ES2273226T3 - Detector/indicador de temperatura. - Google Patents

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ES2273226T3 ES04714810T ES04714810T ES2273226T3 ES 2273226 T3 ES2273226 T3 ES 2273226T3 ES 04714810 T ES04714810 T ES 04714810T ES 04714810 T ES04714810 T ES 04714810T ES 2273226 T3 ES2273226 T3 ES 2273226T3
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Tapio Makela
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Abstract

Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura, caracterizado porque comprende una capa (A) de polímero conductor dentro o sobre un material de substrato (D). y al menos una capa (C) de desdopado o dopado, y en el que la mencionada capa de polímero conductor y la capa de desdopado/dopado están separadas por una capa (C) protectora sensible a la temperatura, que comprende un material de alcohol alquilico o fenolito que tiene una temperatura de transición.

Description

Detector/indicador de temperatura.
Campo técnico
La presente invención está relacionada con un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura, que tiene como base los polímeros conductores, siendo adecuado el mencionado detector/indicador para su utilización en envases para productos, cuyos cambios de temperatura tienen que ser monitorizados.
Arte previo
En la actualidad se conocen varios indicadores sensibles a la temperatura basados en el cambio de color, que se utilizan para monitorizar el almacenamiento de productos altamente perecederos, tales como productos alimenticios, fármacos, materiales biológicos, productos químicos, compasiones de revestimientos, adhesivos, cosméticos, aditivos de alimentos, materiales para fotografía, y vacunas. La vida útil de los productos alimenticios es con frecuencia más bien corta, y su vida útil en los expositores depende claramente de la cadena de almacenamiento en frío no interrumpida. Especialmente la carne y los productos lácteos se mantienen mejor a bajas temperaturas, en donde es más lenta la proliferación de bacterias dañinas. No obstante, si la temperatura del producto se permite que se eleve en un incremento incluso momentáneo, se acelerará el crecimiento bacteriano, y a pesar del re-enfriamiento del producto alimenticio, la vida útil en el expositor se acortará considerablemente. El proceso del transporte de productos tales como los productos alimenticios desde las plantas de producción hasta las tiendas de venta al por menor, y finalmente hasta los clientes, incluye varias etapas en donde la cadena de frío puede ser interrumpida. Es importante para los consumidores, agentes de venta al por menor, y fabricantes de productos alimenticios el poder estar avisados fácilmente de la interrupción de la cadena de frío, por ejemplo con medios eléctricos u
ópticos.
Los detectores de temperatura utilizados en la actualidad indican principalmente la temperatura de almacenamiento máxima o mínima del producto, y están fijados normalmente como etiquetas autoadhesivas en los envases del producto alimenticio. Los mencionados detectores de temperatura tienen que ser activados mediante procedimientos adecuados antes de su utilización. El documento WO-9931501 expone un método y medios para activar un indicador, que comprende un par de ampollas rellenadas con líquidos, siendo separadas las mencionadas ampollas por un elemento que puede romperse con facilidad. Se aplica una fuerza de compresión al elemento rompible, y al romperlo los líquidos pasan a mezclarse y completándose así la activación.
El documento EP-0276335 describe un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura, que comprende un elemento, el cual puede ser un polímero conductor y una sustancia, tal como un agente dopante. El elemento y la sustancia pueden estar separados en una matriz a través de la cual uno de los mismos puede difundirse. La matriz puede ser la misma que el elemento o la sustancia, o bien puede ser un tercer material. El papel poroso y la película de plástico pueden ser ejemplos de matrices adecuadas para el detector/indicador. Los tiempos y las temperaturas necesarios para alcanzar un nivel de respuesta del indicador especificado pueden variarse con la distancia de difusión, por ejemplo con el grosor de una película de plástico de barrera o mediante la porosidad de la matriz. De forma similar, las características de la respuesta pueden variarse seleccionando matrices que tengan distintos coeficientes de difusión para la sustancia cuya difusión proporciona la respuesta del dispositivo.
El documento EP-0484578 expone un indicador que comprende un indicador que comprende dos tipos de indicadores distintos que emiten una salida visual única. El mencionado sistema indicador comprende como indicador primario un material de diacetileno, el cual en función del tiempo y de la temperatura desarrolla un color en forma gradual e irreversible. Además de ello, el indicador comprende un indicador secundario que se dispara a una temperatura predeterminada. El indicado secundario comprende un material que tiene un punto de fusión predeterminado, y que comprende un tinte o un producto químico. Para las temperaturas por encima del punto de fusión del material, el tinte llega a ser móvil y se difundirá a través de unas capas y añadiendo un color al indicador.
Basándose en lo anteriormente mencionado, existe la necesidad evidente de que dicho detector/indicador de temperatura pueda ser incorporado directamente en el material del envase en particular del producto, evitando así las etapas de la fijación y activación de las etiquetas autoadhesivas. En particular en la industria de los alimentos, existe la necesidad de un control mejorado de la cadena de almacenamiento en frío, y la necesidad de un detector/indicador de temperatura de bajo costo, para monitorizar y controlar la mencionada cadena de frío.
Descripción general de la invención
El objeto de la invención es proporcionar un detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura, que permita la monitorización de las temperaturas de un producto, y la detección eléctrica y/u óptica del limite de la temperatura en exceso.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura, basado en un polímero conductor y/o un polielectrolito.
Otro objeto incluso de la presente invención es un método para fabricar un detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura.
Además de ello, un objeto de la presente invención es el uso de un detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura para monitorizar las temperaturas de envases de productos, y para detectar los límites de temperatura en exceso.
El detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura de acuerdo con la invención comprende una capa de polímero conductor incorporada dentro o sobre un material del substrato, y al menos una capa de desdopante o dopante. Las mencionadas capas están separadas preferiblemente entre sí mediante una capa protectora delgada, que prevengan que el agente desdopante o dopante pueda difundirse dentro de la capa de polímero conductor con las temperaturas de almacenamiento correctas.
La capa protectora comprende un alcohol alquílico o fenol que tenga una temperatura de transición.
Las características especificas del detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura de acuerdo con la invención, el método para la fabricación del mismo, y el uso del mismo se encuentran expuestos en las reivindicaciones.
Descripción detallada de la invención
Se ha encontrado que los problemas asociados con las soluciones de acuerdo con el arte previo pueden ser evitados, o reducirse substancialmente, mediante el detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura de acuerdo con la invención. Por una parte, el mencionado detector/indicador de temperatura está basado en la reacción redox de los mencionado polímeros conductores, y por otra parte, en las temperaturas de transición de polímeros orgánico o inorgánico o en los compuestos de desdopado o dopado del peso molecular bajo y/o en los materiales de las capas protectoras. Los medios de los compuestos de dopado tienen en este caso un compuesto que tiene un valor del pH no superior a 6, y/o un compuesto que incrementa la conductividad de un polímero conductor no dopado en más de 10 veces su valor, mientras que los medios de los compuestos de desdopado es un compuesto que tiene un valor del pH no inferior a 8, y/o un compuesto que disminuye la conductividad de un polímero conductor dopado en más de 10 veces su valor.
En una realización preferida se utiliza un material de capa protectora sensible a la temperatura, por lo que la capa protectora se funde mediante un incremento de la temperatura, permitiendo así que el compuesto de dopado/desdopado sea disuelto parcial o totalmente en el mencionado material de la capa protectora, y/o el compuesto de dopado/desdopado puede reaccionar por el contrario con el polímero conductor.
La detección/indicación de la temperatura tiene lugar eléctricamente mediante la monitorización de los cambios de conductividad eléctrica del polímero conductor y/o óptimamente por los medios del seguimiento de un cambio en el color. Uno de estos fenómenos, o ambos, corresponden a un cambio irreversible en la estructura del detector/indicador.
La movilidad de los compuestos de desdopado de estado sólido es substancialmente inferior que la correspondiente a los compuestos de desdopado líquidos o gaseoso, y en consecuencia, es inferior también esencialmente el desdopado de los polímeros conductores. Las temperaturas de transición de los compuestos de desdopado químico incluyen la temperatura de fusión y la temperatura de transición del cristal, por encima de la cual se aceleran las reacciones químicas con los polímeros conductores, y en donde desciende rápidamente la conductividad eléctrica. El compuesto de desdopado y el material de la capa protectora tienen estados de transición idénticos con el compuesto de desdopado, que corresponden a la transición de la fusión y del cristal.
El detector/indicador eléctrico de temperatura de acuerdo con la invención comprende una capa de polímero conductor incorporada dentro o sobre un material de substrato, en el que la capa de polímero conductor comprende un polímero conductor en forma conductora, y al menos una capa de desdopado, o un polímero conductor en forma no conductora y al menos una capa de dopado. El grosor de la capa de polímero conductor varia de 0 a 2 mm, preferiblemente de 0,001 a 1 mm, y preferible en particular de 0,001 a 0,1 mm.
Las mencionadas capas están separadas entre sí por una o más capas protectoras delgadas. En algunos casos, es preferible sustituir un compuesto de dopado por el compuesto de desdopado, y en consecuencia, se utiliza una forma no conductora del polímero conductor. La capa de polímero conductor y la capa de desdopado/dopado pueden estar superpuestas, o bien puede estar dispuesta como bandas paralelas, puntos o patrones geométricos, separadas por una capa protectora. El grosor de la capa protectora varia de 0 a 2 mm, preferiblemente de 0,001 a 1,0 mm, y preferible en particular de 0,001 a 0,1 mm.
En la presente invención, el dopado y desdopado de un polímero conductor se combina con el cambio provocado por las temperaturas de transición de los compuestos orgánicos/inorgánicos, para controlar la cadena en frío de los productos sensibles a la temperatura. En el detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con la invención, el polímero conductor y el compuesto de desdopado/dopado se encuentran en capas independientes.
Los compuestos de desdopado adecuados son compuestos básicos que tienen un pH \geq 8, y/o agentes que disminuyen la conductividad de un polímero conductor dopado en un factor de al menos 10 (\Delta\sigma = 10, \Delta\sigma = \sigma_{inicial}/\sigma_{final}), preferiblemente \Delta\sigma = 10^{3}, y más preferible \Delta\sigma superior a 10^{5}. Las bases adecuadas incluyen las bases orgánicas e inorgánicas tales como los aminas aromáticas y alifáticas, piridina, derivados de la urea, alcalimetales, metales de tierras alcalinas, e hidróxidos metálicos y carbonatos, preferiblemente aminas octadecilicas, amina hexadecilica, tetraamina hexametilica, y derivados de las mismas.
Los compuestos de dopado adecuados son substancias que tienen un pH \leq 6, y/o agentes que incrementen la conductividad de un polímero conductor no dopado en un factor de al menos 10 (\Delta\sigma = 10, \Delta\sigma = \sigma_{inicial}/\sigma_{final}), preferiblemente \Delta\sigma = 10^{3}, y más preferiblemente en donde \Delta\sigma sea superior a 10^{5}. Los ejemplos de agentes de dopado incluyen los ácidos orgánicos e inorgánicos, tales como el acido sulfónico, acido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido bórico, ácido nítrico, ácido nitroso, HCl, HI, HF, HBr, HClO_{4}, HClO_{3}, H_{2}CO_{3}, y algunos ácidos carboxílicos, tales como el ácido acético, ácido fórmico, ácido benzoico, ácido succínico, ácido maleico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido fumárico, ácido málico, y derivados de los mismos. Pueden estar presentes también dos o más de las mencionadas capas de desdopado/dopado. El proceso y la estabilidad de los compuestos de desdopado y dopado pueden mejorarse mediante la adición de un polímero adecuado, es decir, un soporte que no altere las temperaturas de transición, las velocidades de desdopado o dopado, o no influenciando en el funcionamiento del detector. Los polímeros de soporte adecuados incluyen materiales de polímeros tales como el polipropileno, polietileno, poliestireno, polimetilmetacrilato, polivinilofenol, látex de poliestireno-polibutadieno, y copolimeros de bloques de poliestireno-polietileno-butileno.
El polímero conductor y el compuesto de desdopado/dopado están separados preferiblemente entre sí por una capa protectora delgada. Dicha capa protectora comprende un material que tenga influencia significativa en la conductividad del polímero dopado o desdopado. Los ejemplos de los materiales de la capa protectora adecuados incluyen los alcoholes alquilicos y los fenoles, 1-dodecilalcohol, 1-tetradecilalcohol y 1-decilalcohol, que son los preferidos. La mencionada capa protectora puede comprender un único material, o una mezcla de varios materiales, permitiendo así el ajuste de la temperatura de transición. Los materiales de la capa protectora pueden ser seleccionados además a partir de materiales que no reaccionen con el compuesto desdopante o dopante, y/o la reacción puede no influenciar la operación del detector/indicador. La estabilidad y sensibilidad del detector/indicador puede ser mejorada con la capa protectora sensible a la temperatura, evitando así el "efecto de arrastre lento", es decir, la alteración lenta de la resistencia durante el almacenamiento a bajas temperaturas.
Por encima de la temperatura de transición y para una temperatura definida con precisión, el agente de desdopado/dopado puede penetrar en la capa protectora para alcanzar la capa del polímero conductor, y en consecuencia provocar un cambio en la conductividad eléctrica. El cambio en la conductividad eléctrica puede ser medido, por ejemplo, con un circuito galvánico como una medida de la resistencia, y/o como un cambio en la capacitancia, y/o en forma radioeléctrica sin hilos. El rango de temperaturas adecuado para la operación del detector/indicador de la invención se encuentra entre -50ºC y +200ºC.
Los polímeros conductores útiles incluyen por ejemplo los polielectrolitos, politiofenos, polipirroles, polianilina, y derivados de los mismos. Un polímero conductor preferido es la polianilina (PANI), la cual contiene teóricamente en la cadena polimerica iguales cantidades de iminas y aminas en un formato de base de emeraldina, siendo una de las formas, no obstante, frecuente en exceso. La estructura general del compuesto PANI se presenta mediante la fórmula 1 que se muestra a continuación.
100
La base de emeraldina no está conjugada estructuralmente, y por tanto no es conductora eléctricamente, siendo la conductividad de la misma aproximadamente 10^{-12} S/cm. Cuando un polímero conductor se encuentra en contacto con un ácido fuerte, se transfiere un protón desde el ácido al polímero, mientras que el polímero forma una estructura conjugada que permite que los electrones migren a lo largo de la cadena del polímero, proporcionando así una conductividad de incluso más de 10^{2} S/cm. El proceso de la protonación puede por tanto alterar la conductividad en un factor de aproximadamente 10^{14}. Las alteraciones de la conductividad del polímero conductor pueden ser utilizadas en los detectores/indicadores de la temperatura, de acuerdo con la invención. Las iminas presentes en la cadena del polímero son bases débiles en comparación con los compuestos de bases de bajo peso molecular, y por esta razón, un ácido fuerte reacciona más rápidamente con dichas moléculas que con respecto a los polímeros. Cuando se añade una polianilina conductora en las aminas o en compuestos básicos similares que tengan un peso molecular bajo, se adhiere un ácido fuerte a partir de la polianilina, disminuyendo así la conductividad del polímero.
Se muestra a continuación la invención por los medios de las figuras adjuntas, sin el deseo de limitar el alcance la misma.
Lista de figuras
La figura 1 muestra dos estructuras principales alternativas del detector/indicador eléctrico de la temperatura de la invención.
La figura 2 muestra el cambio de la resistencia para la estructura de la figura 1.
La figura 3 muestra el cambio de la resistencia para otro detector/indicador eléctrico de la temperatura de acuerdo con la invención.
La figura 4 muestra el cambio de la resistencia con la utilización de una capa protectora que tenga un punto de fusión más alto.
La figura 5 muestra el cambio de la resistencia, cuando se mezclan los materiales de la capa protectora que tengan distintos puntos de fusión entre sí.
En la figura 6 se estudia el efecto de la mezcla en el punto de fusión mediante el método DSC.
La figura 7 muestra los puntos de fusión con respecto a las partes en peso de un material de la capa protectora que funda a 7ºC.
La figura 8 muestra el incremento de la resistencia relativa de un indicado para un producto altamente congelado con respecto al tiempo a -6ºC, y en el caso en que el producto altamente congelado sea descongelado durante un momento.
En la figura 1, la capa A representa una capa de polímero conductor, la capa B significa una capa protectora, y la capa C significa una capa de desdopado/dopado antes de alcanzar la temperatura de transición. D representa el substrato que tiene el detector/indicador de temperatura incorporado en la misma. En la figura 1a, las capas están superpuestas, y en la figura 1b, la capa A del polímero conductor y la capa C de desdopado/dopado se encuentran en la forma de bandas paralelas separadas por la capa protectora B.
La figura 2 muestra el cambio de la resistencia con respecto al tiempo (1 - 1000 minutos) a diferentes temperaturas para una estructura del detector/indicador eléctrico de la temperatura de la figura 1. La amina octadecilica se utiliza como agente de desdopado, y el polimetilmetacrilato se utiliza como la capa protectora. Dicha estructura es muy adecuada, por ejemplo, para monitorizar el calentamiento de los productos alimenticios en hornos de microondas.
La figura 3 muestra las medidas de resistencia para una capa protectora sensible a la temperatura (alcohol 1-docecilico). Los cambios en la conductividad tienen lugar cerca de la temperatura de almacenamiento del producto. El punto de fusión de la capa de polímero fue de 22ºC. La resistencia apenas "avanza lentamente" con el tiempo aunque la temperatura se encuentre justo por debajo de la temperatura de fusión de la capa protectora.
La figura 4 muestra el cambio de la resistencia al utilizarse una capa protectora que tenga un punto de fusión más alto (alcohol 1-tetradecilico). En esta serie de pruebas se ensayó la capa de fusión protectora a una temperatura de T_{m} = 38ºC, y la figura muestra el cambio de las resistencias de estas muestras a diferentes temperaturas con respecto al tiempo.
La figura 5 muestra el cambio de las resistencias cuando los materiales de la capa protectora con distintos puntos de fusión se mezclaron entre sí, estudiándose el efecto de la mencionada mezcla en la temperatura de fusión en forma indirecta en las medidas de conductividad. El cambio de la resistencia se presentó a distintas temperaturas con respecto al tiempo, cuando dos de los materiales de la capa protectora (alcohol 1-tetradecilico y alcohol 1-dodecilico) se mezclaron entre sí, siendo la relación de la mezcla (38ºC : 22ºC = 80 : 20). A partir de las figuras 3 - 5 puede observarse que la temperatura de fusión puede ser ajustada mediante la mezcla de los materiales de la capa protectora.
En la figura 6, el efecto de la mezcla en la temperatura de fusión fue estudiado por DSC (calorimetria de escaneado diferencial). Las temperaturas de fusión de los materiales de la capa protectora a mezclar fueron de 7ºC y 22ºC, respectivamente. La figura muestra los gráficos DSC con distintas tasas de mezcla (alcohol 1-decilico y alcohol 1-dodecilico).
La figura 7 muestra las temperaturas de fusión con respecto a las partes en peso de un material de la capa protectora con una fusión a 7ºC. Tal como puede observarse en la figura, la temperatura de fusión puede ajustarse mediante la alteración de la tasa de mezclado de los materiales. Puede deducirse por tanto que la sensibilidad del indicador puede ser mejorada significativamente mediante una capa protectora sensible a la temperatura. Por el contrario, se muestra que puede ajustarse la temperatura de la indicación.
La figura 8 muestra el incremento de la resistencia relativa de un indicador para un producto altamente congelado con respecto al tiempo a -6ºC, y en el caso de que el producto altamente congelado se descongele durante un momento. Este indicador indica los cambios de la temperatura de almacenamiento alrededor de 0ºC, siendo la precisión de unos pocos grados. La figura muestra los resultados de un indicador, que comprende además del polímero protector unas capas de desdopado de tipo protector y químico, y una capa protectora sensible a la temperatura para mejorar la sensibilidad del indicador. La figura muestra la resistencia relativa con respecto al tiempo para una estructura de capas protectoras. Una muestra que se mantenga constantemente a -6ºC no envejecerá significativamente, mientras que la resistencia inicial el incremento si la muestra se calienta a +2ºC. Con la mencionada estructura, también podrá medirse la calidad del producto altamente congelado, puesto que el incremento de la resistencia será significativamente más lento con la temperatura reducida a -6ºC.
El detector/indicador electrico y/u óptico de temperatura de la invención puede ser fabricado sobre un substrato seleccionado a partir de un grupo que comprende papel, cartón, materiales de plástico para productos alimenticios, o bien metales, papel, cartón y siendo preferible el papel-cartón. Puede fabricarse mediante unos procesos de impresión o revestimiento, por ejemplo utilizando tecnologías de procesado adecuadas para las máquinas de envasar, tales como la impresión por grabación, revestimiento de pulverizado, por chorro de tinta, revestimiento con cuchilla, offset, flexografia, impresión por estarcido de seda, o bien con procesos de laminación. La superficie completa del material de envasado puede estar revestida también mediante el detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura, y si fuera necesario, pueden fabricarse etiquetas autoadhesivas para su fijación sobre el envase. Cada capa puede imprimirse también sobre su respectivo substrato, seguido por el proceso de adherencia de la misma entre sí, por ejemplo, para la fabricación de etiquetas autoadhesivas. La capa adhesiva puede estar impresa opcionalmente entre las capas. así mismo, la capa de polímero conductor y las capas de desdopado/dopado puede estar impresas sobre sus hojas respectivas, que posteriormente se adherirán entre sí.
El mencionado detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura puede ser revestido opcionalmente con una capa de barniz protector o bien una lamina protectora que comprenda preferiblemente poliéster, polietileno, polipropileno, o polisulfona, y además de ello electrodos o elementos similares por ejemplo utilizando una pasta de plata, que puede imprimirse sobre el detector/indicador para las posibles medidas de la resistencia.
El cambio de color del mencionado detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura puede ser observado y determinado, bien visualmente o mediante la comparación con una muestra de referencia, o mediante un lector óptico de colores, en donde puede medirse un cambio en la conductividad eléctrica de forma eléctrica utilizando un dispositivo de contacto, haciendo llevar un electrodo a la proximidad del detector/indicador de la temperatura, o adicionalmente utilizando un método sin contacto en el cual pueda medirse la capacitancia, o bien el detector/indicador de temperatura puede incorporarse como una parte en la etiqueta de Rf o Rf_{ID}, mediante el recubrimiento de la misma con el mencionado detector/indicador de la temperatura, y midiendo las características de las frecuencias, y/o el detector/indicador de temperatura puede por el contrario presentarse como una parte en una etiqueta de Rf o Rf_{ID}, y/o por el contrario influenciar en forma detectable la operación de la etiqueta de Rf ó Rf_{ID}.
Las ventajas del detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura de acuerdo con la presente invención incluye un rango ajustable de la conductividad eléctrica y de la temperatura, así como también la fabricación adecuada y los procesos de bajo costo que le hacen adecuado también para envases de productos de consumición de bajo precio. El detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con la presente invención es muy adecuado para controlar la cadena de frío de los productos, puesto que indica las temperaturas a las cuales se ha expuesto el producto. Los envases de productos en donde se haya incorporado el detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con la presente invención, son capaces de transmitir electrónicamente un mensaje correspondiente al estado del producto, por los medios de lectores que pueden ser incorporados en los refrigeradores, hornos de microondas, o asociados con otros aparatos eléctricos, por ejemplo en los domicilios particulares y en los almacenes, permitiendo así la operación de los mencionados aparatos domésticos a controlar. El mencionado detector/indicador eléctrico y/u óptico de la temperatura indicará por ejemplo a los aparatos domésticos si se alcanzó la temperatura límite en un refrigerador o bien en un horno de microondas.

Claims (15)

1. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura, caracterizado porque comprende una capa (A) de polímero conductor dentro o sobre un material de substrato (D). y al menos una capa (C) de desdopado o dopado, y en el que la mencionada capa de polímero conductor y la capa de desdopado/dopado están separadas por una capa (C) protectora sensible a la temperatura, que comprende un material de alcohol alquilico o fenolito que tiene una temperatura de transición.
2. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la mencionada capa de polímero conductor y la capa de desdopado/dopado están superpuestas, o bien están presentes en forma de bandas paralelas, puntos, o patrones geométricos.
3. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la mencionada capa de polímero conductor y la capa de desdopado/dopado están separadas entre sí por una o más capas protectoras, teniendo la capa protectora un grosor de 0 a 2 mm.
4. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la mencionada capa de polímero conductor comprende polianilina, politiofeno, poliporrol, o un polielectrolito.
5. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la mencionada capa de desdopado comprende una base orgánica, preferiblemente una amina alifática, piridina, derivador de la urea, alcalimetal, metal de tierras alcalinas, o hidróxido de metal o carbonato, amina de octadecilo, amina de hexadecilo, o siendo preferible en particuar la tetraamina de hexametilo.
6. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque la mencionada capa protectora comprende un único material, o bien una mezcla de varios materiales, y en el que la capa protectora comprende 1-dodeciloalcohol, 1-tetradeciloalcohol, ó 1-deciloalcohol.
7. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque el compuesto de dopado se selecciona a partir de un grupo consistente en ácidos orgánicos e inorgánicos, siendo preferible el acido sulfónico, acido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido bórico, ácido nítrico, ácido nitroso, HCl, HI, HF, HBr, HClO_{4}, HClO_{3}, H_{2}CO_{3}, y un ácido carboxílico tales como el ácido acético, ácido fórmico, ácido benzoico, ácido succínico, ácido maleico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido fumárico, o ácido málico.
8. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque el mencionado substrato se selecciona a partir de un grupo que comprende papel, cartón, papel-cartón, material de plástico, o un metal.
9. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque la detección/indicación de la temperatura se consigue eléctricamente mediante la observación de los cambios en la conductividad eléctrica del polímero conductor, y/u ópticamente mediante la observación del cambio de color.
10. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el cambio del color se determina visualmente por la comparación con una muestra de referencia, o bien utilizando un lector óptico de colores, o bien midiendo eléctricamente un cambio en la conductividad eléctrica bien por los medios de un dispositivo de contacto haciendo llevar un electrodo a la proximidad del detector/indicador de temperatura, o bien por los medios de un método sin contacto, en el que se mide la capacitancia, o bien en el que el detector/indicador de temperatura está incorporado como una parte de una etiqueta de Rf o Rf_{ID} mediante el recubrimiento de la mencionada etiqueta de Rf o Rf_{ID} con el mencionado detector/indicador de temperatura, y midiendo las características de la frecuencia, y/o en el que el detector/indicador de temperatura está por el contrario presente como una parte de la etiqueta de Rf o Rf_{ID}, y/o influyendo en forma detectable en la operación de la etiqueta de Rf ó Rf_{ID}.
11. Un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado porque tiene un polímero de soporte añadido al mencionado compuesto de desdopado o dopado, siendo seleccionado el mencionado polímero a partir de un grupo que consiste en polipropileno, polietileno, poliestireno, polimetilmetacrilato, polivinilofenol, látex de poliestireno-polibutadieno, y copolimeros de bloques de polietileno butileno.
12. Un método para la fabricación de un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizado porque el mencionado detector/indicador está fabricado sobre un substrato mediante métodos de impresión y/o revestimiento.
13. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque el mencionado substrato se selecciona a partir de un grupo que consiste preferiblemente en papel, cartón, papel-cartón, un material de plástico o de metal.
14. El método de la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque la mencionada fabricación se lleva a cabo utilizando tecnologías del proceso adecuadas para las máquinas de envases, utilizando preferiblemente la impresión de grabaciones, revestimiento de pulverización, chorro de tinta, revestimiento con cuchillas, offset, flexografia, impresión por estarcido de seda, o bien procesos de laminación.
15. El uso de un detector/indicador eléctrico y/u óptico de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, para monitorizar las temperaturas de almacenamiento de los envases de los productos.
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9835498B2 (en) * 2003-11-20 2017-12-05 Freshpoint Quality Assurance Ltd. Method and system for determining the condition of a time-temperature indicator
EP1809995B1 (en) * 2004-11-08 2018-04-04 Freshpoint Holdings SA Time-temperature indicating device
US7209042B2 (en) 2004-12-20 2007-04-24 Temptime Corporation RFID tag with visual environmental condition monitor
JP2007024656A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Yokogawa Electric Corp 化学反応用カートリッジおよび情報管理装置
DE102005041495A1 (de) * 2005-09-01 2007-03-08 Eberhard-Karls-Universität Tübingen Temperatursensor
FI118163B (fi) * 2005-12-08 2007-07-31 Teemu Ruotsalainen Laite lämpötilan muutosten ilmaisemiseksi, menetelmä laitteen valmistamiseksi sekä laitteen käyttö
KR101794790B1 (ko) 2007-01-11 2017-11-07 프레시포인트 퀄리티 어슈어런스 리미티드 시간 온도 지시계
WO2009036303A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-19 David Spenciner Finite and multiple sterilization indication method for devices
WO2009155367A2 (en) * 2008-06-17 2009-12-23 Lumimove, Inc., D/B/A Crosslink Compliant and wireless health monitoring sensors for composite structures
WO2009156285A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-30 Freshpoint Holdings Sa Time temperature indicator
WO2010008874A1 (en) * 2008-06-24 2010-01-21 Georgia Tech Research Corporation Passive environmental sensing
US9145514B2 (en) 2010-03-31 2015-09-29 Nichiyu Giken Kogyo Co., Ltd. Temperature management indicator and structure having the same attached
WO2012001465A1 (en) * 2010-06-29 2012-01-05 Indian Institute Of Technology Kanpur Flexible temperature sensor and sensor array
US8672149B2 (en) * 2011-02-07 2014-03-18 Telect, Inc. Thermochromic equipment rack
EP2697660B1 (en) * 2011-04-15 2019-03-20 Indiana University of Pennsylvania Thermally activated magnetic and resistive aging
US9157879B2 (en) 2011-04-15 2015-10-13 Indiana University of Pennsylvania Thermally activated magnetic and resistive aging
CN104105960B (zh) * 2011-12-23 2018-01-12 赛诺菲-安万特德国有限公司 用于药剂的包装物的传感器装置
DE102012013221B4 (de) * 2012-07-04 2023-09-21 Man Truck & Bus Se Abgasnachbehandlungssystem für Brennkraftmaschinen
CN103575729A (zh) * 2013-09-12 2014-02-12 安徽理工大学 一种含智能开关的时间-温度综合器
CN103543146A (zh) * 2013-09-12 2014-01-29 安徽理工大学 一种时间-温度指示器与射频识别联用的电子标签
JP5723474B1 (ja) * 2014-09-02 2015-05-27 日油技研工業株式会社 温度管理材
EP4307170A2 (en) 2015-03-30 2024-01-17 Temptime Corporation A two dimensional barcode with dynamic environmental data system, method, and apparatus
US10546172B2 (en) 2015-03-30 2020-01-28 Temptime Corporation Two dimensional barcode with dynamic environmental data system, method, and apparatus
US10095972B2 (en) 2016-03-01 2018-10-09 Temptime Corporation Switchable RFID antennas responsive to an environmental sensor
US10846494B2 (en) 2019-01-03 2020-11-24 The Boeing Company Radio-frequency identification device for indicating a temperature history of a composite structure
US11913845B2 (en) 2021-02-25 2024-02-27 Temptime Corporation Tunable capacitance-based temperature sensor
US11734539B2 (en) 2021-04-05 2023-08-22 Temptime Corporation Dynamic optical property windows in indicia with sensors
CA3220218A1 (en) * 2021-05-27 2022-12-01 Anthony Fiorello Radio frequency identification process indicator and reader

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3782195A (en) * 1972-05-25 1974-01-01 J Meek Temperature indicating vessel
JPS5413993B2 (es) 1973-08-17 1979-06-04
SU512392A1 (ru) 1974-02-15 1976-04-30 Предприятие П/Я В-2724 Многослойный пленочный термоиндикатор
SU717201A1 (ru) 1977-12-23 1980-02-25 Предприятие П/Я А-3917 Термоиндикаторна бумага
JPS59124956A (ja) * 1982-12-29 1984-07-19 Sakata Shokai Ltd 熱履歴検知用の熱インジケ−タ−
EP0276335A1 (en) * 1987-01-24 1988-08-03 Allied Corporation Environmental indicator device and method
JPS63182522A (ja) * 1987-01-22 1988-07-27 アライド・コ−ポレ−シヨン 環境指示デバイスおよび方法
US5057434A (en) 1989-08-29 1991-10-15 Lifelines Technology, Inc. Multifunctional time-temperature indicator
US5185100A (en) * 1990-03-29 1993-02-09 Allied-Signal Inc Conductive polymers formed from conjugated backbone polymers doped with non-oxidizing protonic acids
AU655763B2 (en) * 1990-11-21 1995-01-12 J.P. Laboratories, Inc. Color changing device for monitoring shelf-life of perishable products
US5597238A (en) 1993-06-25 1997-01-28 Food Guardian Limited Marking element
KR0124125B1 (ko) * 1993-09-20 1997-11-24 강박광 온도 특성이 향상된 전도성 고분자 화합물의 제조방법
JPH07286914A (ja) 1994-04-15 1995-10-31 Lintec Corp 温度管理ラベル
US5709472A (en) 1995-10-23 1998-01-20 Lifelines Technology, Inc. Time-temperature indicator device and method of manufacture
SE508602C2 (sv) 1997-11-27 1998-10-19 Visual Indicator Tag Systems V Sätt och anordning för aktivering av en indikator
GB9800814D0 (en) 1998-01-16 1998-03-11 Food Guardian Ltd Barrier materials and products produced therewith
US6244208B1 (en) 1998-04-29 2001-06-12 3M Innovative Properties Company Time-temperature integrating indicator device with barrier material
RU2131117C1 (ru) 1998-09-15 1999-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма ВИПС-МЕД" Температурно-временной индикатор стерилизации и способ его изготовления
US6706218B2 (en) * 2000-01-11 2004-03-16 The Board Of Governors For Higher Education, State Of Rhode Island And Providence Plantations Thermochromic polymers for rapid visual assessment of temperature
EP1352111A4 (en) * 2000-12-23 2008-03-12 Santa Fe Science & Technology LONG LIFE CONJUGATED POLYMER ELECTROCHEMICAL DEVICES COMPRISING IONIC LIQUIDS
FI121415B (fi) * 2001-01-22 2010-11-15 Avantone Oy Kerrosrakenne, ilmaisin sekä saman valmistusmenetelmä ja käyttö
US20040238901A1 (en) * 2001-09-17 2004-12-02 Balkenende Abraham Rudolf Electronic device and composition

Also Published As

Publication number Publication date
CN1894569A (zh) 2007-01-10
EP1597552B1 (en) 2006-10-11
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JP4583366B2 (ja) 2010-11-17
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DE602004002761D1 (de) 2006-11-23
US20060203882A1 (en) 2006-09-14
BRPI0407794A (pt) 2006-02-14

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