CN106093102B - 指示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种指示装置，在指示层的指示部上设置包括依次相连通的阻隔区通道、缓冲区通道和起始染色区通道的液相通道。阻隔区通道中设有第二相变材料单元，需要激活指示装置时，仅需通过烘烤等加热方式将第二相变材料单元熔化，从而被缓冲区通道的内壁上的微孔吸收，从而打开液相通道。激这种指示装置无需通过按压激活，激活比较简单并可实现批量激活的指示装置。并且阻隔区通道的内壁光滑，液态的第二相变材料单元不会被阻隔区通道周围的材料吸收，当第二相变材料单元凝固后即可密封阻隔区通道，指示装置的密封性较好。

Description

指示装置

技术领域

本发明涉及指示设备技术领域，尤其涉及一种指示装置。

背景技术

食品、饮料、血液、疫苗、肉类食物等易变质产品需要在特定温度环境下保存，若存储环境温度超过规定的上临界温度，则待检物品将很快变质，消费者在使用上述变质待检物品后，将给人体带来损害，严重者甚至导致死亡。因此，有必要提供一种能够对环境温度超过上临界温度的时间进行准确记录，以确定存储待检物品是否失效的指示装置。

传统的指示装置，一般是采用贴合的方式密封，使用时需要通过按压的方式启动激活。然而，这种按压激活的方式存在误压激活的风险，且当按压压力过小时，可能无法激活指示装置，当按压压力过大时，指示装置有从边缘破裂导致装置损坏的风险。并且指示装置需逐一按压激活，当指示装置数量庞大时，按压工作量巨大。即传统的指示装置激活比较困难，难以实现批量激活。而通过加热熔化的方式来批量激活的指示装置，一般需要将阻隔材料设置在狭小的通道内以封闭储存室中的指示材料，制作指示装置的过程中，阻隔材料容易被周围的材料吸收，指示装置的密封性较差。

发明内容

基于此，有必要提供一种密封性较好的指示装置。

一种指示装置，包括基底层、指示层、第一相变材料单元及第二相变材料单元；

所述指示层设置在所述基底层上，所述指示层上设有拱起部及围绕所述拱起部的指示部，所述指示部与所述基底层贴合，所述拱起部与所述基底层之间间隔形成相变材料储存室，所述第一相变材料单元设置在所述相变材料储存室中；

所述指示层包括依次层叠的第一指示夹层、微孔夹心层和第二指示夹层，所述第二指示夹层远离所述微孔夹心层的表面靠近所述基底层，所述指示层的指示部上设有液相通道，所述液相通道包括依次相连通的阻隔区通道、缓冲区通道和起始染色区通道，所述阻隔区通道与所述相变材料储存室连通，所述起始染色区通道与所述微孔夹心层连接，所述阻隔区通道的内壁光滑，所述阻隔区通道中设有所述第二相变材料单元，所述第二相变材料单元用于阻塞所述液相通道，所述缓冲区通道及所述起始染色区通道的内壁上设有微孔。

在一个实施方式中，所述阻隔区通道设置在所述第二指示夹层与所述基底层之间，所述阻隔区通道对应的所述第二指示夹层向所述第一指示夹层方向凹陷，所述第二指示夹层与所述基底层间隔形成所述阻隔区通道。

在一个实施方式中，所述缓冲区通道设置在所述微孔夹心层中，所述缓冲区通道对应的所述第二指示夹层局部镂空，所述起始染色区通道设置在所述微孔夹心层中，所述起始染色区通道对应的所述第二指示夹层局部镂空。

在一个实施方式中，所述指示部为圆环形。

在一个实施方式中，所述指示部上设有第一切割槽和第二切割槽，所述第一切割槽贯穿所述微孔夹心层，所述第二切割槽贯穿所述微孔夹心层，所述第一切割槽呈圆弧状，所述第一切割槽环绕所述拱起部设置，所述第一切割槽的两端分列所述液相通道的两侧，所述第二切割槽的一端与所述第一切割槽连通，所述第二切割槽的另一端与所述指示部的外边界连接。

在一个实施方式中，所述第二相变材料单元的材料选自石蜡、花生酸、豆蔻酸和硬脂酸中的至少一种。

在一个实施方式中，所述液相通道为T字形通道，所述阻隔区通道及所述缓冲区通道连通作为所述T字形通道的底部，所述起始染色区通道为所述T字形通道的顶部。

在一个实施方式中，所述缓冲区通道包括临时存储区通道及导流区通道，所述临时存储区通道及所述导流区通道均与所述阻隔区通道连通，且所述临时存储区通道与所述阻隔区通道的之间的夹角大于所述导流区通道与所述阻隔区通道的之间的夹角，所述导流区通道与所述起始染色区通道连通。

在一个实施方式中，所述导流区通道包括相互连通的第一导流区通道及第二导流区通道，所述第一导流区通道的一端与所述阻隔区通道连通，且所述临时存储区通道与所述阻隔区通道的之间的夹角大于所述第一导流区通道与所述阻隔区通道的之间的夹角，所述第一导流区通道的另一端与所述第二导流区通道连通，所述第二导流区通道一端与所述第一导流区通道连通，所述第二导流区通道连通的另一端与所述起始染色区通道连通。

在一个实施方式中，还包括保护层，所述保护层层叠在所述指示层上，所述保护层包括遮盖层以及层叠在所述遮盖层上的印刷保护层，所述遮盖层覆盖在所述指示层上，所述遮盖层上设有指示窗口，所述指示窗口包括多个间隔设置的指示孔。

上述指示装置，通过在指示层的指示部上设置包括依次相连通的阻隔区通道、缓冲区通道和起始染色区通道的液相通道，阻隔区通道与相变材料储存室连通，起始染色区通道与微孔夹心层连接。在阻隔区通道中设有第二相变材料单元，当温度低于某预定温度值时，第二相变材料单元表现为固体，当温度高于预定温度值时，第二相变材料单元表现为液体。未激活时，固体状的第二相变材料单元将液相通道阻塞。需要激活指示装置时，仅需通过烘烤等加热方式将第二相变材料单元熔化，融化后的第二相变材料单元流入缓冲区通道中，被缓冲区通道的内壁上的微孔吸收，从而打开液相通道。激活后储存室中的第一相变材料在到达一定温度后，可从液相通道流入指示层中，根据第一相变材料的移动距离指示待检物品是否失效。这种指示装置无需通过按压激活，激活比较简单并可实现批量激活的指示装置。并且设置第二相变材料单元的阻隔区通道的内壁光滑，液态的第二相变材料单元不会被阻隔区通道周围的材料吸收，在制作的过程中，可以很方便的控制第二相变材料单元的材料用量，当第二相变材料单元凝固后即可密封阻隔区通道，指示装置的密封性较好。

附图说明

图1为一实施方式的指示装置的结构示意图；

图2a为如图1所示的指示装置的部分结构示意图；

图2b为如图1所示的指示装置的部分结构示意图；

图2c为如图1所示的指示装置的部分结构示意图；

图2d为如图1所示的指示装置的部分结构示意图；

图2e为如图1所示的指示装置的部分结构示意图；

图3为如图1所示的指示装置未激活时的示意图；

图4为如图1所示的指示装置的激活后的示意图；

图5为另一实施方式的指示装置的未激活时的示意图；

图6为如图5所示的指示装置的激活后的示意图；

图7为再一实施方式的指示装置的结构示意图；

图8为如图7所示指示装置未激活时的示意图；

图9为如图7所示的指示装置的激活后的示意图；

图10a为如图7所示的指示装置激活后的使用状态示意图；

图10b为如图7所示的指示装置激活后的另一使用状态示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”或“连通”，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，一种指示装置10，包括基底层100、指示层200、第一相变材料单元300及第二相变材料单元400。

指示层200设置在基底层100上，指示层200上设有拱起部201和围绕拱起部201的指示部203。指示部203与基底层100贴合。拱起部201与基底层100之间形成相变材料储存室205。第一相变材料单元300设置在相变材料储存室205中。

指示层200包括依次层叠的第一指示夹层210、微孔夹心层220和第二指示夹层230。第二指示夹层230远离微孔夹心层220的表面靠近基底层100。指示层200的指示部203上设有液相通道500，液相通道500包括依次相连通的阻隔区通道510、缓冲区通道520和起始染色区通道530。阻隔区通道510与相变材料储存室205连通，起始染色区通道530与微孔夹心层220连接。阻隔区通道510的内壁光滑，阻隔区通道510中设有第二相变材料单元400，第二相变材料单元400用于阻塞液相通道500，缓冲区通道520及起始染色区通道530的内壁上设有微孔。

具体的，当温度低于预定温度值时，相变材料单元表现为固体，当温度高于预定温度值时，相变材料单元表现为液体。本申请中的第一相变材料单元300和第二相变材料单元400可以具有相同的熔点也可以具有不同的熔点。

具体的，一实施方式的指示装置10的制备过程如图2a～图2e所示。指示层200包括依次层叠的第一指示夹层210、微孔夹心层220和第二指示夹层230。先在第二指示夹层230上模压形成阻隔区通道510，得到的结构如图2a所示。然后通过激光雕刻的方式形成缓冲区通道520和起始染色区通道530，其中缓冲区通道520对应的第二指示夹层230局部镂空，缓冲区通道520部分或全部贯穿微孔夹心层220。起始染色区通道530对应的第二指示夹层230局部镂空，起始染色区通道530部分或全部贯穿微孔夹心层220，得到的结构的如图2b所示。在阻隔区通道510中填充第二相变材料单元400，得到的结构如图2c所示。在阻隔区通道510附近压凹形成相变材料储存室205，然后将第一相变材料单元300放置在相变材料储存室205中，得到的结构如图2d所示。之后在第二指示夹层230上热熔贴合基底层100，制得指示装置10，结构如图2e所示。

未激活时，第二相变材料单元400将液相通道500阻塞。需要激活指示装置10时，仅需通过烘烤等加热方式将第二相变材料单元400熔化，融化后的第二相变材料单元400流入缓冲区通道520中，被缓冲区通道520的内壁上的微孔吸收，从而打开液相通道500。这种指示装置10无需通过按压激活，激活比较简单。并且由于多个指示装置10中的第二相变材料单元400的熔点相同，因此可以同时加热多个指示装置10，实现批量激活。并且设置第二相变材料单元400的阻隔区通道510的内壁光滑，液态的第二相变材料单元400不会被阻隔区通道510周围的材料吸收，在制作的过程中，可以很方便的控制第二相变材料单元400的材料用量，当第二相变材料单元400凝固后即可密封阻隔区通道510，指示装置10的密封性较好。

具体的，基底层100具有良好的导热性和阻隔蒸汽性能，其可快速感应外界环境温度并将温度传导给指示装置10的第一相变材料单元300。基底层100的材料可以为聚合物等。

本实施方式中基底层100包括依次层叠的第一基底夹层110、第一基底胶粘层120、基底夹心层130、第二基底胶粘层140、第二基底夹层150。

第一基底夹层110具有优良的阻液和热熔粘合性能，以及良好的化学稳定性能。由于第一基底夹层110需要与第一相变材料单元300直接接触。第一相变材料单元300达到预定温度后融化呈PH值非中性，因此，要求第一基底夹层110具有良好的阻液性能以防止液态的第一相变材料透过第一基底夹层110，同时，第一基底夹层110还需要具有良好的化学稳定性能，以防止被相变材料溶解或腐蚀。由于第一基底夹层110与指示层200中的第二指示夹层230通过热熔无胶粘合在一起，因此，要求第一基底夹层110具有良好的热熔粘合性能。第一基底夹层110的材料可以选自高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)中的至少一种。本实施方式中，第一基底夹层110的材料为低密度聚乙烯(LDPE)。低密度聚乙烯(LDPE)具有良好的阻液、热熔粘合性能。应当理解，其他具有阻液、热熔粘合性能，以及良好的化学稳定性能的材料也可作为本发明的第一基底夹层110材料。

第一基底胶粘层120和第二基底胶粘层140具有良好的粘结性，第一基底胶粘层120和第二基底胶粘层140将相邻的两个层级结构紧密的贴合在一起。第一基底粘胶层120的材料可以为丙烯酸树脂、聚氨酯和环氧树脂中的至少一种。第二基底粘胶层140的材料可以为丙烯酸树脂、聚氨酯和环氧树脂中的至少一种。

基底夹心层130具有良好的导热性和阻隔蒸汽性能，其可快速感应外界环境温度并将温度传导给指示装置10中的第一相变材料单元300。此外，基底夹心层130还可阻止相变材料挥发的蒸汽分子向外界渗透，避免指示装置10因相变材料干燥导致失效。基底夹心层130的材料可以选自铝箔、铜箔和铁箔中的至少一种。应当理解，其他具有良好导热和阻隔蒸汽渗透性能的材料也可作为本发明的基底夹心层130。

第二基底夹层150在外力和温度作用下具有优良的柔韧性。当其受到热封板的压力和温度时，可保护具有刚性的基底夹心层130在热封时避免破裂。第二基底夹层150的材料可以选自聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)中的至少一种。本实施方式中，第二基底夹层150的材料为聚丙烯(PP)应当理解，其它具有良好韧性的材料都可作为第二基底夹层150的材料。

本实施方式中，指示装置10还包括粘胶层600和剥离层700，粘胶层600层叠在基底层100远离指示层200的表面上，剥离层700层叠在粘胶层600远离基底层100的表面上。

具体的，粘胶层600可用于将指示装置10附着在物体表面，剥离层700用于保护粘胶层700。可选的剥离层700可以为涂布硅油的剥离纸，除去剥离层700后，粘胶层600在指示装置10的表面，即可附着在物体表面。粘胶层600材料可以为压敏胶、丙烯酸树脂、聚氨酯和环氧树脂中的至少一种。

本实施方式中，指示层200包括依次层叠的第一指示夹层210、微孔夹心层220和第二指示夹层230。第二指示夹层230远离微孔夹心层220的表面靠近基底层100。第一指示夹层210、微孔夹心层220和第二指示夹层230之间可通过热熔无胶粘合。

优选的，指示层200还包括阻蒸汽层。阻蒸汽层位于微孔夹心层220和第二指示夹层230之间。阻蒸汽层的材料可以为聚对苯二甲酸乙二酯阻蒸汽层、聚氯乙烯阻蒸汽层、聚乙烯阻蒸汽层和聚丙烯阻蒸汽层中的至少一种。通过增设一层阻蒸汽层，可防止相变材料发生蒸汽泄露，避免第一相变材料单元300干燥失效。

第一指示夹层210具有阻液、透明的特征。以阻止液体相变材料从夹心层中渗出，对保护层造成负面影响，并且由于第一指示夹层210透明，可透过第一指示夹层210看见微孔夹心层220中的颜色。

第一指示夹层210的材料可以选自高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)中的至少一种。应当理解，其它具有阻液性能的透明材料也可作为本发明的第一指示夹层210的材料。

微孔夹心层220具有微孔的性质。微孔夹心层220的材料可以是海绵或具有微孔的聚合物。

本实施方式中，微孔夹心层220包括聚合物材料和无机颗粒。聚合材料具有良好的柔韧性，具备拉伸成膜的特征，聚合材料可以为聚烯烃或缩合聚合物等。例如聚乙烯、聚丙烯和聚环氧乙烷等聚烯烃材料，或者聚碳酸酯、聚醚、聚酯、聚酰胺、聚甲醛等缩合聚合物材料。无机颗粒在聚合材料中起致孔剂的作用，无机颗粒料可选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和碳酸钙中的至少一种。生产过程中，可将无机颗粒均匀分散在聚合材料中并制成膜状，可拉伸的聚合物材料和不可拉伸的无机颗粒在均匀拉力作用下形成内部连贯的微孔，液体可通过微孔在微孔夹心层220中渗透。

第二指示夹层230可阻止液体储存室中的液态相变材料渗入微孔夹心层220。并且第二指示夹层230具有较强的阻蒸汽能力和良好的热熔粘合性能。第二指示夹层230的材料可选自高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)中的至少一种。本实施方式中，第二指示夹层230的材料为高密度聚乙烯(HDPE)，高密度聚乙烯(HDPE)具有良好的阻液和阻蒸汽性能并且熔点较低。应当理解，其他具有良好阻液、热熔粘合性能的材料也可作为本发明的第二指示夹层230材料。进一步的，还可通过适当增加第二指示夹层230的厚度提高阻蒸汽能力。

具体的，指示层200的指示部203上设有液相通道500，液相通道500包括依次相连通的阻隔区通道510、缓冲区通道520和起始染色区通道530。阻隔区通道510的内壁光滑，缓冲区通道520及起始染色区通道530的内壁上设有微孔。指示装置10激活后，液态的第一相变材料300可通过液相通道500进入指示材料夹心层220，开始染色计时。

具体的，阻隔区通道510设置在第二指示夹层230与基底层100之间，阻隔区通道510对应的第二指示夹层230向第一指示夹层210方向凹陷，第二指示夹层230与基底层100间隔形成阻隔区通道510。例如可通过模压板将位于阻隔区通道510部分的第二指示夹层230向第一指示夹层210方向挤压，指示层200被压缩，从而形成凹槽，与基底层100结合后即可形成阻隔区通道510。具体而言，是在第二指示夹层230与第一基底夹层110之间间隔形成阻隔区通道510。通过第二指示夹层230向第一指示夹层210方向凹陷的方式形成阻隔区通道510，一方面，相当于阻隔区通道510的内壁由第二指示夹层230以及第一基底夹层110组成，阻隔区通道510的内壁光滑，液态的第二相变材料单元400不会被阻隔区通道510周围的材料吸收。另一方面，不需要另外增加材料来保证阻隔区通道510的内壁光滑，节省材料，制作过程简单。

可以理解，在其它实施方式中，也可以通过其它的方式使得阻隔区通道510的内壁光滑，例如可以通过激光雕刻的方式在指示层200中形成凹槽，然后在凹槽中层叠一层光滑的材料。

具体的，缓冲区通道510设置在微孔夹心层220中，缓冲区通道510对应的第二指示夹层230局部镂空。起始染色区通道530设置在微孔夹心层220中，起始染色区通道530对应的第二指示夹层230局部镂空。具体的，可通过激光雕刻的方式在微孔夹心层220形成缓冲区通道510及起始染色区通道530。在微孔夹心层220及起始染色区通道530中设置缓冲区通道510中，缓冲区通道510及起始染色区通道530的内壁均由微孔夹心层220以及第二指示夹层230组成，内壁上具有微孔性质。

阻隔区通道510与相变材料储存室205连通，阻隔区通道510中设有第二相变材料单元400。第二相变材料单元400在固体状态下与第一相变材料单元300不相溶，从而阻隔第一相变材料单元300进入液相通道500的缓冲区通道520及起始染色区通道530，此时，指示装置10处于休眠状态。当指示装置10的温度高于第二相变材料单元400的凝固点时，第二相变材料单元400呈液态。将指示装置10竖立，相变材料储存室205在上，液相通道500在下，在重力作用第二相变材料单元400流向缓冲区通道520中，并被缓冲区通道520内壁上的微孔材料吸收，阻隔区通道510处于打开状态，从而激活指示装置10。

缓冲区通道520一端与阻隔区通道510连通，另一端与起始染色区通道530连通，缓冲区通道520可保护起始染色区通道530使其免遭第二相变材料单元400的污染，确保起始染色区通道530处于第二相变材料单元400污染区之外，增加指示装置的灵敏性和精确性。当指示装置10温度高于第二相变材料单元400的凝固点时，位于阻隔区通道510中的第二相变材料单元400熔化，其在自身重力及液体状第一相变材料单元300的重力作用下，流向缓冲区通道520，并被缓冲区通道520的微孔材料吸收。当温度下降后，第二相变材料单元400凝固在缓冲区通道520周边的微孔材料内，导致微孔被堵。而由于阻隔区通道510中填充的第二相变材料单元400材料较少，因此，只有部分靠近阻隔区通道510的微孔材料会被污染，但临近起始染色区通道530的微孔材料，不会被第二相变材料单元400污染，确保起始染色区通道530的微孔可均匀渗透第一相变材料单元300。同时，当温度下降后，液体状的第二相变材料单元400再度凝固在缓冲区通道520周围的微孔中，可堵塞非有益部分微孔夹心层220的微孔，从而提高第一相变材料单元300在有益部分的利用率，可减少相变材料储存室205的空间及第一相变材料单元300的填充量。

起始染色区通道530与缓冲区通道520连通，当指示装置10激活后，且指示装置10温度高于预设临界温度时，第一相变材料单元300为液态，经由阻隔区通道510和缓冲区通道520进入起始染色区通道530，开始有益的染色计时。

具体的，当温度低于某预定温度值时，第二相变材料单元400表现为固体，当温度高于预定温度值时，第二相变材料单元400元表现为液体。优选的，第二相变材料单元400的熔点在50℃～100℃之间。

具体的，第二相变材料单元400的材料选自石蜡、花生酸、豆蔻酸和硬脂酸中的至少一种。石蜡的熔点约60℃，花生酸的熔点约76℃，豆蔻酸的熔点约为54℃、硬脂酸的熔点约为70℃。这些材料在常温状态下为固体，填充在液相通道500的阻隔区通道510中，可以起到很好的阻隔作用。并且这些材料的熔点在50℃～100℃之间，在50度(夏日仓库的温度)以下呈固态，固态情况下其与第一相变材料单元300不相溶，此时，液相通道的缓冲区通道52及起始染色区通道530与相变材料储存室205处于断开状态，此时指示装置处于休眠状态。应当理解，其它在常温下为非晶体固态，50℃～100℃摄氏度的温度下呈液态、且熔化后可被微孔材料吸收的中高温相变材料均可作为本发明的第二相变材料单元400。

制作指示装置10时，可将第二相变材料单元400熔化成液态，填充在阻隔区通道510中，由于指示装置10的指示层200及环境温度一般不超过30℃，低于第二相变材料单元400的熔点，第二相变材料单元400迅速凝固成固体。由于阻隔区通道510的内壁光滑，不会吸收液状的第二相变材料单元400，第二相变材料单元400的用量比较好控制，可以很好的密封阻隔区通道510。进一步的，阻隔区通道510中的第二相变材料单元400与基底层100之间可以通过热封实现良好密封效果。

具体的，第二相变材料单元400的熔点大于第一相变材料单元300的熔点。相对来说，第二相变材料单元400由高温相变材料制成，第一相变材料单元300由低温相变材料制成。第二相变材料单元400的熔点较高，常温时，第二相变材料单元400可有效的阻塞在液相通道500中，只有通过加热后才熔化，有效的避免了非正常的激活。

当温度低于某预定温度值时，第一相变材料单元300表现为固体，当温度高于预定温度值时，第一相变材料单元300表现为液体。第一相变材料单元300的材料表面能较低，能在狭小的液相通道500内自由流动，在指示装置10中起染色和温度开关双重作用。使用时，激活后的指示装置10随物品进入冷链环节，当达到预定的温度后，液体状的第一相变材料单元300可在微孔夹心层220移动，根据液体状的第一相变材料单元300移动的距离，从而得出物品处于异常温度的累计时间，判断产品是否变质。

具体的，第一相变材料单元300的材料选自水、乙醇、碳原子数大于4的烷烃、脂肪酸和脂肪酸酯中的至少一种。

第一相变材料单元300可为具有特定凝固点的物质，可以是一种纯净的物质，如水、乙醇、碳原子数大于4的烷烃、脂肪酸、脂肪酸酯，也可以是几种物质的混合物，如盐水、不同脂肪酸混合物、脂肪酸和烷烃的混合物等等。

优选的，第一相变材料单元300的材料为脂肪酸、脂肪酸酯或其混合物作，脂肪酸或脂肪酸酯具有安全无毒、添加油溶染料后凝固温度不发生变化的特征。应当理解，其他具有合适凝固点的物质均可作为本发明的第一相变材料单元300的材料。

在一个实施方式中，请参阅图3和图4，液相通道500为T字形通道，阻隔区通道510及缓冲区通道520连通作为所述T字形通道的底部，起始染色区通道530为T字形通道的顶部。指示装置10激活前的结构示意图如图3所示。指示装置10激活后的结构示意图如图4所示，第二相变材料单元400以缓冲区通道520为中心向四周扩散，形成污染区540。当温度高于第一相变材料单元300的温度时，第一相变材料单元300熔化后进入起始染色区通道530，开始染色计时。阻隔区通道510及缓冲区通道520在一条直线上，有利于第二相变材料单元400熔化后流入缓冲区通道520中。

请参阅图5和图6，在一个实施方式中，缓冲区通道520包括临时存储区通道5201及导流区通道5205，临时存储区通道520及导流区通道5205均与阻隔区通道510连通，且临时存储区通道5201与阻隔区通道510的之间的夹角大于导流区通道5205与阻隔区通道510的之间的夹角，导流区通道5205与起始染色区通道530连通。由于临时存储区通道5201与阻隔区通道510的之间的夹角大于导流区通道5205与阻隔区通道510的之间的夹角，激活时，阻隔区通道510中的第二相变材料单元400熔化后，在倒置状态(液相储存室205在起始染色区通道530的上方)，融化的第二相变材料单元400可以很方便的进入临时存储区通道5201，温度下降后，凝固在临时存储区通道5201中，不会对导流区通道5205造成影响。进入冷链环节时，第一相变材料单元300可以很方便从导流区通道5205进入起始染色区通道530，开始有益的染色计时。

进一步的，导流区通道5205包括相互连通的第一导流区通道5202及第二导流区通道5203。第一导流区通道5202的一端与阻隔区通道510连通，且临时存储区通道5201与阻隔区通道510的之间的夹角大于第一导流区通道5202与阻隔区通道510的之间的夹角。第一导流区通道5202的另一端与第二导流区通道5203连通。第二导流区通道5203一端与第一导流区通道5202连通，第二导流区通道5203连通的另一端与起始染色区通道530连通。通过设置第一导流区通道5202及第二导流区通道5203，导流区通道5205可弯折，只要保证且临时存储区通道5201与阻隔区通道510的之间的夹角大于第一导流区通道5202与阻隔区通道510的之间的夹角即可。

本实施方式中，临时存储区通道5201与阻隔区通道510的之间的夹角为180度，即临时存储区通道5201与阻隔区通道510在一条直线上。而第一导流区通道5202与阻隔区通道510之间的夹角为九十度，即第一导流区通道5202与阻隔区通道510相互垂直，第二导流区通道5203与第一导流区通道5202之间的夹角为九十度。阻隔区通道510、临时存储区通道5201、第一导流区通道5202及第二导流区通道5203形成小写的h字形设计。指示装置10激活前的结构示意图如图5所示。指示装置10激活后的结构示意图如图6所示，第二相变材料单元400以临时存储区通道5201为中心向四周扩散，形成污染区540。当温度高于第一相变材料单元300的温度时，第一相变材料单元300熔化后可从第一导流区通道5202及第二导流区通道5203进入起始染色区通道530，开始染色计时。

具体的，指示装置10还包括保护层800，保护层800层叠在指示层200上，保护层800包括遮盖层810以及层叠在遮盖层810上的印刷保护层820，遮盖层810覆盖在指示层200上，遮盖层810上设有指示窗口801。

遮盖层810附着于第一指示夹层210远离微孔夹心层220的一侧。遮盖层810可进一步分为遮盖部和图文部。遮盖部用于遮盖微孔夹心层220非必要区域的颜色，避免微孔夹心层220固有颜色或颜色变化对图文部造成干扰。图文部用于承载必要的图文信息。遮盖层810上做局部镂空形成指示窗口801，用于观察微孔夹心层220的变色情况。

具体的，指示窗口801呈长条形或圆环形等。

进一步的，指示窗口801包括多个间隔设置的指示孔803，多个指示孔803位于同一圆周上均匀分布。通过多个指示孔803可方便的看出微孔夹心层220中的颜色变化。根据指示孔803距离液相通道的远近，可以快速判断液体状的第一相变材料单元300移动的距离，从而得出物品处于异常温度的累计时间，判断产品是否变质。

印刷保护层820用于保护位于指示层200上的遮盖层810。印刷保护层820具有透明性和柔韧性，印刷保护层820可随指示层200一起被深度击凹，从而形成拱起部。印刷保护层820的材料选自聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)中的至少一种。

请参阅图7，在其中一个实施方式中，指示部203为圆环形。指示部203环绕在拱起部201周围，节省材料。

具体的，指示部203上设有第一切割槽2031和第二切割槽2033，第一切割槽2031贯穿微孔夹心层220，第二切割槽2033贯穿微孔夹心层220，第一切割槽2031呈圆弧状，第一切割槽2031环绕拱起部201设置。第一切割槽2031的两端分列液相通道500的两侧，第二切割槽2033的一端与第一切割槽2031连通，第二切割槽2033的另一端与指示部203的外边界连接。指示装置10激活前的结构示意图如图8所示。指示装置10激活后的结构示意图如图9所示，第二相变材料单元400进入缓冲区通道520，并以缓冲区通道520为中心向四周扩散，形成污染区540。通过设置第一切割槽2031和第二切割槽2033，可将指示部203分为内圈部2001和外圈部2003。内圈部2001环绕拱起部201，内圈部2001用于与基底层100贴合，从而形成一个密封的相变材料储存室205。外圈部2003用于指示颜色变化。第一切割槽2031的两端分列液相通道500的两侧，第一切割槽2031与液相通道500是不连通的，而第二切割槽2033的一端与第一切割槽2031连通，第二切割槽2033的另一端与指示部203的外边界连接。指示装置10激活后，第一相变材料单元300只能在指示部203的外圈部2003进行圆周扩散。这样设计的有益效果是，将相变材料储存室205边缘的热封区域作为指示区域，可缩短指示窗口801的所需材料长度，材料利用充分，可节约60％左右的材料。

具体的，指示窗口801设置在外圈部2003，指示窗口801呈圆环状，指示窗口801包括多个间隔设置的指示孔803，多个指示孔803位于同一圆周上均匀分布。

请参阅图9、图10a和图10b，指示装置10激活后，第一相变材料单元300在指示部203的外圈部2003进行圆周扩散。图9表示第一相变材料单元300到达第一个指示孔803中，图10a表示第一相变材料单元300到达第二个指示孔803中，图10b表示第一相变材料单元300到达第三个指示孔803中。通过多个指示孔803可方便的看出微孔夹心层220中的颜色变化。根据指示孔803距离液相通道的远近，可以快速判断液体状的第一相变材料单元300移动的距离，从而得出物品处于异常温度的累计时间，判断产品是否变质。

由于指示装置10的液相通道500通过第二相变材料单元400阻塞。激活时不需要通过外力按压，因此可以在指示部203上设置第一切割槽2031和第二切割槽2033，将指示部203分为内圈部2001和外圈部2003。通过内圈部2001与基底层100贴合，即可形成一个密封的相变材料储存室205，指示装置10的尺寸可大大缩小，节省材料。

上述指示装置10无需通过按压激活，激活比较简单。并且由于多个指示装置10中的第二相变材料单元400的熔点相同，因此可以同时加热多个指示装置10，实现批量激活。并且设置第二相变材料单元400的阻隔区通道510的内壁光滑，液态的第二相变材料单元400不会被阻隔区通道510周围的材料吸收，在制作的过程中，可以很方便的控制第二相变材料单元400的材料用量，当第二相变材料单元400凝固后即可密封阻隔区通道510，指示装置10的密封性较好。

以下为具体的实施例。

实施例1

本实施例的指示装置10的结构示意图可参照图1、图3和图4。使用凝固点为9℃的脂肪酸添加油溶性苏丹红作为第一相变材料单元300。第二指示夹层230与第一基底夹层110之间局部热熔粘合，图中第一基底夹层110与第二指示夹层230之间的阴影部分为无胶热熔粘合部分，非阴影部分为未经热熔粘合部分。

本发明的液相通道500分为阻隔区通道510、缓冲区通道520、起始染色区通道530三部分。其中，阻隔区通道510由模压板压凹形成，由于指示材料层200的第二夹层230和夹心层220的材料具有可拉伸性，在模压板压力的作用下向内凹陷形成阻隔区通道510，但向内凹陷的第二夹层230并未破损，仍具有阻隔液体的能力。缓冲区通道520和起始染色区通道530采用激光雕刻的方式使其凹陷于指示材料层200内，缓冲区通道520及起始染色区通道530贯穿第二指示材料夹层230及至少部分指示材料夹心层220。缓冲区通道520起吸收第二相变材料单元400(高温相变材料)作用，并作为第一相变材料单元300(低温相变材料)的导管。激活后可将液体第一相变材料单元300从相变材料储存室205引入起始染色区通道530。为避免液相通道500成为容器消耗过量的第一相变材料单元300，阻隔区通道510、缓冲区通道520及起始染色区通道530的宽度控制在0.1mm～2mm范围内。

本实施例的液相通道500采用“T”字形设计，其阻隔区通道510填充高温相变材料石蜡(第二相变材料单元400)。由于阻隔区通道510处的第二夹层230压凹后表面平滑，且仍具备阻隔液体的能力，因此设置石蜡时，设置定量的阻隔材料石蜡即可，不必考虑其与指示材料第二夹层220之间的结合牢度及阻隔材料被吸收的损耗部分。当热封时，位于指示材料200与基底材料100之间的石蜡受热重新熔化成液体，当热封板离开后，石蜡冷却并再次凝固在阻隔区通道510内，在两个夹层之间实现完美的密封效果。由于高温相变材料石蜡在凝固状态下不溶于第一相变材料单元300，具有阻隔功能，使低温第一相变材料单元300无法透过阻隔区通道510进入缓冲区通道520及起始染色区通道530，使指示装置10处于休眠状态。

激活本装置前，将卷装的指示装置以倒立的方式(低温第一相变材料单元300位于阻隔材料石蜡的上方)放入烘箱以高于高温相变材料石蜡的熔点温度(如70℃)烘烤一段时间。当指示装置10的温度升高至高温相变材料石蜡的熔点后，阻隔材料石蜡熔化成液体，其在自身重力及液体低温相变材料的重力作用下向缓冲区通道520流动(实验证明，液体石蜡具有极好的流动性)。由于缓冲区通道520的第二夹层230被镂空，此时高温相变材料石蜡与微孔材料220接触并被其吸收，形成高温相变材料污染区540。剩余低温第一相变材料单元300继续在重力作用下向起始染色区通道530流动，此时指示装置10被激活。从指示窗口801观察到线状的变色图案时，将温控箱的温度调节至低温相变材料的凝固点以下(如5℃)。一段时间后，低温相变材料凝固成固体，染色中止，此时将去除剥离层700的指示装置10以倒立的方式附着在产品表面，随产品进入冷链。当冷链温度出现异常导致温度高于预设上临界温度时，低温第一相变材料单元300融化成液体，指示装置10继续染色，终端消费者可通过比对指示区域及时间标尺判断产品处于异常温度的累计时间，从而判断产品是否变质。

由于指示装置10激活后即开始变色，直至指示装置温度降低至低温第一相变材料单元300的凝固点以后，变色终止，这段时间产生的变色区域可通过设计手段(如将时间标尺的0度线适度的后移)进行补偿。

实施例2

本实施例的指示装置10的结构示意图可参照图7、图8、图9、图10a和图10b。使用凝固点为15℃的脂肪酸添加油溶性苏丹红作为第一相变材料单元300。第二指示材料夹层230与第一底基材料夹层110之间局部热熔粘合，图中阴影部分为无胶热熔粘合部分，非阴影部分为未经热熔粘合部分。

本发明的液相通道500分为阻隔区通道510、缓冲区通道520、起始染色区通道530以及辅助隔离区550四部分。其中，阻隔区通道510由模压板压凹形成，由于指示材料200的第二夹层230和夹心层220的材料具有可拉伸性，在模压板压力的作用下向内凹陷形成阻隔区通道510，但向内凹陷的第二夹层230并未破损，仍具有阻隔液体的能力。缓冲区通道520、起始染色区通道530及辅助隔离区550采用激光雕刻的方式使其凹陷于指示材料层200内。缓冲区通道520、起始染色区通道530及辅助隔离区550贯穿第二指示材料夹层230及至少部分指示材料夹心层220。缓冲区通道520起吸收第二相变材料单元400(高温相变材料)作用，并作为第一相变材料单元300(低温相变材料)的导管。激活后，可将液体低温第一相变材料单元300从相变材料储存室205引入起始染色区通道530，为避免液相通道500成为容器消耗过量的第一相变材料单元300，阻隔区通道510、缓冲区通道520及起始染色区通道530的宽度控制在0.1mm～2mm范围内。辅助隔离区550内同样设置有第二相变材料单元400，当指示装置10温度高于第二相变材料单元400的熔点后，第二相变材料单元400融化成液体并被微孔材料吸收。当指示装置10温度下降至第二相变材料单元400的凝固点后，第二相变材料单元400凝固在微孔材料内，堵塞该部分微孔，形成隔离区。且隔离区与第一切割槽2031形成闭环，使指示装置10激活后，低温相变材料只能在外圈部2003范围内进行扩散。

本实施例液相通道500采用“I”字形设计，其阻隔区通道510填充高温相变材料石蜡(第二相变材料单元400)。由于阻隔区通道510处的第二夹层230压凹后表面平滑，且仍具备阻隔液体的能力，因此设置石蜡时，设置定量的阻隔材料石蜡即可，不必考虑其与指示材料第二夹层220之间的结合牢度及阻隔材料被吸收的损耗部分。在平置状态下热封时，位于指示材料200与基底材料100之间的石蜡受热重新熔化成液体，当热封板离开后，石蜡冷却并再次凝固在阻隔区通道510内，在两个夹层之间实现完美的密封效果。由于高温相变材料石蜡在凝固状态下不溶于第一相变材料单元300，具有阻隔功能，使低温第一相变材料单元300无法透过阻隔区通道510进入缓冲区通道520及起始染色区通道530，使指示装置处于休眠状态。

激活本装置前，将卷装的指示装置以倒立的方式(低温第一相变材料单元300位于阻隔材料石蜡的上方)放入烘箱以高于高温相变材料石蜡的熔点温度(如70℃)烘烤一段时间，当指示装置的温度升高至高温相变材料石蜡的熔点后，阻隔材料石蜡熔化成液体，其在自身重力及液体低温相变材料的重力作用下向缓冲区通道520流动(实验证明，液体石蜡具有极好的流动性)。由于缓冲区通道520的第二夹层230被镂空，此时高温相变材料石蜡与微孔材料220接触并被其吸收，形成高温相变材料污染区540，同时，位于辅助隔离区550内的高温相变材料也被熔化，并被临近的微孔材料吸收，温度降低后，高温相变材料凝固在微孔材料内，堵塞该部分微孔，与第一切割槽2031形成闭环。剩余低温第一相变材料单元300继续在重力作用下向起始染色区流动，此时指示装置被激活。从指示孔803观察到线状的变色图案时，将温控箱的温度调节至低温相变材料的凝固点以下(如5℃)。一段时间后，低温相变材料凝固成固体，染色中止，此时将去除剥离层700的指示装置10以倒立的方式附着在产品表面，随产品进入冷链。当冷链温度出现异常导致温度高于预设上临界温度时，低温第一相变材料单元300融化成液体。指示装置10继续染色，终端消费者可通过比对指示区域及时间标尺判断产品处于异常温度的累计时间，从而判断产品是否变质。

由于指示装置10激活后即开始变色，直至指示装置10温度降低至低温第一相变材料单元300的凝固点以后，变色终止，这段时间产生的变色区域可通过设计手段(如将时间标尺的0度线适度的后移)进行补偿。

实施例3

本实施例的指示装置10的结构示意图图可参照图1、图5和图6。使用凝固点为20℃的脂肪酸添加油溶性苏丹红作为第一相变材料单元300。第二指示材料夹层230与第一底基材料夹层110之间局部热熔粘合，图中阴影部分为无胶热熔粘合部分，非阴影部分为未经热熔粘合部分。

本发明的液相通道500分为阻隔区通道510、缓冲区通道520、起始染色区通道530三部分。其中，阻隔区通道510由模压板压凹形成，由于指示材料层200的第二夹层230和夹心层220的材料具有可拉伸性，在模压板压力的作用下向内凹陷形成阻隔区通道510，但向内凹陷的第二夹层230并未破损，仍具有阻隔液体的能力。缓冲区通道520和起始染色区通道530采用激光雕刻的方式使其凹陷于指示材料层200内，缓冲区通道520及起始染色区通道530贯穿第二指示材料夹层230及至少部分指示材料夹心层220。缓冲区通道520起吸收第二相变材料单元400(高温相变材料)作用，并作为第一相变材料单元300(低温相变材料)的导管。激活后可将液体第一相变材料单元300从相变材料储存室205引入起始染色区通道530。为避免液相通道500成为容器消耗过量的第一相变材料单元300，阻隔区通道510、缓冲区通道520及起始染色区通道530的宽度控制在0.1mm～2mm范围内。

本实施例的液相通道500的阻隔区通道510及缓冲区通道520采用“h”字形设计。其阻隔区通道510填充高温相变材料豆蔻酸(第二相变材料单元400)，由于阻隔区通道510处的第二夹层230压凹后表面平滑，且仍具备阻隔液体的能力，因此设置豆蔻酸时，设置定量的阻隔材料豆蔻酸即可，不必考虑其与指示材料第二夹层220之间的结合牢度及阻隔材料被吸收的损耗部分。当热封时，位于指示材料200与基底材料100之间的豆蔻酸受热重新熔化成液体，当热封板离开后，豆蔻酸冷却并再次凝固在阻隔区通道510内，在两个夹层之间实现完美的密封效果。由于高温相变材料豆蔻酸在凝固状态下不溶于第一相变材料单元300，具有阻隔功能，使低温第一相变材料单元300无法透过阻隔区通道510进入缓冲区通道520及起始染色区通道530，使指示装置10处于休眠状态。

激活本装置前，将卷装的指示装置以倒立的方式(低温第一相变材料单元300位于阻隔材料豆蔻酸的上方)放入温控箱以高于高温相变材料豆蔻酸的熔点温度(如60℃)烘烤一段时间。当指示装置10的温度升高至高温相变材料豆蔻酸的熔点后，阻隔材料豆蔻酸熔化成液体，其在自身重力及液体低温相变材料的重力作用下进入临时存储区5201。由于临时存储区5201的第二夹层230被镂空，其最终被临时存储区5201周边的微孔材料吸收。温度下降后，豆蔻酸凝固在微孔内形成高温相变材料污染区540。临时存储区5201填充满后，剩余的第一相变材料单元300则通过第一导流区5202及第二导流区5203进入起始染色区通道530，此时指示装置被激活。从指示窗口801观察到线状的变色图案时，将温控箱的温度调节至低温相变材料的凝固点以下(如5℃)。一段时间后，低温相变材料凝固成固体，染色中止，此时将去除剥离层700的指示装置10以倒立的方式附着在产品表面，随产品进入冷链。当冷链温度出现异常导致温度高于预设上临界温度时，低温第一相变材料单元300融化成液体，指示装置继续染色，终端消费者可通过比对指示区域及时间标尺判断产品处于异常温度的累计时间，从而判断产品是否变质。

由于指示装置10激活后即开始变色，直至指示装置温度降低至低温第一相变材料单元300的凝固点以后，变色终止，这段时间产生的变色区域可通过设计手段(如将时间标尺的0度线适度的后移)进行补偿。

需要说明的是，实施例1～3中的指示装置，当相变材料储存室205受较大机械压力后，由于缺乏有效的压力释放措施，可能导致边缘热封部分破裂，进而导致产品损毁。因此，本产品严禁大力按压相变材料储存室205。应当理解，相变材料储存室205的边缘热封粘合牢度仍足可保证其受到一般情况下的摩擦及按压。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种指示装置，其特征在于，包括基底层、指示层、第一相变材料单元及第二相变材料单元；

所述指示层设置在所述基底层上，所述指示层上设有拱起部及围绕所述拱起部的指示部，所述指示部与所述基底层贴合，所述拱起部与所述基底层之间间隔形成相变材料储存室，所述第一相变材料单元设置在所述相变材料储存室中；

所述指示层包括依次层叠的第一指示夹层、微孔夹心层和第二指示夹层，所述第二指示夹层远离所述微孔夹心层的表面靠近所述基底层，所述指示层的指示部上设有液相通道，所述液相通道包括依次相连通的阻隔区通道、缓冲区通道和起始染色区通道，所述阻隔区通道与所述相变材料储存室连通，所述起始染色区通道与所述微孔夹心层连接，所述阻隔区通道的内壁光滑，所述阻隔区通道中设有所述第二相变材料单元，所述第二相变材料单元用于阻塞所述液相通道，所述缓冲区通道及所述起始染色区通道的内壁上设有微孔；

其中，基底层能够阻隔蒸汽，基底层还能够感应外界环境温度并将温度传导给第一相变材料单元。

2.根据权利要求1所述的指示装置，其特征在于，所述阻隔区通道设置在所述第二指示夹层与所述基底层之间，所述阻隔区通道对应的所述第二指示夹层向所述第一指示夹层方向凹陷，所述第二指示夹层与所述基底层间隔形成所述阻隔区通道。

3.根据权利要求1所述的指示装置，其特征在于，所述缓冲区通道设置在所述微孔夹心层中，所述缓冲区通道对应的所述第二指示夹层局部镂空，所述起始染色区通道设置在所述微孔夹心层中，所述起始染色区通道对应的所述第二指示夹层局部镂空。

4.根据权利要求1所述的指示装置，其特征在于，所述指示部为圆环形。

5.根据权利要求1或4所述的指示装置，其特征在于，所述指示部上设有第一切割槽和第二切割槽，所述第一切割槽贯穿所述微孔夹心层，所述第二切割槽贯穿所述微孔夹心层，所述第一切割槽呈圆弧状，所述第一切割槽环绕所述拱起部设置，所述第一切割槽的两端分列所述液相通道的两侧，所述第二切割槽的一端与所述第一切割槽连通，所述第二切割槽的另一端与所述指示部的外边界连接。

6.根据权利要求1所述的指示装置，其特征在于，所述第二相变材料单元的材料选自石蜡、花生酸、豆蔻酸和硬脂酸中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的指示装置，其特征在于，所述液相通道为T字形通道，所述阻隔区通道及所述缓冲区通道连通作为所述T字形通道的底部，所述起始染色区通道为所述T字形通道的顶部。

8.根据权利要求1所述的指示装置，其特征在于，所述缓冲区通道包括临时存储区通道及导流区通道，所述临时存储区通道及所述导流区通道均与所述阻隔区通道连通，且所述临时存储区通道与所述阻隔区通道的之间的夹角大于所述导流区通道与所述阻隔区通道的之间的夹角，所述导流区通道与所述起始染色区通道连通。

9.根据权利要求8所述的指示装置，其特征在于，所述导流区通道包括相互连通的第一导流区通道及第二导流区通道，所述第一导流区通道的一端与所述阻隔区通道连通，且所述临时存储区通道与所述阻隔区通道的之间的夹角大于所述第一导流区通道与所述阻隔区通道的之间的夹角，所述第一导流区通道的另一端与所述第二导流区通道连通，所述第二导流区通道一端与所述第一导流区通道连通，所述第二导流区通道连通的另一端与所述起始染色区通道连通。

10.根据权利要求1所述的指示装置，其特征在于，还包括保护层，所述保护层层叠在所述指示层上，所述保护层包括遮盖层以及层叠在所述遮盖层上的印刷保护层，所述遮盖层覆盖在所述指示层上，所述遮盖层上设有指示窗口，所述指示窗口包括多个间隔设置的指示孔。