔夾心層的表面靠近所述基底層，所述觀察部與所述基底層密封連接，拱起的所述啟動部與所述基底層之間形成儲存室；
[0008]指示單元，所述指示單元設(shè)置在所述儲存室，所述指示單元包括柔性多孔吸附體及吸附在所述柔性多孔吸附體內(nèi)的相變指示材料；
[0009]液相通道，所述液相通道一端與所述儲存室連通，所述液相通道的另一端與所述微孔夾心層連接。
[0010]在一個實施方式中，還包括支撐體，所述支撐體收容于所述儲存室內(nèi)，所述指示單元收容于所述支撐體內(nèi)。
[0011 ]在一個實施方式中，當(dāng)所述支撐體受壓時，所述支撐體能夠產(chǎn)生塑性變形。
[0012]在一個實施方式中，所述支撐體為空心半球狀，所述支撐體上設(shè)有導(dǎo)液孔。
[0013]在一個實施方式中，所述液相通道包括液相通道本體及與所述液相通道本體連通的切入通道，所述切入通道與所述微孔夾心層連接，所述第二夾層與所述基底層間隔形成所述液相通道本體，所述液相通道本體對應(yīng)的部分所述觀察部上的所述第二夾層與所述基底層未密封連接從而在所述第二夾層與所述基底層之間形成縫隙。
[0014]在一個實施方式中，所述觀察部為圓環(huán)形。
[0015]在一個實施方式中，所述微孔夾心層中設(shè)有貫穿所述微孔夾心層的第一切割槽和第二切割槽，所述第一切割槽呈圓弧狀，所述第一切割槽環(huán)繞所述啟動部設(shè)置，所述第一切割槽的兩端分列所述液相通道的兩側(cè)，所述第二切割槽的一端與所述第一切割槽連通，所述第二切割槽的另一端與所述觀察部的外邊界連接。
[0016]在一個實施方式中，所述柔性多孔吸附體為實心半球狀。
[0017]在一個實施方式中，所述相變指示材料選自選自水、乙醇、碳原子數(shù)大于4的烷烴、脂肪酸和脂肪酸酯中的至少一種。
[0018]在一個實施方式中，還包括保護層，所述保護層層疊在所述指示層上，所述保護層包括遮蓋層以及層疊在所述遮蓋層上的印刷保護層，所述遮蓋層覆蓋在所述指示層上，所述遮蓋層上設(shè)有指示窗口。
[0019]上述指示裝置，指示層的啟動部與基底層之間形成儲存室，指示單元設(shè)置在儲存室中。指示單元包括柔性多孔吸附體及吸附在柔性多孔吸附體內(nèi)的相變指示材料。當(dāng)溫度低于某預(yù)定溫度值時，相變指示材料表現(xiàn)為固相，當(dāng)溫度高于預(yù)定溫度值時，相變指示材料表現(xiàn)為液相。啟動部具有可擠壓性，激活時，只需通過按壓啟動部，從而擠壓柔性多孔吸附體，相變指示材料脫離柔性多孔吸附體，通過液相通道進入微孔夾心層中，從而指示溫度的變化。未激活狀態(tài)下，相變指示材料可吸附在柔性多孔吸附體中，可取消在液相通道中設(shè)置密封開關(guān)，按壓激活所需的壓力較小，指示裝置的邊緣不容易發(fā)生破裂。
【附圖說明】
[0020]圖1為一實施方式的指示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為如圖1所示的指示裝置激活后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為如圖1所示的指示裝置的柔性多孔吸附體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為如圖1所示的指示裝置的支撐體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為另一實施方式的指示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為如圖5所示的指示裝置另一個方向的示意圖；
[0026]圖7a為如圖5所示的指示裝置激活后的使用狀態(tài)示意圖；
[0027]圖7b為如圖5所示的指示裝置激活后的另一使用狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的【具體實施方式】的限制。
[0029]需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認為是與另一個元件“連接”或“連通”，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“上”、“下”、“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
[°03°]請參閱圖1，一實施方式的指示裝置10，包括基底層100、指示層200、指示單元300以及液相通道500。
[0031]指示層200包括依次層疊的第一夾層210、微孔夾心層220和第二夾層230，指示層200上設(shè)有拱起的啟動部201及圍繞啟動部201的觀察部203，啟動部201具有可擠壓性?；讓?00用于承載指示層200，第二夾層230遠離微孔夾心層220的表面靠近基底層100。觀察部203與基底層100密封連接，拱起的啟動部201與基底層100之間形成儲存室400。指示單元300設(shè)置在儲存室400中，指示單元300包括柔性多孔吸附體310及吸附在柔性多孔吸附體310內(nèi)的相變指示材料320。液相通道500—端與儲存室400連通，液相通道500的另一端與微孔夾心層220連接。
[0032]當(dāng)溫度低于某預(yù)定溫度值時，相變指示材料320表現(xiàn)為固相，當(dāng)溫度高于預(yù)定溫度值時，相變指示材料320表現(xiàn)為液相。指示裝置10激活后的示意圖請參閱圖2。啟動部201具有可擠壓性，激活時，只需通過按壓啟動部201，從而擠壓柔性多孔吸附體310，相變指示材料320脫離柔性多孔吸附體310，通過液相通道500進入微孔夾心層220中，從而指示溫度的變化。未激活狀態(tài)下，相變指示材料320可吸附在柔性多孔吸附體310中，可取消在液相通道500中設(shè)置密封開關(guān)，按壓激活所需的壓力較小，指示裝置10的邊緣不容易發(fā)生破裂。
[0033]另外，在制備該指示裝置10時，可先將液相的相變指示材料320吸附在柔性多孔吸附體310中，然后放置在儲存室400內(nèi)，通過柔性多孔吸附體310，使得液相的相變指示材料320失去流動性。從而解決在加注液體后因傳輸過程加速度過大導(dǎo)致液體溢出的問題。將指示裝置10牽引至固定位置熱封時，牽引的速度可適當(dāng)?shù)奶岣?，提高整體生產(chǎn)效率。
[0034]具體的，基底層100具有良好的導(dǎo)熱性和阻隔蒸汽性能，其可快速感應(yīng)外界環(huán)境溫度并將溫度傳導(dǎo)給指示裝置10的指示單元300?；讓?00的材料可以為聚合物等。
[0035]本實施方式中，基底層100包括依次層疊的第一基底夾層110、第一基底膠粘層120、基底夾心層130、第二基底膠粘層140、第二基底夾層150。當(dāng)然，在其它實施方式中，基底層100也可為一層結(jié)構(gòu)。
[0036]第一基底夾層110具有優(yōu)良的阻液和熱熔粘合性能，以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性能。由于第一基底夾層110需要與指示單元300直接接觸。指示單元300達到預(yù)定溫度后融化后的PH值非中性，因此，要求第一基底夾層110具有良好的阻液性能以防止液態(tài)的相變指示材料320透過第一基底夾層110，同時，第一基底夾層110還需要具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性能，以防止被相變指示材料320溶解或腐蝕。由于第一基底夾層110與指示層200中的第二夾層230通過熱熔無膠粘合在一起，因此，要求第一基底夾層110具有良好的熱熔粘合性能。第一基底夾層110的材料可以選自高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、熱封PP和熱封PET中的至少一種。本實施方式中，第一基底夾層110的材料為低密度聚乙烯(LDPE)。低密度聚乙烯(LDPE)具有良好的阻液、熱熔粘合性能。應(yīng)當(dāng)理解，其他具有阻液、熱熔粘合性能，以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性能的材料也可作為本發(fā)明的第一基底夾層110材料。
[0037]第一基底膠粘層120和第二基底膠粘層140具有良好的粘結(jié)性，第一基底膠粘層120和第二基底膠粘層140將相鄰的兩個層級結(jié)構(gòu)緊密的貼合在一起。第一基底粘膠層120的材料可以為丙烯酸樹脂、聚氨酯和環(huán)氧樹脂中的至少一種。第二基底粘膠層140的材料可以為丙烯酸樹脂、聚氨酯和環(huán)氧樹脂中的至少一種。
[0038]基底夾心層130具有良好的導(dǎo)熱性和阻隔蒸汽性能，其可快速感應(yīng)外界環(huán)境溫度并將溫度傳導(dǎo)給指示裝置10中的指示單元300。此外，基底夾心層130還可阻止相變材料揮發(fā)的蒸汽分子向外界滲透，避免指示裝置10因相變材料干燥導(dǎo)致失效?；讑A心層130的材料可以選自鋁箔、銅箔和鐵箔中的至少一種。應(yīng)當(dāng)理解，其他具有良好導(dǎo)熱和阻隔蒸汽滲透性能的材料也可作為本發(fā)明的基底夾心層130。
[0039]第二基底夾層150在外力和溫度作用下具有優(yōu)良的柔韌性。當(dāng)其受到熱封板的壓力和溫度時，可保護具有剛性的基底夾心層130在熱封時避免破裂。第二基底夾層150的材料可以選自聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)中的至少一種。本實施方式中，第二基底夾層150的材料為聚丙烯(PP)應(yīng)當(dāng)理解，其它具有良好韌性的材料都可作為第二基底夾層150的材料。
[0040]本實施方式中，指示層200包括依次層疊的第一夾層210、微孔夾心層220和第二夾層230。第二夾層230遠離微孔夾心層220的表面靠近基底層100。第一夾層210、微孔夾心層220和第二夾層230之間可通過熱熔無膠粘合。
[0041]優(yōu)選的，指示層200還包括阻蒸汽層。阻蒸汽層位于微孔夾心層220和第二夾層230之間。阻蒸汽層的材料可以為聚對苯二甲酸乙二酯阻蒸汽層、聚氯乙烯阻蒸汽層、聚乙烯阻蒸汽層和聚丙烯阻蒸汽層中的至少一種。通過增設(shè)一層阻蒸汽層，可防止相變材料發(fā)生蒸汽泄露，避免指示單元300干燥失效。
[0042]第一夾層210具有阻液、透明的特征。以阻止相變指示材料320從微孔夾心層220中滲出，并且由于第一夾層210透明，可透過第一夾層210看見相變指示材料320在微孔夾心層220中的移動距離以及微孔夾心層220的顏色變化等。第一夾層210的材料可以選自高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)中的至少一種。應(yīng)當(dāng)理解，其它具有阻液性能的透明材料也可作為本發(fā)明的第一夾層210的材料。
[0043]微孔夾心層220具有微孔的性質(zhì)。微孔夾心層220的材料可以是海綿或具有微孔的聚合物。
[0044]本實施方式中，微孔夾心層220包括聚合物材料和無機顆粒。聚合材料具有良好的柔韌性，具備拉伸成膜的特征，聚合材料可以為聚烯烴或縮合聚合物等。例如聚乙烯、聚丙烯和聚環(huán)氧乙烷等聚烯烴材料，或者聚碳酸酯、聚醚、聚酯、聚酰胺、聚甲醛等縮合聚合物材料。無機顆粒在聚合材料中起致孔劑的作用，無機顆粒料可選自二氧化娃、氧化招、二氧化鈦和碳酸鈣中的至少一種。生產(chǎn)過程中，可將無機顆粒均勻分散在聚合材料中并制成膜狀，可拉伸的聚合物材料和不可拉伸的無機顆粒在均勻拉力作用下形成內(nèi)部連貫的微孔，液體變指示材料320可通過微孔在微孔夾心層220中滲透。
[0045]第二夾層230可阻止儲存室400中的相變指示材料320滲入微孔夾心層220。此外，第二夾層230具有較強的阻蒸汽能力和良好的熱熔粘合性能。第二夾層230的材料可選自高密度聚乙烯(HDPE )、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、熱封PP和熱封PET中的至少一種。本實施方式中，第二夾層230的材料為高密度聚乙烯(HDPE)。高密度聚乙烯(HDPE)具有良好的阻液和阻蒸汽性能并且熔點較低。應(yīng)當(dāng)理解，其他具有良好阻液、熱熔粘合性能的材料也可作為本發(fā)明的第二夾層230材料。進一步的，還可通過適當(dāng)增加第二夾層230的厚度提尚阻蒸汽能力。
[0046]本實施方式中，指示單元300包括柔性多孔吸附體310及吸附在柔性多孔吸附體310內(nèi)的相變指示材料320。柔性多孔吸附體310的結(jié)構(gòu)請參閱圖3。柔性多孔吸附體310具體為具有一定的柔軟性，可擠壓產(chǎn)生變形的物質(zhì)。此外，柔性多孔吸附體310上具有微孔，可吸收相變指示材料320，并使液體相變指示材料320失去流動性。當(dāng)柔性多孔吸附體310受外力壓迫時易變形導(dǎo)致體積減小，從而釋放液體相變指示材料320。具體的，柔性多孔吸附體310的材料可以為海綿、棉花、棉類植物纖維、動物絨毛、毛料織物等。應(yīng)當(dāng)理解，其它可大量吸附液體材料的柔性物質(zhì)也可作為本發(fā)明的柔性吸附材料。
[0047]具體的，柔性多孔吸附體310為實心半球狀。指示單元300設(shè)置在儲存室400。一般儲存室400為半球狀的形狀，柔性多孔吸附體310的形狀與儲存室400相似，具體為柔性多孔吸附體310的體積略小于儲存室400的空腔體積。通過按壓啟動部201從而擠壓柔性多孔吸附體310，使柔性多孔吸附體310產(chǎn)生擠壓變形，將液體相變指示材料320釋放出來，從而通過液相通道500進入微孔夾心層220指示溫度的變化。
[0048]當(dāng)溫度低于某預(yù)定溫度值時，相變指示材料320表現(xiàn)為固體，當(dāng)溫度高于預(yù)定溫度值時，相變指示材料320表現(xiàn)為液體。相變指示材料320的材料表面能較低，能在狹小的液相通道500內(nèi)自由流動，在指示裝置10中起染色和溫度開關(guān)雙重作用。使用時，激活后的指示裝置10隨物品進入冷鏈環(huán)節(jié)，當(dāng)達到預(yù)定的溫度后，液體狀的相變指示材料320可在微孔夾心層220移動，根據(jù)液體狀的相變指示材料320移動的距離，從而得出物品處于異常溫度的累計時間，判斷產(chǎn)品是否變質(zhì)。
[0049]具體的，相變指示材料320選自選自水、乙醇、碳原子數(shù)大于4的烷烴、脂肪酸和脂肪酸酯中的至少一種。相變指示材料320可為具有特定凝固點的物質(zhì)，可以是一種純凈的物質(zhì)，如水、乙醇、碳原子數(shù)大于4的烷烴、脂肪酸、脂肪酸酯，也可以是幾種物質(zhì)的混合物，如鹽水、不同脂肪酸混合物、脂肪酸和烷烴的混合物等等。
[0050]在一個實施方式中，相變指示材料320為脂肪酸、脂肪酸酯或其混合物，脂肪酸或脂肪酸酯具有安全無毒、添加油溶染料后凝固溫度不發(fā)生變化的特征。應(yīng)當(dāng)理解，其他具有合適凝固點的物質(zhì)均可作為本發(fā)明的相變指示材料320。
[0051]制備指示裝置10的過程中，可先將相變指示材料320熔化形成液體狀，吸收在柔性多孔吸附體310中形成指示單元300，再通過熱封的方式將指示單元300密封在儲存室400中。當(dāng)溫度等于或低于相變指示材料320凝固點時，相變指示材料320凝固，均勻的分布在柔性多孔吸附體310中。
[0052]具體的，指示裝置10還包括支撐體350，支撐體350的結(jié)構(gòu)請參閱圖4，支撐體350收容于儲存室400內(nèi)，指示單元300收容于支撐體350內(nèi)。支撐體350對指示單元300有一個保護的作用，避免了因誤按導(dǎo)致指示裝置10激活。此外，支撐體350收容在儲存室400中，在按壓激活時，通過支撐體350的緩解作用，可避免儲存室400中的壓力驟變從而導(dǎo)致的邊緣破裂的問題。
[0053]具體的，當(dāng)支撐體350受壓時，支撐體350能夠產(chǎn)生塑性變形。塑性變形具體是指物質(zhì)在外力的作用下產(chǎn)生形變，當(dāng)施加的外力撤除或消失后該物體不能恢復(fù)原狀的一種物理現(xiàn)象。支撐體350能夠產(chǎn)生塑性變形，在按壓激活后，支撐體350仍然保持變形的狀態(tài)，可持續(xù)的擠壓柔性多孔吸附體310，使得液體相變指示材料320釋放。通過支撐體350可防止柔性多孔吸附體310恢復(fù)彈性，避免液體的相變指示材料320被倒吸。
[0054]具體的，支撐體為350空心半球狀，支撐體350上設(shè)有導(dǎo)液孔351。支撐體350的形狀與儲存室400相似，具體為支撐體350的外壁靠近儲存室400的內(nèi)壁，支撐體350的空腔體積略小于儲存室400的空腔體積。支撐體350上設(shè)有導(dǎo)液孔351，擠壓后液體相變指示材料320可通過導(dǎo)液孔351進入支撐體350的外壁與儲存室400之間的凹槽內(nèi)，有助于釋放按壓過程產(chǎn)生的壓力，降低儲存室400邊緣因壓力過大導(dǎo)致破裂的風(fēng)險。在使用過程中，液體相變指示材料320通過導(dǎo)液孔351從凹槽內(nèi)流出，進入液相通道500，避免凹槽內(nèi)殘留液體。
[0055]本實施方式中，液相通道500包括液相通道本體510及與液相通道本體510連通的切入通道520。切入通道520與微孔夾心層220連接，液相通道本體510設(shè)置在第二夾層230與基底層100之間，液相通道本體510對應(yīng)的第二夾層230與基底層100未密封連接，從而在第二夾層230與基底層100之間形成縫隙，形成液相通道本體510。
[0056]具體的，可通過激光雕刻的方式將切入通道520對應(yīng)的第二夾層230局部鏤空，使得切入通道520部分或全部貫穿微孔夾心層220?？赏ㄟ^模壓版鏤空的方法，在基底層100與指示層200之間形成連通儲存室400與切入通道520的縫隙，具體的，是在第二夾層230與第一基底夾層110之間形成縫隙。除液相通道本體510以及儲存室400對應(yīng)的區(qū)域外，其他部分的第二夾層230與第一基底夾層110通過熱熔密封貼合，使得儲存室400的密封性較好。
[0057]本實施方式中，指示裝置10還包括保護層600，保護層600層疊在指示層200上，保護層600包括遮蓋層610以及層疊在遮蓋層610上的印刷保護層620，遮蓋層610覆蓋在指示層200上，遮蓋層610上設(shè)有指示窗口 613。遮蓋層610附著于第一夾層210遠離微孔夾心層220的一側(cè)。遮蓋層610可進一步分為遮蓋部和圖文部。遮蓋部用于遮蓋微孔夾心層220非必要區(qū)域的顏色，避免微孔夾心層220固有顏色或顏色變化對圖文部造成干擾。圖文部用于承載必要的圖文信息。遮蓋層610上做局部鏤空形成指示窗口 613，用于觀察微孔夾心層220的變色情況。
[0058]印刷保護層620用于保護位于指示層200上的遮蓋層610。印刷保護層620具有透明性和柔韌性，印刷保護層620可隨指示層200—起被深度擊凹，從而形成拱起的啟動部201。印刷保護層620的材料選自聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)中的至少一種。
[0059]具體的，指示層200的觀察部203為長條形，激活后，相變指示材料320通過液相通道500延長條形的觀察部203滲透。
[0060]在另一實施方式中，請參閱圖5和圖6，觀察部203為圓環(huán)形。觀察部203環(huán)繞在啟動部201周圍，相變指示材料320通過液相通道500延圓環(huán)形的觀察部203流動，設(shè)置成圓環(huán)狀可以節(jié)省材料。
[0061 ]具體的，微孔夾心層220中設(shè)有貫穿微孔夾心層220的第一切割槽2031和第二切割槽2033，第一切割槽2031呈圓弧狀，第一切割槽2031環(huán)繞啟動部201設(shè)置，第一切割槽2031的兩端分列液相通道500的兩側(cè)，第二切割槽2033的一端與第一切割槽2031連通，第二切割槽2033的另一端與觀察部203的外邊界連接。通過設(shè)置第一切割槽2031和第二切割槽2033，可將觀察部203分為內(nèi)圈部2001和外圈部2003。內(nèi)圈部2001環(huán)繞啟動部201，內(nèi)圈部2001用于與基底層100貼合，從而形成一個密封的儲存室400。外圈部2003用于指示顏色變化。第一切割槽2031的兩端分列液相通道500的兩側(cè)，第一切割槽2031與液相通道500是不連通的，而第二切割槽2033的一端與第一切割槽2031連通，第二切割槽2033的另一端與觀察部203的外邊界連接。指示裝置10激活后，相變指示材料320只能在觀察部203的外圈部2003進行圓周擴散。這樣設(shè)計的有益效果是，將儲存室400邊緣的熱封區(qū)域作為觀察部203，可縮短設(shè)置指示窗口613的所需材料長度，材料利用充分，可節(jié)約60%左右的材料。具體的，指示窗口613也呈圓環(huán)形等。進一步的，指示窗口613包括多個間隔設(shè)置的指示孔603，多個指示孔603位于同一圓周上均勻分布。通過多個指示孔603可方便的看出微孔夾心層220中的顏色變化。
[0062]本實施例中，在部分液相通道本體510上激光雕刻形成高溫相變材料設(shè)置區(qū)530，高溫相變材料設(shè)置區(qū)530貫穿第二夾層230及微孔夾心層220，高溫相變材料設(shè)置區(qū)530內(nèi)設(shè)置高溫相變材料，例如石蠟，高溫相變材料在熱封過程中受熱熔化，被邊緣的微孔夾心層220吸收形成污染區(qū)540，污染區(qū)540與第一切割槽2031形成閉環(huán)，可進一步阻止液體相變指示材料320在內(nèi)圈部2001滲透。應(yīng)當(dāng)理解，高溫相變材料設(shè)置區(qū)530以及污染區(qū)540并非必要的，在其它實施例中可略去。
[0063]請參閱圖7a和圖7b，指示裝置10激活后，指示單元300在觀察部203的外圈部2003進行圓周擴散。圖7a表示指示單元300到達第一個指示孔603中，圖7b表示指示單元300到達第二個指示孔603中。通過多個指示孔603可方便的看出微孔夾心層220中的顏色變化。根據(jù)指示孔603距離液相通道的遠近，可以快速判斷液體狀的相變指示材料320移動的距離，從而得出物品處于異常溫度的累計時間，判斷產(chǎn)品是否變質(zhì)。
[0064]本實施方式中，指示裝置10還包括粘膠層700和剝離層800，粘膠層700層疊在基底層100遠離指示層200的表面上，剝離層800層疊在粘膠層700遠離基底層100的表面上。
[0065]具體的，粘膠層700可用于將指示裝置10附著在物體表面，剝離層800用于保護粘膠層700?？蛇x的剝離層800可以為涂布硅油的剝離紙，除去剝離層800后，粘膠層700在指示裝置10的表面，即可附著在物體表面。粘膠層700材料可以為壓敏膠、丙烯酸樹脂、聚氨酯和環(huán)氧樹脂中的至少一種。
[0066]上述指示裝置10，指示層200的啟動部201與基底層100之間形成儲存室100，指示單元300設(shè)置在儲存室400中。指示單元300包括柔性多孔吸附體310及吸附在柔性多孔吸附體310內(nèi)的相變指示材料320。啟動部201具有可擠壓性，激活時，只需通過按壓啟動部201，從而擠壓柔性多孔吸附體310，相變指示材料320脫離柔性多孔吸附體，通過液相通道500進入微孔夾心層220中，從而指示溫度的變化。通過柔性多孔吸附體310的吸附作用使液體相變指示材料320失去流動性，從而解決在加注液體后因傳輸過程加速度過大導(dǎo)致液體溢出的問題。此外，上述指示裝置10可取消在液相通道中設(shè)置密封開關(guān)，降低加工成本。一方面可避免了因按壓壓力不足導(dǎo)致激活不成功的問題，另一方面按壓激活所需的壓力較小，指示裝置的邊緣不容易發(fā)生破裂。
[0067]以下為具體的實施例。
[0068]實施例1
[0069]本實施例的指示裝置10的結(jié)構(gòu)示意圖可參照圖1。指示單元300包括柔性多孔吸附體310及吸附在柔性多孔吸附體310內(nèi)的相變指示材料320。相變指示材料320為凝固點為9°C的脂肪酸添加油溶性蘇丹紅，柔性多孔吸附體310的材料為海綿。第二夾層230與第一基底夾層110之間局部熱熔粘合，圖中第一基底夾層110與第二夾層230之間的陰影部分為無膠熱熔粘合部分，非陰影部分為未經(jīng)熱熔粘合部分。液相通道500包括液相通道本體510及與液相通道本體510連通的切入通道520。切入通道520與微孔夾心層220連接，液相通道本體510設(shè)置在第二夾層230與基底層100之間。指示單元300位于儲存室400內(nèi)，柔性多孔吸附體310的體積小于儲存室400的體積，可以避免激活時產(chǎn)品破裂失效。柔性多孔吸附體310飽和吸附液體相變指示材料320，由于柔性多孔吸附體310的吸附作用，液體相變指示材料320失去流動性，被固定在柔性多孔吸附體310內(nèi)部，從而無法進入液相通道本體510及切入通道520。因此，指示裝置10處于休眠狀態(tài)。將指示裝置置于略高于其凝固點(例如12°C)的溫控箱內(nèi)保存一段時間，使相變指示材料320的溫度接近凝固溫度，但相變指示材料320仍處于液態(tài)，吸附在柔性多孔吸附體310內(nèi)。如圖2所示，當(dāng)啟動部201受到外力壓迫時向內(nèi)發(fā)生不可逆的凹陷，位于儲存室400的柔性多孔吸附體310被壓縮變形，體積縮小，其吸附的液體相變指示材料320大部分被釋放，失去柔性多孔吸附體310束縛后，液體相變指示材料320相變材料恢復(fù)流動性，進入液相通道本體510及切入通道520，從而激活指示裝置10。此時，將去除剝離層800的指示裝置10以倒立方式(儲存室400朝上)附著在產(chǎn)品表面隨產(chǎn)品進入冷鏈，指示裝置10在冷鏈中快速降溫，相變指示材料320凝固成固體，失去流動性。當(dāng)冷鏈異常導(dǎo)致溫度高于預(yù)設(shè)臨界溫度時，相變指示材料320融化成液體，恢復(fù)流動性，開始對微孔夾心層220進行染色，當(dāng)冷鏈溫度恢復(fù)正常溫度時，相變指示材料320凝固成固體，染色中止。由于觀察區(qū)域的染色程度與染色時間成線性關(guān)系，因此，可通過指示窗口 613的時間標(biāo)尺及染色區(qū)域判斷產(chǎn)品處于異常溫度的累計時間，進而判斷產(chǎn)品是否變質(zhì)。
[0070]實施例2
[0071]本實施例的指示裝置10的結(jié)構(gòu)與實施例1相似。不同的是，相變指示材料320為凝固點為15度的脂肪酸添加油溶性蘇丹紅，柔性多孔吸附體310的材料為棉花。使用之前可將指示裝置置于略高于其凝固點(例如18°C)的溫控箱內(nèi)保存一段時間，使相變指示材料320的溫度接近凝固溫度，但相變指示材料320仍處于液態(tài)，吸附在柔性多孔吸附體310內(nèi)。其余與實施例1相同。
[0072]實施例3
[0073]本實施例的指示裝置10的結(jié)構(gòu)與實施例1相似。不同的是，相變指示材料320為凝固點為15度的脂肪酸添加油溶性蘇丹紅，柔性多孔吸附體310的材料為動物絨毛。使用之前可將指示裝置置于略高于其凝固點(例如18°C)的溫控箱內(nèi)保存一段時間，使相變指示材料320的溫度接近凝固溫度，但相變指示材料320仍處于液態(tài)，吸附在柔性多孔吸附體310內(nèi)。其余與實施例1相同。
[0074]實施例4
[0075]本實施例的指示裝置10的結(jié)構(gòu)與實施例1相似。不同的是，指示裝置10還包括支撐體350，支撐體350的結(jié)構(gòu)請參閱圖4，支撐體350收容于儲存室400內(nèi)，指示單元300收容于支撐體350內(nèi)。具體的，支撐體為350空心半球狀，支撐體350上設(shè)有導(dǎo)液孔351。當(dāng)支撐體350受壓時，支撐體350能夠產(chǎn)生塑性變形。一方面支撐體350對指示單元300有一個保護的作用，避免了因誤按導(dǎo)致指示裝置10激活。另一方面在按壓激活后，支撐體350仍然保持變形的狀態(tài)，可持續(xù)的擠壓柔性多孔吸附體310，使得液體相變指示材料320被釋放。通過支撐體350可防止柔性多孔吸附體310恢復(fù)彈性，避免液體的相變指示材料320被倒吸。
[0076]實施例5
[0077]本實施例的指示裝置10的結(jié)構(gòu)示意圖可參照圖5和圖6。其中，指示裝置10的觀察部203為圓環(huán)形。觀察部203環(huán)繞在啟動部201周圍，相變指示材料320通過液相通道500延圓環(huán)形的觀察部203流動。指示單元300包括柔性多孔吸附體310及吸附在柔性多孔吸附體310內(nèi)的相變指示材料320。本實施例中相變指示材料320為凝固點為9°C的脂肪酸添加油溶性蘇丹紅，柔性多孔吸附體310的材料為海綿。第二夾層230與第一基底夾層110之間局部熱熔粘合，圖中第一基底夾層110與第二夾層230之間的陰影部分為無膠熱熔粘合部分，非陰影部分為未經(jīng)熱熔粘合部分。微孔夾心層220中設(shè)有貫穿微孔夾心層220的第一切割槽2031和第二切割槽2033，第一切割槽2031呈圓弧狀，第一切割槽2031環(huán)繞啟動部201設(shè)置，第一切割槽2031的兩端分列液相通道500的兩側(cè)，第二切割槽2033的一端與第一切割槽2031連通，第二切割槽2033的另一端與觀察部203的外邊界連接。通過設(shè)置第一切割槽2031和第二切割槽2033，可將觀察部203分為內(nèi)圈部2001和外圈部2003。本實施例中，在部分液相通道本體510激光雕刻形成高溫相變材料設(shè)置區(qū)530，高溫相變材料設(shè)置區(qū)530貫穿第二夾層230及微孔夾心層220，高溫相變材料設(shè)置區(qū)530內(nèi)設(shè)置高溫相變材料，例如石蠟，高溫相變材料在熱封過程中受熱熔化，被邊緣的微孔夾心層220吸收形成污染區(qū)540，污染區(qū)540與第一切割槽2031形成閉環(huán)，可進一步阻止液體相變指示材料320在內(nèi)圈部2001滲透。應(yīng)當(dāng)理解，高溫相變材料設(shè)置區(qū)530以及污染區(qū)540并非必要的，在其它實施例中可略去。支撐體350以及指示單元300位于儲存室400內(nèi)，由于柔性多孔吸附體310的吸附作用，液體相變指示材料320失去流動性，被固定在柔性多孔吸附體310內(nèi)部，從而無法進入液相通道本體510及切入通道520。因此，指示裝置10處于休眠狀態(tài)。將指示裝置置于略高于其凝固點(例如12°C)的溫控箱內(nèi)保存一段時間，使相變指示材料320溫度接近凝固溫度，但相變指示材料320仍處于液態(tài)，吸附在柔性多孔吸附體310內(nèi)。當(dāng)啟動部201及支撐體350受到外力壓迫時向內(nèi)發(fā)生不可逆的凹陷，位于儲存室400的柔性多孔吸附體310被壓縮變形，體積縮小，其吸附的液體相變指示材料320大部分被釋放，失去柔性多孔吸附體310束縛后，液體相變指示材料320相變材料恢復(fù)流動性，進入液相通道本體510及切入通道520，從而激活指示裝置10。此時，將去除剝離層800的指示裝置10以倒立方式(儲存室400位于切入通道520上方)附著在產(chǎn)品表面隨產(chǎn)品進入冷鏈，指示裝置10在冷鏈中快速降溫，相變指示材料320凝固成固體，失去流動性。當(dāng)冷鏈異常導(dǎo)致溫度高于預(yù)設(shè)臨界溫度時，相變指示材料320融化成液體，恢復(fù)流動性，開始對微孔夾心層220進行染色，當(dāng)冷鏈溫度恢復(fù)正常溫度時，相變指示材料320凝固成固體，染色中止。由于觀察區(qū)域的染色程度與染色時間成線性關(guān)系，因此，可通過指示窗口613的時間標(biāo)尺及染色區(qū)域判斷產(chǎn)品處于異常溫度的累計時間，進而判斷產(chǎn)品是否變質(zhì)。
[0078]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種指示裝置，其特征在于，包括: 指示層，所述指示層包括依次層疊的第一夾層、微孔夾心層和第二夾層，所述指示層上設(shè)有拱起的啟動部及圍繞所述啟動部的觀察部，所述啟動部具有可擠壓性； 基底層，用于承載所述指示層，所述第二夾層遠離所述微孔夾心層的表面靠近所述基底層，所述觀察部與所述基底層密封連接，拱起的所述啟動部與所述基底層之間形成儲存室; 指示單元，所述指示單元設(shè)置在所述儲存室，所述指示單元包括柔性多孔吸附體及吸附在所述柔性多孔吸附體內(nèi)的相變指示材料； 液相通道，所述液相通道一端與所述儲存室連通，所述液相通道的另一端與所述微孔夾心層連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指示裝置，其特征在于，還包括支撐體，所述支撐體收容于所述儲存室內(nèi)，所述指示單元收容于所述支撐體內(nèi)。3.根據(jù)利要求2所述的指示裝置，其特征在于，當(dāng)所述支撐體受壓時，所述支撐體能夠產(chǎn)生塑性變形。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的指示裝置，其特征在于，所述支撐體為空心半球狀，所述支撐體上設(shè)有導(dǎo)液孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指示裝置，其特征在于，所述液相通道包括液相通道本體及與所述液相通道本體連通的切入通道，所述切入通道與所述微孔夾心層連接，所述第二夾層與所述基底層間隔形成所述液相通道本體，所述液相通道本體對應(yīng)的部分所述觀察部上的所述第二夾層與所述基底層未密封連接從而在所述第二夾層與所述基底層之間形成縫隙。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指示裝置，其特征在于，所述觀察部為圓環(huán)形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指示裝置，其特征在于，所述微孔夾心層中設(shè)有貫穿所述微孔夾心層的第一切割槽和第二切割槽，所述第一切割槽呈圓弧狀，所述第一切割槽環(huán)繞所述啟動部設(shè)置，所述第一切割槽的兩端分列所述液相通道的兩側(cè)，所述第二切割槽的一端與所述第一切割槽連通，所述第二切割槽的另一端與所述觀察部的外邊界連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指示裝置，其特征在于，所述柔性多孔吸附體為實心半球狀。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指示裝置，其特征在于，所述相變指示材料選自選自水、乙醇、碳原子數(shù)大于4的烷烴、脂肪酸和脂肪酸酯中的至少一種。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指示裝置，其特征在于，還包括保護層，所述保護層層疊在所述指示層上，所述保護層包括遮蓋層以及層疊在所述遮蓋層上的印刷保護層，所述遮蓋層覆蓋在所述指示層上，所述遮蓋層上設(shè)有指示窗口。
【文檔編號】G01K11/12GK106052899SQ201610505939
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】劉永生, 郭欣, 劉文恒, 覃玲, 尚要俊
【申請人】深圳九星印刷包裝集團有限公司