CN109632129B - 时间温度指示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种时间温度指示装置，包括基底层和层叠于基底层表面的指示层。指示层包括变色区域，变色区域的材料为变色油墨，变色油墨的材料包括空间构成材料、填充材料及客体分子，空间构成材料为重均分子量大于1万且具有链状结构的有机物，客体分子为碘单质。上述时间温度指示装置结构简单，成本低，且存放时不受温度的影响，存放方便。
Description
技术领域
本发明涉及指示设备技术领域，特别是涉及一种时间温度指示装置。
背景技术
传统的时间温度指示装置大体可分为渗透扩散型、聚合型、酶型等，这些时间温度指示装置都存在一定的缺陷，如扩散型时间温度指示装置结构复杂，且价格昂贵；聚合型时间温度指示装置需低温存放，且价格昂贵；酶型时间温度指示装置不能高温保存。
发明内容
基于此，有必要提供一种结构简单、成本低且保存方便的时间温度指示装置。
一种时间温度指示装置，包括基底层和层叠于所述基底层表面的指示层，所述指示层具有变色区域，所述变色区域的材料为变色油墨，所述变色油墨的材料包括空间构成材料、填充材料及客体分子，所述空间构成材料为重均分子量大于1万且具有链状结构的有机物，所述客体分子为碘单质。
在其中一个实施例中，按质量份数计，所述变色油墨的制备原料包括20份～50份的所述空间构成材料、5份～30份的所述填充材料、1份～10份的所述客体分子及20份～60份的溶剂。
在其中一个实施例中，所述溶剂选自乙醇、乙二醇、异丙醇、丁醇、戊醇、环己醇、丙酮、环己酮及水中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述空间构成材料选自聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、尼龙、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、淀粉及羟丙基纤维素中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述填充材料选自碳原子数大于4的烷烃及碳原子数大于4的烷烃衍生物中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述填充材料选自桐油、亚麻油、油酸、反油酸、蓖麻油、棕榈酸、棕榈酸酯、月桂酸、豆蔻酸、二十八烷、硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、聚氨酯、花生酸、丙烯酸及松香树脂中的至少一种。
在其中一个实施例中，还包括胶粘层和离型层，所述胶粘层层叠在所述基底层远离所述指示层的一侧，所述离型层层叠在所述胶粘层远离所述基底层的一侧。
在其中一个实施例中，所述离型层的材料为为聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚氯乙烯或涂布有硅油的纸张。
在其中一个实施例中，还包括激活结构，所述激活结构包括胶水层和保护层，所述胶水层层叠在所述指示层上，所述保护层层叠在所述胶水层远离所述指示层的一侧，所述保护层能够阻止所述客体分子穿过。
在其中一个实施例中，所述指示层的厚度为0.01mm～0.10mm。
上述时间温度指示装置中，利用分子量大且具有链状结构的空间构成材料，能够容纳填充材料及客体分子，并形成包合物。而包合物中空间构成材料、填充材料及客体分子之间通过分子间范德华力结合在一起，结合并不牢固，客体分子易克服范德华力的束缚逃离变色油墨，随着客体分子的逃逸，变色油墨的颜色发生变化，从而指示时间和温度的变化。上述时间温度指示装置结构简单，且制备原料均价廉易得。
传统聚合物型时间温度指示装置多以取代丁二炔为原料进行聚合变色反应，而取代丁二炔使用前需在低温下保存，制备成时间温度指示装置后也需在低温下保存；酶型时间温度指示装置的酶在高温下容易发生变质，而不能用于高温保存。而上述时间温度指示装置中客体分子为碘单质，不易变质，在低温、常温及高温下均能够存放，因此，上述时间温度指示装置不受存放温度的影响，存放方便。
附图说明
图1为一实施方式的时间温度指示装置的结构示意图；
图2为另一实施方式的时间温度指示装置的结构示意图；
图3为另一实施方式的时间温度指示装置的结构示意图；
图4为另一实施方式的时间温度指示装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体实施方式对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1，一实施方式的时间温度指示装置10包括基底层100和指示层200。
其中，基底层100的材料为致密材料。具体地，基底层100的材料为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、铝箔或其它纸塑复合材料。基底层100用于承载并保护指示层200。可以理解，基底层100的材料并不限于上述材料，其他致密材料也可以用作本实施方式的基底层100。
指示层200具有变色区域210，变色区域210的材料为变色油墨。具体地，变色油墨为温度敏感变色油墨。变色油墨的材料包括空间构成材料、填充材料及客体分子。其中，空间构成材料为重均分子量大于1万且具有链状结构的有机物，客体分子为碘单质。客体分子能够随时间和温度变化从变色油墨中逸出，以使变色油墨的颜色发生变化。
在本实施方式中，指示层200还具有参考区域220，参考区域220的材料为普通油墨，不具有变色功能。参考区域220用于比对变色区域210的颜色，从而通过设置参考区域220而更加方便且及时地观察变色区域210的颜色变化。可以理解，在其他实施方式中，参考区域220也可以省略。
具体地，变色油墨通过印刷得到。变色油墨由空间构成材料、填充材料、客体分子及溶剂干燥后得到，空间构成材料、填充材料及客体分子能够溶解在溶剂中。干燥前，按质量份数计，变色油墨的制备原料包含20份～50份的空间构成材料、5份～30份的填充材料、1份～10份的客体分子及20份～60份的溶剂。
空间构成材料分子干燥后，能够相互作用形成微空间。进一步地，空间构成材料分子至少局部具有链状结构，变色油墨干燥后，空间构成材料干燥成膜，分子间的无序排列构成类似海绵状的微孔结构，微孔能够容纳体积相对较小的填充材料分子及客体分子。具体地，空间构成材料选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、尼龙、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟乙基纤维素、淀粉及羟丙基纤维素中的至少一种。进一步地，空间构成材料的重均分子量大于3万。
填充材料能够填充于空间构成材料干燥后形成的微空间内，起到调节微空间大小的作用。具体地，填充材料选自碳原子数大于4的烷烃及碳原子数大于4的烷烃衍生物中的至少一种。进一步地，填充材料选自桐油、亚麻油、油酸、反油酸、蓖麻油、棕榈酸、棕榈酸酯、月桂酸、豆蔻酸、二十八烷、硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、聚氨酯、花生酸、丙烯酸及松香树脂中的至少一种。应当理解，其它能够填充于空间构成材料干燥后形成的微空间内的材料也能够作为本实施方式的填充材料。
在其他实施方式中，填充材料还可以由空间构成材料与客体分子发生反应而得到。进一步地，填充材料由空间构成材料与客体分子发生一系列加成及消去反应而得到。实验表明，有填充材料存在的变色油墨干燥前为橙色，干燥后为绿色；干燥后接触溶剂变色油墨再度变为橙色。说明变色油墨显色并非化学反应呈色。若变色油墨中未从外部加入填充材料，则变色油墨干燥前后都为橙色(碘溶解后的颜色)，但变色油墨放置2～3天后，变色油墨干燥后开始呈现绿色，干燥后遇溶剂变色油墨再度变为橙色。说明变色油墨放置2～3天后，部分碘单质参与了化学反应，且化学反应中产生了填充材料，而剩余的碘单质仍能够从变色油墨中逸出而使变色油墨的颜色发生变化。此时，无需从外部加入填充材料。
实验证明，变色油墨的温度敏感特征与填充材料的熔点有关，填充材料的熔点越低，变色油墨在常温下的温度敏感特征越明显，反之，填充材料的熔点越高，变色油墨的在常温下的温度敏感特征越不明显。当填充材料的熔点远高于常温时，填充材料在常温下处于固态，其分子运动受常温范围的温度变化影响也越小，客体分子受到空间构成材料及填充材料的作用力也就越稳定，此时，客体分子不易从有色包合物中逃逸，变色周期长；当填充材料的熔点在常温附近或低于常温时，其分子运动受常温范围的温度变化影响大，温度越高，填充材料分子运动快，温度越低，填充材料分子运动慢，此时，客体分子受到空间构成材料及填充材料的作用力也就越不稳定，温度越高，客体分子越容易从有色包合物中逃逸，变色周期短，反之，温度越低，客体分子越难以从有色包合物中逃逸，变色周期长。
在本实施方式中，客体分子为碘单质。客体分子能够容纳于空间构成材料及填充材料形成的微空间内，并与空间构成材料及填充材料通过分子间作用力形成有色包合物。由于有色包合物中，空间构成材料、填充材料与客体分子之间通过范德华力作用结合，作用力较弱，因而客体分子能够随温度和时间的变化而从有色包合物中逃逸，从而使有色包合物的颜色发生变化。温度越高，分子间作用力越弱，客体分子挥发越快，因而变色区域的颜色变化越快。反之，温度越低，分子间作用力越强，客体分子挥发越慢，因而变色区域的颜色变化越慢。
溶剂能够溶解空间构成材料、客体分子及填充材料。具体地，溶剂选自乙醇、乙二醇、异丙醇、丁醇、戊醇、环己醇、丙酮、环己酮及水中的至少一种。
进一步地，变色油墨干燥后，指示层200的厚度为0.01mm～0.10mm。通过改变指示层200的厚度能够改变上述时间温度装置10的变色周期。相同条件下，指示层200越厚，变色周期越长。指示层200的厚度可以根据待检测样品的使用周期来调节，从而使变色区域210的变色周期与待检测样品的使用周期相同。
请参阅图2，在另一实施方式中，时间温度指示装置10还包括激活结构300。激活结构300由致密材料构成。激活结构300紧贴在指示层200远离基底层100的一侧。激活结构300与基底层100均能够阻止客体分子穿过。当不使用时间温度指示装置10时，激活结构300处于关闭状态，变色区域210处于相对密封状态，客体分子不能从变色油墨中逃逸；当使用时间温度指示装置10时，打开激活结构300，从而使变色区域210处于相对开放状态，客体分子能够随时间和温度的变化而从变色油墨中逃逸。
具体地，激活结构300包括胶水层310和保护层320，胶水层310层叠在指示层200远离基底层100的一侧，保护层320层叠在胶水层310远离指示层200的一侧，保护层320能够阻止客体分子的逸出。具体地，激活结构300的打开指剥离激活结构300中的保护层320。进一步地，胶水层310在对应变色区域210的位置处设置为镂空，以使激活结构300打开后，客体分子能够无阻碍地逸出变色区域210。进一步地，保护层320的材料包括PET、PP、聚氯乙烯(PVC)及铝箔中的至少一种。
通过设置激活结构300能够使消费者在使用时间温度指示装置10时，启动激活结构300从而使时间温度指示装置10发挥作用，而不使用时间温度指示装置10时，激活结构300能够使客体分子不发生逃逸而使时间温度指示装置10不发挥作用。
请参阅图3，在另一实施方式中，时间温度指示装置10还包括胶粘层400及离型层500。其中，胶粘层400位于基底层100远离指示层200的一侧。离型层500位于胶粘层400远离基底层100的一侧，用于保护胶粘层400。在一些实施例中，胶粘层400的材料选自丙烯酸树脂、聚氨酯和环氧树脂中的至少一种。离型层500为涂布硅油的剥离纸。剥离离型层500后，胶粘层400在时间温度指示装置10的表面，且通过胶粘层400能够将时间温度指示装置10附着在待检测产品的表面。可以理解，在其他实施方式中，胶粘层400和离型层500均可以省略，此时，将时间温度指示装置10直接放置在待检测样品的表面上。
在一些实施例中，离型层500为致密材料。具体地，离型层为聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯或PVC。时间温度指示装置10收卷后，上层时间温度指示装置的离型层500远离指示层200的一面紧贴下层时间温度指示装置的指示层200远离基底层100的一面，使指示层200处于相对密封状态，起到激活结构300的作用。此时激活结构300可以省略。
请参阅图4，在另一实施方式中，时间温度指示装置10包括依次层叠的离型层500、胶粘层400、基底层100、指示层200、胶水层310及保护层320。其中，胶水层310和保护层320构成激活结构300。
在变色区域210印刷完成后，干燥前，在溶剂存在的情况下，空间构成材料、填充材料、客体分子溶解于溶剂中，三种分子处于离散状态，变色油墨呈客体分子溶解后的橙色。在溶剂干燥后，空间构成材料逐渐聚集成膜，空间构成材料分子之间形成微空间，这个过程中，填充材料及客体分子被填充在微空间内，形成有色包合物，呈现独特的光谱特征。空间构成材料、填充材料及客体分子之间通过分子间范德华力结合在一起，结合并不牢固，客体分子易克服范德华力的束缚逃离微空间，随着客体分子的逃逸，变色油墨的颜色逐渐变浅，直至变为无色。
实验证明，上述时间温度指示装置10的变色油墨一方面具有温度敏感特征：温度越高，变色油墨的颜色变化越快，反之，温度越低，变色油墨的颜色变化越慢；另一方面，变色油墨的温度敏感特征取决于填充材料的熔点，填充材料的熔点越低，变色油墨的温度敏感特征越明显，反之，填充材料的熔点越高，变色油墨的温度敏感特征越不明显。
上述时间温度指示装置10至少具有以下优点：
(1)上述时间温度指示装置10利用空间构成材料容纳填充材料及客体分子，从而形成包合物，而包合物中各分子之间的作用力较弱，从而使得客体分子能够逃逸，使变色油墨的颜色发生变化，该装置结构简单，且制备原料均价廉易得。
(2)上述时间温度指示装置10的变色周期能够通过指示层200的厚度和填充材料共同调节。使用者可以根据待测试样品的使用周期通过调节指示层200的厚度和选择合适的填充材料调节时间温度指示装置10的变色周期。
(3)上述时间温度指示装置10中利用客体分子的逃逸使得变色油墨的颜色发生变化，而客体分子为碘单质，碘单质的存放不受温度的影响，且变色油墨中的其他材料的存放也不受温度的影响，因而上述时间温度指示装置10的存放不受温度的影响，存放方便，能够适用于低温及高温存放，适用的范围较广。
以下为具体实施例部分：
实施例1
本实施例的时间温度指示装置10的结构示意图可参见图1，时间温度指示装置10包括基底层100及指示层200。基底层100为PET材质的热敏食品包装袋。基底层100的外侧印刷有指示层200。指示层200具有变色区域210和参考区域220。变色区域210的材料为变色油墨，干燥前，按质量份数计，变色油墨的制备原料包含20份聚乙烯醇缩丁醛(空间构成材料)、5份硬脂酸(填充材料)、1份碘单质(客体分子)及30份的异丙醇(溶剂)。参考区域220由普通油墨印刷而成，不具备变色功能。印刷完成后，变色区域210呈橙色，变色油墨中的溶剂干燥后，聚乙烯醇缩丁醛、硬脂酸及碘单质共同形成包合物，变色区域210呈现绿色。变色区域210的厚度为0.01mm。当食品包装袋处于收卷状态时，指示层200与包装袋PET材质紧密贴合在一起，时间温度指示装置10处于休眠状态，当食品包装袋包装产品后，由装置状态变为独立状态，此时时间温度指示装置10被激活，随着碘单质的逃逸，变色区域210逐渐由绿色变为蓝色，并最终变为透明色。
实验证明，当时间温度指示装置10激活后，在5摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为30天，在30摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为3天。且变色区域210的变色程度可直接反映热敏产品的累计受热程度。
实施例2
本实施例的时间温度指示装置10的结构示意图可参见图3，时间温度指示装置10包括基底层100、指示层200、胶粘层400和离型层500。基底层100为PET材质的不干胶，在基底层100的一侧依次设置有胶粘层400和离型层500，其中离型层500的材质为PET。在基底层100远离胶粘层400的一侧印刷有指示层200。指示层200包括变色区域210及参考区域220。变色区域210的材料为变色油墨，按质量份数计，变色油墨的制备原料包含30份聚乙烯醇缩丁醛(空间构成材料)、10份油酸(填充材料)、3份碘单质(客体分子)及30份的异丙醇(溶剂)。参考区域220由普通油墨印刷而成，不具备变色功能。印刷完成后，变色区域210呈橙色，变色油墨中的溶剂干燥后，聚乙烯醇缩丁醛、油酸及碘单质共同形成包合物，变色区域210呈现绿色。变色区域210的厚度为0.05mm。当时间温度指示装置10收卷后，上层时间温度指示装置10的离型层500远离指示层200的一面紧贴下层时间温度指示装置10的指示层200远离基底层100的一面，使指示层200处于相对密封状态，时间温度指示装置10未激活。当时间温度指示装置10剥离离型层500并贴在产品表面后，时间温度指示装置10被激活，随着碘单质的逃逸，变色区域210逐渐由绿色变为蓝色，并最终变为透明色。
实验证明，当时间温度指示装置10激活后，在5摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为15天，在30摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为5小时。且变色区域210的变色程度可直接反映热敏产品的累计受热程度。
实施例3
本实施例的时间温度指示装置10的结构示意图可参见图4，时间温度指示装置10包括基底层100、指示层200、激活结构300、胶粘层400和离型层500。基底层100为PET材质的不干胶，在基底层100的一侧依次设置有胶粘层400和离型层500。在基底层100远离胶粘层400的一侧印刷有指示层200，指示层200包括变色区域210及参考区域220。在指示层200远离基底层100的一侧设置有激活结构300，激活结构300包括胶水层310及保护层320。变色区域210的材料为变色油墨，干燥前，按质量份数计，变色油墨的制备原料包含40份聚乙烯醇缩丁醛(空间构成材料)、30份丙烯酸树脂(填充材料)、5份碘单质(客体分子)及40份的异丙醇(溶剂)。参考区域220由普通油墨印刷而成，不具备变色功能。印刷完成后，变色区域210呈橙色，变色油墨中的溶剂干燥后，聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸及碘单质共同形成包合物，变色区域210呈现绿色，变色区域210的厚度为0.05mm。当激活结构300打开后，随着碘单质的逃逸，变色区域210逐渐由绿色变为蓝色，并最终变为透明色。
实验证明，当激活结构300打开后，在5摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为60天，在30摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为15天。变色区域210的变色程度可直接反映热敏产品的累计受热程度。
实施例4
本实施例的时间温度指示装置10的结构示意图可参见图2，时间温度指示装置10包括基底层100、指示层200、激活结构300。基底层100为PET材质的食品包装袋。基底层100的外侧印刷有指示层200，指示层200包括变色区域210及参考区域220。变色区域210的材料为变色油墨，干燥前，按质量份数计，变色油墨的制备原料包含50份聚乙烯醇缩丁醛(空间构成材料)、5份碘单质(客体分子)及60份的异丙醇(溶剂)。参考区域220由普通油墨印刷而成，不具备变色功能。印刷前，将变色油墨静置一周，碘单质与聚乙烯醇缩丁醛发生加成反应及消去反应生成分子链长短不一的烷烃产物，该烷烃产物能够作为填充材料。印刷后，变色区域210呈橙色，变色油墨中的溶剂干燥后，聚乙烯醇缩丁醛、烷烃分子及碘单质共同形成包合物，变色区域210呈现绿色，变色区域210的厚度为0.10mm。当激活结构300打开后，随着碘单质的逃逸，变色区域210逐渐由绿色变为蓝色，并最终变为透明色。
实验证明，当激活结构300打开后，在5摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为360天，在30摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为330天，温度对变色区域210的变色影响较小，变色区域210的变色程度可直接反映产品的保质期。
实施例5
本实施例的时间温度指示装置10的结构示意图可参阅图2，时间温度指示装置10包括基底层100、指示层200、激活结构300。基底层100为PET材质的食品包装袋。基底层100的外侧印刷有指示层200，指示层200包括变色区域210及参考区域220。变色区域210的材料为变色油墨，干燥前，按质量份数计，变色油墨的制备原料包含30份聚乙烯醇缩丁醛(空间构成材料)、10份松香树脂(填充材料)、7份碘单质(客体分子)及40份的异丙醇(溶剂)。参考区域220由普通油墨印刷而成，不具备变色功能。印刷完成后，变色区域210呈橙色，变色油墨中的溶剂干燥后，聚乙烯醇缩丁醛、松香树脂及碘单质共同形成包合物，变色区域210呈现绿色，变色区域210的厚度为0.10mm。当激活结构300打开后，随着碘单质的逃逸，油墨逐渐由绿色变为蓝色，并最终变为透明色。
实验证明，当激活结构300打开后，在5摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为750天，在30摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为720天，温度对变色区域210的变色影响较小，变色区域210的变色程度可直接反映产品的品质。
实施例6
本实施例的时间温度指示装置10的结构示意图可参见图2，时间温度指示装置10包括基底层100、指示层200、激活结构300。基底层100为PP材质的食品包装袋。基底层100的外侧印刷有指示层200，指示层200具有变色区域210和参考区域220。变色区域210的材料为变色油墨，干燥前，按质量份数计，变色油墨的制备原料包含30份羟丙基纤维素(空间构成材料)、15份水性聚氨酯(填充材料)、7份碘单质(客体分子)及50份的80℃热水(溶剂)。印刷完成后，指示层200呈橙色，变色油墨中的溶剂干燥后，空间构成材料、填充材料及碘单质共同形成包合物，指示层200呈现绿色。变色区域210的厚度为0.10mm。当激活结构300打开后，随着碘单质的逃逸，指示层200逐渐由绿色变为蓝色，并最终变为透明色。
实验证明，当激活结构300打开后，在5摄氏度的环境下，指示层200的变色周期为20天，在30摄氏度的环境下，指示层200的变色周期为2天。且指示层200的变色程度可直接反映产品的品质。
实施例7
本实施例的时间温度指示装置10的结构示意图可参见图2，时间温度指示装置10包括基底层100、指示层200、激活结构300。基底层100为铝箔材质的食品包装袋。基底层100的外侧印刷有指示层200，指示层200具有变色区域210和参考区域220。变色区域210的材料为变色油墨，干燥前，按质量份数计，变色油墨的制备原料包含30份聚乙烯醇(空间构成材料)、15份水性聚氨酯(填充材料)、5份碘单质(客体分子)及50份95℃的热水(溶剂)。印刷完成后，指示层200呈橙色，变色油墨中的溶剂干燥后，空间构成材料、填充材料及碘单质共同形成包合物，指示层200呈现绿色。指示层200的厚度为0.01mm。当激活结构300打开后，随着碘单质的逃逸，指示层200逐渐由绿色变为蓝色，并最终变为透明色。
实验证明，当激活结构300打开后，在5摄氏度的环境下，指示层200的变色周期为10天，在30摄氏度的环境下，指示层200的变色周期为1天。且指示层200的变色程度可直接反映产品的品质。
实施例8
本实施例的时间温度指示装置10的结构示意图可参见图2，时间温度指示装置10包括基底层100、指示层200、激活结构300。基底层100为铝箔材质的食品包装袋。基底层100的外侧印刷有指示层200，指示层200包括变色区域210及参考区域220。变色区域210的材料为变色油墨，干燥前，按质量份数计，变色油墨的制备原料包含40份聚乙烯吡咯烷酮(空间构成材料)、15份水性聚氨酯(填充材料)、6份碘单质(客体分子)及60份的水(溶剂)。参考区域220由普通油墨印刷而成，不具备变色功能。印刷完成后，变色区域210呈橙色，变色油墨中的溶剂干燥后，空间构成材料、填充材料及碘单质共同形成包合物，变色区域210呈现绿色。变色区域210的厚度为0.10mm。当激活结构300打开后，随着碘单质的逃逸，变色区域210逐渐由绿色变为蓝色，并最终变为透明色。
实验证明，当激活结构300打开后，在5摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为15天，在30摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为3天。且变色区域210的变色程度可直接反映产品的品质。
实施例9
本实施例的时间温度指示装置10的结构示意图可参见图2，时间温度指示装置10包括基底层100、指示层200、激活结构300。基底层100为铝箔材质的食品包装袋。基底层100的外侧印刷有指示层200，指示层200包括变色区域210及参考区域220。变色区域210的材料为变色油墨，干燥前，按质量份数计，变色油墨的制备原料包含30份聚乙烯醇缩丁醛(空间构成材料)、10份硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯与硬脂酸乙酯的混合物(填充材料)、4份碘单质(客体分子)及40份的乙醇(溶剂)。参考区域220由普通油墨印刷而成，不具备变色功能。印刷完成后，变色区域210呈橙色，变色油墨中的溶剂干燥后，空间构成材料、填充材料及碘单质共同形成包合物，变色区域210呈现绿色。变色区域210的厚度为0.05mm。当激活结构300打开后，随着碘单质的逃逸，变色区域210逐渐由绿色变为蓝色，并最终变为透明色。
实验证明，当激活结构300打开后，在5摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为45天，在30摄氏度的环境下，变色区域210的变色周期为7天。且变色区域210的变色程度可直接反映产品的品质。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
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)
1.一种时间温度指示装置，其特征在于，包括基底层和层叠于所述基底层表面的指示层，所述指示层具有变色区域，所述变色区域的材料为变色油墨，所述变色油墨的材料包括空间构成材料、填充材料及客体分子，所述空间构成材料为重均分子量大于1万且具有链状结构的有机物，所述客体分子为碘单质，且所述客体分子能够容纳于所述空间构成材料及所述填充材料形成的微空间内，并与所述空间构成材料及所述填充材料通过分子间作用力形成有色包合物，所述变色油墨由所述空间构成材料、所述填充材料、所述客体分子及溶剂干燥后得到，按质量份数计，所述变色油墨的制备原料包括20份～50份的所述空间构成材料、5份～30份的所述填充材料、1份～10份的所述客体分子及20份～60份的溶剂；
所述填充材料能够填充于所述空间构成材料干燥后形成的微空间内，起到调节微空间大小的作用；
所述变色油墨的温度敏感特征与所述填充材料的熔点有关，所述填充材料的熔点越低，所述变色油墨在常温下的温度敏感特征越明显，反之，所述填充材料的熔点越高，所述变色油墨的在常温下的温度敏感特征越不明显。
2.根据权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述空间构成材料的重均分子量大于3万。
3.根据权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述溶剂选自乙醇、乙二醇、异丙醇、丁醇、戊醇、环己醇、丙酮、环己酮及水中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述空间构成材料选自聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、尼龙、聚乙烯吡咯烷酮、羟乙基纤维素、淀粉及羟丙基纤维素中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述填充材料选自碳原子数大于4的烷烃及碳原子数大于4的烷烃衍生物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述填充材料选自桐油、亚麻油、油酸、反油酸、蓖麻油、棕榈酸、棕榈酸酯、月桂酸、豆蔻酸、二十八烷、硬脂酸、软脂酸、硬脂酸甘油酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、聚氨酯、花生酸、丙烯酸及松香树脂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，还包括离型层和胶粘层，所述胶粘层层叠在所述基底层远离所述指示层的一侧，所述离型层层叠在所述胶粘层远离所述基底层的一侧。
8.根据权利要求7所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述离型层的材料为聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚氯乙烯或涂布有硅油的纸张。
9.根据权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，还包括激活结构，所述激活结构包括胶水层和保护层，所述胶水层层叠在所述指示层上，所述保护层层叠在所述胶水层远离所述指示层的一侧，所述保护层能够阻止所述客体分子穿过。
10.根据权利要求1所述的时间温度指示装置，其特征在于，所述指示层的厚度为0.01mm～0.10mm。
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- 2019-01-16 CN CN201910047133.7A patent/CN109632129B/zh active Active
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