CN205808937U - 色变指示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种色变指示装置，包括的基底层、指示层和阻隔层，指示层层叠在基底层上，指示层包括指示区域和参考区域。指示区域远离基底层的表面依次层叠有pH值保护层和安全保护层，参考区域远离基底层的表面依次层叠有第一剥离层和第一粘胶层。阻隔层覆盖在安全保护层和第一粘胶层上，并可以通过第一粘胶层粘贴在第一剥离层上。指示区域与安全保护层之间设有pH值保护层，避免安全保护层影响指示区域的pH值，提高指示的灵敏度。当阻隔层被去除后，色变指示装置激活后，指示区域不会直接暴露在外界环境中，可以降低外界环境对指示区域的干扰，因此不容易失效，提高了色变指示装置的安全性。

Description

色变指示装置

技术领域

本实用新型涉及指示设备技术领域，尤其涉及一种色变指示装置。

背景技术

食品、饮料、药品等易变质产品在有氧环境下容易腐败变质，为减少包装中的氧气成分，通常采用真空包装或气调包装，并在外包装上打印出厂日期和保质期。为了识别产品是否变质，消费者可以通过查看出厂日期和保质期确认产品是否变质。然而，产品只有在密封条件良好的前提下才能达到产品包装上标识的保质期，一旦产品适宜存放的密封条件或无氧环境发生改变，如包装被打开或密封性不好导致漏气，食品等易变质产品必须在较短的时间内食用或使用，否则产品将变质，食用或使用变质产品将对人体产生危害。

在日常生活中，人们通常无法辨别产品包装的密封性是否达标，也无法准确记住易变质产品的密封包装具体打开时间，对熟食等短周期保存产品无法准确记住其包装日期。这可能导致两种情况：一是人们食用或使用变质产品，对人体造成伤害；二是人们在产品变质前将其丢弃，导致大量的浪费。

然而，传统的色变指示装置虽然可以检测部分产品是否过期，但是激活色变指示装置后，指示区域直接暴露在外界环境中，这样会影响使用效果，甚至导致色变指示装置失效，使得色变指示装置的安全性较低。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种安全性较高的色变指示装置。

一种色变指示装置，包括基底层、指示层和阻隔层；

所述指示层层叠在所述基底层上，所述指示层包括指示区域和参考区域，所述指示区域用于与二氧化碳、挥发性酸、挥发性碱或氧气反应并且随反应时间的增加呈现出不同的颜色，所述参考区域用于比对所述指示区域的颜色从而判断所述指示区域与二氧化碳、挥发性酸、挥发性碱或氧气反应的反应时间；

所述指示区域远离所述基底层的表面依次层叠有pH值保护层和安全保护层，所述参考区域远离所述基底层的表面依次层叠有第一剥离层和第一粘胶层；

所述阻隔层覆盖所述安全保护层和所述第一粘胶层；

所述安全保护层为溶剂型胶体保护层；

所述指示区域位于所述指示层的中间，所述参考区域围绕所述指示区域；

所述第一剥离层围绕所述指示区域，或者所述第一剥离层在所述指示区域上镂空设计；

所述第一粘胶层与所述第一剥离层匹配。

在一个实施方式中，所述基底层远离所述指示层的表面依次层叠有第二胶粘层和第二剥离层。

在一个实施方式中，所述pH值保护层和所述安全保护层依次层叠在所述参考区域远离所述基底层的表面上，所述第一剥离层层叠在所述安全保护层上。

在一个实施方式中，所述指示区域位于所述指示层的中间，所述参考区域围绕所述指示区域。

在一个实施方式中，所述安全保护层为溶剂型胶体保护层。

在一个实施方式中，所述安全保护层为聚乙烯醇缩丁醛保护层、聚乙烯醇保护层、羟乙基纤维素保护层或羟丙基纤维素保护层中的至少一种。

在一个实施方式中，所述色变指示装置为二氧化碳敏感指示装置，所述指示区域包括pH值敏感染料模块和相转移催化剂模块；

所述pH值敏感染料模块为间甲酚紫染料单元、麝香草酚酞染料单元、邻甲酚酞染料单元、溴百里酚蓝染料单元、甲酚红染料单元、十六烷基三甲基铵阳离子染料单元、中性红染料单元、酚红染料单元、罗丹明染料单元、磺基罗丹明101染料单元和百里酚蓝染单元中的至少一种；

所述相转移催化剂敏感模块为季铵盐相转移单元、氢氧化钠相转移单元、氢氧化锂相转移单元、氢氧化钾相转移单元、氢氧化钡相转移单元和碳酸氢钠相转移单元中的至少一种。

在一个实施方式中，所述色变指示装置为挥发性酸敏感指示装置，所述指示区域包括pH值敏感染料模块、挥发性酸模块和碱模块；

所述pH值敏感染料模块为间甲酚紫染料单元、麝香草酚酞染料单元、邻甲酚酞染料单元、溴百里酚蓝染料单元、甲酚红染料单元、十六烷基三甲基铵阳离子染料单元、中性红染料单元、酚红染料单元、罗丹明染料单元、磺基罗丹明101染料单元和百里酚蓝染单元中的至少一种；

所述挥发性酸模块包括碳链羧酸单元；

所述碱模块为氢氧化钠碱单元、氢氧化钾碱单元、氢氧化钡碱单元、氢氧化锂碱单元和碳酸氢钠碱单元中的至少一种；

在一个实施方式中，所述色变指示装置为挥发性碱敏感指示装置，所述指示区域包括pH值敏感染料模块、挥发性碱模块和酸模块；

所述pH值敏感染料模块为溴酚蓝染料单元、溴甲酚绿染料单元、溴甲酚紫染料单元、溴百里酚蓝染料单元、麝香草酚蓝染料单元和间甲酚紫染料单元中的至少一种；

所述挥发性碱模块为氨水挥发性碱单元、丙胺挥发性碱单元、正丁胺挥发性碱单元、正己胺挥发性碱单元和正辛胺挥发性碱单元中的至少一种；

所述酸模块为盐酸酸单元、硝酸酸单元和硫酸酸单元中的至少一种。

在一个实施方式中，所述色变指示装置为氧气敏感指示装置，所述指示区域包括氧气敏感活性染料模块、光触媒模块和电子供体模块；

所述氧气敏感活性染料模块为噻嗪染料单元、恶嗪染料单元、吖嗪染料单元和靛酚染料单元中的至少一种；

所述光触媒模块为纳米二氧化钛光触媒单元、纳米钛酸锶光触媒单元、纳米氧化锡光触媒单元、纳米氧化钨光触媒单元和纳米氧化锌光触媒单元中的至少一种；

所述电子供体模块为乙二胺四乙酸二钠电子供体单元、三乙醇胺电子供体单元、葡萄糖电子供体单元、果糖电子供体单元、聚乙烯醇电子供体单元、多元醇电子供体单元、三羟基己烷电子供体单元和柠檬酸电子供体单元中的至少一种。

上述色变指示装置，包括的基底层、指示层和阻隔层，指示层层叠在基底层上，指示层包括指示区域和参考区域。指示区域远离基底层的表面依次层叠 有pH值保护层和安全保护层，参考区域远离基底层的表面依次层叠有第一剥离层和第一粘胶层。阻隔层覆盖在安全保护层和第一粘胶层上，并可以通过第一粘胶层粘贴在第一剥离层上。指示区域与安全保护层之间设有pH值保护层，避免安全保护层影响指示区域的pH值，提高指示的灵敏度。当阻隔层被去除后，色变指示装置激活，由于指示区域上层叠有pH值保护层和安全保护层，指示区域不会直接暴露在外界环境中，可以降低外界环境对指示区域的干扰，因此不容易失效，提高了色变指示装置的安全性。

附图说明

图1为一实施方式的色变指示装置的结构示意图；

图2为另一实施方式的色变指示装置的结构示意图；

图3为实施例3的色变指示装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“相连”或“相连通”，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，一实施方式的色变指示装置10包括基底层100、指示层和阻隔层300。

指示层层叠在基底层100上，指示层包括指示区域210和参考区域220，指示区域210用于与二氧化碳、挥发性酸、挥发性碱或氧气反应并且随反应时间 的增加呈现出不同的颜色，参考区域220用于比对指示区域210的颜色从而判断指示区域210与二氧化碳、挥发性酸、挥发性碱或氧气反应的反应时间。

指示区域210远离基底100层的表面依次层叠有pH值保护层400和安全保护层500，参考区域220远离基底层100的表面依次层叠有第一剥离层600和第一粘胶层700。阻隔层300覆盖安全保护层500和第一粘胶层700。

本实施方式中，指示区域210位于指示层的中间，参考区域220围绕指示区域210。这样一方面可以对指示区域210其到保护的作用，另一方面，由于参考区域220的上方层叠有第一剥离层600和第一粘胶层700，有利于粘贴阻隔层300。当然，可以理解，指示区域210也可以位于指示层上的其他区域，例如，指示区域210与参考区域220平行，指示区域210与参考区域220对半设置等。

具体的，参考区域220包括至少两种颜色，例如，分别表示新鲜或变质的颜色。参考区域220也可以由渐变的颜色表示，使用时，通过比对指示区域210与参考区域220的颜色，可判断产品的新鲜程度。

指示区域210用于与二氧化碳、挥发性酸、挥发性碱或氧气反应并且随反应时间的增加呈现出不同的颜色，指示区域210与参考区域220配合，结合参考区域220，从而判断指示区域210与二氧化碳、氨气或氧气的反应时间，进而根据该反应时间判断应用该色变指示装置10的产品的新鲜程度。指示区域210与安全保护层500之间设有pH值保护层400，避免安全保护层500影响指示区域210的pH值，提高指示的灵敏度。当阻隔层300被去除后，色变指示装置10激活，由于指示区域210上层叠有pH值保护层400和安全保护层500，指示区域210不会直接暴露在外界环境中，可以降低外界环境对指示区域210的干扰，因此不容易失效，提高了色变指示装置10的安全性。

本实施方式中，pH值保护层400和安全保护层500仅层叠在指示区域210上，以节省材料。

可以理解，在其它实施方式中，如图2所示，pH值保护层400和安全保护层500也可以层叠在参考区域220上，即pH值保护层400和安全保护层500同时覆盖指示区域210和参考区域220，方便定位，制作方便。

当pH值保护层400和安全保护层500同时覆盖指示区域210和参考区域 220时，第一剥离层600层叠在安全保护层500上。优选的，第一粘胶层700与第一剥离层600匹配。第一剥离层600层叠在参考区域220上方的安全保护层500上，并在指示区域210上方的安全保护层500上镂空设计，即指示区域210上方的安全保护层500上没有层叠第一剥离层600。这样可以避免酸性的胶粘剂通过分子运动对指示区域210造成干扰。

具体的，基底层100作为指示层的油墨的承印物，基底层100具有良好的气密性，可阻止气体透过基底层100。基材层100可以为氧化铝箔、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯对苯二甲酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。本实施方式中，基底层100为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，应当理解，类似具有较好的气密性的材料都可作为本发明的基底层100。

本实施方式中，基底层100远离指示层的表面依次层叠有第二胶粘层800和第二剥离层900。第二胶粘层800位于基底层100远离指示层的一侧，可用于将色变指示装置10附着在其它物品表面上，第二剥离层900位于第二胶粘层800远离基底层100的一侧，用于保护第二胶粘层800。去除第二剥离层900后，色变指示装置10可通过第二胶粘层800附着在使用的产品上，使用方便，便于随时监控产品。

本实施方式中，第一粘胶层700和第二胶粘层800为丙烯酸树脂，可以理解，第一粘胶层700和第二胶粘层800也可以为其他材料的粘胶层。

具体的，阻隔层300具有良好的气密性，可阻止外界空气进入指示装置，也可阻止内部挥发性酸或挥发性碱从色变指示装置10中逃逸，使色变指示装置10处于休眠状态，当阻隔层30被剥离后，指示装置被激活。本实施方式中，阻隔层300为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。

具体的，pH值保护层400对指示区域210的油墨起保护作用，pH值保护层400具有无色透明、透气的性质。pH值保护层400的pH值可与指示区域210的pH值保持联动变化的特征。pH值保护层400的初始pH值与指示区域初始pH值保持一致，确保其本身不会对指示区域210的油墨造成负面影响。同时，pH值保护层400具有一定的厚度，一方面可削弱外部环境(如空气流动和人体触摸等)对色变指示装置10的指示效果造成的负面影响，另一方面可避免弱酸 性的安全保护层500对指示层的油墨造成负面影响。当色变指示装置10为氧气敏感色变指示装置时，安全保护层500的pH值可以为中性，即不需要增加pH值保护层400。

具体的，安全保护层500为一种无色透明、具有良好的透气性、具备食品安全要求的保护涂层。色变指示装置10激活后，安全保护层500处于表层，可以其起两方面作用，一方面阻止pH值保护层400中所含非食品安全成分与人体直接接触，另一方面可以降低外部环境(如空气流动和人体接触等)对色变指示装置10特别是指示区域210的指示油墨造成的负面影响。

具体的，安全保护层500可以为溶剂型胶体保护层。溶剂型胶体带有羟基或醛基，呈一定的弱酸性。

具体的，安全保护层500可以为聚乙烯醇缩丁醛保护层、聚乙烯醇保护层、羟乙基纤维素保护层或羟丙基纤维素保护层中的至少一种。本实施方式中，安全保护层500为聚乙烯醇缩丁醛胶体。聚乙烯醇缩丁醛保护层中包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，类似的，聚乙烯醇保护层、羟乙基纤维素保护层或羟丙基纤维素保护层分别包括聚乙烯醇(PVA)、羟乙基纤维素(HEC)或羟丙基纤维素(HPC)。可通过在pH值保护层400上印刷或涂布的一层溶剂型胶体，溶剂经加热挥发后，在pH值保护层400上方形成一层具有透气性的安全保护层500。

传统的指示装置，安全保护层500直接覆盖在指示区域210上，由于安全保护层500具有弱酸性，会影响指示区域210的pH值，从而影响指示装置的指示效果。或者采用pH值呈中性的聚合物作为安全保护层500，但pH值呈中性的聚合物成本高，制作工艺复杂，不利于大规模的生产。本实用新型的色变指示装置10，在指示区域210与安全保护层500之间增设一层pH值保护层400，有效解决这个问题，使得安全保护层500的pH值不会对指示区域210产生影响，可以采用价格低廉的弱酸性材料作为安全保护层500，降低生产成本。

具体的，第一剥离层600可以由硅酮、脂肪酸或聚丙烯类化合物构成，第二剥离层900也可以是由硅酮、脂肪酸或聚丙烯类化合物构成。本实施方式中，第一剥离层600和第二剥离层900均为含硅油的玻璃纸。通过局部印刷离型材料降低第一胶粘层700与阻隔层300之间的粘结力，第一剥离层600一方面可 以使得第一胶粘层700与阻隔层300之间的粘结力大于第二胶粘层800与第二剥离层900之间的粘结力，当使用者通过贴标机将色变指示装置10从卷装的第二剥离层900上转移至产品包装上时，确保色变指示装置10从粘结力较低的第二剥离层900上剥离，而非粘结力较高的阻隔层300被剥离，另一方面当色变指示装置10贴附与产品包装后，阻隔层300可被剥离。

当色变指示装置10为二氧化碳敏感指示装置时，指示区域210包括pH值敏感染料模块和相转移催化剂模块。即指示区域210包括pH值敏感染料和相转移催化剂。具体的，pH值敏感染料模块为间甲酚紫染料单元、麝香草酚酞染料单元、邻甲酚酞染料单元、溴百里酚蓝染料单元、甲酚红染料单元、十六烷基三甲基铵阳离子染料单元、中性红染料单元、酚红染料单元、罗丹明染料单元、磺基罗丹明101染料单元和百里酚蓝染单元中的至少一种。相转移催化剂敏感模块为季铵盐相转移单元、氢氧化钠相转移单元、氢氧化锂相转移单元、氢氧化钾相转移单元、氢氧化钡相转移单元和碳酸氢钠相转移单元中的至少一种。相转移催化剂可以吸收酸性气体二氧化碳，通过吸收酸性气体二氧化碳使指示层的油墨pH值降低，从而使pH值敏感染料发生颜色变化。通过对比指示区域210和参考区域220的颜色，即可判断产品是否新鲜。

当色变指示装置10为挥发性酸敏感指示装置时，指示区域210包括pH值敏感染料模块、挥发性酸模块和碱模块。即指示区域210的材料包括pH值敏感染料、挥发性酸和碱。pH值敏感染料模块为间甲酚紫染料单元、麝香草酚酞染料单元、邻甲酚酞染料单元、溴百里酚蓝染料单元、甲酚红染料单元、十六烷基三甲基铵阳离子染料单元、中性红染料单元、酚红染料单元、罗丹明染料单元、磺基罗丹明101染料单元和百里酚蓝染单元中的至少一种。挥发性酸模块包括碳链羧酸单元。可选的挥发性酸包括羧酸，例如乙酸、丙酸、丁酸和其他更高的碳链羧酸。应当理解，其它具有挥发性的酸性物质也可作为本发明的挥发性酸。碱模块为氢氧化钠碱单元、氢氧化钾碱单元、氢氧化钡碱单元、氢氧化锂碱单元和碳酸氢钠碱单元中的至少一种。碱与挥发性酸发生中和反应生产易水解、且水解呈碱性的盐，可扩大指示油墨的pH值变化范围(如从酸性到碱性)，使之处于指示油墨中pH值敏感染料最佳变色范围。油墨初始pH值呈现 酸性，随着挥发性酸的挥发，指示部分油墨酸性减弱，指示层中的油墨pH值升高。当指示油墨中加入的挥发性酸完全挥发后，油墨因为盐的水解呈碱性。通过对比指示区域210和参考区域220的颜色，即可判断产品是否新鲜。

当色变指示装为挥发性碱敏感指示装置时，指示区域210包括pH值敏感染料模块、挥发性碱模块和酸模块。即指示区域210的材料包括pH值敏感染料、挥发性碱和酸。pH值敏感染料模块为溴酚蓝染料单元、溴甲酚绿染料单元、溴甲酚紫染料单元、溴百里酚蓝染料单元、麝香草酚蓝染料单元和间甲酚紫染料单元中的至少一种。挥发性碱模块为氨水挥发性碱单元、丙胺挥发性碱单元、正丁胺挥发性碱单元、正己胺挥发性碱单元和正辛胺挥发性碱单元中的至少一种。酸模块为盐酸酸单元、硝酸酸单元和硫酸酸单元中的至少一种。酸模块用于与挥发性碱发生中和反应，产生易水解、且水解呈酸性的盐，其作用在于扩大指示油墨的pH值变化范围(如从碱性到酸性)，使之处于pH值敏感染料的最佳变色范围。油墨初始pH值呈现碱性，随着挥发性碱的挥发，指示部分油墨碱性减弱，油墨pH值降低，当指示油墨中加入的挥发性碱完全挥发后，油墨因为盐的水解呈酸性。通过对比指示区域210和参考区域220的颜色，即可判断产品是否新鲜。

当色变指示装置10为氧气敏感指示装置，指示区域包括氧气敏感活性染料模块、光触媒模块和电子供体模块。即指示区域210的材料包括氧气敏感活性染料、光触媒和电子供体。氧气敏感活性染料模块为噻嗪染料单元、恶嗪染料单元、吖嗪染料单元和靛酚染料单元中的至少一种。光触媒模块为纳米二氧化钛光触媒单元、纳米钛酸锶光触媒单元、纳米氧化锡光触媒单元、纳米氧化钨光触媒单元和纳米氧化锌光触媒单元中的至少一种。电子供体模块为乙二胺四乙酸二钠电子供体单元、三乙醇胺电子供体单元、葡萄糖电子供体单元、果糖电子供体单元、聚乙烯醇电子供体单元、多元醇电子供体单元、三羟基己烷电子供体单元和柠檬酸电子供体单元中的至少一种。光触媒材料被光激发后产生具有还原性的光生电子和具有氧化性的光生空穴，具有还原性的光生电子可将处于氧化态的氧气敏感活性染料还原，同时，具有氧化性的光生空穴被电子供体材料还原。氧气敏感活性染料被激活后，氧气敏感活性染料处于还原态，易 被氧气氧化，氧化过程颜色发生变化，颜色变化程度与时间成函数关系。通过对比指示区域210和参考区域220的颜色，即可判断产品是否新鲜。

上述色变指示装置10的指示区域210用于与二氧化碳、挥发性酸、挥发性碱或氧气反应并且随反应时间的增加呈现出不同的颜色。色变指示装置10的指示区域210被激活后，其颜色可随时间的增加持续发生变化。当色指示装置10的变色周期与产品打开包装后的保质期一致时，结合参考区域210的颜色，使用者可通过比对参考部分的颜色和指示部分的颜色判断产品的新鲜程度。在指示区域210与安全保护层500之间设有pH值保护层400，避免安全保护层500影响指示区域210的pH值，提高指示的灵敏度。当阻隔层300被去除后，色变指示装置10激活，由于指示区域210上层叠有pH值保护层400和安全保护层500，指示区域210不会直接暴露在外界环境中，可以降低外界环境对指示区域210的干扰，因此不容易失效，提高了色变指示装置10的安全性。

以下为具体的实施例部分。

实施例1

本实施例提供一种二氧化碳敏感的色变指示装置10。色变指示装置10的结构可以参照图1。在基底层100上方设置二氧化碳敏感的指示区域210和参考区域220。在指示区域210上方设有pH值保护层400，pH值保护层400的材料可以为适用于二氧化碳敏感色变指示装置的透明油墨。应当理解，pH值保护层400的面积可以比指示区域210的面积大，确保所有的指示区域210被pH值保护层400所覆盖，在pH值保护层400上方设有安全保护层500。在参考区域220上方依次设置第一剥离层600和第一胶粘层700，最后在第一胶粘层700和安全保护层500上方设置阻隔层300，本实施例中，阻隔层300为PET膜。此时标签处于休眠状态。

应当理解，除pH值敏感染料外，pH值保护层400的材料与指示区域210的材料相同，确保两者拥有相同的初始pH值。因此，休眠状态下，pH值保护层400不会对指示部分pH值敏感染料造成负面影响。指示装置激活后，指示区域210和pH值保护层400中相转移催化剂同时吸收空气中的酸性气体二氧化 碳，两者pH值同步降低，酸性增强，指示区域210中包含的pH值敏感染料发生颜色变化，而pH值保护层400中不含pH值敏感成分，仍然保持无色透明状态。因此，在激活状态下，pH值保护层400不会对指示区域210造成负面影响。

由于pH值非中性的安全保护层500不与指示区域210直接接触，且两者中间间隔pH值呈碱性(含碱性相转移催化剂)的pH值保护层400。因此，呈弱酸性的安全保护层500不会对指示区域210造成负面影响，不容易失效，提高了色变指示装置10的安全性。同时安全保护层500满足食品安全要求，成膜后可避免人体与其它层级的非安全物质接触，提高色变指示装置10的使用安全。

生产厂家将去除第二剥离层900后的指示装置贴附于包装外壁，指示装置随产品进入流通环节。消费者购买产品后，打开产品包装时，将阻隔层300剥离(第一胶粘层700也被剥离)，此时，指示装置被激活。空气中二氧化碳气体可透过安全保护层500和pH值保护层400与指示区域210发生变色反应，由于经过安全保护层500和pH值保护层400的保护，空气流动对指示装置变色速率的影响被基本消除，使指示装置适合不同的使用环境，随着时间的增长，指示区域210吸收酸性二氧化碳气体越多，pH值持续下降，指示区域210的颜色发生渐变。指示区域210的变色周期与产品打开包装后的保质期相同，消费者可通过比对指示区域210和参考区域210的颜色，确定产品是否新鲜。

具体的，可以通过下述方式设置指示部分的变色周期，以满足不同产品的指示要求。例如，设置指示区域210的初始pH值、设置指示区域210的墨层厚度或设置pH值保护层400和安全保护层500的厚度。

实施例2

本实施例提供一种挥发性酸敏感的色变指示装置10。色变指示装置10的结构可以参照图1。在基底层100上方设有挥发性酸敏感的指示部分210和参考部分220，在指示部分210上方设有pH值保护层400。pH值保护层400为适用于挥发性酸(加碱)敏感色变指示装置的透明油墨。应当理解，pH值保护层400的面积比指示部分210的面积稍大一些，确保所有的指示部分210被pH值保护层400所覆盖，在pH值保护层400上方设有安全保护层500，其面积与pH值 保护层400相等，在参考部分220上方依次设置第一剥离层600和第一胶粘层700，最后在第一胶粘层700和安全保护层500上方设置阻隔层300，阻隔层300可以为PET膜，此时标签处于休眠状态。

应当理解，除pH值敏感染料外，指示部分210与pH值保护层400的各成分比例完全相同，确保两者拥有相同的初始pH值。因此，休眠状态下，pH值保护层400不会对指示部分210的pH值敏感染料造成负面影响。指示装置激活后，指示部分210和pH值保护层400中挥发性酸同时挥发，两者pH值同步升高，酸性降低，指示部分210中包含的pH值敏感染料发生颜色变化，而pH值保护层400中不含pH值敏感成分，仍然保持无色透明状态，因此，在激活状态下，pH值保护层400不会对指示部分210造成负面影响。由于安全保护层500、pH值保护层400和指示部分210三者都呈酸性，不会对指示部分210造成负面影响。安全保护层500满足食品安全要求，成膜后可避免人体与其它层级的非安全物质接触，因此指示装置安全性大幅增强。

生产厂家将去除第二剥离层900后的指示装置贴附于包装外壁，指示装置随产品进入流通环节。消费者购买产品后，打开产品包装时，将阻隔层300剥离(第一胶粘层700也随之被剥离)。此时，指示装置被激活。pH值保护层400与指示部分210中所含的挥发性酸同时挥发，两者pH值同步降低，指示部分210的pH值敏感染料颜色发生变化，由于经过安全保护层500和pH值保护层400的保护，空气流动对指示装置变色速率的影响被基本消除，使指示装置适合不同的使用环境。随着时间的增长，指示部分210的pH值持续下降颜色发生渐变。指示部分的变色周期与产品打开包装后的保质期相同，消费者可通过比对指示部分210和参考部分220的颜色，确定产品是否新鲜。

应当理解，可以通过下述方式设置指示部分的变色周期，以满足不同产品的指示要求。例如设置指示部分210的初始pH值(可调节挥发性酸的浓度)、设置指示部分210的墨层厚度、设置pH值保护层400和安全保护层500的厚度、或调节色变指示装置10的存放温度，一般温度高，挥发速率高，温度低，挥发速率低。也可以选择不同挥发速率的挥发性酸，一般来说，挥发速率高，变色周期短，挥发速率低，变色周期长。

实施例3

本实施例提供一种挥发性酸敏感的色变指示装置10。与实施例2相比，不同的是该色变指示装置10不含pH值保护层400。色变指示装置10的结构可以参照图3。在基底层100上方设有挥发性酸敏感的指示部分210和参考部分220，在指示部分上方设有安全保护层500。应当理解，安全保护层500的面积比指示部分210的面积稍大一些，确保所有的指示部分210被安全保护层500所覆盖，在参考部分220上方依次设置第一剥离层600和第一胶粘层700，最后在第一胶粘层700和安全保护层500上方设置阻隔层300，阻隔层300可以为PET膜，此时标签处于休眠状态。

由于安全保护层500呈酸性，不存在氢氧根离子，不会对指示部分210中pH值敏感染料造成负面影响。因此，休眠状态下，安全保护层500不会对指示部分210中的pH值敏感染料造成负面影响。指示装置激活后，指示部分210挥发性酸持续挥发，pH值逐渐升高，酸性降低，指示部分210中包含的pH值敏感染料发生颜色变化，待所有挥发性酸挥发完后，指示部分210的pH值呈弱酸性(表现为胶粘剂和其它成分的综合pH值)。因此，在激活状态下，安全保护层500不会对指示部分210造成负面影响。由于安全保护层500满足食品安全要求，成膜后可避免人体与其它层级的非安全物质接触，因此指示装置安全性大幅增强。

生产厂家将去除第二剥离层900后的指示装置贴附于包装外壁，指示装置随产品进入流通环节。消费者购买产品后，打开产品包装时，将阻隔层300剥离，第一胶粘层700也被剥离，此时，指示装置被激活。指示部分210中所含的挥发性酸持续挥发，pH值逐步降低，指示部分210的pH值敏感染料颜色发生变化，由于经过安全保护层500的保护，空气流动对指示装置变色速率的影响被基本消除，使指示装置适合不同的使用环境。随着时间的增长，指示部分210的pH值持续下降颜色发生渐变。由于指示部分的变色周期与产品打开包装后的保质期相同，使用者可通过比对指示部分210和参考部分220的颜色，确定产品是否新鲜。

应当理解，可以通过下述方式设置指示部分的变色周期，以满足不同产品的指示要求。例如设置指示部分210的初始pH值(可调节挥发性酸的浓度)、设置指示部分210的墨层厚度、设置安全保护层500的厚度、或调节色变指示装置10的存放温度，一般温度高，挥发速率高，温度低，挥发速率低。

实施例4

本实施例提供一种挥发性碱敏感的色变指示装置10。色变指示装置10的结构可以参照图1，在基底层100上方设有挥发性碱敏感的指示部分210和参考部分220，在指示部分210上方设有pH值保护层400(适用于挥发性敏感色变指示装置的透明油墨)。应当理解，pH值保护层400的面积比指示部分210的面积稍大一些，确保所有的指示部分210被pH值保护层400所覆盖。在pH值保护层400上方设有安全保护层500(面积与pH值保护层400相等)，在参考部分220上方依次设置第一剥离层600和第一胶粘层700，最后在第一胶粘层700和安全保护层500上方设置阻隔层300，阻隔层300可以为PET膜，此时标签处于休眠状态。

应当理解，除指示部分210拥有pH值敏感染料外，指示部分210其余成分与pH值保护层400的油墨成分以及各成分比例完全相同，确保两者拥有相同的初始pH值。因此，休眠状态下，pH值保护层400不会对指示部分pH值敏感染料造成负面影响。指示装置激活后，指示部分210和pH值保护层400中挥发性碱同时挥发，两者pH值同步降低，酸性增强，指示部分210中包含的pH值敏感染料发生颜色变化，而pH值保护层400中不含pH值敏感成分，仍然保持无色透明状态，因此，在激活状态下，pH值保护层400不会对指示部分210造成负面影响。

由于pH值非中性的安全保护层500不与指示部分210直接接触，且两者中间间隔pH值呈碱性的第一pH值保护层，因此，呈弱酸性的安全保护层500不会通过分子运动对指示部分210造成负面影响。由于安全保护层500满足食品安全要求，成膜后可避免人体与其它层级的非安全物质接触，因此指示装置安全性大幅增强。

生产厂家将去除第二剥离层900后的指示装置贴附于包装外壁，指示装置随产品进入流通环节。消费者购买产品后，打开产品包装时，将阻隔层300剥离(第一胶粘层700也被剥离)，此时，指示装置被激活。pH值保护层400与指示部分210中所含的挥发性碱同时挥发，两者pH值同步降低，指示部分210的pH值敏感染料颜色发生变化，由于经过安全保护层500和pH值保护层400的保护，空气流动对指示装置变色速率的影响被基本消除，使指示装置适合不同的使用环境，随着时间的增长，指示部分210的pH值持续下降且颜色发生渐变。由于指示部分的变色周期与产品打开包装后的保质期相同，消费者可通过比对指示部分210和参考部分220的颜色，确定产品是否新鲜。

应当理解，可以通过下述方式设置指示部分的变色周期，以满足不同产品的指示要求。例如设置指示部分210的初始pH值(可调节挥发性碱的浓度)、设置指示部分210的墨层厚度、设置pH值保护层400和安全保护层500的厚度或调节指示装置存放的温度，一般温度高，挥发速率高，温度低，挥发速率低。也可以选择不同挥发速率的挥发性碱，一般来说，挥发速率高，变色周期短，挥发速率低，变色周期长。

实施例5

本实施例提供一种氧气敏感的色变指示装置10。色变指示装置10的结构可以参照图1。在基底层100上方设有氧气敏感的指示部分210和参考部分220，在指示部分210上方设有pH值保护层400(适用于氧气敏感色变指示装置的透明油墨)。应当理解，pH值保护层400的面积比指示部分210的面积稍大一些，确保所有的指示部分210被pH值保护层400所覆盖，在pH值保护层400上方设有安全保护层500(面积与第一pH值保护层相等)。在参考部分220上方依次设置第一剥离层600和第一胶粘层700，最后在第一胶粘层700和安全保护层500上方设置阻隔层300，阻隔层300可以为PET膜，经紫外光照射后，活性染料处于还原态，易被空气氧化，由于阻隔层的保护，此时标签处于休眠状态。

应当理解，除指示部分210拥有活性染料(同时也是pH值敏感染料)外，指示部分210其余成分与pH值保护层400的油墨成分以及各成分比例完全相 同，确保两者拥有相同的pH值。因此，休眠状态下，第一pH值保护层不会对指示部分的活性染料造成负面影响。指示装置激活后，指示部分210中还原态的活性染料成分与氧气发生氧化反应，颜色发生变化，而pH值保护层400中不含活性染料成分，仍然保持无色透明状态，因此，在激活状态下，pH值保护层400不会对指示部分210造成负面影响。

由于pH值非中性的安全保护层500不与指示部分210直接接触，且两者中间间隔pH值保护层400，因此，呈弱酸性的安全保护层500不会通过分子运动对指示部分210造成负面影响。由于安全保护层500满足食品安全要求，成膜后可避免人体与其它层级的非安全物质接触，因此指示装置安全性大幅增强。

生产厂家将去除第二剥离层900后的指示装置贴附于包装外壁，指示装置随产品进入流通环节。消费者购买产品后，打开产品包装时，将阻隔层300剥离(第一胶粘层700也被剥离)，此时，指示装置被激活。指示部分210中处于还原态的活性染料与氧气发生氧化反应，颜色发生变化，由于经过安全保护层500和pH值保护层400的保护，空气流动对指示装置变色速率的影响被基本消除，使指示装置适合不同的使用环境。随着时间的增长，指示部分210的pH值持续下降颜色发生渐变。由于指示部分210的变色周期与产品打开包装后的保质期相同，消费者可通过比对指示部分210和参考部分220的颜色，确定产品是否新鲜。

应当理解，可以通过下述方式设置指示部分的变色周期，以满足不同产品的指示要求。例如设置指示部分210的墨层厚度或设置pH值保护层400和安全保护层500的厚度。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式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。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以 做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种色变指示装置，其特征在于，包括基底层、指示层和阻隔层；

所述指示层层叠在所述基底层上，所述指示层包括指示区域和参考区域，所述指示区域用于与二氧化碳、挥发性酸、挥发性碱或氧气反应并且随反应时间的增加呈现出不同的颜色，所述参考区域用于比对所述指示区域的颜色从而判断所述指示区域与二氧化碳、挥发性酸、挥发性碱或氧气反应的反应时间；

所述指示区域远离所述基底层的表面依次层叠有pH值保护层和安全保护层，所述参考区域远离所述基底层的表面依次层叠有第一剥离层和第一粘胶层；

所述阻隔层覆盖所述安全保护层和所述第一粘胶层；

所述安全保护层为溶剂型胶体保护层；

所述指示区域位于所述指示层的中间，所述参考区域围绕所述指示区域；

所述第一剥离层围绕所述指示区域，或者所述第一剥离层在所述指示区域上镂空设计；

所述第一粘胶层与所述第一剥离层匹配。

2.根据权利要求1所述的色变指示装置，其特征在于，所述基底层远离所述指示层的表面依次层叠有第二胶粘层和第二剥离层。

3.根据权利要求1所述的色变指示装置，其特征在于，所述pH值保护层和所述安全保护层依次层叠在所述参考区域远离所述基底层的表面上，所述第一剥离层层叠在所述安全保护层上。

4.根据权利要求1所述的色变指示装置，其特征在于，所述安全保护层为聚乙烯醇缩丁醛保护层、聚乙烯醇保护层、羟乙基纤维素保护层或羟丙基纤维素保护层中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的色变指示装置，其特征在于，所述色变指示装置为二氧化碳敏感指示装置，所述指示区域包括pH值敏感染料模块和相转移催化剂模块；

所述pH值敏感染料模块为间甲酚紫染料单元、麝香草酚酞染料单元、邻甲酚酞染料单元、溴百里酚蓝染料单元、甲酚红染料单元、十六烷基三甲基铵阳离子染料单元、中性红染料单元、酚红染料单元、罗丹明染料单元、磺基罗丹 明101染料单元和百里酚蓝染单元中的至少一种；

所述相转移催化剂敏感模块为季铵盐相转移单元、氢氧化钠相转移单元、氢氧化锂相转移单元、氢氧化钾相转移单元、氢氧化钡相转移单元和碳酸氢钠相转移单元中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的色变指示装置，其特征在于，所述色变指示装置为挥发性酸敏感指示装置，所述指示区域包括pH值敏感染料模块、挥发性酸模块和碱模块；

所述pH值敏感染料模块为间甲酚紫染料单元、麝香草酚酞染料单元、邻甲酚酞染料单元、溴百里酚蓝染料单元、甲酚红染料单元、十六烷基三甲基铵阳离子染料单元、中性红染料单元、酚红染料单元、罗丹明染料单元、磺基罗丹明101染料单元和百里酚蓝染单元中的至少一种；

所述挥发性酸模块包括碳链羧酸单元；

所述碱模块为氢氧化钠碱单元、氢氧化钾碱单元、氢氧化钡碱单元、氢氧化锂碱单元和碳酸氢钠碱单元中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的色变指示装置，其特征在于，所述色变指示装置为挥发性碱敏感指示装置，所述指示区域包括pH值敏感染料模块、挥发性碱模块和酸模块；

所述pH值敏感染料模块为溴酚蓝染料单元、溴甲酚绿染料单元、溴甲酚紫染料单元、溴百里酚蓝染料单元、麝香草酚蓝染料单元和间甲酚紫染料单元中的至少一种；

所述挥发性碱模块为氨水挥发性碱单元、丙胺挥发性碱单元、正丁胺挥发性碱单元、正己胺挥发性碱单元和正辛胺挥发性碱单元中的至少一种；

所述酸模块为盐酸酸单元、硝酸酸单元和硫酸酸单元中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的色变指示装置，其特征在于，所述色变指示装置为氧气敏感指示装置，所述指示区域包括氧气敏感活性染料模块、光触媒模块和电子供体模块；

所述氧气敏感活性染料模块为噻嗪染料单元、恶嗪染料单元、吖嗪染料单元和靛酚染料单元中的至少一种；

所述光触媒模块为纳米二氧化钛光触媒单元、纳米钛酸锶光触媒单元、纳米氧化锡光触媒单元、纳米氧化钨光触媒单元和纳米氧化锌光触媒单元中的至少一种；

所述电子供体模块为乙二胺四乙酸二钠电子供体单元、三乙醇胺电子供体单元、葡萄糖电子供体单元、果糖电子供体单元、聚乙烯醇电子供体单元、多元醇电子供体单元、三羟基己烷电子供体单元和柠檬酸电子供体单元中的至少一种。