CN114689204A

CN114689204A - 一种上临界温度指示器

Info

Publication number: CN114689204A
Application number: CN202011591114.XA
Authority: CN
Inventors: 霍俊伦; 邱运昌; 陆健健; 谷小虎
Original assignee: Suzhou Hezui New Material Co ltd
Current assignee: Suzhou Hezui New Material Co ltd
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2022-07-01

Abstract

本发明公开了一种上临界温度指示器，依次包括密封层、储液层、隔离层、染料层和基材，所述密封层和所述基材共同夹持所述储液层、隔离层和染料层，所述储液层中包含相变材料，当指示器处于临界温度以上温度时，所述相变材料通过所述隔离层与所述染料层接触后吸附至所述隔离层中显色。本发明的上临界温度指示器，结构简单、体积小、操作方便、瞬时变色、使用便捷。

Description

一种上临界温度指示器

技术领域

本发明涉及温度监测及应用技术领域，特别涉及一种上临界温度指示器。

背景技术

医学上对疫苗存贮和运输的温度要求较为苛刻，规定疫苗需在2℃～8℃保存，温度稍高极易失活，造成无法免疫甚至更加严重的后果。为确保疫苗的活性，在建立完备的控温设施的同时，精准的温度监控也必不可少。

目前市场上对温度监控的手段可分为电子类技术和非电子类技术。电子类技术仪器一般体积较大，适用于大件产品或整箱产品，成本较高；非电子类温度监控器一般基于气体或液体扩散，待监测物质受热熔化后，于存在于其中的特定物质发生反应以产生颜色进行指示，其造价相对昂贵，同时易被破损，使用范围局限。

相较于使用仪器测量或是根据其他指标，能够用肉眼迅速直观地分辨出冷藏产品的存储质量，不论是对商家还是消费者，都能极大地增强对产品的信心与工作的效率。因此，发明一种精准、廉价、便捷的温度指示器对疫苗或是生鲜产品等的安全性具有重要意义。

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，提出一种上临界温度指示器，结构简单、体积小、操作方便、瞬时变色、使用便捷。

本发明采用以下技术方案：

一种上临界温度指示器，依次包括密封层10、储液层20、隔离层30、染料层40和基材50，所述密封层10和所述基材50共同夹持所述储液层20、隔离层30和染料层40，所述储液层20中包含相变材料，当指示器处于临界温度以上温度时，所述相变材料通过所述隔离层30与所述染料层40接触后吸附至所述隔离层30中显色。

优选地，所述储液层20由相变材料和带孔21的双面胶组成，所述相变材料填充在所述孔21中。

优选地，所述孔21的个数为一个或多个。

优选地，所述相变材料选自熔点不大于250℃的有机相变材料。

优选地，所述相变材料选自十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、二十二醇、二苯甲酮、4-苄氧基苯基乙基癸酸酯、双酚A、双酚C、双酚S、双酚F、双酚AF、肉桂酸甲酯、2,4-二苯砜基苯酚、4-羟基-4'-异丙氧基二苯砜、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、二十烷、二十二烷、二十四烷、三十烷、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、季戊四醇、新戊二醇、丁四醇、甘露醇、固体石蜡、赤藓糖醇、对苯二酚、硬脂酸甲酯、棕榈酸甲酯中的一种或多种。

优选地，所述隔离层30由多孔材料组成，用于阻隔或连通所述储液层20与所述染料层40。

优选地，所述隔离层30选自合成纸、木浆纸、棉浆纸、滤纸、微孔聚合物、纤维素-碱材料、海绵中的一种或多种。

优选地，所述染料层40包括染料，所述染料可溶于所述相变材料。

优选地，所述染料选自溶剂染料或隐性染料。

优选地，所述基材50为离型膜或含有背胶的薄膜。

本发明的上临界温度指示器，结构简单、体积小、操作方便、瞬时变色、使用便捷。

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是本发明实施例1中上临界温度指示器的结构示意图；

图2是本发明实施例2中储液层的结构示意图；

图3是本发明含有背胶的上临界温度指示器的结构示意图。

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。

下面结合附图对本发明的一种上临界温度指示器做详细描述。

正如现有技术所述，现有温度监控装置结构复杂、成本高、体积较大，且难以通过肉眼快速直观辨别温度变化。

为了解决上述问题，本发明提供了一种上临界温度指示器，如图1所示，依次包括密封层10、储液层20、隔离层30、染料层40和基材50，所述密封层10和所述基材50共同夹持储液层20、隔离层30和染料层40。储液层20中包含相变材料，当指示器处于临界温度以上温度时，相变材料通过隔离层30与染料层40接触溶解后，吸附至隔离层30中显色。

本发明的上临界温度指示器，对温度变化较为敏感，有着瞬时、便捷的功效。当指示器处于临界温度以上温度时，储液层20中的相变材料发生形态变化，由固态转变为液态，渗透至隔离层30和染料层40中，与染料层40中的染料接触溶解后吸附至隔离层30，发生由无色到有色的变化，从而显色于隔离层30中。

本发明的储液层20位于密封层10下，储液层20由带孔21的双面胶和填充在孔21中的相变材料组成。在一实施方式中，如图1所示，储液层20包括带有一个孔洞的双面胶，孔21位于双面胶的中间部位，相变材料填充在孔21中。在另一实施方式中，如图2所示，储液层20为带有多孔21的双面胶，各孔21均匀分布在储液层20中，相变材料填充在孔21中。

上述带孔的双面胶可以为带孔的丙烯酸胶膜、环氧胶膜、聚氨酯胶膜、聚酯胶膜等。相变材料选自熔点不大于250℃的有机相变材料，优选地，相变材料，可以选自十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、二十二醇、二苯甲酮、4-苄氧基苯基乙基癸酸酯、双酚A、双酚C、双酚S、双酚F、双酚AF、肉桂酸甲酯、2,4-二苯砜基苯酚、4-羟基-4'-异丙氧基二苯砜、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、二十烷、二十二烷、二十四烷、三十烷、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、季戊四醇、新戊二醇、丁四醇、甘露醇、固体石蜡、赤藓糖醇、对苯二酚、硬脂酸甲酯、棕榈酸甲酯等中的一种或多种，通过改变各成分的比例来调节相变材料的熔点，从而进一步调节指示器的临界温度，可根据不同的要求进行合理调配。

在本发明中，当处于正常存储温度范围或低于正常存储温度范围时相变材料为无色或浅色固体，填充于双面胶的孔21中；当高于被监测物品的存储要求温度范围时，相变材料熔化为液体，此时，相变材料从储液层20往下流入至隔离层30和染料层40中，与染料层40中的染料充分接触溶解，携带有染料的相变材料被吸附至隔离层30，发生由无色到有色的变化，从而显色于隔离层30中。

本发明的隔离层30位于储液层20下，隔离层30由多孔材料组成，例如可以为合成纸、木浆纸、棉浆纸、滤纸、微孔聚合物、纤维素-碱材料、海绵中的一种或多种。隔离层30用于阻隔或连通储液层20与染料层40以及显色。具体地，当储液层20中的相变材料为固体时，隔离层起阻隔储液层20与染料层40的作用；当储液层20中的相变材料为液体时，此时隔离层的多孔材料具有连通作用，相变材料通过隔离层的多孔进入染料层40中，将染料溶解，从而携带染料吸附在隔离层30中发生变色指示。

本发明的染料层40由染料和不干胶组成，染料可溶于相变材料。染料选自溶剂染料或隐性染料。溶剂染料包括溶剂黄、溶剂蓝、溶剂紫、溶剂红、溶剂绿等中一种或多种，隐性染料包括溴百里酚蓝、溴甲酚绿、甲基黄、甲基橙、溴甲酚绿、Red 500、7-[4-(二乙基氨基)-2-乙氧基苯基]-7-(2-甲基-1-辛基-1H-吲哚-3-基)呋喃并[3,4-B]吡啶-5(7H)-酮、4,4'-[(9-丁基-9H-咔唑-3-基)亚甲基]双[N-甲基-N-苯基苯胺]、2'-(二苄基氨基)-6'-(二乙氨基)荧烷、3,3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内酯、2-苯氨基-3-甲基-6-二乙基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷、6-二甲氨基-3,3-双(4-二甲基氨基苯基)苯酞、10-苯甲酰基-3,7-双(二甲氨基)吩噻嗪、3,3-二(4-二乙基氨基-2-乙氧基苯基)-4-氮杂苯酞、1,3-二甲基-6-二乙氨基荧烷、2'-氯-6'-(二乙氨基)荧烷、6-(N-乙基-4-甲苯胺基)-2-甲基荧烷、3-(N-乙基-4-甲苯胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3',6'-二甲氧基荧烷、1,2-苯并-6-二乙基氨基荧烷、3-(1,2-二甲基-3-吲哚基)-3-[4-二乙氨基-2-甲基苯基]苯酞、3-(4-二乙氨基-2-乙氧基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂-2-苯并[C]呋喃酮、6'-(二乙氨基)-1',2'-苯并荧烷、2-(2',4'-二甲基苯氨基-3-甲基-6-二乙氨基荧烷)、N,N-二甲基-4-(2-(2-(辛基氧基)苯基)-6-苯基吡啶-4-基)苯胺、3-(4-二甲氨苯基)-3-(1-丁基-2-甲基-吲哚-3基)-6-二甲氨基苯酞、3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷中的一种或多种。不干胶选自丙烯酸胶水、聚氨酯胶水、有机硅胶水、环氧胶水中的一种或多种。

本发明的密封层10位于指示器的外侧，密封层10与基材50共同夹持储液层20、隔离层30和染料层40。密封层10选自透明PET膜，PP膜、PVC膜、PI膜等，同时起到外层保护功能和观测区功能。当指示器监测的物品置于高于其要求的存储温度上时，指示器标签发生颜色变化，能够透过透明的密封层10被观察者及时看到。

本发明中，优选地，密封层10上还具有电子识别标签、二维码、条形码或其他电子识别图案中的一种或多种，便于实现对上临界温度指示器进行防伪识别、电子数据追踪和查询等功能。电子识别标签、二维码、条形码或其他电子识别图案可以贴敷在密封层10的一侧，也可以是由密封层10本身印刷出来的二维码、条形码或其他电子识别图案，不作具体限定。

本发明的上临界温度指示器的外形可以根据实际需要设定为多种结构形状，例如其可以设置为圆形、椭圆形、三角形、正方形、五边形、六边形、矩形、其他多边形或其他任意形状的图形的标签结构，上临界温度指示器也可以设置为条形、圆形、椭圆形、三角形、正方形、五边形、六边形、矩形、其他多边形或其他任意形状的图形结构，不再赘述。

本发明的基材50位于染料层40之下，为整个上临界温度指示器提供支撑作用。基材50可以为离型膜，使用时将离型膜揭下，上临界温度指示器可粘附于被测物体表面。或者，如图3所示，基材50还可以为含有背胶51的薄膜组合，可将其直接粘附于被测物体表面，上述薄膜选自PE膜、PC膜、PET膜、PP膜、PVC膜、PS膜中的一种，厚度选自25～50μm。

实施例1：

如图1所示，本发明的上临界温度指示器，依次包括密封层10、储液层20、隔离层30、染料层40和基材50，密封层10和基材50共同夹持储液层20、隔离层30和染料层40。密封层10选自透明PET膜，PP膜、PVC膜、PI膜中的一种；储液层20为中间带有一个孔洞的双面胶，相变材料填充在孔21中，相变材料选自熔点不大于250℃的有机相变材料，可以为十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、二十二醇、二苯甲酮、4-苄氧基苯基乙基癸酸酯、双酚A、双酚C、双酚S、双酚F、双酚AF、肉桂酸甲酯、2,4-二苯砜基苯酚、4-羟基-4'-异丙氧基二苯砜、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、二十烷、二十二烷、二十四烷、三十烷、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、季戊四醇、新戊二醇、丁四醇、甘露醇、固体石蜡、赤藓糖醇、对苯二酚、硬脂酸甲酯、棕榈酸甲酯等中的一种或多种，通过改变各成分的比例来调节临界温度，可根据不同的要求进行合理调配；隔离层30选自合成纸、木浆纸、棉浆纸、滤纸、微孔聚合物、纤维素-碱材料、海绵中的一种或多种，提供阻隔储液层20与染料层40接触或连通储液层20与染料层40，吸附相变材料以及显色的作用；染料层40包括不干胶和染料，不干胶选自丙烯酸胶水、聚氨酯胶水、有机硅胶水、环氧胶水中的一种或多种，染料选自溶剂染料，包括溶剂黄、溶剂蓝、溶剂紫、溶剂红、溶剂绿等中一种或多种；基材50选自离型膜，使用时将离型膜直接撕下后粘附于被测物体表面。

本发明的上临界温度指示器，对温度变化较为敏感，有着瞬时、便捷的功效。当指示器处于临界温度以下时，相变材料为固体，不显色；当处于临界温度以上时，储液层20中的相变材料发生形态变化，由固态转变为液态，渗透至隔离层30和染料层40中，与染料层40中的染料接触溶解后吸附至隔离层30，发生由无色到有色的变化，从而显色于隔离层30中。

实施例2：

本实施例与实施例1的相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例的上临界温度指示器，如图2所示，储液层20为带有多孔21的双面胶，各孔21均匀分布在储液层20中，相容溶剂填充在孔21中。

实施例3

本实施例与实施例1的相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例的染料为隐性染料，包括溴百里酚蓝、溴甲酚绿、甲基黄、甲基橙、溴甲酚绿、Red 500、7-[4-(二乙基氨基)-2-乙氧基苯基]-7-(2-甲基-1-辛基-1H-吲哚-3-基)呋喃并[3,4-B]吡啶-5(7H)-酮、4,4'-[(9-丁基-9H-咔唑-3-基)亚甲基]双[N-甲基-N-苯基苯胺]、2'-(二苄基氨基)-6'-(二乙氨基)荧烷、3,3-双(N-辛基-2-甲基吲哚)邻苯二甲内酯、2-苯氨基-3-甲基-6-二乙基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷、6-二甲氨基-3,3-双(4-二甲基氨基苯基)苯酞、10-苯甲酰基-3,7-双(二甲氨基)吩噻嗪、3,3-二(4-二乙基氨基-2-乙氧基苯基)-4-氮杂苯酞、1,3-二甲基-6-二乙氨基荧烷、2'-氯-6'-(二乙氨基)荧烷、6-(N-乙基-4-甲苯胺基)-2-甲基荧烷、3-(N-乙基-4-甲苯胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3',6'-二甲氧基荧烷、1,2-苯并-6-二乙基氨基荧烷、3-(1,2-二甲基-3-吲哚基)-3-[4-二乙氨基-2-甲基苯基]苯酞、3-(4-二乙氨基-2-乙氧基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂-2-苯并[C]呋喃酮、6'-(二乙氨基)-1',2'-苯并荧烷、2-(2',4'-二甲基苯氨基-3-甲基-6-二乙氨基荧烷)、N,N-二甲基-4-(2-(2-(辛基氧基)苯基)-6-苯基吡啶-4-基)苯胺、3-(4-二甲氨苯基)-3-(1-丁基-2-甲基-吲哚-3基)-6-二甲氨基苯酞、3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷中的一种或多种。

本发明的上临界温度指示器，结构简单、体积小、操作方便、使用便捷。可以应用于生鲜食品、血浆制品、疫苗、冷链运输、高低温工作环境时间警示及指示的劳保用品，特殊场所时间限制参观证件，精密仪器设备的温度及运行时间警示及指示，居家生活环境温度温度指示等需要监控其存储温度及时间变化及其他温度监测技术领域。

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

1.一种上临界温度指示器，其特征在于，依次包括密封层(10)、储液层(20)、隔离层(30)、染料层(40)和基材(50)，所述密封层(10)和所述基材(50)共同夹持所述储液层(20)、隔离层(30)和染料层(40)，所述储液层(20)中包含相变材料，当指示器处于临界温度以上温度时，所述相变材料通过所述隔离层(30)与所述染料层(40)接触后吸附至所述隔离层(30)中显色。

2.根据权利要求1所述的上临界温度指示器，其特征在于，所述储液层(20)由相变材料和带孔(21)的双面胶组成，所述相变材料填充在所述孔(21)中。

3.根据权利要求2所述的上临界温度指示器，其特征在于，所述孔(21)的个数为一个或多个。

4.根据权利要求1或2所述的上临界温度指示器，其特征在于，所述相变材料选自熔点不大于250℃的有机相变材料。

5.根据权利要求4所述的上临界温度指示器，其特征在于，所述相变材料选自十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、二十二醇、二苯甲酮、4-苄氧基苯基乙基癸酸酯、双酚A、双酚C、双酚S、双酚F、双酚AF、肉桂酸甲酯、2,4-二苯砜基苯酚、4-羟基-4'-异丙氧基二苯砜、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、二十烷、二十二烷、二十四烷、三十烷、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、季戊四醇、新戊二醇、丁四醇、甘露醇、固体石蜡、赤藓糖醇、对苯二酚、硬脂酸甲酯、棕榈酸甲酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的上临界温度指示器，其特征在于，所述隔离层(30)由多孔材料组成，用于阻隔或连通所述储液层(20)与所述染料层(40)。

7.根据权利要求6所述的上临界温度指示器，其特征在于，所述隔离层(30)选自合成纸、木浆纸、棉浆纸、滤纸、微孔聚合物、纤维素-碱材料、海绵中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的上临界温度指示器，其特征在于，所述染料层(40)包括染料，所述染料可溶于所述相变材料。

9.根据权利要求8所述的上临界温度指示器，其特征在于，所述染料选自溶剂染料或隐性染料。

10.根据权利要求1所述的上临界温度指示器，其特征在于，所述基材(50)为离型膜或含有背胶的薄膜。