本實用新型涉及指示設備技術領域,尤其涉及一種色變指示裝置。
背景技術:
食品、飲料、藥品等易變質(zhì)產(chǎn)品在有氧環(huán)境下容易腐敗變質(zhì),為減少包裝中的氧氣成分,通常采用真空包裝或氣調(diào)包裝,并在外包裝上打印出廠日期和保質(zhì)期。為了識別產(chǎn)品是否變質(zhì),消費者可以通過查看出廠日期和保質(zhì)期確認產(chǎn)品是否變質(zhì)。然而,產(chǎn)品只有在密封條件良好的前提下才能達到產(chǎn)品包裝上標識的保質(zhì)期,一旦產(chǎn)品適宜存放的密封條件或無氧環(huán)境發(fā)生改變,如包裝被打開或密封性不好導致漏氣,食品等易變質(zhì)產(chǎn)品必須在較短的時間內(nèi)食用或使用,否則產(chǎn)品將變質(zhì),食用或使用變質(zhì)產(chǎn)品將對人體產(chǎn)生危害。
在日常生活中,人們通常無法辨別產(chǎn)品包裝的密封性是否達標,也無法準確記住易變質(zhì)產(chǎn)品的密封包裝具體打開時間,對熟食等短周期保存產(chǎn)品無法準確記住其包裝日期。這可能導致兩種情況:一是人們食用或使用變質(zhì)產(chǎn)品,對人體造成傷害;二是人們在產(chǎn)品變質(zhì)前將其丟棄,導致大量的浪費。
然而,傳統(tǒng)的色變指示裝置雖然可以檢測部分產(chǎn)品是否過期,但是激活色變指示裝置后,指示區(qū)域直接暴露在外界環(huán)境中,這樣會影響使用效果,甚至導致色變指示裝置失效,使得色變指示裝置的安全性較低。
技術實現(xiàn)要素:
基于此,有必要提供一種安全性較高的色變指示裝置。
一種色變指示裝置,包括基底層、指示層和阻隔層;
所述指示層層疊在所述基底層上,所述指示層包括指示區(qū)域和參考區(qū)域,所述指示區(qū)域用于與二氧化碳、揮發(fā)性酸、揮發(fā)性堿或氧氣反應并且隨反應時間的增加呈現(xiàn)出不同的顏色,所述參考區(qū)域用于比對所述指示區(qū)域的顏色從而判斷所述指示區(qū)域與二氧化碳、揮發(fā)性酸、揮發(fā)性堿或氧氣反應的反應時間;
所述指示區(qū)域遠離所述基底層的表面依次層疊有pH值保護層和安全保護層,所述參考區(qū)域遠離所述基底層的表面依次層疊有第一剝離層和第一粘膠層;
所述阻隔層覆蓋所述安全保護層和所述第一粘膠層;
所述安全保護層為溶劑型膠體保護層;
所述指示區(qū)域位于所述指示層的中間,所述參考區(qū)域圍繞所述指示區(qū)域;
所述第一剝離層圍繞所述指示區(qū)域,或者所述第一剝離層在所述指示區(qū)域上鏤空設計;
所述第一粘膠層與所述第一剝離層匹配。
在一個實施方式中,所述基底層遠離所述指示層的表面依次層疊有第二膠粘層和第二剝離層。
在一個實施方式中,所述pH值保護層和所述安全保護層依次層疊在所述參考區(qū)域遠離所述基底層的表面上,所述第一剝離層層疊在所述安全保護層上。
在一個實施方式中,所述指示區(qū)域位于所述指示層的中間,所述參考區(qū)域圍繞所述指示區(qū)域。
在一個實施方式中,所述安全保護層為溶劑型膠體保護層。
在一個實施方式中,所述安全保護層為聚乙烯醇縮丁醛保護層、聚乙烯醇保護層、羥乙基纖維素保護層或羥丙基纖維素保護層中的至少一種。
在一個實施方式中,所述色變指示裝置為二氧化碳敏感指示裝置,所述指示區(qū)域包括pH值敏感染料模塊和相轉移催化劑模塊;
所述pH值敏感染料模塊為間甲酚紫染料單元、麝香草酚酞染料單元、鄰甲酚酞染料單元、溴百里酚藍染料單元、甲酚紅染料單元、十六烷基三甲基銨陽離子染料單元、中性紅染料單元、酚紅染料單元、羅丹明染料單元、磺基羅丹明101染料單元和百里酚藍染單元中的至少一種;
所述相轉移催化劑敏感模塊為季銨鹽相轉移單元、氫氧化鈉相轉移單元、氫氧化鋰相轉移單元、氫氧化鉀相轉移單元、氫氧化鋇相轉移單元和碳酸氫鈉相轉移單元中的至少一種。
在一個實施方式中,所述色變指示裝置為揮發(fā)性酸敏感指示裝置,所述指示區(qū)域包括pH值敏感染料模塊、揮發(fā)性酸模塊和堿模塊;
所述pH值敏感染料模塊為間甲酚紫染料單元、麝香草酚酞染料單元、鄰甲酚酞染料單元、溴百里酚藍染料單元、甲酚紅染料單元、十六烷基三甲基銨陽離子染料單元、中性紅染料單元、酚紅染料單元、羅丹明染料單元、磺基羅丹明101染料單元和百里酚藍染單元中的至少一種;
所述揮發(fā)性酸模塊包括碳鏈羧酸單元;
所述堿模塊為氫氧化鈉堿單元、氫氧化鉀堿單元、氫氧化鋇堿單元、氫氧化鋰堿單元和碳酸氫鈉堿單元中的至少一種;
在一個實施方式中,所述色變指示裝置為揮發(fā)性堿敏感指示裝置,所述指示區(qū)域包括pH值敏感染料模塊、揮發(fā)性堿模塊和酸模塊;
所述pH值敏感染料模塊為溴酚藍染料單元、溴甲酚綠染料單元、溴甲酚紫染料單元、溴百里酚藍染料單元、麝香草酚藍染料單元和間甲酚紫染料單元中的至少一種;
所述揮發(fā)性堿模塊為氨水揮發(fā)性堿單元、丙胺揮發(fā)性堿單元、正丁胺揮發(fā)性堿單元、正己胺揮發(fā)性堿單元和正辛胺揮發(fā)性堿單元中的至少一種;
所述酸模塊為鹽酸酸單元、硝酸酸單元和硫酸酸單元中的至少一種。
在一個實施方式中,所述色變指示裝置為氧氣敏感指示裝置,所述指示區(qū)域包括氧氣敏感活性染料模塊、光觸媒模塊和電子供體模塊;
所述氧氣敏感活性染料模塊為噻嗪染料單元、惡嗪染料單元、吖嗪染料單元和靛酚染料單元中的至少一種;
所述光觸媒模塊為納米二氧化鈦光觸媒單元、納米鈦酸鍶光觸媒單元、納米氧化錫光觸媒單元、納米氧化鎢光觸媒單元和納米氧化鋅光觸媒單元中的至少一種;
所述電子供體模塊為乙二胺四乙酸二鈉電子供體單元、三乙醇胺電子供體單元、葡萄糖電子供體單元、果糖電子供體單元、聚乙烯醇電子供體單元、多元醇電子供體單元、三羥基己烷電子供體單元和檸檬酸電子供體單元中的至少一種。
上述色變指示裝置,包括的基底層、指示層和阻隔層,指示層層疊在基底層上,指示層包括指示區(qū)域和參考區(qū)域。指示區(qū)域遠離基底層的表面依次層疊 有pH值保護層和安全保護層,參考區(qū)域遠離基底層的表面依次層疊有第一剝離層和第一粘膠層。阻隔層覆蓋在安全保護層和第一粘膠層上,并可以通過第一粘膠層粘貼在第一剝離層上。指示區(qū)域與安全保護層之間設有pH值保護層,避免安全保護層影響指示區(qū)域的pH值,提高指示的靈敏度。當阻隔層被去除后,色變指示裝置激活,由于指示區(qū)域上層疊有pH值保護層和安全保護層,指示區(qū)域不會直接暴露在外界環(huán)境中,可以降低外界環(huán)境對指示區(qū)域的干擾,因此不容易失效,提高了色變指示裝置的安全性。
附圖說明
圖1為一實施方式的色變指示裝置的結構示意圖;
圖2為另一實施方式的色變指示裝置的結構示意圖;
圖3為實施例3的色變指示裝置的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進,因此本實用新型不受下面公開的具體實施方式的限制。
需要說明的是,當元件被稱為“固定于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是與另一個元件“相連”或“相連通”,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“上”、“下”、“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實施方式。
請參閱圖1,一實施方式的色變指示裝置10包括基底層100、指示層和阻隔層300。
指示層層疊在基底層100上,指示層包括指示區(qū)域210和參考區(qū)域220,指示區(qū)域210用于與二氧化碳、揮發(fā)性酸、揮發(fā)性堿或氧氣反應并且隨反應時間 的增加呈現(xiàn)出不同的顏色,參考區(qū)域220用于比對指示區(qū)域210的顏色從而判斷指示區(qū)域210與二氧化碳、揮發(fā)性酸、揮發(fā)性堿或氧氣反應的反應時間。
指示區(qū)域210遠離基底100層的表面依次層疊有pH值保護層400和安全保護層500,參考區(qū)域220遠離基底層100的表面依次層疊有第一剝離層600和第一粘膠層700。阻隔層300覆蓋安全保護層500和第一粘膠層700。
本實施方式中,指示區(qū)域210位于指示層的中間,參考區(qū)域220圍繞指示區(qū)域210。這樣一方面可以對指示區(qū)域210其到保護的作用,另一方面,由于參考區(qū)域220的上方層疊有第一剝離層600和第一粘膠層700,有利于粘貼阻隔層300。當然,可以理解,指示區(qū)域210也可以位于指示層上的其他區(qū)域,例如,指示區(qū)域210與參考區(qū)域220平行,指示區(qū)域210與參考區(qū)域220對半設置等。
具體的,參考區(qū)域220包括至少兩種顏色,例如,分別表示新鮮或變質(zhì)的顏色。參考區(qū)域220也可以由漸變的顏色表示,使用時,通過比對指示區(qū)域210與參考區(qū)域220的顏色,可判斷產(chǎn)品的新鮮程度。
指示區(qū)域210用于與二氧化碳、揮發(fā)性酸、揮發(fā)性堿或氧氣反應并且隨反應時間的增加呈現(xiàn)出不同的顏色,指示區(qū)域210與參考區(qū)域220配合,結合參考區(qū)域220,從而判斷指示區(qū)域210與二氧化碳、氨氣或氧氣的反應時間,進而根據(jù)該反應時間判斷應用該色變指示裝置10的產(chǎn)品的新鮮程度。指示區(qū)域210與安全保護層500之間設有pH值保護層400,避免安全保護層500影響指示區(qū)域210的pH值,提高指示的靈敏度。當阻隔層300被去除后,色變指示裝置10激活,由于指示區(qū)域210上層疊有pH值保護層400和安全保護層500,指示區(qū)域210不會直接暴露在外界環(huán)境中,可以降低外界環(huán)境對指示區(qū)域210的干擾,因此不容易失效,提高了色變指示裝置10的安全性。
本實施方式中,pH值保護層400和安全保護層500僅層疊在指示區(qū)域210上,以節(jié)省材料。
可以理解,在其它實施方式中,如圖2所示,pH值保護層400和安全保護層500也可以層疊在參考區(qū)域220上,即pH值保護層400和安全保護層500同時覆蓋指示區(qū)域210和參考區(qū)域220,方便定位,制作方便。
當pH值保護層400和安全保護層500同時覆蓋指示區(qū)域210和參考區(qū)域 220時,第一剝離層600層疊在安全保護層500上。優(yōu)選的,第一粘膠層700與第一剝離層600匹配。第一剝離層600層疊在參考區(qū)域220上方的安全保護層500上,并在指示區(qū)域210上方的安全保護層500上鏤空設計,即指示區(qū)域210上方的安全保護層500上沒有層疊第一剝離層600。這樣可以避免酸性的膠粘劑通過分子運動對指示區(qū)域210造成干擾。
具體的,基底層100作為指示層的油墨的承印物,基底層100具有良好的氣密性,可阻止氣體透過基底層100?;膶?00可以為氧化鋁箔、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯對苯二甲酸酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯中的至少一種。本實施方式中,基底層100為聚對苯二甲酸乙二酯(PET),應當理解,類似具有較好的氣密性的材料都可作為本發(fā)明的基底層100。
本實施方式中,基底層100遠離指示層的表面依次層疊有第二膠粘層800和第二剝離層900。第二膠粘層800位于基底層100遠離指示層的一側,可用于將色變指示裝置10附著在其它物品表面上,第二剝離層900位于第二膠粘層800遠離基底層100的一側,用于保護第二膠粘層800。去除第二剝離層900后,色變指示裝置10可通過第二膠粘層800附著在使用的產(chǎn)品上,使用方便,便于隨時監(jiān)控產(chǎn)品。
本實施方式中,第一粘膠層700和第二膠粘層800為丙烯酸樹脂,可以理解,第一粘膠層700和第二膠粘層800也可以為其他材料的粘膠層。
具體的,阻隔層300具有良好的氣密性,可阻止外界空氣進入指示裝置,也可阻止內(nèi)部揮發(fā)性酸或揮發(fā)性堿從色變指示裝置10中逃逸,使色變指示裝置10處于休眠狀態(tài),當阻隔層30被剝離后,指示裝置被激活。本實施方式中,阻隔層300為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
具體的,pH值保護層400對指示區(qū)域210的油墨起保護作用,pH值保護層400具有無色透明、透氣的性質(zhì)。pH值保護層400的pH值可與指示區(qū)域210的pH值保持聯(lián)動變化的特征。pH值保護層400的初始pH值與指示區(qū)域初始pH值保持一致,確保其本身不會對指示區(qū)域210的油墨造成負面影響。同時,pH值保護層400具有一定的厚度,一方面可削弱外部環(huán)境(如空氣流動和人體觸摸等)對色變指示裝置10的指示效果造成的負面影響,另一方面可避免弱酸 性的安全保護層500對指示層的油墨造成負面影響。當色變指示裝置10為氧氣敏感色變指示裝置時,安全保護層500的pH值可以為中性,即不需要增加pH值保護層400。
具體的,安全保護層500為一種無色透明、具有良好的透氣性、具備食品安全要求的保護涂層。色變指示裝置10激活后,安全保護層500處于表層,可以其起兩方面作用,一方面阻止pH值保護層400中所含非食品安全成分與人體直接接觸,另一方面可以降低外部環(huán)境(如空氣流動和人體接觸等)對色變指示裝置10特別是指示區(qū)域210的指示油墨造成的負面影響。
具體的,安全保護層500可以為溶劑型膠體保護層。溶劑型膠體帶有羥基或醛基,呈一定的弱酸性。
具體的,安全保護層500可以為聚乙烯醇縮丁醛保護層、聚乙烯醇保護層、羥乙基纖維素保護層或羥丙基纖維素保護層中的至少一種。本實施方式中,安全保護層500為聚乙烯醇縮丁醛膠體。聚乙烯醇縮丁醛保護層中包括聚乙烯醇縮丁醛(PVB),類似的,聚乙烯醇保護層、羥乙基纖維素保護層或羥丙基纖維素保護層分別包括聚乙烯醇(PVA)、羥乙基纖維素(HEC)或羥丙基纖維素(HPC)??赏ㄟ^在pH值保護層400上印刷或涂布的一層溶劑型膠體,溶劑經(jīng)加熱揮發(fā)后,在pH值保護層400上方形成一層具有透氣性的安全保護層500。
傳統(tǒng)的指示裝置,安全保護層500直接覆蓋在指示區(qū)域210上,由于安全保護層500具有弱酸性,會影響指示區(qū)域210的pH值,從而影響指示裝置的指示效果?;蛘卟捎胮H值呈中性的聚合物作為安全保護層500,但pH值呈中性的聚合物成本高,制作工藝復雜,不利于大規(guī)模的生產(chǎn)。本實用新型的色變指示裝置10,在指示區(qū)域210與安全保護層500之間增設一層pH值保護層400,有效解決這個問題,使得安全保護層500的pH值不會對指示區(qū)域210產(chǎn)生影響,可以采用價格低廉的弱酸性材料作為安全保護層500,降低生產(chǎn)成本。
具體的,第一剝離層600可以由硅酮、脂肪酸或聚丙烯類化合物構成,第二剝離層900也可以是由硅酮、脂肪酸或聚丙烯類化合物構成。本實施方式中,第一剝離層600和第二剝離層900均為含硅油的玻璃紙。通過局部印刷離型材料降低第一膠粘層700與阻隔層300之間的粘結力,第一剝離層600一方面可 以使得第一膠粘層700與阻隔層300之間的粘結力大于第二膠粘層800與第二剝離層900之間的粘結力,當使用者通過貼標機將色變指示裝置10從卷裝的第二剝離層900上轉移至產(chǎn)品包裝上時,確保色變指示裝置10從粘結力較低的第二剝離層900上剝離,而非粘結力較高的阻隔層300被剝離,另一方面當色變指示裝置10貼附與產(chǎn)品包裝后,阻隔層300可被剝離。
當色變指示裝置10為二氧化碳敏感指示裝置時,指示區(qū)域210包括pH值敏感染料模塊和相轉移催化劑模塊。即指示區(qū)域210包括pH值敏感染料和相轉移催化劑。具體的,pH值敏感染料模塊為間甲酚紫染料單元、麝香草酚酞染料單元、鄰甲酚酞染料單元、溴百里酚藍染料單元、甲酚紅染料單元、十六烷基三甲基銨陽離子染料單元、中性紅染料單元、酚紅染料單元、羅丹明染料單元、磺基羅丹明101染料單元和百里酚藍染單元中的至少一種。相轉移催化劑敏感模塊為季銨鹽相轉移單元、氫氧化鈉相轉移單元、氫氧化鋰相轉移單元、氫氧化鉀相轉移單元、氫氧化鋇相轉移單元和碳酸氫鈉相轉移單元中的至少一種。相轉移催化劑可以吸收酸性氣體二氧化碳,通過吸收酸性氣體二氧化碳使指示層的油墨pH值降低,從而使pH值敏感染料發(fā)生顏色變化。通過對比指示區(qū)域210和參考區(qū)域220的顏色,即可判斷產(chǎn)品是否新鮮。
當色變指示裝置10為揮發(fā)性酸敏感指示裝置時,指示區(qū)域210包括pH值敏感染料模塊、揮發(fā)性酸模塊和堿模塊。即指示區(qū)域210的材料包括pH值敏感染料、揮發(fā)性酸和堿。pH值敏感染料模塊為間甲酚紫染料單元、麝香草酚酞染料單元、鄰甲酚酞染料單元、溴百里酚藍染料單元、甲酚紅染料單元、十六烷基三甲基銨陽離子染料單元、中性紅染料單元、酚紅染料單元、羅丹明染料單元、磺基羅丹明101染料單元和百里酚藍染單元中的至少一種。揮發(fā)性酸模塊包括碳鏈羧酸單元??蛇x的揮發(fā)性酸包括羧酸,例如乙酸、丙酸、丁酸和其他更高的碳鏈羧酸。應當理解,其它具有揮發(fā)性的酸性物質(zhì)也可作為本發(fā)明的揮發(fā)性酸。堿模塊為氫氧化鈉堿單元、氫氧化鉀堿單元、氫氧化鋇堿單元、氫氧化鋰堿單元和碳酸氫鈉堿單元中的至少一種。堿與揮發(fā)性酸發(fā)生中和反應生產(chǎn)易水解、且水解呈堿性的鹽,可擴大指示油墨的pH值變化范圍(如從酸性到堿性),使之處于指示油墨中pH值敏感染料最佳變色范圍。油墨初始pH值呈現(xiàn) 酸性,隨著揮發(fā)性酸的揮發(fā),指示部分油墨酸性減弱,指示層中的油墨pH值升高。當指示油墨中加入的揮發(fā)性酸完全揮發(fā)后,油墨因為鹽的水解呈堿性。通過對比指示區(qū)域210和參考區(qū)域220的顏色,即可判斷產(chǎn)品是否新鮮。
當色變指示裝為揮發(fā)性堿敏感指示裝置時,指示區(qū)域210包括pH值敏感染料模塊、揮發(fā)性堿模塊和酸模塊。即指示區(qū)域210的材料包括pH值敏感染料、揮發(fā)性堿和酸。pH值敏感染料模塊為溴酚藍染料單元、溴甲酚綠染料單元、溴甲酚紫染料單元、溴百里酚藍染料單元、麝香草酚藍染料單元和間甲酚紫染料單元中的至少一種。揮發(fā)性堿模塊為氨水揮發(fā)性堿單元、丙胺揮發(fā)性堿單元、正丁胺揮發(fā)性堿單元、正己胺揮發(fā)性堿單元和正辛胺揮發(fā)性堿單元中的至少一種。酸模塊為鹽酸酸單元、硝酸酸單元和硫酸酸單元中的至少一種。酸模塊用于與揮發(fā)性堿發(fā)生中和反應,產(chǎn)生易水解、且水解呈酸性的鹽,其作用在于擴大指示油墨的pH值變化范圍(如從堿性到酸性),使之處于pH值敏感染料的最佳變色范圍。油墨初始pH值呈現(xiàn)堿性,隨著揮發(fā)性堿的揮發(fā),指示部分油墨堿性減弱,油墨pH值降低,當指示油墨中加入的揮發(fā)性堿完全揮發(fā)后,油墨因為鹽的水解呈酸性。通過對比指示區(qū)域210和參考區(qū)域220的顏色,即可判斷產(chǎn)品是否新鮮。
當色變指示裝置10為氧氣敏感指示裝置,指示區(qū)域包括氧氣敏感活性染料模塊、光觸媒模塊和電子供體模塊。即指示區(qū)域210的材料包括氧氣敏感活性染料、光觸媒和電子供體。氧氣敏感活性染料模塊為噻嗪染料單元、惡嗪染料單元、吖嗪染料單元和靛酚染料單元中的至少一種。光觸媒模塊為納米二氧化鈦光觸媒單元、納米鈦酸鍶光觸媒單元、納米氧化錫光觸媒單元、納米氧化鎢光觸媒單元和納米氧化鋅光觸媒單元中的至少一種。電子供體模塊為乙二胺四乙酸二鈉電子供體單元、三乙醇胺電子供體單元、葡萄糖電子供體單元、果糖電子供體單元、聚乙烯醇電子供體單元、多元醇電子供體單元、三羥基己烷電子供體單元和檸檬酸電子供體單元中的至少一種。光觸媒材料被光激發(fā)后產(chǎn)生具有還原性的光生電子和具有氧化性的光生空穴,具有還原性的光生電子可將處于氧化態(tài)的氧氣敏感活性染料還原,同時,具有氧化性的光生空穴被電子供體材料還原。氧氣敏感活性染料被激活后,氧氣敏感活性染料處于還原態(tài),易 被氧氣氧化,氧化過程顏色發(fā)生變化,顏色變化程度與時間成函數(shù)關系。通過對比指示區(qū)域210和參考區(qū)域220的顏色,即可判斷產(chǎn)品是否新鮮。
上述色變指示裝置10的指示區(qū)域210用于與二氧化碳、揮發(fā)性酸、揮發(fā)性堿或氧氣反應并且隨反應時間的增加呈現(xiàn)出不同的顏色。色變指示裝置10的指示區(qū)域210被激活后,其顏色可隨時間的增加持續(xù)發(fā)生變化。當色指示裝置10的變色周期與產(chǎn)品打開包裝后的保質(zhì)期一致時,結合參考區(qū)域210的顏色,使用者可通過比對參考部分的顏色和指示部分的顏色判斷產(chǎn)品的新鮮程度。在指示區(qū)域210與安全保護層500之間設有pH值保護層400,避免安全保護層500影響指示區(qū)域210的pH值,提高指示的靈敏度。當阻隔層300被去除后,色變指示裝置10激活,由于指示區(qū)域210上層疊有pH值保護層400和安全保護層500,指示區(qū)域210不會直接暴露在外界環(huán)境中,可以降低外界環(huán)境對指示區(qū)域210的干擾,因此不容易失效,提高了色變指示裝置10的安全性。
以下為具體的實施例部分。
實施例1
本實施例提供一種二氧化碳敏感的色變指示裝置10。色變指示裝置10的結構可以參照圖1。在基底層100上方設置二氧化碳敏感的指示區(qū)域210和參考區(qū)域220。在指示區(qū)域210上方設有pH值保護層400,pH值保護層400的材料可以為適用于二氧化碳敏感色變指示裝置的透明油墨。應當理解,pH值保護層400的面積可以比指示區(qū)域210的面積大,確保所有的指示區(qū)域210被pH值保護層400所覆蓋,在pH值保護層400上方設有安全保護層500。在參考區(qū)域220上方依次設置第一剝離層600和第一膠粘層700,最后在第一膠粘層700和安全保護層500上方設置阻隔層300,本實施例中,阻隔層300為PET膜。此時標簽處于休眠狀態(tài)。
應當理解,除pH值敏感染料外,pH值保護層400的材料與指示區(qū)域210的材料相同,確保兩者擁有相同的初始pH值。因此,休眠狀態(tài)下,pH值保護層400不會對指示部分pH值敏感染料造成負面影響。指示裝置激活后,指示區(qū)域210和pH值保護層400中相轉移催化劑同時吸收空氣中的酸性氣體二氧化 碳,兩者pH值同步降低,酸性增強,指示區(qū)域210中包含的pH值敏感染料發(fā)生顏色變化,而pH值保護層400中不含pH值敏感成分,仍然保持無色透明狀態(tài)。因此,在激活狀態(tài)下,pH值保護層400不會對指示區(qū)域210造成負面影響。
由于pH值非中性的安全保護層500不與指示區(qū)域210直接接觸,且兩者中間間隔pH值呈堿性(含堿性相轉移催化劑)的pH值保護層400。因此,呈弱酸性的安全保護層500不會對指示區(qū)域210造成負面影響,不容易失效,提高了色變指示裝置10的安全性。同時安全保護層500滿足食品安全要求,成膜后可避免人體與其它層級的非安全物質(zhì)接觸,提高色變指示裝置10的使用安全。
生產(chǎn)廠家將去除第二剝離層900后的指示裝置貼附于包裝外壁,指示裝置隨產(chǎn)品進入流通環(huán)節(jié)。消費者購買產(chǎn)品后,打開產(chǎn)品包裝時,將阻隔層300剝離(第一膠粘層700也被剝離),此時,指示裝置被激活??諝庵卸趸細怏w可透過安全保護層500和pH值保護層400與指示區(qū)域210發(fā)生變色反應,由于經(jīng)過安全保護層500和pH值保護層400的保護,空氣流動對指示裝置變色速率的影響被基本消除,使指示裝置適合不同的使用環(huán)境,隨著時間的增長,指示區(qū)域210吸收酸性二氧化碳氣體越多,pH值持續(xù)下降,指示區(qū)域210的顏色發(fā)生漸變。指示區(qū)域210的變色周期與產(chǎn)品打開包裝后的保質(zhì)期相同,消費者可通過比對指示區(qū)域210和參考區(qū)域210的顏色,確定產(chǎn)品是否新鮮。
具體的,可以通過下述方式設置指示部分的變色周期,以滿足不同產(chǎn)品的指示要求。例如,設置指示區(qū)域210的初始pH值、設置指示區(qū)域210的墨層厚度或設置pH值保護層400和安全保護層500的厚度。
實施例2
本實施例提供一種揮發(fā)性酸敏感的色變指示裝置10。色變指示裝置10的結構可以參照圖1。在基底層100上方設有揮發(fā)性酸敏感的指示部分210和參考部分220,在指示部分210上方設有pH值保護層400。pH值保護層400為適用于揮發(fā)性酸(加堿)敏感色變指示裝置的透明油墨。應當理解,pH值保護層400的面積比指示部分210的面積稍大一些,確保所有的指示部分210被pH值保護層400所覆蓋,在pH值保護層400上方設有安全保護層500,其面積與pH值 保護層400相等,在參考部分220上方依次設置第一剝離層600和第一膠粘層700,最后在第一膠粘層700和安全保護層500上方設置阻隔層300,阻隔層300可以為PET膜,此時標簽處于休眠狀態(tài)。
應當理解,除pH值敏感染料外,指示部分210與pH值保護層400的各成分比例完全相同,確保兩者擁有相同的初始pH值。因此,休眠狀態(tài)下,pH值保護層400不會對指示部分210的pH值敏感染料造成負面影響。指示裝置激活后,指示部分210和pH值保護層400中揮發(fā)性酸同時揮發(fā),兩者pH值同步升高,酸性降低,指示部分210中包含的pH值敏感染料發(fā)生顏色變化,而pH值保護層400中不含pH值敏感成分,仍然保持無色透明狀態(tài),因此,在激活狀態(tài)下,pH值保護層400不會對指示部分210造成負面影響。由于安全保護層500、pH值保護層400和指示部分210三者都呈酸性,不會對指示部分210造成負面影響。安全保護層500滿足食品安全要求,成膜后可避免人體與其它層級的非安全物質(zhì)接觸,因此指示裝置安全性大幅增強。
生產(chǎn)廠家將去除第二剝離層900后的指示裝置貼附于包裝外壁,指示裝置隨產(chǎn)品進入流通環(huán)節(jié)。消費者購買產(chǎn)品后,打開產(chǎn)品包裝時,將阻隔層300剝離(第一膠粘層700也隨之被剝離)。此時,指示裝置被激活。pH值保護層400與指示部分210中所含的揮發(fā)性酸同時揮發(fā),兩者pH值同步降低,指示部分210的pH值敏感染料顏色發(fā)生變化,由于經(jīng)過安全保護層500和pH值保護層400的保護,空氣流動對指示裝置變色速率的影響被基本消除,使指示裝置適合不同的使用環(huán)境。隨著時間的增長,指示部分210的pH值持續(xù)下降顏色發(fā)生漸變。指示部分的變色周期與產(chǎn)品打開包裝后的保質(zhì)期相同,消費者可通過比對指示部分210和參考部分220的顏色,確定產(chǎn)品是否新鮮。
應當理解,可以通過下述方式設置指示部分的變色周期,以滿足不同產(chǎn)品的指示要求。例如設置指示部分210的初始pH值(可調(diào)節(jié)揮發(fā)性酸的濃度)、設置指示部分210的墨層厚度、設置pH值保護層400和安全保護層500的厚度、或調(diào)節(jié)色變指示裝置10的存放溫度,一般溫度高,揮發(fā)速率高,溫度低,揮發(fā)速率低。也可以選擇不同揮發(fā)速率的揮發(fā)性酸,一般來說,揮發(fā)速率高,變色周期短,揮發(fā)速率低,變色周期長。
實施例3
本實施例提供一種揮發(fā)性酸敏感的色變指示裝置10。與實施例2相比,不同的是該色變指示裝置10不含pH值保護層400。色變指示裝置10的結構可以參照圖3。在基底層100上方設有揮發(fā)性酸敏感的指示部分210和參考部分220,在指示部分上方設有安全保護層500。應當理解,安全保護層500的面積比指示部分210的面積稍大一些,確保所有的指示部分210被安全保護層500所覆蓋,在參考部分220上方依次設置第一剝離層600和第一膠粘層700,最后在第一膠粘層700和安全保護層500上方設置阻隔層300,阻隔層300可以為PET膜,此時標簽處于休眠狀態(tài)。
由于安全保護層500呈酸性,不存在氫氧根離子,不會對指示部分210中pH值敏感染料造成負面影響。因此,休眠狀態(tài)下,安全保護層500不會對指示部分210中的pH值敏感染料造成負面影響。指示裝置激活后,指示部分210揮發(fā)性酸持續(xù)揮發(fā),pH值逐漸升高,酸性降低,指示部分210中包含的pH值敏感染料發(fā)生顏色變化,待所有揮發(fā)性酸揮發(fā)完后,指示部分210的pH值呈弱酸性(表現(xiàn)為膠粘劑和其它成分的綜合pH值)。因此,在激活狀態(tài)下,安全保護層500不會對指示部分210造成負面影響。由于安全保護層500滿足食品安全要求,成膜后可避免人體與其它層級的非安全物質(zhì)接觸,因此指示裝置安全性大幅增強。
生產(chǎn)廠家將去除第二剝離層900后的指示裝置貼附于包裝外壁,指示裝置隨產(chǎn)品進入流通環(huán)節(jié)。消費者購買產(chǎn)品后,打開產(chǎn)品包裝時,將阻隔層300剝離,第一膠粘層700也被剝離,此時,指示裝置被激活。指示部分210中所含的揮發(fā)性酸持續(xù)揮發(fā),pH值逐步降低,指示部分210的pH值敏感染料顏色發(fā)生變化,由于經(jīng)過安全保護層500的保護,空氣流動對指示裝置變色速率的影響被基本消除,使指示裝置適合不同的使用環(huán)境。隨著時間的增長,指示部分210的pH值持續(xù)下降顏色發(fā)生漸變。由于指示部分的變色周期與產(chǎn)品打開包裝后的保質(zhì)期相同,使用者可通過比對指示部分210和參考部分220的顏色,確定產(chǎn)品是否新鮮。
應當理解,可以通過下述方式設置指示部分的變色周期,以滿足不同產(chǎn)品的指示要求。例如設置指示部分210的初始pH值(可調(diào)節(jié)揮發(fā)性酸的濃度)、設置指示部分210的墨層厚度、設置安全保護層500的厚度、或調(diào)節(jié)色變指示裝置10的存放溫度,一般溫度高,揮發(fā)速率高,溫度低,揮發(fā)速率低。
實施例4
本實施例提供一種揮發(fā)性堿敏感的色變指示裝置10。色變指示裝置10的結構可以參照圖1,在基底層100上方設有揮發(fā)性堿敏感的指示部分210和參考部分220,在指示部分210上方設有pH值保護層400(適用于揮發(fā)性敏感色變指示裝置的透明油墨)。應當理解,pH值保護層400的面積比指示部分210的面積稍大一些,確保所有的指示部分210被pH值保護層400所覆蓋。在pH值保護層400上方設有安全保護層500(面積與pH值保護層400相等),在參考部分220上方依次設置第一剝離層600和第一膠粘層700,最后在第一膠粘層700和安全保護層500上方設置阻隔層300,阻隔層300可以為PET膜,此時標簽處于休眠狀態(tài)。
應當理解,除指示部分210擁有pH值敏感染料外,指示部分210其余成分與pH值保護層400的油墨成分以及各成分比例完全相同,確保兩者擁有相同的初始pH值。因此,休眠狀態(tài)下,pH值保護層400不會對指示部分pH值敏感染料造成負面影響。指示裝置激活后,指示部分210和pH值保護層400中揮發(fā)性堿同時揮發(fā),兩者pH值同步降低,酸性增強,指示部分210中包含的pH值敏感染料發(fā)生顏色變化,而pH值保護層400中不含pH值敏感成分,仍然保持無色透明狀態(tài),因此,在激活狀態(tài)下,pH值保護層400不會對指示部分210造成負面影響。
由于pH值非中性的安全保護層500不與指示部分210直接接觸,且兩者中間間隔pH值呈堿性的第一pH值保護層,因此,呈弱酸性的安全保護層500不會通過分子運動對指示部分210造成負面影響。由于安全保護層500滿足食品安全要求,成膜后可避免人體與其它層級的非安全物質(zhì)接觸,因此指示裝置安全性大幅增強。
生產(chǎn)廠家將去除第二剝離層900后的指示裝置貼附于包裝外壁,指示裝置隨產(chǎn)品進入流通環(huán)節(jié)。消費者購買產(chǎn)品后,打開產(chǎn)品包裝時,將阻隔層300剝離(第一膠粘層700也被剝離),此時,指示裝置被激活。pH值保護層400與指示部分210中所含的揮發(fā)性堿同時揮發(fā),兩者pH值同步降低,指示部分210的pH值敏感染料顏色發(fā)生變化,由于經(jīng)過安全保護層500和pH值保護層400的保護,空氣流動對指示裝置變色速率的影響被基本消除,使指示裝置適合不同的使用環(huán)境,隨著時間的增長,指示部分210的pH值持續(xù)下降且顏色發(fā)生漸變。由于指示部分的變色周期與產(chǎn)品打開包裝后的保質(zhì)期相同,消費者可通過比對指示部分210和參考部分220的顏色,確定產(chǎn)品是否新鮮。
應當理解,可以通過下述方式設置指示部分的變色周期,以滿足不同產(chǎn)品的指示要求。例如設置指示部分210的初始pH值(可調(diào)節(jié)揮發(fā)性堿的濃度)、設置指示部分210的墨層厚度、設置pH值保護層400和安全保護層500的厚度或調(diào)節(jié)指示裝置存放的溫度,一般溫度高,揮發(fā)速率高,溫度低,揮發(fā)速率低。也可以選擇不同揮發(fā)速率的揮發(fā)性堿,一般來說,揮發(fā)速率高,變色周期短,揮發(fā)速率低,變色周期長。
實施例5
本實施例提供一種氧氣敏感的色變指示裝置10。色變指示裝置10的結構可以參照圖1。在基底層100上方設有氧氣敏感的指示部分210和參考部分220,在指示部分210上方設有pH值保護層400(適用于氧氣敏感色變指示裝置的透明油墨)。應當理解,pH值保護層400的面積比指示部分210的面積稍大一些,確保所有的指示部分210被pH值保護層400所覆蓋,在pH值保護層400上方設有安全保護層500(面積與第一pH值保護層相等)。在參考部分220上方依次設置第一剝離層600和第一膠粘層700,最后在第一膠粘層700和安全保護層500上方設置阻隔層300,阻隔層300可以為PET膜,經(jīng)紫外光照射后,活性染料處于還原態(tài),易被空氣氧化,由于阻隔層的保護,此時標簽處于休眠狀態(tài)。
應當理解,除指示部分210擁有活性染料(同時也是pH值敏感染料)外,指示部分210其余成分與pH值保護層400的油墨成分以及各成分比例完全相 同,確保兩者擁有相同的pH值。因此,休眠狀態(tài)下,第一pH值保護層不會對指示部分的活性染料造成負面影響。指示裝置激活后,指示部分210中還原態(tài)的活性染料成分與氧氣發(fā)生氧化反應,顏色發(fā)生變化,而pH值保護層400中不含活性染料成分,仍然保持無色透明狀態(tài),因此,在激活狀態(tài)下,pH值保護層400不會對指示部分210造成負面影響。
由于pH值非中性的安全保護層500不與指示部分210直接接觸,且兩者中間間隔pH值保護層400,因此,呈弱酸性的安全保護層500不會通過分子運動對指示部分210造成負面影響。由于安全保護層500滿足食品安全要求,成膜后可避免人體與其它層級的非安全物質(zhì)接觸,因此指示裝置安全性大幅增強。
生產(chǎn)廠家將去除第二剝離層900后的指示裝置貼附于包裝外壁,指示裝置隨產(chǎn)品進入流通環(huán)節(jié)。消費者購買產(chǎn)品后,打開產(chǎn)品包裝時,將阻隔層300剝離(第一膠粘層700也被剝離),此時,指示裝置被激活。指示部分210中處于還原態(tài)的活性染料與氧氣發(fā)生氧化反應,顏色發(fā)生變化,由于經(jīng)過安全保護層500和pH值保護層400的保護,空氣流動對指示裝置變色速率的影響被基本消除,使指示裝置適合不同的使用環(huán)境。隨著時間的增長,指示部分210的pH值持續(xù)下降顏色發(fā)生漸變。由于指示部分210的變色周期與產(chǎn)品打開包裝后的保質(zhì)期相同,消費者可通過比對指示部分210和參考部分220的顏色,確定產(chǎn)品是否新鮮。
應當理解,可以通過下述方式設置指示部分的變色周期,以滿足不同產(chǎn)品的指示要求。例如設置指示部分210的墨層厚度或設置pH值保護層400和安全保護層500的厚度。
以上所述實施方式的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施方式中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施方式僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以 做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。