RU212052U1 - Необратимый термоиндикатор критической температуры - Google Patents
Необратимый термоиндикатор критической температуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU212052U1 RU212052U1 RU2021136356U RU2021136356U RU212052U1 RU 212052 U1 RU212052 U1 RU 212052U1 RU 2021136356 U RU2021136356 U RU 2021136356U RU 2021136356 U RU2021136356 U RU 2021136356U RU 212052 U1 RU212052 U1 RU 212052U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- indicator
- reagent
- thermal indicator
- thermal
- Prior art date
Links
- 230000002427 irreversible Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 6
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 5
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 5
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 5
- 230000001186 cumulative Effects 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 4
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- 230000003213 activating Effects 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-O methylammonium Chemical compound [NH3+]C BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 2
- 230000002633 protecting Effects 0.000 description 2
- 229960005486 vaccines Drugs 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N Cesium Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000021022 fresh fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к методам контроля температуры и необратимым термоиндикаторам и может быть использована при контроле условий хранения и транспортировки термочувствительных объектов - продуктов питания, медицинских препаратов, растений. Термоиндикатор содержит липкий адгезивный слой, подложку, выполненную из воздухо- и водонепроницаемого гибкого материала, слой индикации превышения критической температуры, включающий два химических реагента, которые разделены барьерным слоем, выполненным из тугоплавкого хрупкого материала, прямое механическое воздействие на который активирует термоиндикатор, и защитную прозрачную пленку, при этом один из реагентов обладает температурой плавления, определяющей температуру срабатывания индикатора, а второй реагент также отвечает за индикацию совокупного температурно-временного воздействия и выполнен из пористого материала, содержащего краситель, меняющий свои оптические свойства при взаимодействии с первым реагентом. Данный термоиндикатор позволяет регистрировать факт превышения критической температуры и производить оценку времени температурного на объект контроля, при этом конструкция однократно позволяет активировать его термоиндикаторные свойства непосредственно перед нанесением его на объект контроля.
Description
Полезная модель относится к методам контроля температуры и термоиндикаторам и может быть использована при контроле условий хранения и транспортировки термочувствительных объектов - продуктов питания, медицинских препаратов, растений.
Известно устройство «Материал для определения температуры, чернила для определения температуры с использованием этого материала, индикатор температуры для систем управления товарами» (JP 2018179826 A, МПК B65H 29/22, B65H 31/36, дата приоритета 17.04.2017, дата публикации 15.11.2018). Изобретение относится к материалам и устройствам на их основе для определения температуры и защиты сохранения свежих фруктов, овощей, а также вакцин. Температурный индикатор по настоящему изобретению состоит из двух термоиндикаторных материалов. Оба включают лейкосоединения, агент, проявляющий цвет, и агент обесцвечивания, и имеют гистерезисную температурную характеристику плотности цвета. Индикатор сообщает о превышении и понижении необходимой температуры хранения. Однако индикаторные свойства действуют с момента производства устройства и требуют соблюдения температурного режима хранения и транспортировки до нанесения на объект контроля, не допуская активацию термоиндикации.
Известно устройство «Многофункциональный индикатор времени-температуры» (US 5057434 A, МПК G01K 3/04, дата приоритета 29.08.1989, дата публикации 15.10.1991). Изобретение позволяет проводить точный мониторинг состояния скоропортящегося продукта, что достигается за счет интеграции в одном устройстве двух типов индикаторов - первичного индикатора, который изменяет цвет в результате совокупного температурно-временного воздействия, и порогового второго индикатора. Конструкционно представляет собой слой первого химического реагента, в котором проявляется изменение цвета в результате совокупного температурно-временного воздействия; слоя второго реагента, который способен плавиться при заданной температуре; и третьего реагента, способного вызывать изменение цвета только в результате плавления второго реагента, и при этом изменение цветов первого и третьего реагентов в совокупности используется для получения информации о длительности воздействия температуры. Однако активация термочувствительных свойств данного устройства не предусмотрена.
Известно устройство «Индикатор температуры-времени» (EP 1913351 A1, МПК G01K 11/06, дата приоритета: 27.07.2005, дата публикации 23.04.2008) для контроля температуры хранения скоропортящихся или термочувствительных продуктов, представляющее собой рисунок сложной формы, выполненный из чернил на основе двух различных типах воска с отличными друг от друга температурами плавления. Однако данное изобретение не предусматривает активацию термоиндикаторных свойств.
Известно устройство «Индикатор заморозки» (US 5239942 A, МПК G01K11/06, дата приоритета: 11.05.1992, дата публикации:31.08.1993), содержащий хрупкую ампулу с жидкостью, расширяющуюся при замерзании, краситель, растворенный в жидкости, и зародышеобразователь, причем ампула заключена в блистер из прозрачной пленки, блистер приклеен к подложке, внутренняя поверхность блистера покрыта абсорбирующим слоем, состоящим из связующего вещества, смачиваемого жидкостью, и наполнителя, благодаря чему при разрыве ампулы жидкость, содержащая краситель, поглощается абсорбирующим слоем, вызывая окрашивание изменение впитывающего слоя видно сквозь прозрачную пленку. Однако данное устройство срабатывает только при понижении температуры ниже критической и не допускает активации термоиндикаторных свойств по желанию пользователя при внешнем механическом воздействии - разрушение хрупкой ампулы с красителем происходит косвенным механическом воздействием при расширении жидкости вследствие замерзания. Кроме того, описанная конструкция достаточно габаритна, так как содержит стеклянную ампулу, что ограничивает область ее применения.
Известно устройство «Видимый индикатор температурного повышения после охлаждения» (CH 585396 A5, МПК G01K11/06, дата приоритета: 02.10.1974, дата публикации 28.02.1977), которое имеет трубчатый корпус, закрытый с нижнего конца заостренным участком, верхний конец корпуса открыт, и два отделения образованы уплотнением, нижнее отделение заполнено красителем. Верхнее отделение закрывается выпуклой крышкой после заполнения непрозрачным абсорбентом. Охлаждение устройства замораживает краситель, который расширяется и косвенным механическим воздействием разрушает перегородку. Если впоследствии температура превысит точку плавления красителя, он перетечет в абсорбент и станет видимым. Однако описанная конструкция достаточно габаритна и не допускает исполнения плоском слоистом форм-факторе и при решении задачи независимого контроля большого количества небольших объектов (например, вакцин в упаковке) не применимо и экономически выглядит не целесообразно.
Прототипом предлагаемой полезной модели является «Двухфункциональный индикатор нагрева» (US 10514340 B2, МПК G01N 21/78, дата приоритета 08.11.2018, дата публикации 24.12.2019). Данное изобретение относится к устройствам визуальной индикации температурной истории индикатора, включая как регистрацию воздействия критической температуры, так и совокупного воздействия тепла окружающей среды и состоит из адгезивного липкого слоя, подложки, слоя индикации превышения критической температуры, который содержит два химических реагента, разделенных плавким барьером, с температурой плавления, определяющей температуру срабатывания индикатора, и слоя индикации совокупного температурно-временного воздействия, защищенные прозрачной пленкой. Данное устройство может быть применено для контроля температурных режимов хранения и транспортировки термочувствительных продуктов. Недостатком прототипа является невозможность активации его термоиндикаторных свойств при нанесении на объект температурного контроля, и как следствие, увеличение издержек, связанных с необходимостью производства, хранения и транспортировки индикатора при пониженных температурах до объекта контроля.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является снижение описанных выше издержек, с сохранением эргономичности устройства.
Технический результат заключается в возможности активации индикаторных свойств слоистого термоиндикатора прямым внешним механическим воздействием.
Сущность заключается в том, что необратимый термоиндикатор критической температуры содержит липкий адгезивный слой, подложку, выполненную из воздухо- и водонепроницаемого гибкого материала, слой индикации превышения критической температуры, включающий два химических реагента, которые разделены барьерным слоем, выполненным из тугоплавкого хрупкого материала, прямое механическое воздействие на который активирует термоиндикатор, и защитную прозрачную пленку, при этом один из реагентов обладает температурой плавления, определяющей температуру срабатывания индикатора, а второй реагент также отвечает за индикацию совокупного температурно-временного воздействия, и выполнен из пористого материала, содержащего краситель, меняющий свои оптические свойства при взаимодействии с первым реагентом.
Возможность активации термоиндикаторных свойств термоиндикатора достигается за счет изменения целостности барьера при прямом механическом воздействии в момент нанесения на объект контроля при его включении в холодовую цепь доставки. В результате, при превышении критической температуры, один из реагентов переходит в жидкое агрегатное состояние и через поврежденный барьер взаимодействует со вторым реагентом. Вследствие взаимодействия второй реагент разрушается, меняет цвет и теряет свои люминесцентные свойства. При использовании в качестве второго реагента пористого материала с красителем - нанокристаллами органо-неорганического свинцового галоидного перовскита ABX3, где катион A - метиламмоний (MA) или цезий (Сs), катион B - свинец (Pb), X - анион, состоящий из комбинации галогенидов йода (I), брома (Br) и хлора (Cl), становится возможным, изменяя анионный и катионный состав, варьировать положение линии фотолюминесценции во всем видимом спектральном диапазоне. Благодаря этому, скрыть факт нарушения температурных условий хранения и транспортировки объекта контроля путем замены термоиндикатора на исправный становится затруднительно, ввиду наличия уникального состава люминесцирующего реагента с заданным положением линии фотолюминесценции, что позволяет в рамках одного устройства регистрировать факт превышения критической температуры индикатора и производить оценку времени температурного воздействия, активировать термоиндикатор непосредственно перед нанесением его на объект контроля и обеспечивать защиту термоиндикатора от подлога за счет люминесцентных свойств материала термоиндикатора.
Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой представлена схема предлагаемого устройства. Термоиндикатор состоит из липкого адгезивного слоя 1, подложки 2, выполненной из воздухо- и водонепроницаемого гибкого материала, слоя индикации превышения критической температуры, который включает плавкий реагент 3, в качестве которого выступает смесь воды и диметилсульфоксида (ДМСО), отделенный хрупким тугоплавким барьером 4 от второго реагента 5, выполненного из пористого материала с красителем - с нанокристаллами органо-неорганического свинцового галоидного перовскита, защищенного от взаимодействия с окружающей средой прозрачной воздухо- и водонепроницаемой пленкой 6.
Устройство работает следующим образом. Непосредственно перед нанесением на объект контроля, термоиндикатор из нормальных условий помещают в условия с температурой ниже критической температуры срабатывания и активируют путем механического разрушения барьерного слоя 4, после чего наносят на объект контроля при помощи адгезивного липкого слоя 1. В результате, при достижении температуры фазового перехода плавкого реагента 3, через поврежденный барьерный слой 4 происходит его контакт с реагентом 5, что приводит к необратимому распаду содержащихся в нем нанокристаллов органо-неорганического свинцового галоидного перовскита на соли отдельных реагентов, сопровождаемому изменением цвета слоя 5 и потерей им люминесцентных свойств. Процесс распространения реагента 3 в пористом материале зависит от времени, благодаря чему, по размерам изменившей цвет области, возможно сделать вывод о продолжительности совокупного температурно-временного воздействия на объект температурного контроля.
Критическая температура срабатывания термоиндикатора определяется температурой плавления реагента 3 и может варьироваться от -45°C до 18,5°C в случае использования в качестве этого реагента смеси диметилсульфоксида и воды в различных пропорциях.
| Таблица 1. Температура плавления водяного раствора диметилсульфоксида в зависимости от концентрации. | ||
| № | Содержание ДМСО, % | Температура плавления (°C) |
| 1 | 100 | 18,5 |
| 2 | 97,5 | 12 |
| 3 | 94,5 | 7 |
| 4 | 91 | -3 |
| 5 | 81,3 | -45 |
Таким образом, предлагаемый индикатор выполнен в слоистом исполнении и позволяет, как необратимо регистрировать факт воздействия температуры, превышающей критическую, так и оценивать время совокупного воздействия повышенной температуры на объект контроля. При этом конструкция однократно позволяет активировать термоиндикаторные свойства, а также повышает уровень защиты индикатора от подмены за счет использования перовскитных нанокристаллов с уникальными люминесцентными свойствами.
Claims (1)
- Необратимый термоиндикатор критической температуры, содержащий липкий адгезивный слой, подложку, слой индикации превышения критической температуры, включающий два химических реагента, разделенных барьером, и защитную прозрачную пленку, отличающийся тем, что подложка выполнена из воздухо- и водонепроницаемого гибкого материала, а барьерный слой выполнен из тугоплавкого хрупкого материала, прямое механическое воздействие на который активирует термоиндикатор, при этом один из реагентов плавкий, а второй реагент состоит из пористого материала, содержащего краситель, меняющий свои оптические свойства при взаимодействии с первым реагентом.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU212052U1 true RU212052U1 (ru) | 2022-07-05 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5239942A (en) * | 1992-05-11 | 1993-08-31 | Pymah Corporation | Freeze indicator |
| WO2013170273A3 (en) * | 2012-05-11 | 2014-01-30 | Temptime Corporation | Dual-function heat indicator and method of manufacture |
| CN104019922A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-09-03 | 北京理工大学 | 一种将有机-无机杂化钙钛矿材料用于温度探测 |
| CN104927840A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-23 | 南开大学 | 一种发光可调的有机-无机杂化钙钛矿相变材料及制备方法 |
| CN105136330A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-12-09 | 深圳九星印刷包装集团有限公司 | 时间温度指示装置及其制造方法 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5239942A (en) * | 1992-05-11 | 1993-08-31 | Pymah Corporation | Freeze indicator |
| WO2013170273A3 (en) * | 2012-05-11 | 2014-01-30 | Temptime Corporation | Dual-function heat indicator and method of manufacture |
| CN104019922A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-09-03 | 北京理工大学 | 一种将有机-无机杂化钙钛矿材料用于温度探测 |
| CN104927840A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-23 | 南开大学 | 一种发光可调的有机-无机杂化钙钛矿相变材料及制备方法 |
| CN105136330A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-12-09 | 深圳九星印刷包装集团有限公司 | 时间温度指示装置及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2384775T3 (es) | Etiqueta con función de control de temperatura, embalaje para artículos proporcionados con etiqueta y procedimiento para la aplicación de etiquetas a embalajes para artículos | |
| US9581504B2 (en) | Freeze, thaw and refreeze indicators based on rapid reactions in the solid state | |
| US4191125A (en) | Freeze indicator | |
| EP3620767B1 (en) | Dual-function heat indicator | |
| US5602804A (en) | Long term rapid color changing time indicator | |
| US11821798B2 (en) | Time and/or temperature sensitive devices and methods of use thereof | |
| AU2005276116B2 (en) | Indicating device for temperature sensitive products | |
| EP2697617B1 (en) | Time-temperature indicator system i | |
| US4038873A (en) | Temperature monitor and indicator | |
| EP2630450A2 (en) | Color-changing emulsions for freeze indicators | |
| SE524448C2 (sv) | Förpackning för förvaring av varor i ett preserverande tillstånd, förfarande för märkning av en dylik förpackning, samt temperaturindikator för förpackningen | |
| KR102113112B1 (ko) | 가변 표시 소자 | |
| US11241902B1 (en) | Environmental history monitor with positional displacement and security features | |
| US1623666A (en) | Temperature-indicating means | |
| RU212052U1 (ru) | Необратимый термоиндикатор критической температуры | |
| AU2003283921A1 (en) | A package for storing goods in a preservative state as well as a method for making such a package | |
| GB2064768A (en) | Device indicating excess temperature | |
| US5597238A (en) | Marking element | |
| US20140130729A1 (en) | Method and Apparatus for Confirming whether a Frozen Food Has Been Defrosted | |
| ES2200270T3 (es) | Dispositivo indicador de tiempo/temperatura mejorado y metodo de fabricacion. | |
| WO2004050506A1 (en) | s PACKAGE FOR STORING GOODS IN A PRESERVATIVE STATES, A METHOD FOR MARKING SUCH A PACKAGE, AS WELL AS A TEMPERATURE INDICATOR FOR THE PACKAGE | |
| JP2020036769A (ja) | 薬袋 | |
| JPH0646335U (ja) | 感温表示インジケーター | |
| JP2005114550A (ja) | 商品の管理方法、及び商品管理用ラベル | |
| JP2022108733A (ja) | 感熱インジケータ、及び物品の温度監視方法 |