ES2273226T3 - Detector/indicador de temperatura. - Google Patents
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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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