CN1229586C - 化学发光的照明元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化学发光照明元件，包括两个分别填充有草酸盐溶液(5)和活化剂溶液的腔，草酸盐溶液装在封接袋(1)中，封接袋(1)由具有内侧衬有诸如聚烯烃的聚合物的薄铝箔(2、3)构成，由此形成第一腔，活化剂溶液封装在形成第二腔的较大封接袋(6)中，封接袋(6)由半透明聚合膜(7、8)构成，其中还装有液体活化剂(10)，外袋包括沿其周围封接在一起的两聚合物膜(7、8)，并包含能由使用者手动操作而戳破内袋(1)的球(11)。

Description

化学发光的照明元件

通过混合两种液体化学物质而发光的装置是众所周知的。可以参考以下专利文献：US3,539,794、US3,576,987、US4,193,109、US4,682,544、US4,751,616、US4,814,949和US5,121,302。

一般说来，上述提出申请的装置包括两个腔，分别装有称为草酸盐溶液的第一液体化学物质和称为活化剂溶液的第二液体化学物质。这两个腔通过可以由使用者戳破的壁隔开，或者具有可去除部分。由于草酸盐溶液对任何来自外部或活化剂的污物很敏感，因此所述壁还应该是防气体影响的良好屏障。因此实际上，将草酸盐溶液封闭在易破碎的玻璃管中，而且这样的储存成本低。遗憾的是不能由成卷的材料连续制造具有玻璃管的元件。此外，费用还很高。

本发明涉及一种适于连续制造的元件，因而非常经济，更多地其构成材料非常便宜。该元件的另一优点是呈扁平状的特殊光源，还具有以下所公开内容的一些其它的优点。

更具体地，本发明设计的化学发光照明元件包括至少两个腔，分别充有草酸盐溶液和活化剂溶液。草酸盐溶液装在薄铝箔封接袋中，该封接袋由内侧衬有聚合物的薄铝箔构成，所述袋为第一腔。所述袋本身封装于更大的封接袋中，更大的封接袋由半透明聚合物膜制成，作为第二腔，该腔中还装有液体活化剂化学物质。

本发明元件实质上包括由铝箔制成的并装有草酸盐溶液的袋，该袋设置在由半透明塑料膜制成的并装有活化剂的袋中，半透明膜制成的袋中还可装有吸收垫和钢球状物或其它硬颗粒，使用者在使用时利用该钢球状物或硬颗粒来戳破铝箔。

参照附图所示的示例可以更好地理解本发明。其中：

图1是本发明装置的俯视平面图；

图2是图1所示本发明装置的横截面图；

图3是本发明另一实施例装置的俯视平面图；

图4是图3所示本发明装置的横截面图。

通过将两片铝箔2和3沿其周缘4封接在一起而制成内袋1，图1和2中的内袋呈矩形，而图3和4中的内袋呈圆形。

内袋中装有草酸盐液体化学物质溶液，图中示出了其水平面5。通过将两片膜7和8沿其周缘9封接而制成外袋6，该膜由透明的软聚合物构成，优选为聚烯烃，例如聚乙烯或聚丙烯。图1和2中的外袋呈矩形，而图3和4中的外袋呈圆形。外袋中装有活化剂液体，图中示出了其水平面10。

该装置可包括钢球状物或硬颗粒，使用者可以推压该钢球状物或硬颗粒来戳破铝箔，由此实现混合过程。还可以设想不使用该球状物或颗粒，而通过压力使袋进裂。在这种情况下，适于预见具有较小抗力的区域，例如接合线。两片铝箔各自通过涂敷、层压或其它技术而衬有一层聚合物漆，衬有聚合物漆的表面彼此相对。衬上最好基于改良或未改良聚乙烯的漆涂层，以保证通过沿其周缘进行热封而将两铝箔粘结在一起。由于是透明的，因此未在图中表示。

除了粘结以外，该聚合物涂层还能保证铝材料和对污物敏感而且只与少数材料亲和的草酸盐溶液之间有良好的亲和性。该涂层非常薄，以便不增大由于破裂而引起的铝的机械阻力。

除了该涂层之外，在两铝箔之间还可以存在薄而软的聚丙烯膜。通过封接而将其固定在两铝箔之间，将有助于提高所述封接性能。由于是透明的，因此未在图中表示。当然，草酸盐溶液处于该软膜和要戳破的一层铝箔之间。

该装置还可包括垫12(在图中表示为连续的小叉)，它由无纺材料制成，形成其纤维的聚合物最好与构成外袋膜的聚合物相同。它是通过周缘热密而固定在两膜之间。使用前存储照明元件时，该垫将有时间吸收整个活化剂液体并将其均匀散布在袋内。其结果是，在释放草酸盐溶液后，由于两种化学物质在短时间内彼此相互慢慢地混合，因此形成均匀发光。图2所示的活化剂水平面10是填充时形成的；此后，该活化剂将由上述的垫吸收。

一旦放空或几乎放空，铝袋固定在应有的位置并作为反光物；实际由铝袋的同一侧即戳破一侧进行整个光发射。另一侧几乎没有液体。就这方面来讲，光线强烈的不定向发射无疑是相对于现有技术的优点。

在点亮时，使用者常常不能完全放空内袋。已经看到由于折痕或其它原因使内部还留有一些液体。这是有好处的，当光线随时间变弱时，由于系统中不可避免的化学能量消耗，可以通过揉合动作而揉合该元件，以便使剩余的草酸盐溶液排出内袋。可以看到又产生了光发射，这是在由使用者决定的时刻进行的。这是不同于现有技术的优点，直到目前市场上还未出现这样的产品。

在图1和2中的元件呈矩形，图3和4中呈圆形，但是周缘封接可以采用任何其它形状，特别用于广告或宣传目的，并制成具有商标标识语的形状。

为了工业制造，可以预见，借助“填充-和-封接”型包装机以由相应的存储卷展开两片铝箔，还可以有任选的软聚合物膜卷，以便使这些铝箔的受覆盖侧面对面设置，并以连续和暂时的方式依次封接这些袋。

当铝箔彼此相对时，鉴于要形成用于盛放液体的小容积，手动操作小冲压头而对一片或两片铝箔进行微微模压。在冲压封接后，接着注入草酸盐溶液。一旦形成封接，由自动刀将袋分离，使其独自落入下述的第二个设备中。

该设备为垂直型，由图1和2所示，或为水平型，由图3和4所示。模压操作在水平设备中容易进行，并且只能对低品质箔加工。

在上述可以由已知方式连续实现的操作中，将上述聚合物漆涂敷或层压在铝箔上。

也为“填充-和-封接”型的第二种设备，以连续、顺次的方式与第一设备同步接收已经填充并封接的铝袋，而且与软塑料膜以及垫(假如有的话)封接在一起，所有这三部分由其存放卷上连续展开。在封接前，装入计量的活化剂液体量以及球状物。

值得注意的是，在制造外袋的第二种设备中(与采用铝箔的第一种设备中进行的过程相反)，在操作中展开两片柔性塑料膜，保持平展，即不“模压”或“深冲压”，直到最终封接时刻为止。接着，由于在封接时其间装有铝袋，因此呈现微微膨胀的结构。由于膜具有自然可逆的自然弹性，因此该膨胀为具有张力的单纯弹性变形。结果，外袋的壁在内袋及其内容物上施加均匀的弹力，这有助于使用者的戳破动作。接着用力注入草酸盐溶液，这有利于所要求的混合。

如果使用者有意要使用“一列”光的话，如警察或陆军喜好的新元件，则接着将加工完的袋以一连串或“香肠”串的形式由设备的出口输出，由此可以以这样的形式提供给使用者，

当然，可以通过具有自动刀的装置或穿孔线(weakened line)-预切割线的将袋彼此分离，以便以后由使用者自行进行分离。

实施例

例1

在该实施例中，采用改良的“填充-和-封接”型垂直设备进行制造。所使用铝箔的商标为Reynolds，是35mm宽、300m长类型的卷。要戳破一面的厚度为28微米，另一面的厚度为38微米。

在切成35mm宽的卷之前，所述箔的600mm全宽上涂敷有聚丙烯，并在隧道式窑中处理。处理后的剩余沉积厚度是6微米。

当两片铝箔彼此相对时，沿除了上侧外的33×65mm周缘对其进行相互封接，模压指状件(embossing finger)以机械方式与用于注入草酸盐溶液的针一起穿过该上侧，接着抽回这两个部件，于是完成了封接。

草酸盐溶液由邻苯二甲酸二丁酯溶剂组成，其中每升溶解120gCPP草酸盐和1.5g DPEA染料。在现有技术中这些成分是公知的化学发光成分。

球状物是第三种选择的轴承用滚珠，直径为4.5mm。

外袋内的膜的配方具有聚丙烯-聚乙烯共聚物，而没有润滑剂(slip-agent)，该膜的厚度为0.25mm，卷成40mm宽、300m长的卷。

计量的草酸盐溶液量和活化剂溶液量分别为1.7毫升和0.7毫升。

由带圆角的矩形夹板或砧座实现封接，其有效封接宽度为2mm。通过电阻或超声波发生器产生用于封接的热能。

所述垫是无纺聚丙烯和聚乙烯纤维“纺粘(spunbond)”膜，每平方米重120g。

由自动临时刀将加工完成的元件分离，分离后的元件尺寸为45×70mm，重4g。

例2

过程与例1的相同，但是采用水平型设备。通过在任何封接之前降下冲压头以完成下铝箔的模压；接着用可取出的针完成液体化学物质的注入，由此在一次注料中形成两铝箔之间沿其整个周缘的封接。

在这种情况下，铝带输送机的宽度为41mm，柔软的塑料膜宽度为65mm。草酸盐溶液量和活化剂量分别为2.2毫升和1.1毫升。加工好的元件直径为59mm重量为5g。

Claims (11)

1、一种化学发光的照明元件，包括至少两个袋，分别填充有草酸盐溶液和活化剂溶液，其特征在于草酸盐溶液装在封接袋中，所述封接袋由内侧衬有聚合物的薄铝箔构成，所述封接袋为内袋，其本身封装在更大的封接袋中，所述更大的封接袋由半透明聚合物膜制成，作为外袋，所述外袋中还装有液体活化剂溶液和一个或几个硬材料颗粒。

2、如权利要求1所述的元件，其中衬着所述铝箔的所述聚合物是聚烯烃。

3、如权利要求1或2所述的元件，其中所述的外袋由两层聚合物膜构成，并沿所述聚合物膜的周缘将其封接在一起。

4、如权利要求3所述的元件，其中两聚合物膜之一的内侧衬有由吸收材料制成的垫或织物，所述垫或织物与草酸盐和活化剂溶液相容。

5、如权利要求3所述的元件，其中所述聚合物膜受到弹性张力作用。

6、如权利要求1所述的元件，其中所述的硬材料颗粒为钢球。

7、如权利要求1所述的元件，其中所述的硬材料颗粒为聚烯烃颗粒。

8、如权利要求1、2、4-7任一项所述的元件，其中所述的内袋具有容易进裂的区域。

9、一种如权利要求1-8任一所述的化学发光照明元件的制造方法，其中通过展开彼此靠在一起的两卷铝带，使聚合物面相接触，并沿周缘封接，向由封接形成的周缘内部注入草酸盐溶液，而以连续、顺次的方式形成由衬有聚合物的薄铝箔构成的袋；

用自动刀以连续、顺次的方式将以所述方式封接和填充的所述袋一个接一个地分离并输送到第二设备上，所述第二设备将所述袋装入半透明塑料袋；

所述第二设备使两条柔软的半透明聚合物膜面对面地定位，从储存卷上展开，并沿周缘封接而将铝袋和活化剂溶液封入所述周缘内，以连续、顺次方式实现整个过程；

接着通过自动刀将最终加工好的袋彼此分离成一系列单个袋，或向使用者供应由所述设备输出的一串袋。

10、如权利要求9所述的制造方法，其中两条柔软半透明聚合物膜带之一在朝着另一聚合物带的一面上衬有由吸收织物垫制成的带，并连续封接到其所面对的未加衬的柔软聚合物膜带上。

11、如权利要求9或10所述的制造方法，其特征在于在装入所述铝袋和所述活化剂溶液时，还可在所述两袋之间加入一个或几个硬颗粒。

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