CN111829686A - 一种冷链标签 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷链标签，其包括：基材层、固体酸层、胶囊层和保护层，所述基材层和所述保护层共同夹持所述固体酸层和所述胶囊层，所述胶囊层包括固化的胶水和分散于所述胶水中的多个胶囊，所述胶囊中包裹有相变材料和变色染料。本发明的冷链标签，结构简单、操作方便、体积小、易推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及温度监测技术领域，特别涉及一种冷链标签。
背景技术
目前，奶制品、鲜花、血液制品、疫苗等冷链产品在运输和储存过程中需要保持一定的温度范围，这些制品不仅在制备过程中需要低温环境，产品在出厂后要经过一系列的冷链运输环节才能达到消费者手中，每一个环节都是一个潜在的风险点，冷链环节中的任一环节温度超标都可能导致较为严重的后果，运输或是储存中若出现问题，责任方认定也较难。
现有技术中，如中国专利申请号为CN200420078916.0提到使用简易温度计的毛细管作用原理，制成一种当环境温度超过设定温度的可变色的装置，该装置体积相对较大而冷链产品体积相对较小，同时该装置关键部件易碎不易使用。另外英国Timestrip公司在中国申请的专利公开号为CN1533518A的专利中提出了一种变色标签装置，将装有溶剂的囊压破后溶液逐渐渗透至观测区，其只能计量冷链运输时间，而不能计量冷链环境是否超过设定的危险温度，同时该产品存在结构复杂、成本高的问题，限制了其推广应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的以上技术问题，提出一种结构简单、操作方便、体积小、易推广应用的冷链标签。
本发明采用的技术方案如下：一种冷链标签，其包括：基材层、固体酸层、胶囊层和保护层，所述基材层和所述保护层共同夹持所述固体酸层和所述胶囊层，所述胶囊层包括固化的胶水和分散于所述胶水中的多个胶囊，所述胶囊中包裹有相变材料和变色染料。
优选地，所述固体酸层直接形成在所述基材层上，所述胶囊层形成于所述固体酸层上，或者所述胶囊层直接形成在所述基材层上，所述固体酸层形成于所述胶囊层上。
优选地，所述胶囊具有胶囊壁，所述胶囊壁选自异氰酸酯类中的D-110、D-120、D-140、D-160、HMI、TDI、IPDI、N75、N3390或异氰酸酯衍生物或有机胺类中的乙二胺、丁二胺、己二胺、辛二胺、癸二胺、乙胺、三乙烯四胺、三乙醇胺、三乙胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺。
优选地，还包括紧邻所述胶囊层的刺破层。
优选地，所述刺破层的材质选自多官能团树脂中的DTMPTTA、PETTA、DPHA、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种，或选自丙二醇、乙二醇、硅酸铝中的一种或多种。
优选地，所述变色染料选自萤烷系色料中的红色素-16、黑色素-1、绿色素-5中的一种或多种；或选自三甲烷系色料中的结晶紫内酯、孔雀绿内酯、苄酰基无色亚甲基蓝、甲酚红、甲基黄、甲基橙、溴百里酚蓝中的一种或多种。
优选地，所述相变材料选自邻苯二甲酸二甲酯、碳酸二甲酯、癸二酸二乙酯、间硝基甲苯、苯基环己烷、2-异丙基萘、二苯甲烷、苯乙酮、肉豆蔻酸异丙酯、2-癸酮、甲基壬基甲酮、对叔丁基苯乙酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、3-乙酰基吡啶、2-乙酰吡啶、甲基壬基甲酮、2,3-庚二酮、1-乙酰萘、1-四氢萘酮、4-乙酰吡啶、棕榈酸乙酯、棕榈酸甲酯、亚磷酸三苯酯、己二酸二甲酯、苯甲酸苄酯、乙酸异冰片酯、富马酸二乙酯、三乙酸甘油酯、月桂酸甲酯、桂酸丙酯中的一种或多种。
优选地，所述固体酸层包括固体酸，所述固体酸选自三氯化铁、氯化锌、氯化镁、硫酸镁、柠檬酸、没食子酸、草酸、水杨酸、碳酸锌、碳酸镁、氯化铜、领苯二甲酸、酒石酸、双酚A、硼酸中的一种或多种。
优选地，所述相变材料处于相变点以下温度时为固体，处于相变点以上温度时为液体，所述相变材料的相变点温度范围在-25℃至25℃之间。
优选地，所述冷链标签启动时，通过外力按压使得至少部分所述胶囊破裂。
本发明的冷链标签，结构简单、操作方便、体积小、易推广应用。
附图说明
通过参照本发明的实施方案的图示说明可以更好地理解本发明，在附图中：
图1是本发明第一实施例的冷链标签的横截面结构示意图；
图2是图1中胶囊分布区300的放大结构示意图；
图3是图2中胶囊32的放大结构示意图；
图4是本发明第二实施例的冷链标签的横截面结构示意图；
图5是本发明第三实施例的冷链标签的横截面结构示意图；
图6是本发明第四实施例的冷链标签的横截面结构示意图；
图7是本发明第五实施例的冷链标签的横截面结构示意图；
图8是本发明第六实施例的冷链标签的横截面结构示意图；
图9是本发明第七实施例的冷链标签的横截面结构示意图；
图10是本发明第八实施例的冷链标签的横截面结构示意图。
具体实施方式
在以下的描述中，为了达到解释说明的目的以对本发明有一个全面的认识，阐述了大量的具体细节，然而，很明显的，对本领域技术人员而言，无需这些具体细节也可以实现本发明。本发明所列举的说明性的示例实施方案仅为了说明，并不对本发明造成限制。因此，本发明的保护范围并不受具体实施方案所限，仅以所附的权利要求书的范围为准。
第一实施例：
图1是本发明第一实施例的冷链标签的横截面结构示意图，图2是图1中胶囊分布区300的放大结构示意图，图3是图2中胶囊32的放大结构示意图，结合图1至图3，本发明的冷链标签包括：基材层10、固体酸层20、胶囊层30和保护层40，基材层10和保护层40共同夹持固体酸层20和胶囊层30，胶囊层30包括固化的胶水31和分散于胶水31中的多个胶囊32，胶囊32中包裹有相变材料321和变色染料322。
本实施例中，固体酸层20直接形成在基材层10上，胶囊层30形成于固体酸层20上并与固体酸层20紧密接触。本实施例中，优选地，固体酸层20并非整层设置，固体酸层20包括至少一个固体酸分布区200，同样，胶囊层30也并非整层设置，胶囊层30包括至少一个胶囊分布区300。固体酸分布区200和胶囊分布区300至少部分区域重叠设置。当然，本发明具体实施例中并不限于此，固体酸层20和胶囊层30也可以均整层设置，或者至少其一为整层设置，不再赘述。
本实施例中，胶囊层30的胶囊分布区300中，胶水31内部分布有多个胶囊32（如图2所示），每个胶囊32内包裹有相变材料321和分散于相变材料321内的变色染料322。本实施例的冷链标签，变色染料322分散于相变材料321中二者整体固化在一起，该相变材料的相变点可精确控制在-25℃至25℃之间的任意一点，误差为正负0.1℃。当环境温度处于相变点温度以下时，相变材料为固体，当环境温度高于相变点温度时，相变材料为液体。本实施例中的胶囊未经压破时，可以正常条件下运输销售，当冷链标签启动时，通过外力按压使得至少部分胶囊破裂，当胶囊被压破以后，相变材料从胶囊中溢出，当环境温度低于相变点温度时，相变材料为固体，变色染料被固定在相变材料中，与下层的固体酸层中的固体酸不会接触，所以不发生反应；当环境温度高于相变点温度时，相变材料变为液体，变色染料322随相变材料流动，从而与固体酸层20中的固体酸充分接触而发生不可逆变色，由无色变为有色，或由一种颜色变为另一种颜色。例如由无色变为蓝（变色染料选用苄酰基无色亚甲基兰）、由无色变为红（变色染料选用红色素-16）、绿（变色染料选用绿色素-5）、由无色变为黑（变色染料选用黑色素-1）或由无色变为黄色（变色染料选用甲基黄）；也可以由蓝色变为红色（变色染料选用甲基红），也可以由红色变蓝色（变色染料选用溴百里酚蓝）。本发明具体实施例中的冷链标签的变色可根据实际需要选用不同的变色染料、不同的固体酸、不同的相变材料，实现不同的颜色变化，因此得以精确指示温度，不再赘述。
本实施例中，变色染料322选自萤烷系色料中的红色素-16、黑色素-1、绿色素-5中的一种或多种；或选自三甲烷系色料中的结晶紫内酯、孔雀绿内酯、苄酰基无色亚甲基蓝、甲酚红、甲基黄、甲基橙、溴百里酚蓝中的一种或多种。相变材料321选自邻苯二甲酸二甲酯、碳酸二甲酯、癸二酸二乙酯、间硝基甲苯、苯基环己烷、2-异丙基萘、二苯甲烷、苯乙酮、肉豆蔻酸异丙酯、2-癸酮、甲基壬基甲酮、对叔丁基苯乙酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、3-乙酰基吡啶、2-乙酰吡啶、甲基壬基甲酮、2,3-庚二酮、1-乙酰萘、1-四氢萘酮、4-乙酰吡啶、棕榈酸乙酯、棕榈酸甲酯、亚磷酸三苯酯、己二酸二甲酯、苯甲酸苄酯、乙酸异冰片酯、富马酸二乙酯、三乙酸甘油酯、月桂酸甲酯、桂酸丙酯中的一种或多种。固体酸层20中固体酸选自三氯化铁、氯化锌、氯化镁、硫酸镁、柠檬酸、没食子酸、草酸、水杨酸、碳酸锌、碳酸镁、氯化铜、领苯二甲酸、酒石酸、双酚A、硼酸中的一种或多种。
本实施例中，变色机理如下：
对于萤烷系色料：
其中R1、R2为-CH3、-C2H5、苯基、环烷基等；X1、X2为氢、卤素、烷基、烷氧基等；R3为烷基、烷基取代苯、卤素取代苯胺基等。
对于三甲烷系色料：
其中R1、R2、R3、R4为-CH3、-C2H5、苯基、环烷基等；X为卤素；L为金属元素。
本实施例中，优选地，保护层40的与固体酸层20以及与胶囊层30位置相对应之处设置有观测窗口区41，用以更便捷地观察到是否变色，例如，观测窗口区41的宽度与固体酸层20的宽度以及与胶囊层30的宽度均大致相同，并且位置重叠对应设置。但不限于此，也可以根据实际需要交错设置。
本实施例中，优选地，胶囊32具有胶囊壁，胶囊壁选自异氰酸酯类中的D-110、D-120、D-140、D-160、HMI、TDI、IPDI、N75、N3390或异氰酸酯类化合物或有机胺类中的乙二胺、丁二胺、己二胺、辛二胺、癸二胺、乙胺、三乙烯四胺、三乙醇胺、三乙胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺。胶水31选自丙烯酸酯类胶水、聚氨酯类胶水、有机硅类胶水、环氧类胶水中的一种或多种。更优选地，胶囊壁选自异氰酸酯类的D-110和己二胺。
本实施例中，可以根据实际应用选用不同的相变材料，实现不同温度范围的指示。例如，采用原位聚合法制备胶囊32的方法为：向反应器中加入100g浓度为10%的乙烯-马来酸酐共聚物水溶液，10g尿素，1g间苯二酚和200g水，使用20% NaOH调节pH值到3.5。将200ml芯材（变色染料绿色素-5和相变材料2-癸酮的混合溶液，相变点温度为1.5℃）加入到上述溶液中搅拌乳化。再加入25g福尔马林，搅拌并加热到55℃，连续搅拌下保温2h，然后降至室温。最后再洗涤、抽滤、干燥得到胶囊样品。
本实施例的冷链标签，可用于食品、疫苗、血液等冷链产品中，也可用于检测环境温度是否超过设定温度。本实施例的冷链标签结构简单、操作方便、体积小、易推广应用。
第二实施例：
图4是本发明第二实施例的冷链标签的横截面结构示意图，如图4所示，本实施例的冷链标签与第一实施例的冷链标签相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例的冷链标签中，胶囊层30直接形成在基材层10上，固体酸层20形成于胶囊层30上。
本实施例中，例如采用界面聚合法制备胶囊32的方法为：向10g相变材料二苯甲烷和变色染料苄酰基无色亚甲基兰的混合溶液（相变点温度为22℃）中加入2g Olester P50-60ST（含8.5%-9.5%异氰酸酯基团）和1g环氧丙烷。此溶液以50-100 μm的液滴滴加到含15gPVA的100g水溶液中。所得到的分散液搅拌下加热到30℃，将含有0.5g乙二胺的10g水溶液滴加到上述分散液中，所得到分散液再搅拌3h后得到胶囊产品。
本实施例的冷链标签启动时，通过外力按压使得至少部分胶囊破裂，例如通过外力按压胶囊层30的胶囊分布区300，使得其中的胶囊32破裂，当温度达到胶囊32中的相变材料321的相变点后，相变材料321由固体变成具有流动性的液体，胶囊32中的变色染料322与固体酸层20中的固体酸接触，发生变色反应，由无色变为有色，或由一种颜色变为另一种颜色。
第三实施例：
图5是本发明第三实施例的冷链标签的横截面结构示意图，如图5所示，本实施例的冷链标签与第一实施例的冷链标签相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例的冷链标签中，还包括形成于固体酸层20和胶囊层30之间的间隔层50，间隔层材质为淀粉、氧化铝或隔壳纸、或多孔材料如聚烯烃材料制成的锂电隔膜、特斯林（Teslin）材料、纤维素-碱材料如过滤纸、吸水卡纸等，优选地为特斯林（Teslin）材料。
本实施例中增设间隔层50，其起到作用如下：当冷链标签所处温度低于相变材料321的相变点时，间隔层50可起到隔离相变材料321和固体酸层20的作用，此时冷链标签的颜色不变；当冷链标签所处温度高于相变材料321的相变点时，相变材料321由固体变为液体，相变材料321携带变色染料322穿过多孔状的间隔层50逐渐渗透或扩散至固体酸层20的一侧，当变色染料322直接接触到固体酸层20中的固体酸时即发生变色反应。本发明中因相变材料321穿过间隔层50的渗透或扩散过程需要一定时间，因此挑选合适的间隔层50的材料，其渗透或扩散速度相对准确，因此可实现对冷链标签处于超过相变点温度的时间的测量，从而实现冷链标签计时的功能。另外，设置间隔层50，可进一步增加本发明冷链标签的可靠性，如避免无间隔层时由碰撞或机械外力导致的变色染料和固体酸的充分接触而发生变色引起的误侦测。
本实施例中，例如采用原位聚合法制备胶囊32的方法为：向反应器中加入150g浓度为5%的吐温80水溶液，15g尿素，1.5g间苯二酚和300g水，使用20% NaOH调节pH值到3.5。将250ml芯材（变色染料结晶紫内酯和相变材料棕榈酸甲酯的混合溶液，相变点温度为25℃）加入到上述溶液中搅拌乳化。再加入37.5g福尔马林，搅拌并加热到55℃，连续搅拌下保温2h，然后降至室温。最后再洗涤、抽滤、干燥得到胶囊样品。
本实施例的冷链标签启动时，通过外力按压使得至少部分胶囊破裂，例如通过外力按压胶囊层30的胶囊分布区300，使得其中的胶囊32破裂，当温度达到胶囊32中的相变材料321的相变点后，相变材料321由固体变成具有流动性的液体，胶囊32中的变色染料322与固体酸层20中的固体酸接触，发生变色反应，由无色变为有色，或由一种颜色变为另一种颜色。
第四实施例：
图6是本发明第四实施例的冷链标签的横截面结构示意图，如图6所示，本实施例的冷链标签与第二实施例的冷链标签相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例的冷链标签中，还包括形成于固体酸层20和胶囊层30之间的间隔层50，间隔层材质为淀粉、氧化铝或隔壳纸、或多孔材料如聚烯烃材料制成的锂电隔膜、特斯林（Teslin）材料、纤维素-碱材料如过滤纸、吸水卡纸等，优选地为特斯林（Teslin）材料。
本实施例中增设间隔层50，其起到作用如下：当冷链标签所处温度低于相变材料321的相变点时，间隔层50可起到隔离相变材料321和固体酸层20的作用，此时冷链标签的颜色不变；当冷链标签所处温度高于相变材料321的相变点时，相变材料321由固体变为液体，相变材料321穿过多孔状的间隔层50逐渐渗透或扩散至固体酸层20的一侧，当液体的相变材料321携带变色染料322直接接触到固体酸层20中的固体酸时即发生变色反应。本发明中因相变材料321穿过间隔层50的渗透或扩散过程需要一定时间，因此挑选合适的间隔层50的材料，其渗透或扩散速度相对准确，因此可实现对冷链标签处于超过相变点温度的时间的测量，从而实现冷链标签计时的功能。另外，设置间隔层50，可进一步增加本发明冷链标签的可靠性，如避免无间隔层时由碰撞或机械外力导致的变色染料和固体酸的充分接触而发生变色引起的误侦测。
本实施例中，例如采用界面聚合法制备胶囊32的方法为：取3.2g异佛尔酮异氰酸酯加入30g相变材料苯基环己烷和变色染料甲基橙的混合溶液（相变点温度为3℃）配制油相溶液，取10g PVA加入56g水配制水相溶液，将油相溶液加入水相溶液，在分散机的作用下进行乳化，将乳化液倒入反应器中，逐滴滴加40%乙二胺的水溶液1.44g，加热到55℃反应2h，最后后处理得到胶囊样品。
本实施例的冷链标签启动时，通过外力按压使得至少部分胶囊破裂，例如通过外力按压胶囊层30的胶囊分布区300，使得其中的胶囊32破裂，当温度达到胶囊32中的相变材料321的相变点后，相变材料321由固体变成具有流动性的液体，胶囊32中的变色染料322与固体酸层20中的固体酸接触，发生变色反应，由无色变为有色，或由一种颜色变为另一种颜色。
第五实施例：
图7是本发明第五实施例的冷链标签的横截面结构示意图，如图7所示，本实施例的冷链标签与第一实施例的冷链标签相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例的冷链标签中，还包括紧邻胶囊层30的刺破层60，本实施例中，刺破层60位于保护层40和胶囊层30之间。刺破层60的材质选自多官能团树脂中的DTMPTTA、PETTA、DPHA、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种，或选自丙二醇、乙二醇、硅酸铝中的一种或多种。刺破层60与胶囊层30紧邻，轻微用力压迫刺破层后，刺破层破裂可产生多个小块状的、硬而脆的相对尖锐的物质，随着压力刺向胶囊，从而可以更轻松可靠的刺破胶囊，使温变标签轻松启动，增大胶囊层30中多个胶囊32破裂的均匀度和可靠性。
本实施例中，例如采用原位聚合法制备胶囊32的方法为：向反应器中加入100g浓度为15%的聚乙烯醇水溶液，10g尿素，1g间苯二酚和200g水，使用20%醋酸调节pH值到3.5。将200ml芯材（变色染料黑色素-1和相变材料2-异丙基萘的混合溶液，相变点温度为12℃）加入到上述溶液中搅拌乳化。再加入25g福尔马林，搅拌并加热到55℃，连续搅拌下保温2h，然后降至室温。最后再洗涤、抽滤、干燥得到胶囊样品。
本实施例的冷链标签启动时，通过外力按压使得至少部分胶囊破裂，例如通过外力按压胶囊层30的胶囊分布区300，使得其中的胶囊32破裂，当温度达到胶囊32中的相变材料321的相变点后，相变材料321由固体变成具有流动性的液体，胶囊32中的变色染料322与固体酸层20中的固体酸接触，发生变色反应，由无色变为有色，或由一种颜色变为另一种颜色。
第六实施例：
图8是本发明第六实施例的冷链标签的横截面结构示意图，如图8所示，本实施例的冷链标签与第二实施例的冷链标签相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例的冷链标签中，还包括紧邻胶囊层30的刺破层60，本实施例中，刺破层60位于基材层10和胶囊层30之间。刺破层60的材质选自多官能团树脂中的DTMPTTA、PETTA、DPHA、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种，或选自丙二醇、乙二醇、硅酸铝中的一种或多种。刺破层60与胶囊层30紧邻，轻微用力压迫刺破层后，刺破层破裂即可产生多个小块状的、硬而脆的相对尖锐的物质，随着压力刺向胶囊，从而可以更轻松可靠的刺破胶囊，使温变标签轻松启动，增大胶囊层30中多个胶囊32破裂的均匀度和可靠性。
本实施例中，例如采用原位聚合法制备胶囊32的方法为：向反应器中加入100g浓度为10%的乙烯-马来酸酐共聚物水溶液，10g尿素，1g间苯二酚和200g水，使用20% NaOH调节pH值到3.5。将200ml芯材（变色染料绿色素-5和相变材料2-癸酮的混合溶液，相变点温度为1.5℃）加入到上述溶液中搅拌乳化。再加入25g福尔马林，搅拌并加热到55℃，连续搅拌下保温2h，然后降至室温。最后再洗涤、抽滤、干燥得到胶囊样品。
本实施例的冷链标签启动时，通过外力按压使得至少部分胶囊破裂，例如通过外力按压胶囊层30的胶囊分布区300，使得其中的胶囊32破裂，当温度达到胶囊32中的相变材料321的相变点后，相变材料321由固体变成具有流动性的液体，胶囊32中的变色染料322与固体酸层20中的固体酸接触，发生变色反应，由无色变为有色，或由一种颜色变为另一种颜色。
第七实施例：
图9是本发明第七实施例的冷链标签的横截面结构示意图，如图9所示，本实施例的冷链标签与第三实施例的冷链标签相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例的冷链标签中，还包括紧邻胶囊层30的刺破层60，本实施例中，刺破层60位于保护层40和胶囊层30之间。刺破层60的材质选自多官能团树脂中的DTMPTTA、PETTA、DPHA、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种，或选自丙二醇、乙二醇、硅酸铝中的一种或多种。刺破层60与胶囊层30紧邻，轻微用力压迫刺破层后，刺破层破裂即可产生多个小块状的、硬而脆的相对尖锐的物质，随着压力刺向胶囊，从而可以更轻松可靠的刺破胶囊，使温变标签轻松启动，增大胶囊层30中多个胶囊32破裂的均匀度和可靠性。
本实施例中，例如采用界面聚合法制备胶囊32的方法为：向10g相变材料二苯甲烷和变色染料苄酰基无色亚甲基兰的混合溶液（相变点温度为22℃）中加入2g Olester P50-60ST（含8.5%-9.5%异氰酸酯基团）和1g环氧丙烷。此溶液以50-100 μm的液滴滴加到含15gPVA的100g水溶液中。所得到的分散液搅拌下加热到30℃，将含有0.5g乙二胺的10g水溶液滴加到上述分散液中，所得到分散液再搅拌3h后得到胶囊产品。
本实施例的冷链标签启动时，通过外力按压使得至少部分胶囊破裂，例如通过外力按压胶囊层30的胶囊分布区300，使得其中的胶囊32破裂，当温度达到胶囊32中的相变材料321的相变点后，相变材料321由固体变成具有流动性的液体，胶囊32中的变色染料322与固体酸层20中的固体酸接触，发生变色反应，由无色变为有色，或由一种颜色变为另一种颜色。
第八实施例：
图10是本发明第八实施例的冷链标签的横截面结构示意图，如图10所示，本实施例的冷链标签与第四实施例的冷链标签相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例的冷链标签中，还包括紧邻胶囊层30的刺破层60，本实施例中，刺破层60位于基材层10和胶囊层30之间。刺破层60的材质选自多官能团树脂中的DTMPTTA、PETTA、DPHA、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种，或选自丙二醇、乙二醇、硅酸铝中的一种或多种。刺破层60与胶囊层30紧邻，轻微用力压迫刺破层后，刺破层破裂即可产生多个小块状的、硬而脆的相对尖锐的物质，随着压力刺向胶囊，从而可以更轻松可靠的刺破胶囊，使温变标签轻松启动，增大胶囊层30中多个胶囊32破裂的均匀度和可靠性。
本实施例中，例如采用原位聚合法制备胶囊32的方法为：向反应器中加入150g浓度为5%的吐温80水溶液，15g尿素，1.5g间苯二酚和300g水，使用20% NaOH调节pH值到3.5。将250ml芯材（变色染料结晶紫内酯和相变材料棕榈酸甲酯的混合溶液，相变点温度为25℃）加入到上述溶液中搅拌乳化。再加入37.5g福尔马林，搅拌并加热到55℃，连续搅拌下保温2h，然后降至室温。最后再洗涤、抽滤、干燥得到胶囊样品。
本实施例的冷链标签，使用前，通过外力按压胶囊层30的胶囊分布区300，使得其中的胶囊32破裂，当温度达到胶囊32中的相变材料321的相变点后，相变材料321由固体变成具有流动性的液体，胶囊32中的变色染料322与固体酸层20中的固体酸接触，发生变色反应，由无色变为有色，或由一种颜色变为另一种颜色。
本发明的冷链标签属于温致不可逆变色标签，它能在未启动时像其他普通产品一样的环境下进行运输或存放，当它被按照正确的方法轻轻按压即可启动，启动后就能精确计量冷链环境温度，当温度超过设定的危险温度时，本发明的冷链标签由无色变为有色或由一种颜色变为另外一种颜色，并且该变色过程是不可逆的，从而避免人为篡改结果的风险，具有结构简单、操作方便，体积小易于贴合冷链产品上，同时价格便宜也易生产。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种冷链标签，其特征在于，所述冷链标签包括：基材层、固体酸层、胶囊层和保护层，所述基材层和所述保护层共同夹持所述固体酸层和所述胶囊层，所述胶囊层包括固化的胶水和分散于所述胶水中的多个胶囊，所述胶囊中包裹有相变材料和变色染料。
2.根据权利要求1所述的冷链标签，其特征在于，所述固体酸层直接形成在所述基材层上，所述胶囊层形成于所述固体酸层上，或者所述胶囊层直接形成在所述基材层上，所述固体酸层形成于所述胶囊层上。
3.根据权利要求1所述的冷链标签，其特征在于，所述胶囊具有胶囊壁，所述胶囊壁选自异氰酸酯类中的D-110、D-120、D-140、D-160、HMI、TDI、IPDI、N75、N3390或异氰酸酯衍生物或有机胺类中的乙二胺、丁二胺、己二胺、辛二胺、癸二胺、乙胺、三乙烯四胺、三乙醇胺、三乙胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺。
4.根据权利要求1所述的冷链标签，其特征在于，还包括紧邻所述胶囊层的刺破层。
5.根据权利要求4所述的冷链标签，其特征在于，所述刺破层的材质选自多官能团树脂中的DTMPTTA、PETTA、DPHA、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种，或选自丙二醇、乙二醇、硅酸铝中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的冷链标签，其特征在于，所述变色染料选自萤烷系色料中的红色素-16、黑色素-1、绿色素-5中的一种或多种；或选自三甲烷系色料中的结晶紫内酯、孔雀绿内酯、苄酰基无色亚甲基蓝、甲酚红、甲基黄、甲基橙、溴百里酚蓝中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的冷链标签，其特征在于，所述相变材料选自邻苯二甲酸二甲酯、碳酸二甲酯、癸二酸二乙酯、间硝基甲苯、苯基环己烷、2-异丙基萘、二苯甲烷、苯乙酮、肉豆蔻酸异丙酯、2-癸酮、甲基壬基甲酮、对叔丁基苯乙酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、3-乙酰基吡啶、2-乙酰吡啶、甲基壬基甲酮、2,3-庚二酮、1-乙酰萘、1-四氢萘酮、4-乙酰吡啶、棕榈酸乙酯、棕榈酸甲酯、亚磷酸三苯酯、己二酸二甲酯、苯甲酸苄酯、乙酸异冰片酯、富马酸二乙酯、三乙酸甘油酯、月桂酸甲酯、桂酸丙酯中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的冷链标签，其特征在于，所述固体酸层包括固体酸，所述固体酸选自三氯化铁、氯化锌、氯化镁、硫酸镁、柠檬酸、没食子酸、草酸、水杨酸、碳酸锌、碳酸镁、氯化铜、领苯二甲酸、酒石酸、双酚A、硼酸中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的冷链标签，其特征在于，所述相变材料处于相变点以下温度时为固体，处于相变点以上温度时为液体，所述相变材料的相变点温度范围在-25℃至25℃之间。
10.根据权利要求1所述的冷链标签，其特征在于，所述冷链标签启动时，通过外力按压使得至少部分所述胶囊破裂。
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