CN106295772A - 一种可生物降解rfid电子标签 - Google Patents

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燕亚平
孟瑞锋
郝宇
张秋萍
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Abstract

本发明提供一种可生物降解RFID电子标签,属于RFID电子标签技术领域。该RFID电子标签包括天线图案、芯片、纤维素材料基板、不干胶面料和双面不干胶面料,天线图案印刷在纤维素材料基板的上表面,并粘结芯片,使得芯片与天线构成完整回路;芯片与天线图案上面设置有不干胶面料,天线图案下面设置有双面不干胶面料。该RFID电子标签可用微生物进行降解,节省原料、便于加工。

Description

一种可生物降解RFID电子标签
技术领域
本发明涉及RFID电子标签技术领域,特别是指一种可生物降解RFID电子标签。
背景技术
射频识别(Radio Frequency Identification)技术是一种快速普及的无线数据采集技术,通过无线传输系统对一些特定信号进行自动识别。常见的RFID技术能应用于供应链管理、物流配送、产品认证、图书管理、固定资产盘点和追踪、行李处理和追踪等多个领域。RFID电子标签是RFID技术的基础,它的生产工艺及合成原料都是至关重要。普通RFID电子标签是由芯片、天线图案和PET材料组成,而PET材料是难降解的聚合材料,自身降解大约需要200-400年的时间,因此而造成环境污染问题。另外天线图案以转移或印刷的方式粘贴在PET材料上,难以将其进行分离,这样对金属天线和PET材料回收增加难度。所以有RFID电子标签使用过后回收难的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可生物降解RFID电子标签,便于回收降解使用过的RFID电子标签。
该电子标签包括不干胶面料、天线图案、芯片、纤维素材料基板和双面不干胶面料,天线图案印刷在纤维素材料基板的上表面,天线图案粘结芯片,使芯片与天线图案构成完整回路;芯片与天线图案上面设置不干胶面料,天线图案下面设置双面不干胶面料。
其中,不干胶面料为pp合成纸,不干胶面料与纤维素材料基板之间通过强力胶连接。
纤维素材料基板为纤维素类物质,纤维素含量为100%,可以对纤维素材料基板进行完全降解,没有对环境造成污染。纤维素材料基板拉伸强度可达120MPa,大大增加了电子标签的抗拉强度,也提升了其性能。纤维素材料基板的厚度在0.1~0.2mm之间,纤维素材料基板的面密度为75g/m2;纤维素材料基板可承受温度为-200℃~250℃,30min不变形没有尺寸收缩。纤维素材料基板与双面不干胶面料通过强力胶连接。
不干胶面料面积大于纤维素材料基板面积。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
在相同的天线图案和芯片的情况下,纤维素材料基板电子标签与易碎纸电子标签的最大读取距离与灵敏度基本一致,但纤维素材料基板电子标签更为环保。通过银浆印刷的方法,在纤维素材料基板上印刷天线并安装芯片能够组成完整的回路。对于使用过的纤维素材料基板的电子标签,利用真菌进行降解。在降解20-30天之间,天线图案与纤维素材料基板分离,这样可以对天线材料回收回用,而纤维素材料基板能收集进一步转化为能源物质。具体优点如下:
首先,相比较现有技术分别刻蚀主基板、刻蚀易碎膜,并将两者结合的过程,本RFID电子标签的制造工序明显减少,缩短了时间、加快速度及节省了金属材料;而且,利用丝网图案一次性印刷成天线,无需像现有技术一样粘结和刻蚀,进一步节省时间、加快速度,更关键是消弭了现有技术存在公差、无法绝对精准匹配的难题,确保了标签成品的质量和性能的稳定性;而且,本RFID电子标签采用纤维素材料作为主基板,相比较PET材料的难降解性能,纤维素材料展示出了很好地可生物降解的性能,制成的RFID电子标签在真菌环境中可以自然降解,并且能回收银浆印料和循环利用纤维素材料;本发明通过用纤维素材料替换PET材料,增加了RFID电子标签的环保性可以直接微生物降解,故优于现有技术的PET基材的电子标签,更环保、无污染。
附图说明
图1为本发明的可生物降解RFID电子标签结构示意图;
图2为实施例中该RFID电子标签在被降解时的各部件的位置示意图。
其中:1-芯片;2-天线图案;3-纤维素材料基板;4-不干胶面料;5-双面不干胶面料。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的RFID电子标签使用后不易降解等问题,提供一种可生物降解RFID电子标签。
如图1所示,该电子标签包括不干胶面料4、天线图案2、芯片1、纤维素材料基板3和双面不干胶面料5,天线图案2印刷在纤维素材料基板3的上表面,天线图案2粘结芯片1,使芯片1与天线图案2构成完整回路;芯片1与天线图案2上面设置不干胶面料4,天线图案2下面设置双面不干胶面料5。
在制作过程中,首先将丝网天线图案2印刷在由木质材料制成的纤维素材料基板3的上表面,并用导电胶黏结芯片1,使得芯片1与天线图案2构成完整回路;然后在芯片1与天线图案2上面设置有不干胶面料4,天线图案2下面设置有双面不干胶面料5。由天线图案2和纤维素材料基板3构成的RFID电子标签能够用真菌进行降解。
利用银浆印刷技术在纤维素材料基板3上表面印刷天线图案2,并在下表面粘结易碎纸来保护纤维素材料防止氧化,这样制成可用的RFID电子标签。一旦人们使用完成之后,丢弃的RFID电子标签可被环境中的真菌微生物降解或收集丢弃的RFID电子标签集中降解并回收银浆印料,能够实现RFID电子标签的无污染化处理。
其中,不干胶面料4为pp合成纸,不干胶面料4与纤维素材料基板3之间通过强力胶连接。纤维素材料基板3为纤维素类物质,纤维素材料基板3的厚度在0.1~0.2mm之间。不干胶面料4面积大于纤维素材料基板3面积。
如图2是在本实施例当RFID电子标签使用完成后收集放置在微生物环境中降解,电子标签的各个部件出现的情况。具体而言,当电子标签在被收集降解过程中,由于不干胶面料4与纤维素材料基板3属于纤维素类物质能够被真降解为低聚糖类物质,此时天线图案2和芯片1与纤维素材料基板3分离。这样就可以实现天线图案2和芯片1的回收,实现了无污染的目的。
在具体实施过程中,不干胶面料4采用pp合成纸,芯片1为M4QT,纤维素材料基板3为纤维素纳米纤维纸。通过银浆印刷法,将天线图案2分别印刷在纤维素材料基板3和易碎纸上,此时,纤维素材料基板电子标签的最大读取距离为2米左右,与易碎纸电子标签基本相同。它们的灵敏度都在18dbm之间。在降解过程中,纤维素材料电子标签的天线图案2与纤维素材料基板3分离,大致时间在降解开始后的25天左右,然后可以分别回收天线与纤维素材料。而易碎纸电子标签的易碎纸基板与天线粘结性强,且易碎纸其面材断裂强度远低于胶粘剂黏合能力,所以易碎纸基板电子标签在真菌环境中降解60天左右,发生碎片情况,不能使易碎纸基板与天线分离。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可生物降解RFID电子标签,其特征在于:包括不干胶面料(4)、天线图案(2)、芯片(1)、纤维素材料基板(3)和双面不干胶面料(5),天线图案(2)印刷在纤维素材料基板(3)的上表面,天线图案(2)粘结芯片(1),芯片(1)与天线图案(2)通过导电胶连接,使芯片(1)与天线图案(2)构成完整回路;芯片(1)与天线图案(2)上面设置不干胶面料(4),天线图案(2)下面设置双面不干胶面料(5)。
2.根据权利要求1所述的可生物降解RFID电子标签,其特征在于:所述不干胶面料(4)为pp合成纸,不干胶面料(4)与纤维素材料基板(3)之间通过强力胶连接。
3.根据权利要求1所述的可生物降解RFID电子标签,其特征在于:所述纤维素材料基板(3)为纤维素类物质,纤维素含量为100%,纤维素材料基板(3)的厚度在0.1~0.2mm之间,纤维素材料基板(3)的面密度为75g/m2;纤维素材料基板(3)承受温度为-200℃~250℃。
4.根据权利要求1所述的可生物降解RFID电子标签,其特征在于:所述纤维素材料基板(3)与双面不干胶面料(5)通过强力胶连接。
5.根据权利要求1所述的可生物降解RFID电子标签,其特征在于:所述不干胶面料(4)面积大于纤维素材料基板(3)面积。
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