FI118163B - Apparatus for detecting changes in temperature, method for making the apparatus and the use thereof - Google Patents

Apparatus for detecting changes in temperature, method for making the apparatus and the use thereof Download PDF

Info

Publication number
FI118163B
FI118163B FI20051268A FI20051268A FI118163B FI 118163 B FI118163 B FI 118163B FI 20051268 A FI20051268 A FI 20051268A FI 20051268 A FI20051268 A FI 20051268A FI 118163 B FI118163 B FI 118163B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
temperature
polymer
particles
color
substrate
Prior art date
Application number
FI20051268A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20051268A (en
FI20051268A0 (en
Inventor
Teemu Ruotsalainen
Original Assignee
Teemu Ruotsalainen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teemu Ruotsalainen filed Critical Teemu Ruotsalainen
Priority to FI20051268A priority Critical patent/FI118163B/en
Publication of FI20051268A0 publication Critical patent/FI20051268A0/en
Priority to PCT/FI2006/050545 priority patent/WO2007082984A1/en
Publication of FI20051268A publication Critical patent/FI20051268A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI118163B publication Critical patent/FI118163B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/12Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/06Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using melting, freezing, or softening
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K3/00Thermometers giving results other than momentary value of temperature
    • G01K3/02Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving means values; giving integrated values
    • G01K3/04Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving means values; giving integrated values in respect of time

Description

118163118163

Laite lämpötilan muutosten ilmaisemiseksi, menetelmä laitteen valmistamiseksi sekä | "1Apparatus for detecting temperature changes, a method for making the apparatus, and "1

laitteen käyttö Iusing the device I

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista laitetta lämpötilan XThe present invention relates to a device according to the preamble of claim 1 for temperature X

5 muutosten ilmaisemiseksi. , Tällainen laite käsittää nanomittakaavan osasia, jotka koostuvat korkean valonsirontaky- - vyn ja suuren opasiteetin omaavista rakenteista, jotka lämpötilan muutoksen seurauksena f kykenevät luhistumaan ja muodostamaan sellaisia suurikokoisempia rakenteita, joilla on 10 oleellisesti heikentynyt valonsirontakyky ja opasiteetti. -5 to indicate changes. Such a device comprises nanoscale particles consisting of structures with high light scattering ability and high opacity which, as a result of temperature change, are capable of collapsing to form larger structures having substantially reduced light scattering ability and opacity. -

• -.'-S• -.'- S

Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 11 johdannon mukaista menetelmää lämpötilan muutosten ilmaisemiseen soveltuvan laitteen valmistamiseksi sekä esillä olevien laitteiden käyttöä lämpötila- tai lämmitysvahtina pakkauksissa tai niiden yhteydessä ennalta määrä- f 15 tyn rajalämpötilan ylittymisen ilmaisemiseksi.The invention also relates to a method according to the preamble of claim 11 for the manufacture of a device for detecting temperature changes and the use of the present devices as or in combination with a temperature or heating foam for detecting exceeding a predetermined limit temperature.

..ΓΆ..ΓΆ

Viime aikoina on yritetty löytää tapoja edullisten lämpötilan tarkkailuun soveltuvien laitteiden valmistamiseksi erityisesti elintarviketeollisuuden sovellutuksiin. Nano- tai lähes > •.ir nanomittakaavan kuiduille, pisaramaisille partikkeleille sekä niiden yhdistelmille tunnus- 20 omaisten ominaisuuksien hyödyntäminen muodostaa ratkaisun mainittuun tilanteeseen. > ·*.*. fRecently, attempts have been made to find low-cost temperature monitoring devices, especially for the food industry. The utilization of the properties of nano or almost > .and nanoscale fibers, droplet particles, and combinations thereof provides a solution to this situation. > · *. *. f

-*.* Näiden osasten halkaisijat tai pienimmät dimensiot ovat muutamia mikrometrejä tai vä- J- *. * The diameter or smallest dimensions of these particles are a few micrometres or

Φ · * .,·! *·:.* hemmän. Tällä hetkellä on olemassa kaupallistettuja rajalämpötiloja ilmaisevia kertakäyt- * ·Φ · *., ·! * ·:. * Better. At present, there are commercialized disposable * * ·

* * · TM* * · TM

“ töisiä antureita, joista tunnetuimpia ovat 3M:n valmistama MonitorMark , Lifelines:n“Working sensors, the most famous of which is MonitorMark, manufactured by 3M, Lifelines

FreshCheck™ sekä Cox Technologies:n Vitsab®. Edellä mainituilla tuotteilla on kuitenkin t • · · *·· · 25 omat heikkoutensa: , • · · 5" • * · • · · :4FreshCheck ™ and Cox Technologies' Vitsab®. However, the above mentioned products have their own weaknesses:, • · · 5 "• * · • · ·: 4

, , MonitorMark 1M:n toiminta perustuu diffuusioon, FreshCheck 1M:n polymeroitumisreakti- '\H,, Function of MonitorMark 1M based on diffusion, FreshCheck 1M polymerization reaction \

• · · * * * «S ' '.Λ *".* oon ja Vitsab :n lipidien entsymaattiseen hydrolyysiin. Edellä mainitut reaktiot ovat hitai- ^ • · • * *" ta, minkä takia anturit reagoivat hitaasti ulkoisiin ärsykkeisiin, eivätkä ne täten lämpötila- * * * * * *· " 30 mittareina ole luotettavia. f ···*· * · * « · ·.·.· Nano-tai lähes nanomittakaavasäteisten kuitujen valmistusta ja värinmuutosta on kuvattu * * * *...· julkaisussa Pedicini, A. et ai. Thermally Induced Color Change in Electrospun Fiber Mats,• · · * * * «S ''. * *. * And enzymatic hydrolysis of Vitsab lipids. The above reactions are slow, which causes the sensors to respond slowly to external stimuli and not thus, temperature- * * * * * * · "30 gauges are not reliable. f ··· * · * · *« · ·. ·. · The fabrication and color change of nano- or near-nano-scale fibers are described * * * * ... · Pedicini, A. et al., Thermally Induced Color Change in Electrospun Fiber Mats,

Polymeric Materials: Science and Engineering, 2002, 87, 373. Julkaisussa käsiteltävä vä- ·· Ό 2 :Λ : ;f.Polymeric Materials: Science and Engineering, 87, 373 (2002). ··· Ό 2: Λ:; f.

Ψ 1181631 rinmuutos perustuu hiilimustalla seostettuihin polymeerisiin (PC, PEO ja PMMA) kuitui- τ'?, hin, jotka ovat lasiutumislämpötilansa ja sulamispisteensä alapuolella valkoisia tai luonnonvalkoisia, mutta sulatilassa yhtyessään muodostavat suurempia rakennekokonaisuuksia, joissa tulee esille hiilimustalle tunnusomainen väri.Ψ 1181631 is based on carbon black-doped polymeric (PC, PEO and PMMA) fibers τ ', which are white or off-white under their glass transition temperature and melting point, but when formed in the melt state, form larger units of carbonaceous structure.

55

Erilaisia nanokuiduista tai -kuituseoksista valmistettuja rakenteita ja valmistusmenetelmiä on esitetty mm. US-patenttijulkaisussa 6.110.590. Julkaisussa on kuvattu menetelmä nano- "g kuitujen valmistamiseksi silkistä. Hakemusjulkaisussa WO 2004/016839 on puolestaan | kuvattu laitteisto nanokuitujen valmistamiseksi sähköstaattisella kuidutuksella sekä proses-10 sissa käytettävä suutinkonstruktio.Various structures and manufacturing methods made of nanofibres or blends of fibers are disclosed, e.g. U.S. Patent No. 6,110,590. WO 2004/016839 discloses an apparatus for the preparation of nanofibers by electrostatic fiberization and a nozzle construction used in the process.

.j? _ , ' ,.J? _, ',

Tunnettua tekniikkaa kuvaavassa kiijallisuudessa tai julkaisuissa ei ole esitetty menetelmää nano- tai lähes nanomittakaavaisten kuitujen, pisaramaisten partikkeleiden tai niiden yhdis- IThere is no disclosure in the prior art of kiosk or publications of a method for nano- or near-nano-scale fibers, droplet-like particles or their compounds.

- ''Λ'ι telmästä koostuneiden rakenteiden käyttämiseksi lämpötilantarkkailussa. Nanomittakaavan 15 kuitujen valmistusta lämpötilojen monitorointiin ja havainnointiin ei ole myöskään käsitelty· • '31- '' Λ'ι 'for the use of temperature-controlled structures. The manufacture of nanoscale 15 fibers for temperature monitoring and observation is also not discussed · • '31

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa ainakin osa tunnetun tekniikan ongelmista. Etenkin keksinnön tavoitteena on saada aikaan lämpötilanilmaisimia eli lämpötilavahte-20 ja, jotka pystyvät havaitsemaan pieniäkin muutoksia lämpötilassa.The object of the present invention is to eliminate at least some of the problems of the prior art. In particular, it is an object of the invention to provide temperature detectors, i.e., a temperature monitor-20, capable of detecting even small changes in temperature.

* · • · · • ♦ 9 • ·* · • · · • ♦ 9 • ·

. ·1. A. · 1. A

Esillä oleva keksintö perustuu siihen ajatukseen, että lämpötilan seuraamiseen soveltuvassa 1 • 1 · *· ” laitteessa käytetään polymeereistä tai polymeeriseoksista koostuvia nanomittakaavaisia ··»· osasia, jotka on saatettu aluskerroksen päälle omaksi kerroksekseen siten, että ne perus- • · * · » · 25 lämpötilassa peittävät ainakin osan aluskerroksen pinnasta ja estävät tarkkailijaa näkemästä • · ’···1 tämän osan aluskerroksen pinnasta.The present invention is based on the idea that a 1 · 1 · * · ”temperature monitoring device employs nanoscale particles of polymers or alloys of polymers which are superimposed on a substrate to form a base layer. 25 at temperature covers at least a portion of the substrate surface and prevents the observer from seeing • · '··· 1 of this substrate surface.

• · '-i • 1 t • · · "1,1 Ratkaisu perustuu ilmiöön, jonka mukaan nanomittakaavan tai lähes nanomittakaavan kui- * 1 • · *** dut, -pisaramaiset partikkelit tai niiden yhdistelmät, jotka koostuvat pienistä molekyyliyh- * 1 • · · '· '· 30 disteistä, polymeereistä tai näiden seoksista (mukaan lukien täyteaineilla seostetuista seok- sista), ovat valkoisia, lähes valkoisia tai luonnonvalkoisia ja niillä on korkea opasiteetti,• · '-i • 1 h • · · "1.1 The solution is based on the phenomenon that nanoscale or near-nanoscale particles, or combinations of small molecules * 1 * · *** • 30 · of the distillates, polymers or mixtures thereof (including those doped with fillers) are white, off-white or off-white and have a high opacity,

• · ' S• · 'S

·.·.· mikä johtuu rakenteiden suuresta valonsirontakyvystä. Lämpötilan muutoksen, eli käytän- • 1 · ·.. 1 nössä 1 ämpötilan nousun, seurauksena nanomittakaavan osaset menettävät kuitenkin aina- 118163 3 * kin osan valonsirontakyvystään ja siten opasiteetistaan, jolloin aluspinta on nähtävissä na-nomittakaavan osasten muodostaman kerroksen läpi.Due to the high light scattering properties of the structures. However, as a result of a temperature change, i.e., a rise in temperature of 1 ° C, the nanoparticle particles lose at least about 118163 3 * parts of their light scattering capacity and hence their opacity, whereby the substrate is visible through a layer of nanoscale particles.

Edellä esitetyn perusteella keksintö koskee laitetta, joka soveltuu lämpötilan seurantaan ja 5 joka käsittää > - alusmateriaalikcrroksen sekä 4 - alusmateriaalin päälle sovitetun, nanomittakaavaisista tai lähes nanomittakaa- vaisista kuiduista, -pisaramaisista partikkeleista tai niiden yhdistelmistä koos- i tuvan pinnan, jonka kuidut, partikkelit tai niiden yhdistelmät muodostavat ra- v 10 kenteen, joka kykenee luhistumaan, kun laite saatetaan lämpötilaan, joka on osasten sulamispisteen, lasiutumislämpötilan tai molempien yläpuolella.Based on the foregoing, the invention relates to a device for temperature monitoring comprising a surface of " substrate material " and 4 - a surface of nano-scale or near-nano-scale fibers, droplets or combinations thereof having fibers, particles or combinations thereof form a fracture field capable of collapsing when the device is brought to a temperature above the melting point of the particles, the glass transition temperature, or both.

1 ' ·'£1 '·' £

Keksinnön mukaista laitetta käytetään esim. lämpötilan seurantamenetelmässä, jossa tyypillisesti polymeeristä tai polymeeriseoksesta koostuvien, nanomittakaavaisten osasten 15 sulamispiste, lasiutumislämpötila tai molemmat valitaan siten, että materiaalin rakenne luhistuu lämmityksestä, mikä aiheuttaa huomattavan valonsirontakyvyn ja opasiteetin hei- % kentymisen polymeerin, polymeeriseoksen tai täyteaineilla seostetun polymeeriseoksen y muodostamissa nanomittakaavan rakenteissa. Mikäli alustamateriaalin pinnalla on helposti ...: erottuva ominaisväri tai siihen on muodostettu kuvio tai muu merkintä, lämpötilan muutos 20 on helposti todettavissa, kun pintaa peittävä kerros menettää opasiteettinsa, jolloin alusma- • · · ***** teriaalikerroksen ominaisväri tai vastaavasti peitossa oleva kuvio tai merkintä tulevat nä- • · * ***! kyviin.The device according to the invention is used e.g. in the nanoscale structures formed by y. If the surface of the substrate material readily ...: has a distinctive specific color or has a pattern or other marking, the change in temperature 20 is readily detectable when the surface-coating layer loses its opacity, whereby the specific color of the substrate material is · · · ***** • · * ***! treated therein.

• · · • · · • * *····• · · • · · * * ····

. . Täsmällisemmin sanottuna esillä olevan keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista J. . More specifically, the device of the present invention is characterized by J

* · · • · · - lt “1/ 25 se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. · ♦ · • · ··· ; Keksinnön mukaiselle menetelmälle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty pa- • · · ,···, tenttivaatimuksessa 11 ja keksinnön mukaisille käytöille se, mikä on esitetty patenttivaati- * · t· t mukeissa 13, 18 ja 19.* · · • · · - lt “1/25 as set forth in the characterizing part of claim 1. · ♦ · • · ···; The process according to the invention, in turn, is characterized by what is stated in claim 11, and in the uses according to the invention that is disclosed in claims 13, 18 and 19.

• · t « * · • : 3o • · * · · * * . <, . Keksinnöllä saavutetaan tunnettuun tekniikkaan nähden selkeitä etuja. Erilaisia prosessoin- 4' • · ? • · · *·*·* timenetelmiä, kuten sähköstaattista kuidutusta, käyttämällä esillä olevan keksinnön mu- • M * » **··* kaan on mahdollista yksinkertaisista raaka-aineista, kuten tavallisista kaupallisista poly meereistä tai niiden seoksista sekä täyteaineilla seostetuista seoksista, valmistaa lämpötilan 118163 ; | 4 . '< seurantaan tarkoitettuja tasalaatuisia ja kestäviä, mutta herkästi reagoivia laitteita, joiden valmistus ja käyttö on lisäksi edullista.• · t «* · •: 3o • · * · · * *. <,. The invention provides clear advantages over the prior art. Various types of processing- 4 '• ·? By employing process methods, such as electrostatic fiberization, simple starting materials such as conventional commercial polymers or mixtures thereof, and mixtures with fillers are also possible, produces a temperature of 118163; | 4. Equivalent and durable but responsive devices for monitoring, the manufacture and use of which are inexpensive.

* •'s* • 's

Nanomittakaavan kuiduista ja partikkeleista valmistettujen lämpötilavahtien värinmuutos 5 perustuu kuitujen tai partikkeleiden tai niiden yhdistelmien muodostamien rakenteiden lämpötilan muutoksista aiheutuneisiin rakenteellisiin muutoksiin, joiden alkamislämpötila, 4, toisin sanoen tarkkailtava rajalämpötila, voidaan säätää erittäin tarkasti. 3The color change 5 of temperature sensors made of nanoscale fibers and particles is based on structural changes due to changes in temperature of the structures formed by the fibers or particles or combinations thereof, the starting temperature, 4, i.e. the boundary temperature being monitored, can be adjusted very precisely. 3

Keksinnön mukaisia laitteita voidaan käyttää lämpötilavahteina, elektroniikkakomponen-10 teissä sekä termograafisen paperin valmistukseen.The devices according to the invention can be used as temperature switches, in electronic component 10 and for the production of thermographic paper.

'45'45

Keksinnön muut yksityiskohdat ja edut selviävät seuraavasta yksityiskohtaisesta selitykses- ! tä. t λ -a 15 Kuvioissa la-Id on esitetty neljän valokuvan sarja, josta käy ilmi, miten polyetyleeni-oksidista valmistetun lämpötilavahdin väri muuttuu rajalämpötilan ylittyessä.Other details and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description! s. t λ -a 15 Figures la-Id show a series of four photographs showing the color change of a polyethylene oxide temperature transducer when the limit temperature is exceeded.

'y.'Y.

Kuvioissa 2a ja 2b on esitetty periaatteet polymeeriseosten lasiutumislämpötilojen muutoksista polymeerikomponenttien keskinäisten tilavuusosuuksien mukaan. Kuviossa 2a on 20 esitetty tilanne homogeenisille polymeeriscoksille ja kuviossa 2b vastaavasti tilanne hete- ; • » rogeenisille polymeeriseoksille.Figures 2a and 2b show the principles of changes in glass transition temperatures of polymer blends based on the relative volume fractions of the polymer components. Fig. 2a shows the situation for homogeneous polymer cokes and Fig. 2b shows the situation respectively; • »for rogenic polymer blends.

• · · • · * * * * * * * i , . ^ :,*·· Kuvioissa 3a ja 3b on esitetty TEM-kuvia PS-P4VP(PDP)i.o-kompleksista muodostuneen ’·*'· nanokuidun kahtaisjatkuvasta rakenteesta, kuviossa 3a kuva on otettu kuidun suuntaisesti * · : 25 ja kuviossa 3b vastaavasti kohtisuoraan kuitua vastaan.• · · • · * * * * * * * i ,. ^:, * ·· Figures 3a and 3b show TEM images of the binary continuous structure of the '· *' · nanofiber formed from the PS-P4VP (PDP) io complex, Fig. 3a is taken in the direction of the fiber * ·: 25 and Fig. 3b respectively against fiber.

• * · > # *• * ·> # *

Kuten edellä esitetystä käy ilmi, keksinnön mukainen laite lämpötilan muutosten ilmaise- #· • · • miseksi käsittää nanomittakaavan osasia, jotka koostuvat korkean valonsirontakyvyn ja i · ’·;·* suuren opasiteetin omaavista rakenteista, jotka lämpötilan muutoksen seurauksena kykene- • · :.· * 30 vät muodostamaan suurikokoisempia rakenteita, joilla on oleellisesti heikentynyt valonsi- ··· rontakyky ja opasiteetti. Näitä osasia ovat esimerkiksi erittäin pienet (eli ’’nanomittakaa- * ' -il ·*'*: van”) kuidut, partikkelit sekä niiden yhdistelmät. Nanomittakaava tarkoittaa yleisesti sitä, ? • · · *:**; että kuitujen tai partikkelien tai vastaavien rakenteiden tai näiden yhdistelmien pienin mitta on keskimäärin pienempi kuin noin 1 mikrometri, edullisesti esim. kuitujen halkaisijat ovat .-5 118163 -Λ noin 10 - 500 nm. Yleensä osasten koot ovat pienempiä kuin näkyvän valon aallonpituudet.As indicated above, the device for detecting temperature changes in the invention comprises nanoscale components consisting of structures with high light scattering and high opacity which, as a result of the change in temperature, are capable of:. · * 30 are able to form larger structures with substantially reduced light ··· cavity and opacity. These particles include, for example, very small (i.e., '' nanoscale * '-il · *' * '') fibers, particles, and combinations thereof. Nanoscale generally means,? • · · *: **; that the smallest dimension of the fibers or particles or similar structures or combinations thereof is less than about 1 micrometer on average, preferably e.g., the diameters of the fibers are-5 118163-about 10 to 500 nm. Generally, the particle sizes are smaller than the wavelengths of visible light.

”Osaset”-termi tarkoittaa pieniä kuituja ja fibrillejä, partikkeleita (mukaan lukien pallomai-5 set ja pisaramaiset partikkelit) sekä epämääräisen muodon omaavia rakenneyksiköitä, jotka koostuvat molekyyliyhdisteistä, polymeereistä tai näiden seoksista, joista jälkimmäiset mahdollisesti sisältävät täyteaineita seosaineina. 1The term "particles" refers to small fibers and fibrils, particles (including spherical and droplet-like particles) and structural units of indeterminate shape, consisting of molecular compounds, polymers, or mixtures thereof, the latter of which may optionally contain fillers. 1

Osasia, etenkin kuituja ja fibrillejä, voidaan valmistaa esim. sähköstaattisella kuidutuksel-10 la, kuten on esitetty aikaisemmassa FI-patenttihakemuksessamme 20040493, jonka sisältö liitetään tähän viitteen omaisesti. Sähköstaattinen kuidutus on prosessointimenetelmä, jossa kuidutettavan materiaalin kulutus on tavallisesti 0,1 - 0,001 g/m2 kuitukerroksen paksuuden mukaan.Parts, especially fibers and fibrils, may be prepared, for example, by electrostatic defibration, as disclosed in our earlier FI patent application 20040493, the contents of which are incorporated herein by reference. Electrostatic defibration is a processing method in which the consumption of the material to be defibrated is usually 0.1 to 0.001 g / m2 depending on the thickness of the fiber layer.

15 Tämän tekniikan mukaisesti esillä olevan keksinnön mukainen laite lämpötilan tarkkailemiseksi valmistetaan ainakin yhdestä polymeeristä menetelmällä, jossa - tuotetaan ainakin yhtä polymeeriä tai polymeeriseosta sisältävä kuidutusliuos tai -sula, jonka viskositeetti on yli 0,0001 N/m s, sopivimmin yli 0,1 N/m s, ja - polymeeri tai polymeeriseos Joudutetaan sähköstaattisella lohdutuksella siten, että 20 kuidutusliuos tai sula syötetään ensimmäiseen potentiaaliin varatun kapillaariput- • · kiston läpi toiseen potentiaaliin varattuun vastaanottoalueeseen.In accordance with this technique, the temperature monitoring device of the present invention is prepared from at least one polymer by a method of: - providing a fiberizing solution or melt containing at least one polymer or polymer blend having a viscosity greater than 0.0001 N / ms, preferably greater than 0.1 N / ms. , and - the polymer or polymer blend Accelerated by electrostatic comforter such that the fiberizing solution or melt is fed through a capillary pipeline reserved for the first potential into a second potential receiving region.

• * · • · » • · · • * * « « t t *· *ί Tyypillinen potentiaaliero ja etäisyys edellä mainittujen elektrodien välillä on edullisesti 0,1 - 10 kV/cm, etenkin noin 0,5 - 5 kV/cm, ja vastaavasti 10 - 1000 mm, etenkin noin 50 « • > * -..-.1 :·· : 25 -500 mm. * • · * • · * · • · « „ Edellä kuvattu yksinkertainen, sähköstaattinen kuidutus on kustannuksiltaan varsin edulli- r • · * · φ *... nen tapa tuottaa lämpötilan tarkkailuun soveltuva laite. Korostettakoon, ettei esillä olevan ; • · • · ''h *" keksinnön valmistusmenetelmää kuitenkaan ole rajattu sähköstaattiseen kuidutukseen, • · .. 4* • · · : 30 vaan nano- tai lähes nanomittakaavaisten kuitujen, -pisaramaisten partikkelien tai niiden ··♦ - • · *···* yhdistelmän valmistusmenetelmänä voidaan käyttää muita tähän tarkoitukseen soveltuvia % • - >Λ ··· ί : tunnettuja valmistustekniikoita.The typical potential difference and the distance between the above electrodes is preferably 0.1 to 10 kV / cm, especially about 0.5 to 5 kV / cm, and respectively 10 - 1000 mm, especially about 50 «• * 1 .. 1 1: ··: 25 500 500 mm. The simple, electrostatic defibration described above is a very inexpensive means of providing a suitable device for monitoring the temperature. It should be emphasized that the present; However, the process for producing the invention is not limited to electrostatic fiberization, but only to nanoparticulate or near-nanoscale fibers, droplet-like particles or their ························································································• · *% Other well-known manufacturing techniques can be used as the manufacturing method for the combination • -> Λ ··· ί.

··♦ ···«· • · ; ;·· ♦ ··· «· • ·; ;

118163 I118163 I

6 ί6 ί

Kuidut ja partikkelit voidaan valmistaa polymeereistä, etenkin termoplastisista materiaaleista, kuten polyetyleenioksidista (PEOtsta), polykarbonaatista (PC:stä), polystyreenistä (PS:stä), sekä akrylaatti-ja metakrylaattipolymeereistä, kuten polymetyylimetakrylaatista (PMMA:sta). Polymeeri valitaan siten, että siitä valmistetulla nanomittakaavaisella kuidul-5 la tai partikkelilla on lasiutumislämpötilaja/tai sulamispiste, joka on (jotka ovat) sopivassa suhteessa haluttuun rajalämpötilaan. Rajalämpötilalla tarkoitetaan tällöin lämpötilaa, jonka ylittyminen halutaan ilmaista. Nanomittakaavaisten osasten rakenteen muutokset voivat, ’ aina materiaalin mukaan, tapahtua joko ennen kuin lämpötila saavuttaa lasiutumispisteen j ja/tai vastaavasti sulamispisteen tai vasta tämän/näiden yläpuolella. Niinpä esimerkiksi 10 polyetyleenioksidi-kuitujen rakenteen muuttuminen alkaa jauhemaisen PEO:n sulamispis-tessä (59,5 °C), kuten oheisista kuvioista la - Id käy ilmi. Polymetyylimetakrylaattikuitu-jen/partikkelien rakenteen muutos tapahtuu vasta selvästi lasiutumislämpötilan yläpuolella. f PC-kuitujen muutoslämpötila on noin 135 °C ja PMMA-kuitujen noin 160 °C.Fibers and particles can be made of polymers, particularly thermoplastic materials such as polyethylene oxide (PEO), polycarbonate (PC), polystyrene (PS), and acrylate and methacrylate polymers such as polymethyl methacrylate (PMMA). The polymer is selected so that the nanofibre fiber or particle produced therefrom has a glass transition temperature and / or a melting point (s) which are (are) proportional to the desired cut-off temperature. In this case, the boundary temperature refers to the temperature above which it is desired to indicate. Changes in the structure of nanoscale particles can, depending on the material, occur either before the temperature reaches the glass transition point j and / or the melting point or just above this / these. Thus, for example, the change in the structure of the polyethylene oxide fibers begins at the melting point (59.5 ° C) of the powdered PEO, as shown in the accompanying drawings 1a-Id. The change in the structure of the polymethyl methacrylate fibers / particles occurs only well above the glass transition temperature. f The conversion temperature of PC fibers is approximately 135 ° C and that of PMMA fibers is approximately 160 ° C.

15 Keksinnössä voidaan myös käyttää polymeerien seoksia, jolloin polymeereillä on eri lasiu-tumislämpötilat/sulamispisteet. Tätä sovellusta tarkastellaan lähemmin alla. Lisäksi siihen lämpötilaan, jossa rakenteiden muutokset alkavat, voidaan vaikuttaa seosaineiden käytöllä.Mixtures of polymers can also be used in the invention, whereby the polymers have different glass transition temperatures / melting points. This application is discussed in more detail below. In addition, the temperature at which structural changes begin can be influenced by the use of alloying materials.

Polymeeriseoksista valmistetuissa materiaaleissa yhdistyvät polymeerikomponenttien eri-20 laiset ominaisuudet. Esimerkiksi homogeenisilla (ja myös heterogeenisilla) polymeeriseok- • m silla voidaan saavuttaa seosta muodostavia polymeerikomponentteja paremmat mekaaniset : ominaisuudet. Keksinnölle tärkeämpi homogeenisten polymeeriseosten ominaisuus on kui- • · *. *: tenkin lasiutumislämpötilan (Tg) säätäminen. Homogeenisilla polymeeriseoksilla, jotka | ···*· * * tyypillisesti muodostuvat kemiallisesti samankaltaisista polymeereistä (A, B), havaitaan • · * * *Materials made from polymer blends combine different properties of polymer components. For example, homogeneous (and also heterogeneous) polymer blends can achieve mechanical properties better than those of the blending polymer components. More important for the invention is the property of homogeneous polymer blends. *: Adjust the glass transition temperature (Tg). With homogeneous polymer blends which: ··· * · * * typically consist of chemically similar polymers (A, B), it is observed • · * * *

Li : 25 ainoastaan yksi lasiutumislämpötila, joka saadaan sekoitettujen polymeerien lasiutumis- * · *···* lämpötilojen (T£a, T£b) tilavuusosuuksilla (0a, 0b) skaalatusta keskiarvosta. Toisin sanoen homogeenisten polymeeriseosten lasiutumislämpötilaa voidaan säätää’’portaattomasti” • · polymeeriseosta muodostavien polymeerikomponenttien lasiutumislämpötilojen välillä • · f m · *y muuttamalla polymeerikomponenttien keskinäisiä tilavuusosuuksia (Strobl, G., Polymer % % • · · L: : 30 mixtures. Teoksessa: The physics of polymers, Springer, Berliini 1997, ss. 83 - 128) (katso kuvio ·*♦ 2a).Li: 25 only one glass transition temperature obtained from the volume scaled mean (0a, 0b) of the glass transition temperatures (T £ a, T £ b) of the mixed polymers. In other words, the glass transition temperature of homogeneous polymer blends can be "infinitely controlled" between the glass transition temperatures of the polymer blend polymer components by changing the relative volume percentages of the polymer components (Strobl, G., in Phys. of Polymers, Springer, Berlin 1997, pp. 83-128) (see Figure · * ♦ 2a).

··· • · • · · • · · * · * · 7 .1 118163 ;··· • · • · · • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 7 7 7 7 7 7 ·

Heterogeenisella polymeeriseoksella puolestaan esiintyy kaksi lasiutumislämpötilaa, jotka : f ovat identtisiä polymeerikomponenttien lasiutumislämpötilojen kanssa, eli lasiutumistran- : sition suuruus kasvaa polymeerikomponentin tilavuusosuuden kasvaessa (katso kuvio 2b).The heterogeneous polymer blend, in turn, exhibits two glass transition temperatures which are: f identical to those of the polymer components, i.e., the magnification of the glass transition increases with the volume fraction of the polymer component (see Figure 2b).

5 Polymeerien tapauksessa pätee normaali-ilmanpaineessa eutektinen faasikäyttäytyminen, joka on samankaltainen kuin esim. veden ja alkoholin käyttäytyminen, jolloin seoksen su- ? lamispiste on matalampi kuin lähtöaineilla. Myös polymeeri-liuotin systeemien sulamispis- f tettä voidaan täten säädellä polymeerin ja liuottimen tilavuusosuuksia säätämällä. Esimer- ( kiksi polyetyleenioksidin ja resorsinolin seoksen ollessa kyseessä havaitaan faasidiagram-10 missä kaksi ns. eutektista pistettä, resorsinolin mooliosuuden ollessa 0,10 sulamispiste on 43 °C ja mooliosuuden ollessa 0,49 sulamispiste on 86 °C.5 In the case of polymers, eutectic phase behavior similar to, for example, water and alcohol occurs under normal atmospheric pressure. the melting point is lower than that of the starting materials. The melting point of polymer-solvent systems can thus also be controlled by adjusting the volume fractions of the polymer and solvent. For example (in the case of a mixture of polyethylene oxide and resorcinol, a phase diagram of 10 so-called eutectic points is observed, the mole fraction of resorcinol has a melting point of 43 ° C and a mole fraction of 0.49 having a melting point of 86 ° C.

Lohkokopolymeerien, oksaskopolymeerien ja satunnaislohkokopolymeerien lasiutumis- * lämpötilaa ja sulamispistettä voidaan säätää polymeerilohkojen valinnalla, kemiallisella 15 muokkauksella tai säätämällä polymeerilohkojen keskinäisiä tilavuusosuuksia tai moo-liosuuksia, kuten Papageorgiou G. Z. et ai. ovat osoittaneet Polymer Intemational-lehden artikkelissaan Melting point depression and cocrystallization behavior of poly(ethylene-co-butylene 2,6-naphthalate) copolymers (Polym. Int., 2000, 53, 1360-1367), jonka sisältö liitetään tähän viitteen omaisesti. Esimerkkinä voidaan mainita polyetyleeni-2,6- ! . . 20 naftaleenin (PEN; Tg 122 °C, Tm 268 °C) ja polybutyleeni-2,6-naftaleenin (PBN; Tg 71 °C, i ,* Tm 242 °C) lohkopolymeerit. Tilavuusosuuksia tai tässä tapauksessa lohkojen mooliosuuk- • * ! ( ’ . siä systemaattisesti säätämällä voidaan lohkopolymeerien (EB) lasiutumislämpötilaa (Tg) * * * * ja sulamispistettä (Tm) säätää systemaattisesti (katso taulukko 1).The glass transition temperature and melting point of the block copolymers, graft copolymers, and random block copolymers may be adjusted by the choice of polymer blocks, chemical modification, or by adjusting the mutual volume fractions or molecular fractions of the polymer blocks such as Papageorgiou G. Z. have shown in Polymer Intemational, in their article Melting point depression and cocrystallization behavior of poly (ethylene-co-butylene 2,6-naphthalate) copolymers (Polym. Int., 2000, 53, 1360-1367), the contents of which are incorporated herein by reference. An example is polyethylene-2,6-! . . Block copolymers of naphthalene (PEN; Tg 122 ° C, Tm 268 ° C) and polybutylene-2,6-naphthalene (PBN; Tg 71 ° C, * Tm 242 ° C). Volume fractions or, in this case, molar fractions of blocks • *! By systematically adjusting it, the glass transition temperature (Tg) * * * and the melting point (Tm) of the block polymers (EB) can be systematically adjusted (see Table 1).

* * • * * * * • * 4 • * * * * * * • · * 4 ... > * · · • · • · * * · * ' i • · · · ,/¾ t 9 I . ' t * · * * * * * • · • · · • · * • · * • * * · · • · • * "? • ♦ · • · * 9 * • 4 • · 4*4 '* * • * * * * • * 4 • * * * * * * • · * 4 ...> * · · • • • * * * * 'i • · · ·, / ¾ t 9 I. 't * · * * * * * • • • • • • * * * *? * ♦ · • • * 9 * • 4 • · 4 * 4'

: . . '#C:. . "#C

' % •i ,/ 118163 4 8 ' t'% • i, / 118163 4 8' t

Taulukko 1 Näyte- R aj a vi s k o s it e ett ί , > koodi (dig-1) rg(*q rm (°q PEN 0.46 122 268 EB1 0.60 118 253 ; EB2 0.53 ; 113 243 ' EB3 0.56 107 222 EB4 0.60 100 220 :,- EB5 0.58 92 195 EB6 0.50 80 208 cB7 0.70 77 230 EB8 0.60 72 240 P8N 0.61 71 242 1Table 1 Sample- R a r a c t i o n s> Code (dig-1) rg (* q rm (° q PEN 0.46 122 268 EB1 0.60 118 253; EB2 0.53; 113 243 'EB3 0.56 107 222 EB4 0.60 100 220 :, - EB5 0.58 92 195 EB6 0.50 80 208 cB7 0.70 77 230 EB8 0.60 72 240 P8N 0.61 71 242 1

Polymeeriseosten kohdalla polymcerikomponenttien osuudet voivat vaihdella vapaasti, ? 5 edellyttäen että saavutetaan halutut ominaisuudet lasiutumislämpötilan tai vastaavasti su- ? lamispisteen osalta. Yleensä kahden polymeerin tapauksessa A-ja B-komponenttien moo-lisuhde on alueella 0,1:99,9...99,9:0,1, tyypillisesti noin 10:90...90:10.In the case of polymer blends, the proportions of the polymer components may vary freely,? 5 provided that the desired properties of a glass transition temperature or a corresponding for the lamina. Generally, for two polymers, the molar ratio of the A and B components is in the range of 0.1: 99.9 to 99.9: 0.1, typically about 10:90 to 90:10.

Kuten yllä todettiin, useimmista termoplastisista polymeereistä yllä esitetyllä menetelmällä 10 saatavat, nanomittakaavan tai lähes nanomittakaavan osaset ovat valkoisia, lähes valkoisia tai luonnonvalkoisia ja niillä on korkea opasiteetti, mikä johtuu edellä mainittujen raken- · • * ·,·.· teiden suuresta valonsirontakyvystä. Kun edellä mainitun kaltaisia nanomittakaavan tai t • - : > lähes nanomittakaavan komponenteista prosessoidaan pintoja eriväristen alustojen pinnoil- > Φ Λ • » t *. *.* le, alustojen tunnusomaisen värin heijastuminen estyy kokonaan tai lähes kokonaan.As noted above, most of the thermoplastic polymers obtained by the above process 10 have nano-scale or near-nano-scale particles which are white, off-white or off-white and have high opacity due to the high light scattering properties of the above mentioned structures. When nano-scale or t • -:> near-nano-scale components such as those mentioned above, surfaces are processed on surfaces of different colored substrates -> Φ Λ • »t *. *. * le, the reflection of the characteristic color of the substrates is completely or almost completely prevented.

* > 15 • * * · · •‘•ί : Lämpötilan muutoksen seurauksena muodostuneiden suurikokoisempien rakenteiden muo- * · *···* dot vaihtelevat ohutkalvon, verkkomaisen tai pisaramaisen välillä pintaenergioiden mukai sesti. Olipa luhistuneiden rakenteiden muoto millainen tahansa, niiden valonsirontakyky ja • · · • i < opasiteetti ovat luhistumisen seurauksena heikentyneet oleellisesti, jolloin alustan ominais- • · • * 20 väri tai pinnassa oleva kuviointi pääsee heijastumaan ja tulee esille.*> 15 • * * · · • • ί: Shapes of larger structures formed as a result of temperature change * · * ··· * * vary between thin film, mesh or droplet shape according to surface energies. Whatever the shape of the collapsed structures, their light scattering power and • opacity have been substantially reduced as a result of the collapse, allowing the characteristic color of the substrate or the pattern on the surface to be reflected and exposed.

• · * ·» • · Φ• · * · »• · Φ

Koska lämpötilan muutos aiheuttaa rakenteiden luhistumisen, hetkellinenkin rajalämpöti- *.·.* lan ylittyminen riittää aikaansaamaan alustan ominaisvärin tai pinnassa olevan kuvioinnin -l * · · '...’ irreversiibelin esille tulon. Keksinnön mukainen lämpötilavahti on siten kertakäyttöinen ' s 118163 9 .} eikä edes hetkellisistä lämpötilan nousuista johtuvia rakennemuutoksia voida jälkikäteen muuttaa, eli lämpötilamuutoksen tuloksia ei voida ’’peukaloida”.Since temperature change causes the structures to collapse, even a momentary excess of the *. ·. * Temperature is sufficient to cause the substrate to be color-rendered or to render the surface l * · · '...' irreversible. Thus, the temperature monitor according to the invention is disposable 's 118163 9.}, And even structural changes due to transient temperature increases cannot be retrospectively altered, i.e. the results of the temperature change cannot be "tampered with".

Esitettyä ilmiötä voidaan käyttää hyväksi lämpötilantarkkailussa ja-havainnoinnissa. Kek-5 sinnön yhteydessä käytetty termi’’lampÖtilavahti” tarkoittaakin lämpötilan seurantaan soveltuvaa laitetta.The phenomenon shown can be utilized in temperature monitoring and observation. Thus, the term 'lamp-state monitor' used in connection with the Kek-5 invention refers to a device suitable for monitoring temperature.

: t: t

Keksinnön edullisessa sovelluksessa nanomittakaavan osaset muodostavat aluskerroksen pinnassa olevan yhtenäisen kerroksen, joka peittää valitun osan alusmateriaalin pinnasta.In a preferred embodiment of the invention, the nanoscale particles form a continuous layer on the surface of the backing layer that covers a selected portion of the surface of the backing material.

10 Lämpötilavahdissa ainakin 5 %, edullisesti ainakin 10%, erityisen edullisesti noin 15- ..In the temperature monitor, at least 5%, preferably at least 10%, particularly preferably about 15- ..

100 %, alusmateriaalin pinnasta on peitetty tällaisella kerroksella, jolloin tämä osuus alus-kerroksesta muodostaa sanotun lämpötilavahdin. On tarkoituksenmukaista, että niin suuri osa alusmateriaalin pinnasta on peitetty, että peitetty pinta tulee visuaalisesti havaittavaksi .100% of the surface of the substrate is covered with such a layer, this portion of the substrate forming said temperature monitor. It is expedient that such a large portion of the substrate surface is covered such that the covered surface becomes visually perceptible.

ainakin jonkin etäisyyden päästä, kun sitä peittävä kerros muodostuu läpinäkyväksi tai lä-15 pikuultavaksi lämpötilan nousun seurauksena.at least some distance, when the covering layer becomes transparent or translucent as a result of temperature rise.

äkEK

Kerroksen paksuus vaihtelee aina nanomittakaavan osasten sekä peitettävän alusmateriaalin värin tai kuvion mukaan, mutta yleensä se on noin 0,5 - 1000 mikrometriä, etenkin noin 1 - 500 mikrometriä, edullisesti noin 10 ~ 100 mikrometriä.The thickness of the layer will always vary according to the nanoscale particles and the color or pattern of the substrate to be coated, but will generally be from about 0.5 to about 1000 micrometers, particularly from about 1 to about 500 micrometers, preferably from about 10 to about 100 micrometers.

20 • * · γ * .* Esillä olevan keksinnön mukaisen lämpötilavahdin alusmateriaalina voidaan käyttää mitä • * · * · · **. tahansa sopivaa, edullisesti ainakin oleellisesti tasomaista substraattia, kuten paperia, kar- • · · I *« ! tonkia, metallikalvoa, lasia, polymeerikalvoa tai metalli-tai polymeerilevyä tai näiden yh- • · ' * . . distelmää, kuten muovilla pinnoitettua paperia, kartonkia, lasia tai metallilevyä. Alusmate- » · * )··/ 25 riaali voi olla itsensä kantava, jolloin sen pintapaino paperien ja kartonkien kohdalla on • * tyypillisesti noin 80 - 500 g/m2. Alusmateriaali ei kuitenkaan ole rajattu pelkästään taso- * .·. maisiin substraatteihin, vaan keksinnön mukainen lämpötilaindikaattoritoiminto voidaan • · * .*·*. saada aikaan myös kerrostamalla epätasaiselle pinnalle riittävän paksu kerros edellä esitet- • · · .* . tyjä osasia.20 • * · γ *. * The base material of the temperature monitor according to the present invention may be any of * * · * · · **. any suitable, preferably at least substantially planar, substrate, such as paper, cardboard. ton, metal film, glass, polymer film, or metal or polymer sheet or a combination of these. . such as plastic coated paper, cardboard, glass or metal sheet. The substrate »· *) ·· / 25 can be self-supporting with a basis weight of * 80 * 500 g / m 2 for paper and board. However, the base material is not limited to the plane *. but the temperature indicator function according to the invention can be • · *. * · *. can also be achieved by depositing a sufficiently thick layer on an uneven surface as described above. working parts.

• * * • : 3o ««··* • ·• * * •: 3o «« ·· * • ·

Alusmateriaalilla voi olla kauttaaltaan jokin yhtenäinen väri, jota yllä myös kutsuttiin omi- • ·*· *’*·’ naisväriksi, tai se voi olla kuvioitu jatkuvalla tai diskreetillä kuvioinnilla ainakin peitetyn • · *·** alueen osalta. Peittävän kerroksen alle voidaan muodostaa värisignaaleja tai kirjallisia tai kuviollisia viestejä. Λ 118163 ίοThe base material may have a uniform color throughout, also referred to above as the native color, or may be patterned by continuous or discrete patterning at least over the area covered by the · · * · **. Color signals or written or patterned messages can be formed under the overlay. Λ 118163 ίο

Alusmateriaali voi myös olla läpikuultava tai läpinäkyvä, jolloin lämpötilavahtiin voidaan yhdistää valolähde + anturi-yhdistelmä, esim. matalaenergisen valon (esim. IR-valon) lähde + anturi, joista toinen on jäljestetty alusmateriaalin taakse ja toinen peittävän kerroksen 5 eteen. Tällöin peittävän kerroksen luhistuminen voidaan todeta transmission kasvamisena.The substrate may also be translucent or translucent, allowing the temperature monitor to be combined with a light source + sensor combination, e.g., a low-energy (e.g., IR) source + sensor, one imaged behind the substrate and the other in front of the covering layer 5. In this case, the collapse of the covering layer can be observed as an increase in transmission.

Alusmateriaalin väriä tai kuviointia voidaan myös vaihdella eri kohdissa materiaalia ja halutessa voidaan samalle alustalle käyttää kahta tai useampaa lämpötilavahtia, jotka edullisesti koostuvat eri polymeeriseoksista, joiden rakennemuutokset tapahtuvat eri lämpöti-10 loissa. Täten saadaan aikaan lämpötilan tarkkailulaite, jolla voidaan havaita tiettyyn intervalliin kohdistuva lämpötila. Kun lämpötila, edes hetkellisesti, ylittää alemmassa lämpötilassa muuttuvan polymeeriseoksen rajalämpötilan, tämän seoksen alta paljastuu tietty alusmateriaaliväri tai kuviointi, mutta koska toisen lämpötilavahdin rajalämpötila ei ole vielä ylittynyt, sen kohdalla olevan alusmateriaalin väri tai kuviointi ei ole vielä tullut nä-15 kyviin, jolloin tiedetään, että lämpötila on ainakin hetkellisesti ollut kyseisten lämpötila- vahtien rajalämpötilojen välillä olevassa intervallissa.The color or pattern of the base material may also be varied at different points in the material and, if desired, two or more temperature monitors may be used on the same substrate, preferably consisting of different polymer blends having structural changes at different temperatures. Thus, a temperature monitoring device is provided which can detect a temperature at a specific interval. When the temperature, even momentarily, exceeds the boundary temperature of the lower temperature variable polymer blend, a certain substrate color or pattern is revealed under this blend, but since the other temperature guard has not yet exceeded the boundary temperature, the substrate color or pattern has not yet become apparent. that the temperature has been at least momentarily in the interval between the limiting temperatures of said temperature monitors.

Perusratkaisussa lämpötilavahdin värinmuutos perustuu lämpötilan muutoksista aiheutuneisiin rakenteellisiin ja niistä seuranneisiin fysikaalisiin muutoksiin, joiden alkamislämpö-20 tila ja tarkkailtava rajalämpötila voidaan säätää tarkasti. Lämpötilaraja on tältä osin asetel- Γ * * *’·’ tavissa noin puolen asteen tarkkuudella polymeerimateriaalin mukaan, kuten alla esitettä- * · ·In the basic solution, the color change of the temperature monitor is based on the structural and consequent physical changes caused by the temperature changes, for which the onset state and the monitored limit temperature can be accurately controlled. The temperature limit is in this respect asetel- Γ * * * '·' tavissa about half a degree of the polymer material by, as shown below presented below * · ·

• · A• · A

**·, vasta esimerkistä ja oheisista kuvista käy ilmi.** ·, only the example and the pictures below show.

* * * * ·» * · • · . . Toisen edullisen sovellutusmuodon mukaan lämpötilavahtien värinmuutos perustuu UV- • · ♦ *“,* 25 aktivointiin, jolloin UV-valolla säteilyttämällä aiheutetaan kuidun rakenteen osittainen • · haurastuminen. Tätä suoritusmuotoa varten edullisesti sähköstaattisella kuidutuksella työs- tettävään polymeeriliuokseen lisätään elektroniikkateollisuudessa käytettyä polyakrylaattia, **ϊ l ,**·, kuten polymetyylimetakrylaattia (PMMA) tai jotain muuta UV-valossa hajoavaa polymce- • · • * * ^ ,· riä, sekä valinnaisesti myös UV-aktivaattoria. Kuidutettava polymeeri seos valmistetaan siis • · * «» * ; 30 ainakin kahdesta polymeeristä. Oikeilla tilavuussuhteilla, edullisesti 0,1:0,9-0,9:0,1, kui- *···· • « . dutetussa kuidussa UV-hajoava polymeeri, kuten polyakrylaatti, sekä toinen polymeeri- ! • * « · *·*·* komponentti muodostavat kuvion 3 kaltaisen kahtaisjatkuvan rakenteen. Korkeammassa • · · *···* lämpötilassa sulava polymeerifaasi muodostaa tukirakenteen. Kahtaisjatkuvan kuidun ra kenne ei luhistu ennen kuin tämä korkeammalla sulava polymeeri on saavuttanut sulamis- ' 4¾ 118163 ’ π pisteensä tai lasiutumislämpötilansa (esim. ΡΜΜΑ:η sulamispiste on noin 150- 170 °C), vaikka toinen kuidun polymeerikomponenteista olisi jo sulatilassa. Kuitumateriaalista valmistettu lämpötilavahti aktivoidaan säteilyttämällä kuitua UV-valolla, jolloin korkeammalla sulavan polymeerin, edullisesti polyakrylaatin (tai polyakrylaattien), molekyylimassa 5 pienenee, eikä se enää pysty toimimaan kuidun tukirakenteena. Edellä mainitun käsittelyn | jälkeen kuidun rakenne romahtaa jo alhaisemmassa lämpötilassa sulavan polymeerin sula- | mispisteessä tai lasiutumislämpötilassa. Matalammassa lämpötilassa sulava polymeeri toimii täten lämpö ti lavahtina sen jälkeen, kun korkeammalla sulava polymeeri on degradoitu if 't UV-valolla, f io .* * * * · »* · • ·. . According to another preferred embodiment, the color change of the temperature monitors is based on UV • · ♦ * “, * 25 activation, whereby the irradiation with UV light causes partial fragility of the fiber structure. For this embodiment, the polyacrylate used in the electronics industry, such as polymethyl methacrylate (PMMA) or other UV-degradable polymers, is preferably added to the polymer solution working by electrostatic fiber, and optionally. also a UV activator. Thus, the fiberizable polymer blend is prepared • · * «» *; 30 of at least two polymers. At the right volume ratios, preferably 0.1: 0.9-0.9: 0.1, if- * ···· • «. UV-degradable polymer, such as polyacrylate, in the fiber, and another polymer! The * * · * · * · * component forms a double continuous structure similar to Figure 3. At higher temperatures, the melting polymer phase forms a support structure. The structure of the biphasic fiber will not collapse until this higher melting polymer has reached its melting point of '4¾ 118163' π or its glass transition temperature (e.g. ΡΜΜΑ: η is about 150-170 ° C) even if one of the fiber polymer components is already in the melt state. The temperature monitor of the fibrous material is activated by irradiating the fiber with UV light, whereby the higher molecular weight of the meltable polymer, preferably the polyacrylate (or polyacrylates) is reduced and can no longer function as a support structure for the fiber. The above treatment after that, the structure of the fiber collapses at a lower temperature when melting polymer melt or glass transition temperature. The lower melting polymer thus acts as a thermal cracker after the higher melting polymer has been degraded if not by UV light, f io.

Edellä mainitun toisen sovellutusmuodon mukainen rakenne ei luhistu vaikka toinen poly-meerifaasi poistetaan tai degradoidaan, mikäli jäljelle jäänyt faasi ei ole sulatilassa. Tämän tyyppinen lämpötilavahti helpottaa täten erityisesti matalissa lämpötiloissa toimivien läm- ’ pötilavahtien käsittelyä ennen niiden liittämistä seurattavaan tuotteeseen.The structure of the above-mentioned second embodiment does not collapse even if the second polymer phase is removed or degraded if the remaining phase is not in the molten state. This type of temperature monitor thus facilitates the handling of especially low temperature temperature monitors prior to incorporation into the product being monitored.

15 • . 1 -1¾ Valitsemalla polymeerin tai polymeeriseoksen sulamispiste, lasiutumislämpötila tai molempien yhdistelmä oikein, esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää tai laitetta voi- v· daan käyttää useisiin eri sovelluksiin.15 •. 1-1¾ By properly selecting the melting point, glass transition temperature, or a combination of both, the polymer or polymer blend, the method or apparatus of the present invention can be used for a variety of applications.

, # 20 Esillä olevan keksinnön mukaiset lämpötilavahdit soveltuvat esimerkiksi elintarvikepak- • · · • · * · · : > ** kausten, lääkeaineiden sekä monien muiden lämpöherkkien tuotteiden lämpötilojen tark- • · ♦ • · # *’*. kailuun mm. kylmäketjun eri vaiheissa. Lisäksi lämpötilavahdeilla voidaan tarkkailla elin- • * · * · · .··.*» * tarvikkeiden korkeita lämpötiloja, kuten valmis-tai puoliaterioiden kypsyysastetta. Lämpö- • · . tilavahteja voidaan myös hyödyntää elektroniikkateollisuudessa, esimerkiksi toteamalla • ♦ · I". 25 lämpötilavahdilla varustettujen komponenttien ylikuumentumisesta johtuneet viat nopeasti • · ja helposti lämpövahdin värinmuutoksen avulla. Lämpö tilavahteja voidaan myös yhdistää : RFID-teknologiaan, esimerkiksi käyttämällä lämpotilavahtia RFID-anturin muistina, jota • · · ··· * .···. tarkkailemalla voidaan helposti havaita onko anturiyhdistelmällä tarkkailtavan tuotteen • * · , lämpötila pysynyt sille asetetun maksimilämpötilan yläpuolella.The temperature monitors of the present invention are suitable, for example, for controlling the temperatures of food packaging, pharmaceuticals and many other heat-sensitive products. to the quay mm. at different stages of the cold chain. In addition, temperature ranges can be used to monitor the high temperatures of food items, such as the degree of maturity of ready or half meals. Thermal • ·. space monitors can also be utilized in the electronics industry, for example, by finding • ♦ · I ". Faults due to overheating of components with 25 temperature monitors • · and easy through color change of the thermocouple. Thermal space monitors can also be combined: with RFID technology; · · ··· *. ···. It is easy to see if the sensor combination has a * * · temperature of the product being monitored that is above its maximum set temperature.

* * · • · · * : 30 . ' *··*» • ·* * · • · · *: 30. '* ·· * »• ·

Ensimmäisen edullisen käytännön sovelluksen mukaan keksinnön mukaista menetelmää • · ·According to a first preferred practical embodiment, the method according to the invention • · ·

käytetään lämpötilan tarkkailuun soveltuvien lämpötilavahtien tuottamisen, mikä mahdol- Ais used to produce temperature sensors suitable for temperature monitoring, which allows A

• · * *** listaa uudenlaisen, halvan ja tehokkaan ratkaisun valvoa kylmäketjussa mm. yksittäispaka- 118163 ; 12 : tuille elintarvikkeille ja lääkeaineille asetettujen lämpötiloja koskevien määräysten täytty-mistä tai todeta pakattujen tuotteiden virheellinen käsittely kylmäketjussa.• · * *** lists a new, inexpensive and effective solution for controlling the cold chain, among others. individual packaging 118163; 12: Compliance with temperature regulations for supported foods and pharmaceuticals, or to detect improper handling of packaged products in the cold chain.

Sijoitettaessa lämpötilavahti esimerkiksi kuluttajapakattuun lihapakkaukseen siten, että ‘ •n 5 tuotekohtaisesti pakkauksen ja samalla myös lämpötilavahdin lämpiäminen korreloivat pakkauksen sisällön lämpiämistä ja valitsemalla polymeeri tai polymeeriscoksen sulamis- ' piste, lasiutumislämpötila tai molemmat niin, että pakkauksen ja samalla lämpötilavahdin · ? lämpötila saavuttaa kyseisen rajalämpötilan silloin, kun pakkauksen sisältö on lämmennyt Ί tuotekohtaisesti asetettuun kriittiseen rajalämpötilaan tai sen yläpuolelle, voidaan lämpötila- iFor example, when placing a temperature monitor in a consumer-wrapped meat package such that heating of the product-specific package and also the temperature monitor correlates with heating the contents of the package and selecting the polymer or polymer melt temperature, glass transition temperature, or both. the temperature reaches that cut-off temperature when the contents of the package have reached Ί or above the critical cut-off temperature set individually for the product;

10 vahtia käyttää mm. elintarvikkeille asetettujen rajalämpötilojen tarkkailuun kylmäketjujen J10 watches to use eg. monitoring food temperature limits for cold chains J

eri vaiheissa.in different phases.

Toisen edullisen käytännön sovelluksen mukaan keksinnön mukaisilla lämpötilan tarkkailuun soveltuvilla laitteilla tarkkaillaan uunissa ja mikroaaltouunissa valmistettavien valmis-15 ruokien sekä raaka-ja puolivalmisteiden lämmittämistä ja kypsentämistä. Edellämainittuun tehtävään soveltuvista lämpötilan tarkkailulaitteista käytetään tässä yhteydessä nimi- tystä ’’lämmitysvahti”. Lämmitysvahdissa tapahtuva värinmuutos ilmaisee aterioiden ole- '1 van riittävän lämpimiä ja kypsiä syötäväksi, mikä helpottaa tarvittavan kypsyys-tai lämmi-tysasteen havaitsemista ja vähentää samalla ylikuumentamisesta johtuvia aterioiden pilaan-20 tumisia.According to another preferred practical application, the temperature monitoring devices of the invention monitor the heating and cooking of ready-to-cook foods and raw and semi-finished products prepared in an oven and microwave oven. Temperature monitors suitable for the above task are referred to herein as the "" heating monitor ". The discoloration in the heating watch indicates that the meals are sufficiently warm and mature to be eaten, which facilitates the detection of the required degree of maturity or warming, while reducing the amount of meals spoilage due to overheating.

• · • · · * · · • · xfi *• x • * x *

Sijoitettaessa lämmitysvahti lämmitettävään pakkaukseen siten, että pakkauksen kuoren • · lämpiäminen korreloi pakkauksessa olevan tuotteen lämpiämisen kanssa, ja valitsemalla ί • '· ·" * * polymeeri tai polymeeriseoksen sulamispiste, lasiutumislämpötila tai molemmat niin, että • * • · · ϊ·ί ί 25 tuotekohtaisen pakkauksen ja samalla myös lämmitysvahdin lämpötila saavuttaa kyseisen • · · **··* rajalämpötilan silloin kun pakkauksen sisältö on lämmennyt tuotekohtaisesti tavoiteltuun il lämpötilaan, voidaan keksintöä soveltaa erinomaisesti valmisruokien sekä raaka- ja puoli- ♦ · valmisteiden lämmittämisen ja kypsentämisen tarkkailuun.When placing the heater in a heated package so that the heating of the package shell · · correlates with the heating of the product in the package and by selecting ί • '· · "* * polymer or polymer alloy melting point, glass transition temperature or both so that The temperature of the product-specific packaging, and thus the heating watch, reaches that limit when the contents of the package have reached the desired product-specific temperature, the invention is well suited for monitoring the heating and cooking of ready-to-eat foods and ♦ · preparations.

• · • · · » · : 30 Kolmannen edullisen käytännön sovelluksen mukaan lämpötilavahteja hyödynnetään • · · * elektroniikkateollisuudessa, esimerkiksi ylikuumentumisesta vioittuneen komponentin jäi- jittämisessä, liittämällä tai koteloimalla elektroniikkakomponentti lämpötilavahtiin. Elekt-*"*! roniikkakomponentit vaurioituvat tavallisesti korkeissa lämpötiloissa, jolloin myös lämpö tilavahti tulee räätälöidä niin, että sen rajalämpötila on korkea. Tämän kaltaisten sovellu-According to a third preferred practical application, temperature monitors are utilized in the electronics industry, for example, in freezing a defective component by overheating, by connecting or enclosing an electronic component in a temperature monitor. Elekt - * "*! Ronic components are usually damaged at high temperatures, whereby the thermal space watch also needs to be tailored to its high cut-off temperature.

13 I13 I

118163118163

tuksien polymeereiksi soveltuvat korkeassa lämpötilassa sulavat polymeerit, kuten polysty- Shigh melting polymers such as polystyrene

reeni, polykarbonaatti, polymetakrylaatit, polyolefiinit.reen, polycarbonate, polymethacrylates, polyolefins.

Neljännen edullisen käytännön sovelluksen mukaan lämpötilavahteja yhdistetään RFID-5 teknologiaan, jolloin lämpötilavahti esimerkiksi voi toimia RFID-anturin muistina. Tarkkailemalla lämpötilavahdin pinnan valontaitekerrointa, -sirontaa tai opasiteettia, RF1D-anturi kykenee tunnistamaan onko anturiyhdistelmällä tarkkailtavan tuotteen lämpötila ollut jossain vaiheessa asetetun maksimilämpötilan yläpuolella. Lämpötilavahdin ja 1 RFID:n yhdistelmä voidaan myös suunnitella aktivoitumaan ja lähettämään ilmoi-10 tus/hälytys lämpötilavahdin pinnan valontaitekertoimen, -sironnan tai opasiteetin muuttu- essa.According to a fourth preferred practical embodiment, the temperature monitors are combined with RFID-5 technology, whereby, for example, the temperature monitor may serve as a memory for the RFID sensor. By monitoring the refractive index, scattering, or opacity of the surface of the temperature monitor, the RF1D sensor is able to detect whether the sensor combination has at any point been above the set maximum temperature. The combination of the temperature monitor and 1 RFID can also be designed to activate and send an alert / alarm when the light refractive index, scattering or opacity of the temperature monitor surface changes.

Viidennen edullisen käytännön sovelluksen mukaan esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää käytetään termograafisen paperin valmistuksessa. Termograafista paperia käy-15 tetään yleisesti kuiteissa, lipuissa, tarroissa jne. Tämän sovellutuksen etuina aiemmin käy- .'-f tettyihin menetelmiin on UV-valon kesto, eli paperin printti ei vaalene ajan myötä, mikä ;f yleisesti käytetyissä termograafisissa papereissa on ongelma.According to a fifth preferred practical embodiment, the process of the present invention is used in the manufacture of thermographic paper. Thermographic paper is commonly used in receipts, flags, stickers, etc. The advantages of this application to the methods previously used are the UV-light resistance, i.e., the printing of the paper does not lighten over time, which is a problem with commonly used thermographic papers.

Kuudennen edullisen käytännön sovelluksen mukaan käytetään lämpötilavahteja, joissa i 20 oleva polymeeri tai polymeeriseos on valittu siten, että sen sulamispiste tai lasiutumispiste ^ • · · *.*.* on lähellä huoneenlämpötilaa, jolloin esimerkiksi kotitalouksista löytyvien lämmityslaittei- :* mmm *·'·" , den, kuten hiustenkuivaajien, avulla saadaan aikaan polymeerin tai polymeeriseoksen ro- y • m • · * *· " mahtaminen ja siten alusmateriaalin värin tai kuvioinnin esille tulo. Tätä sovellusta käyt tämällä voidaan valmistaa esimerkiksi joulukalentereita, joiden luukkuja saadaan avattua • mm **;/ 25 muun muassa hiustenkuivaajaa käyttämällä, jolloin kalenterissa luukun alla oleva kuva tai • · *··** teksti tulee esille. » 1 ' ' ' , . , , *· · . ' * · *... Seuraava ei-rajoittava esimerkki kuvaa keksintöä. ; • · • ·In a sixth preferred embodiment, temperature monitors are used in which the polymer or polymer blend of i20 is selected so that its melting point or glass transition point is near room temperature, for example in domestic heating equipment: * mmm * · '· ", such as hair dryers, provides the ability to impregnate the polymer or polymer blend and thus reveal the color or pattern of the substrate. For example, this application can be used to make Christmas calendars that can be opened with • mm **; / 25 using, among other things, a hairdryer to display a picture or • · * ·· ** text under the door. »1 '' ',. ,, * · ·. '* · * ... The following non-limiting example illustrates the invention. ; • · • ·

·«· I· «· I

m • · ..·» 5» : 30 Esimerkki 1 i ··· • · • · «·· ·««m • · .. · »5»: 30 Example 1 i ··· • · • «« ·· · ««

Polyetyleenioksidista valmistetun lämpötilavahdin rajalämpötilaksi räätälöitiin 59 °C. Tä- ϊ *·**· män lämpötilavahdin toiminta rajalämpötilan ylittyessä on esitetty kuvioissa la- Id. f \\ 118163 - 14 ;The temperature monitor made of polyethylene oxide was tailored to 59 ° C. The operation of this temperature monitor when the limit temperature is exceeded is shown in Figs. f \\ 118163 - 14;

Mainittu lämpötilavahti valmistettiin polyetyleenioksidista (Aldrich), jonka molekyylipai- * no on 100 000 g/mol. Polyetyleenioksidista valmistettu 15 massaprosenttinen vesiliuos kuidutettiin sähköstaattisella kuidutuksella nollapotentiaalissa olevan punaiseksi värjätyn metallipinnoitetun tarrapohjaisen kohtion päälle. Polymeeriliuos syötettiin 1,8 mm sisähal-5 kaisijan ja 51 mm pituuden omaavan ja 15 kV:n potentiaaliin varatun kapillaariputken läpi.Said temperature monitor was made of polyethylene oxide (Aldrich) having a molecular weight of 100,000 g / mol. A 15 wt% aqueous solution of polyethylene oxide was electrostatic defibrated onto a red-colored metal-coated sticker-based target at zero potential. The polymer solution was fed through a 1.8 mm internal diameter 5 mm capillary tube with a 51 mm length and 15 kV potential.

Kapillaarin kärjen ja sitä vastaan kohtisuorassa olevan kohtion välinen etäisyys oli 15 cm, j jolloin sähkökentän voimakkuus oli 1 kV/cm.The distance between the capillary tip and the object perpendicular to it was 15 cm, with an electric field intensity of 1 kV / cm.

Keksinnön mukaisen laitteen toiminta on esitetty oheen liitetyissä kuvioissa: 10The operation of the device according to the invention is illustrated in the accompanying figures: 10

Kuviossa 1 on esitetty korkeassa lämpötilassa (kriittinen lämpötila on 59 °C) toimiva tek-nologiaprototyyppi, jota on lämmitetty Linkam TP 93 lämmityslaitteella. Kuviossa la läm- iFigure 1 shows a high temperature (critical temperature 59 ° C) technology prototype heated by a Linkam TP 93 heater. In Fig. 1a, warming up took place

pötila on stabiloitu 58 °C lämpötilaan. Kuvioissa Ib, le ja Id lämpötilaa on nostettu 2 °Cthe temperature is stabilized to 58 ° C. In Figures Ib, Le and Id the temperature is increased by 2 ° C

s minuutissa ja lämmitys on kestänyt 15 s, 30 s ja 45 s, jolloin prototyypin, näiden kuvioiden - 15 mukaisissa tilanteissa, saavuttama lämpötila on ollut 58,5 °C, 59 °C ja vastaavasti 59,5 °C. .'t·.s per minute and heating has lasted 15 s, 30 s and 45 s, whereby the temperature reached by the prototype in the situations shown in these figures -15 has been 58.5 ° C, 59 ° C and 59.5 ° C, respectively. · .'t.

Kuvasarjan kuviin on jälkikäteen lisätty nuoli helpottamaan lämmitysvahdin havaitsemista.A series of arrows have been added to the images in the series to make it easier to detect the heating guard.

Kuviossa 3 on esitetty kaksi TEM-kuvaa PS-P4VP(PDP)i o-kompleksista muodostuneen ' nanokuidun kahtaisjatkuvasta rakenteesta kuidun suuntaisesti (kuvio 3a) ja kuitua vastaan ' 20 kohtisuoraan (kuvio 3b). Nanokuidun halkaisija kuviossa 3b on noin 150 nm, kun se kuvi-* · · ·:* • ® . ossa 3a on noin 250 nm. 7 '-ä • * • · · • »· • · * • · · · * • a • · .Figure 3 shows two TEM images of the biphasic structure of the 'nanofiber' formed from the PS-P4VP (PDP) i-complex in the direction of the fiber (Figure 3a) and perpendicular to the fiber (Figure 3b). The diameter of the nanofibre in Figure 3b is about 150 nm when it is * · · ·: * • ®. part 3a has about 250 nm. 7 '-ä • * • · · • »· • · * • · · * • a • ·.

··· • · · ' • · · · • · ·· · · · · · · · · · · · · ·

· - A· - A

• · ·*· p • · • · · • · · ·**· ··· *·.· ··.···;.• · · * · p • · • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

* · « • · * · • *· • * * *····' • · ;> • ·> • · £ • · · • · · ♦ * ..-./- 1 • · • · • · ·* · «• · * · • * · * * * ···· '• ·;> • ·> • £ £ • · • • · / • 1 • · • • • • ·

Claims (19)

118163118163 1. Lämpötilan muutosten ilmaisemiseen soveltuva laite, joka käsittää - nanomittakaavan osasia, jotka koostuvat korkean valonsirontakyvyn ja suuren opa- 5 siteetin omaavista rakenteista, jotka lämpötilan muutoksen seurauksena kykenevät luhistumaan ja osasten yhteensulautuessa muodostamaan suurikokoisempia rakenteita, joilla on oleellisesti heikentynyt valonsirontakyky ja opasiteetti, tunnettu siitä, että - nanomittakaavan osaset on jäljestetty alusmateriaalikerrokselle siten, että ne aina- 10 kin osittain optisesti peittävät tämän materiaalin ja estävät alusmateriaalikerroksen pinnan havainnoinnin sekä vastaavasti luhistuessaan sallivat alusmateriaalikerroksen pinnan havainnoinnin. fAn apparatus for detecting temperature changes, comprising: - nanoscale components consisting of structures of high light scattering and high opacity which, as a result of temperature change, are capable of collapsing and fusing particles together to form larger structures with substantially reduced opacity, , that - the nanoscale particles are imaged on the substrate layer so that they at least partially optically cover this material and prevent the substrate layer surface from being detected and, when collapsed, allow the substrate layer surface to be detected. f 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että nanomittakaavan osaset muo-15 dostavat yhtenäisen kerroksen, joka peittää ainakin 5 %, edullisesti ainakin 10 %, erityisen edullisesti noin 15-100 %, alusmateriaalin pinnasta. £Device according to Claim 1, characterized in that the nanoscale particles form a uniform layer covering at least 5%, preferably at least 10%, particularly preferably about 15-100%, of the surface of the base material. £ 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että nanomittakaavan osaset koostuvat ainakin yhden tyyppisestä pienestä molekyylistä tai polymeeristä tai useamman .· . 20 polymeerin seoksesta.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the nanoscale particles consist of at least one type of small molecule or polymer or more. 20 polymer blend. * · * * · * ·** ; • * * • · * .*. · 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että nanomittakaavan ·. *: ....: osaset koostuvat ainakin kahdesta polymeeristä, joista ensimmäinen muodostaa osasten 3 * · • . *. tukirakenteen ja sulaa korkeammassa lämpötilassa kuin toinen, sekä valinnaisesti UV- ii *· * '-34· :1. 25 aktivaationsta, jotka yhdessä muodostavat kahtaisjatkuvan rakenteen.* · * * · * · **; • * * • · *. *. Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the nanoscale. *: ....: particles are composed of at least two polymers, the first of which forms particles 3 * · •. *. support structure and melts at a higher temperature than the other, and optionally UV-ii * · * '-34 ·: 1. 25 activations that together form a biphasic structure. ^ • · * * ; :*· 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäinen polymeeri on : «... ;1; UV-valossa degradoituva polymeeri, kuten polymetyylimetakrylaatti. * * * * • ··> • · ····* • * * • * *^ • · * *; Device according to claim 4, characterized in that the first polymer is: «...; 1; UV-degradable polymer such as polymethyl methacrylate. * * * * • ··> • · ···· * • * * • * * 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että kahtaisjatkuvan • » . kuidun rakenne ei luhistu ennen kuin korkeammalla sulava polymeeri on saavuttanut sula- • ♦ * · · *·*.* mispisteensä tai lasiutumislämpötilansa, vaikka toinen kuidun polymeerikomponenteista • « « • · olisi jo sulatilassa. 16 :. 118163Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the duplexer is continuous. the structure of the fiber will not collapse until the higher melting polymer has reached its melting point or glass transition temperature, even if one of the polymer components of the fiber is already in the melt state. 16:. 118163 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin kahdesta polymeeristä valmistettu lämpötilavahti on aktivoitavissa säteilyttämällä kuitua UV-valolla, jolloin korkeammalla sulavan polymeerin molekyylimassa pienenee, eikä se enää pysty toimimaan kuidun tukirakenteena ja jolloin kuidun rakenne luhistuu jo alhaisemmas- - 5 sa lämpötilassa sulavan polymeerin sulamispisteessä tai lasiutumislämpötilassa.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the temperature monitor made of at least two polymers can be activated by irradiating the fiber with UV light, whereby the higher melting polymer loses its molecular weight and can no longer function as a support structure of the fiber. 5 at the melting point of the melting polymer or at the glass transition temperature. 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että alusmateriaalin pinnalla on ominaisväri tai siihen on muodostettu tunnistettavissa oleva kuvio, ja pinta on / - -SI j: tältä osin peitetty nanomittakaavaisten osasten kerroksella, jolla on valkoinen, lähes vai- i ; 10 koinen tai luonnonvalkoinen väri, joka estää alusmateriaalin ominaisvärin tai kuvion hei- i jastumisen kokonaan tai lähes kokonaan, minkä seurauksena pinnoitettu alusmateriaali heijastaa ulospäin ainoastaan tai lähes ainoastaan nanomittakaavaisille osasille ominaista ί väriä. . . ,A device according to any one of the preceding claims, characterized in that the substrate material has a specific color or a recognizable pattern formed thereon, and the surface is in this respect covered with a layer of nano-scale particles of white, almost silent; 10, or an off-white color that prevents the overall color or pattern of the substrate from being completely or nearly completely reflected, resulting in the coated substrate reflecting outwardly or almost exclusively the characteristic color of the nanoscale particles. . . , 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää na- ' nokuituja tai-partikkeleita, jotka on valmistettu ainakin yhdestä polymeeristä menetelmäl- : ' -i lä, jossa .a .J - valmistetaan ainakin yhtä polymeeriä tai polymeeriseosta sisältävä kuidutus- % liuos tai-sula, jonka viskositeetti on yli 0,0001 N/m2s, edullisesti yli 0,01 20 N7 m’s, ja * 1 · ’ ; - polymeeri tai polymeeriseos saatetaan kuitumaiseen muotoon sähköstaattisella * · 1 • · · "1. kuidutuksella siten, että kuidutusliuos tai sula syötetään ensimmäiseen potcn- * 1 1 * · 1 ,· ‘ tiaaliin varatun kapillaariputkiston läpi toiseen potentiaaliin varattuun vastaan- • · . ottoalueeseen, jolloin potentiaaliero ja etäisyys edellä mainittujen elektrodien * 1 1 ’·!. 25 välillä ovat 0,5-10 kV/cm ja vastaavasti 10-1000 mm. > • 1Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises nanofibres or particles made by at least one polymeric process, wherein: a - J - a fiberization comprising at least one polymer or polymer blend is prepared. -% solution or melt having a viscosity of greater than 0.0001 N / m 2 s, preferably greater than 0.01 to 20 N 7 M's, and * 1 · '; - converting the polymer or polymer blend into a fibrous form by electrostatic * · 1 • · · 1 defibration such that the fiberizing solution or melt is fed through a first potential capillary tube into a second potential receiving area. , the potential difference and the distance between the aforementioned electrodes * 1 1 '·! 25 being 0.5-10 kV / cm and 10-1000 mm respectively. • · · · : .·, 10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että lohdutettavan # · · • · · · .2 3 4 5·. materiaalin tai materiaalien seoksen sulamispiste, lasiutumislämpötila tai molemmat on ··· .1 , valittu siten, että kuiduttuneen, pisaroituneen tai niiden yhdistelmistä muodostuneen mate- ·. • · · -- • · · I 30 riaalin rakenne luhistuu lämmityksestä. 4 • · '« · 2 • · · 3 *;]·1A device according to any one of the preceding claims, characterized in that the. 2 3 4 5 ·. the melting point, the glass transition temperature, or both of the material or mixture of materials, ··· .1, selected such that the matrix of the fibrous, teardrop or combination of materials is · ·. The structure of the I 30 rial collapses from heating. 4 • · '«· 2 • · · 3 *;] · 1 11. Menetelmä lämpötilan muutosten ilmaisemiseen soveltuvan laitteen valmistamiseksi, 4 • · · 5 tunnettu siitä, että 118163 17 ,¾ • . . _'ϊ , ;ί - muodostetaan alusmateriaalikerroksen pinnalle kerros, joka käsittää nanomittakaa- Ί van osasia, jotka koostuvat korkean valonsirontakyvyn ja suuren opasiteetin omaa-vista rakenteista, jotka lämpötilan muutoksen seurauksena kykenevät luhistumaan ja muodostamaan suurikokoisempia rakenteita, joilla on oleellisesti heikentynyt va-5 lonsirontakyky ja opasiteetti, ; jolloin nanomittakaavan osaset on järjestetty alusmateriaalikerrokselle siten, että ne ainakin osittain optisesti peittävät tämän materiaalin ja estävät alusmateriaalikerroksen havain- jr noinnin sekä vastaavasti luhistuessaan sallivat materiaalin havainnoinnin. *11. A method of making a device for detecting temperature changes, characterized in that 118163 17, ¾ •. . - forming a layer on the surface of the substrate layer comprising nanoscale particles consisting of structures with high light scattering and high opacity which, as a result of temperature change, are capable of collapsing to form larger structures having substantially reduced lons scattering ability and opacity; wherein the nanoscale particles are arranged on the substrate layer such that they at least partially optically cover this material and prevent the substrate layer from being detected and, when collapsed, allow the material to be detected. * 12. Patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että I - alusmateriaalin pinta varustetaan ominaisvärillä tai pintaan muodostetaan tunnistet- '* tavissa oleva kuvio, ja - pinta peitetään värin tai kuvion osalta nanomittakaavaisten osasten kerroksella, joi- ί la on valkoinen, lähes valkoinen tai luonnonvalkoinen väri, joka estää alusmateriaa-Method according to claim 12, characterized in that I - the surface of the substrate is provided with a specific color or a recognizable pattern is formed on the surface, and - the surface is covered in color or pattern with a layer of nanoscale particles of white, near white or off-white a color that prevents base material 13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen laitteen käyttö lämpötila- tai lämmitysvah- . . 20 tina. v • * · '.··.? • · · • * ·#·' • t· _ . 'Use of a device according to any one of claims 1 to 10 for use in a temperature or heating cav . 20 tin. v • * · '. ··.? • · · • * · # · '• t · _. ' 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että laitetta käytetään pakka- • · · t i J uksessa tai sen yhteydessä ilmaisten ennalta määrätyn rajalämpötilan ylittymisen pakkauk- * · : .·. sessa. • * · • · · · ••♦25 • · :·* • · · :§ • ♦ · V,Use according to Claim 13, characterized in that the device is used in or in connection with the packaging, indicating that a predetermined limit temperature is exceeded in the packaging. Sessa. • * · • · · •• ♦ 25 • ·: · * • · ·: § • ♦ · V, 15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että lämpötilavahdilla valvo- | J taan pakattujen tuotteiden käsittelyä kylmäketjussa.Use according to claim 13, characterized in that the temperature monitor controls | The processing of packaged products in the cold chain. **# · * · • · • * * / . 16. Patenttivaatimuksen 13 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että laitetta käytetään uunissa • ·· tai mikroaaltouunissa valmistettavien valmisruokien sekä raaka-ja puolivalmisteiden läm- ♦ · mittämisen ja kypsentämisen tarkkailuun. . ..? • # · Ή • * φ** # · * · • · • * * /. Use according to Claim 13, characterized in that the device is used for monitoring the heating and cooking of ready-to-cook meals and raw and semi-finished products prepared in an oven or · microwave oven. . ..? • # · Ή • * φ * • * · · « • · · • · *** 17. Patenttivaatimuksen 13 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että laitetta käytetään elektro niikkateollisuudessa komponenttien lämpötilan seurantaan. 118163 -.itiUse according to claim 13, characterized in that the device is used in the electronics industry to monitor the temperature of the components. 118163 -.iti 15 Iin ominaisvärin tai kuvion heijastumisen kokonaan tai lähes kokonaan, jolloin pinnoitettu alusmateriaali heijastaa ulospäin ainoastaan tai lähes ainoastaan nano-mittakaavaisille osasille ominaista väriä.15 The reflection of the specific color or pattern of the lithium is almost or entirely absent, with the coated substrate reflecting outwardly only or almost exclusively the color characteristic of nano-scale particles. 18. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen laitteen käyttö RFID-anturin muistina. '1Use of a device according to any one of claims 1 to 10 as an RFID sensor memory. "1 19. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 10 mukainen laitteen käyttö termograafisen paperin 5 valmistamiseen. • ;·£[ i • · • » 1 I 1 · • · · ' • · · • · 1 • · · • ·« φ · • • # . "; • · • · · • · · • · · · * · · * « • ♦ • · · • · • · · • · · • 1 · 1 • · « • 1 * ♦ ··· « • · • · · • ·1 • · • · • · • · · • · # · · 1 * · • · * 1 · : 19 . 'I 118163 Patentkrav ' '-tUse of a device according to any one of claims 1 to 10 for producing thermographic paper 5. •; · £ [i • · • »1 I 1 · • · · '• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • ••••••• #. "; • • • • • • • • ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• · · • · 1 • · • • • • • • • # 1 ·: 19. ’I 118163 Patentkrav’ ’-t
FI20051268A 2005-12-08 2005-12-08 Apparatus for detecting changes in temperature, method for making the apparatus and the use thereof FI118163B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20051268A FI118163B (en) 2005-12-08 2005-12-08 Apparatus for detecting changes in temperature, method for making the apparatus and the use thereof
PCT/FI2006/050545 WO2007082984A1 (en) 2005-12-08 2006-12-08 Device for detecting changes in temperature, method of manufacturing the device as well as use of the device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20051268A FI118163B (en) 2005-12-08 2005-12-08 Apparatus for detecting changes in temperature, method for making the apparatus and the use thereof
FI20051268 2005-12-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20051268A0 FI20051268A0 (en) 2005-12-08
FI20051268A FI20051268A (en) 2007-06-09
FI118163B true FI118163B (en) 2007-07-31

Family

ID=35510637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20051268A FI118163B (en) 2005-12-08 2005-12-08 Apparatus for detecting changes in temperature, method for making the apparatus and the use thereof

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI118163B (en)
WO (1) WO2007082984A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8066432B2 (en) * 2009-02-02 2011-11-29 Brady Worldwide, Inc. Temperature sensitive films
DE102014226204A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-23 Siemens Aktiengesellschaft A method and apparatus for monitoring a device for internal state changes
JP7022597B2 (en) * 2018-01-22 2022-02-18 株式会社日立製作所 Temperature detection ink, temperature detection ink initialization method, temperature indicator, and article management system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE118882T1 (en) * 1990-03-21 1995-03-15 Rxs Schrumpftech Garnituren ITEM WITH A TEMPERATURE INDICATOR.
US6055786A (en) * 1996-05-30 2000-05-02 Omnova Solutions Inc. Heat weld indicator for thermoplastic roofing membrane
KR100492833B1 (en) * 1999-10-15 2005-06-07 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Optically functional element and production method and application therefor
US20040146084A1 (en) * 2002-11-20 2004-07-29 Andreas Hachtel Component exposed to thermal loads
FI113895B (en) * 2003-02-27 2004-06-30 Metso Corp Electrical and/or optical temperature detector/indicator for monitoring storage temperature of product packages, comprises conductive polymer layer incorporated into or onto substrate, and dedoping or doping layers

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007082984A1 (en) 2007-07-26
FI20051268A (en) 2007-06-09
FI20051268A0 (en) 2005-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chalco-Sandoval et al. Use of phase change materials to develop electrospun coatings of interest in food packaging applications
JP5332357B2 (en) Packaging film displaying temperature and time history
Elashnikov et al. Temperature-responsive PLLA/PNIPAM nanofibers for switchable release
KR102639403B1 (en) Laminated polyester film
CA2758042C (en) Flexible, iridescent nanocrystalline cellulose film, and method for preparation
Chen et al. Alkali resistance of poly (ethylene terephthalate)(PET) and poly (ethylene glycol-co-1, 4-cyclohexanedimethanol terephthalate)(PETG) copolyesters: The role of composition
Chan et al. 3D printing of liquid crystalline hydroxypropyl cellulose—toward tunable and sustainable volumetric photonic structures
WO2017038092A1 (en) Polyester film containing furandicarboxylate unit
Okabe et al. Spiral crystal growth in blends of poly (vinylidene fluoride) and poly (vinyl acetate)
FI118163B (en) Apparatus for detecting changes in temperature, method for making the apparatus and the use thereof
Hrabalova et al. Effect of wood flour loading and thermal annealing on viscoelastic properties of poly (lactic acid) composite films
Finlayson et al. Polymer opals as novel photonic materials
WO2006098851A3 (en) Polymeric composites having enhanced reversible thermal properties and methods of forming thereof
Abitbol et al. Electrospinning of fluorescent fibers from CdSe/ZnS quantum dots in cellulose triacetate
Sundar et al. Development of dual purpose, industrially important PLA–PEG based coated abrasives and packaging materials
Kariminejad et al. The effect of nano‐SiO2 on the physicochemical and structural properties of gelatin‐polyvinyl alcohol composite films
Guo et al. Janus photonic microspheres with bridged lamellar structures via droplet‐confined block copolymer co‐assembly
Somsunan et al. Isothermal and non-isothermal crystallization kinetics of PLA/PBS blends with talc as nucleating agent
Xia et al. Tough, freestanding, and colorless photonic paper using water as ink
Charuchinda et al. Factors influencing the small‐scale melt spinning of poly (ε‐caprolactone) monofilament fibres
Zhang et al. Microstructures and properties of photophobic films composed of hydroxypropyl methylcellulose and different salts
JPH08511351A (en) Optical temperature indicator
TW200307001A (en) Brittle polymeric film &amp; tamper-evident labels made therefrom
Dai et al. A novel nanofibrous film with antibacterial, antioxidant, and thermoregulatory functions fabricated by coaxial electrospinning
Sousa et al. Polycaprolactone (PCL)/alumina and PCL/niobium pentoxide composites: Rheology, crystallization, and mechanical properties

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 118163

Country of ref document: FI