一种温度指示标签的制作方法

本发明涉及一种温度指示标签，特别涉及一种服装用柔性可拆卸的温度指示标签。

背景技术：

随着科技的进步及人们生活水平的提高，人们对健康的关注度也越来越高，柔性可穿戴智能配件的种类也日益增加，随时感知体表温度与周边环境温度对人们的健康也有重要的意义。虽然现在人们通过互联网可以快速地得知某地的温度走势，但还是有一定的局限性，比如某一局限空间的温度，或无网络区域也会受到局限，传统温度计携带亦不方便。

感温变色材料是一种随温度的上升、下降而反复改变颜色的微胶囊材料，基本变色区间可从-15℃到70℃。微胶囊包裹着隐形材料、色形成剂及控温剂，由不同的控温因子材料选择，可制作成不同温度区间的变色材料。因此，采用感温变色材料随温度变化的特点制成一种感温指示装置，可清楚的指示温度。

现有的专利中，已有采用感温变色材料来制作温度指示标签的例子。例如申请号为201720750837.7的专利中，温度指示标签的每个变色格显示一个温度，10个变色格显示34～44℃这么很窄的温度区间，仅能用于测量体温，应用场合受限。且10个变色格形状大小完全一致，同方向排列，导致观测温度不直观。

申请号为201520730307.7的专利中，温度范围从18℃～38℃，可以用于测量外界温度。但是相邻两个温差为2℃，测量误差较大。且同样是直线排列，观测温度不便。

如何使用较少的温变格子，准确显示更多更宽的温度范围，是亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明所要解决的主要技术问题：现有温度指示标签指示精度不高，观测温度不便；现有温度指示标签柔软度以及耐洗强度不够。

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面，提供了一种能精确指示温度的温度指示标签，至少包括：具有第一温变显色温度区间的第一温变显色材料，和，具有第二温变显色温度区间的第二温变显色材料；

第一温变显色材料被配置为：在第一温变显色温度区间外，显示第一本色；在第一温变显色温度区间内，显示第一变化色；第一变化色与第一本色的颜色不同；

第二温变显色材料被配置为：在第二温变显色温度区间外，显示第二本色；在第二温变显色温度区间内，显示第二变化色；第二变化色与第二本色的颜色不同；

第一温变显色温度区间的最大值与最小值之差为第一宽度，第二温变显色温度区间的最大值与最小值之差为第二宽度；第一温变显色温度区间与第二温变显色温度区间有温度区间交集，温度区间交集的最大值与最小值之差为第三宽度；第三宽度小于或者等于第一宽度与第二宽度中较小者的一半。

在一个较佳实施例中，第一宽度与第二宽度相等，第三宽度等于第一宽度的一半，第一本色与第二本色的颜色相同。

本发明的第二方面，提供了一种柔性的温度指示标签，包括：

第一防护层，由透明或半透明的柔性材料制成，位于温度指示标签的上表层；

第二防护层，由柔性材料制成；第二防护层的边缘与第一防护层的边缘连接在一起形成一个容纳空间；

基板层，由柔性材料制成；基板层被固定在容纳空间内，基板层设有若干个用于容纳温变层的凹陷部。

在一个较佳实施例中，第一防护层与第二防护层连接的部分由同一种材料制成，第一防护层与第二防护层通过热压连接。

在一个较佳实施例中，第一防护层与第二防护层的材料选自聚氯乙烯(pvc)、聚氨基甲酸酯(pu)、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)或聚对苯二甲酸乙二酯(pet)之中的一种，基板层的材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(pet)。

在一个较佳实施例中，凹陷部为贯穿基板层上下表面的通孔，基板层的下表面与第二防护层的内表面贴合；在通孔内设置黑色或深色的遮盖层，温变层位于遮盖层的上层。

在一个较佳实施例中，第二防护层为黑色或深色。

在一个较佳实施例中，基板层为黑色或深色，凹陷部为凹坑。

在一个较佳实施例中，在温变层的下层设置荧光层。

在一个较佳实施例中，温度指示标签整体为圆角矩形，凹陷部设置成大小不同的圆形，凹陷部按从小到大次序以顺时针排列。

本发明的有益效果是：

(1)不需要供给能量的温度指示标签，用来指示环境温度。

(2)精度较高、柔性的、可拆卸的、可夜间指示的温度指示标签。

附图说明

图1为本发明一个较佳实施例中的温度指示标签的主视图；

图2为本发明一个较佳实施例中的温度指示标签各组成层的分解示意图；

图3为本发明一个较佳实施例中的温度指示标签的填充层的分解示意图。

以上各图中的附图标记释义：

100温度指示标签

110防护层

120基板层

130填充层

131温变层

132荧光层

133遮盖层

140防护层

150服装面料层

具体实施方式

除非另作定义，本专利的权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本专利所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本专利的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“横”、“纵”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

本专利公开了一种不需要能耗的温度指示标签，将其与日常穿着的服装组合在一起。该标签使用区间显色型温变油墨，油墨在外界温度到达某一温度区间内，油墨内部的化学构造发生可逆变化，从而使标识出现出不一样色彩。区间显色型油墨按一定温度梯度分布，使得某一区间显色时上一区间消色，达到精准的显示温度的效果。结合荧光粉，可在夜间也能看到指示标签。同时考虑到现在智能模块越来越普及，故将标签设计为可拆卸模式，水洗时可拆卸，并且方便更换其他模块。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

请查阅图1和图2，图1展示了温度指示标签100的主视图，图2展示了温度指示标签100各层的分解图。如图2所示，温度指示标签100主要由防护层110、基板层120、填充层130、防护层140组成。防护层110位于温度指示标签100的上表面，由透明或半透明的柔性材料制成，优选的柔性材料是：聚氯乙烯(pvc)、聚氨基甲酸酯(pu)、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)或聚对苯二甲酸乙二酯(pet)。防护层110既作为保护填充层130的防护结构，也是观察温变材料变色情况的窗口。防护层110的厚度范围是0.1～1mm，若太薄，则起不到较好的防护作用；若太厚，柔性变差，且不便观察其下的变色情况。

防护层140采用与防护层110同种柔性材料，但不要求透明或半透明。防护层140可以比防护层110稍厚，例如0.2～1.5mm。优选地，防护层110和防护层140都为圆角矩形，他们的边缘接触并通过热压加工方式连接在一起，形成一个扁平的密封容纳空间，用于收纳基板层120与填充层130。防护层110与防护层140要求使用同一种材料，这样便于热压连接。如果是不同种材料，热压使其牢固结合的难度较大。使用热压而不是粘接剂，是因为粘接剂固结后变硬，影响温度指示标签100边缘的柔软度，对人体的舒适度下降。优选地，防护层140带有一个比基板层120稍大的凹坑，用于放置基板层120时，将其准确定位。

基板层120同样由柔性材料制成，厚度0.2～1mm。优选的材料是聚对苯二甲酸乙二酯(pet)，这种材料具有一定强度，根据温度指示标签测量范围的不同，设计有多个空格，可以更好地支撑填充层130。图2中，基板层120位于防护层110和防护层140之间，在加工完成的温度指示标签100中，基板层120恰好被防护层110与防护层140形成的“外壳”完全收容。基板层120设有若干个用于容纳填充层130的圆形凹陷部，如基板层120中的7个圆圈所示。当然，凹陷部被设成其他形状也是完全可以的。

填充层130是整个温度指示标签100的核心层，从下到上依次为遮盖层133、荧光层132、温变层131，其中，温变层131由区间显色温变油墨制成。通过选择不同的区间温度显色材料以及调整比例，控制各显色温度区间范围在4℃以内，相邻的两个温度区间有0.5～2.5℃的交集，标示温度为各显色温度区间范围的中点。此设计是为了增加显示的精确性，读数时可参考显色区的相邻两个区以达到提升准确性的目的。温变层131在温变区间外的颜色与遮盖层133相近，优选同为黑色或深色，温变层131在温变区间内的颜色较温度区间外浅。区间显色温变油墨主要是由一类电子转移型有机化合物制备的微胶囊。

基于基板层120和防护层140的颜色形状变化，温度指示标签100的结构可以有多种变化，以下举三个实施例。

实施例1

凹陷部为贯穿基板层120上下表面的通孔，基板层120的下表面与保护层140的上表面(也即内表面)贴合。在通孔内设置黑色或深色的遮盖层133，遮盖层133用于遮盖防护层140底下的颜色，例如，服装的颜色。在遮盖层133上是荧光层132，荧光层132可在黑暗环境中产生荧光效果。在荧光层132上是温变层131。基板层120可以是黑色或深色，温变层未变色时也是黑色，温变圆点与基板层120颜色一致。基板层120也可以是无色透明，这样每个温变圆点都显而易见。

防护层140上还可以附加连接层a，相应地，服装面料层150上附加连接层b，连接层a与连接层b配合，可将温度指示标签100连接至服装上。连接层主要是将温度指示标签100与目标相连接并实现可拆卸的作用，材料选择磁性物质或者子母扣，互为异性的磁性连接物质或子母扣分别分布在连接层a与连接层b上。

本实施例中的温度指示标签的主要加工步骤如下：

(1)在基板层上加工出圆形通孔，通孔按从小到大次序以顺时针排列。

(2)将基板层贴合到防护层140之上。

(3)在通孔内涂上黑色油墨，油墨附着在防护层140之上，油墨固结后作为遮盖层133。

(4)在遮盖层133上涂刷荧光油墨，固结后作为荧光层132。

(5)在荧光层132上涂刷温变显色油墨，每个通孔内的温变显色油墨的温变显色温度区间不同，进而可满足温度指示标签100根据不同温度变色显示的需要。各通孔内的油墨可根据温度指示标签100所需显示的温度变化的精度进行调整。

(6)在基板层120上覆盖防护层110，防护层110和防护层140的尺寸比基板层120的外缘稍大，通过热压工艺，在一定温度与压力下，防护层110和防护层140被压合在一起，密封形成一个外壳。

(7)分别在防护层140底部与服装面料层上添加连接层a与连接层b。

实施例2

在本实施例中，防护层140采用黑色或深色材料，或者在防护层140内表面涂刷一层黑色或深色油墨，防护层140在发挥防护作用的同时也起到遮盖作用，这样可以省去图3中的遮盖层133，简化了加工工艺，即省略了实施例1中的步骤(3)。其余步骤与实施例1基本相同，不再赘述。

实施例3

在本实施例中，基板层120的凹陷部不是如实施里1中那样的通孔，而是不贯穿基板层120的凹坑，这样也可以省却遮盖层133，使加工工艺进一步简化，步骤如下：

(1)在基板层上热压加工出若干个凹坑。

(2)在凹坑内涂刷荧光油墨，固结后形成荧光层132。

(3)在荧光层132之上刷涂温变油墨，形成温变层131。

(4)在基板层120上下分别覆盖防护层110与防护层140，热压连接。

(5)分别在防护层140底部与服装面料层上添加连接层a与连接层b。

本发明的另一重要发明点是温变材料的设置方式，这是实现温度精确指示的关键技术。

温变层131(区间显色油墨)在温变区间外的颜色与遮盖层133相近，同为黑色或深色，各显色温度区间范围在4℃，相邻的两个温度区间有2℃的交集，温变层在温变区间中点的颜色为绿色，中点温度也为标示温度，标示温度标记在防护层110上。对于某一个温度显示区，当环境温度由较低温过渡到温变区间内时，颜色由黑色过渡到绿色，当环境温度继续升高超过温变区间，颜色由绿色过渡到黑色。在夜间，由于荧光层132在遮盖层133与温变层131中间，当温变层在温变区间以内时由黑色变为浅色-绿色，荧光效果可以显示，荧光的作用可以清楚的看到温变层的变化。

以22-26℃(标示温度为24℃)区间(如图1中最上方的数字24)为例，其前后相邻的两个温度区间分别为20-24℃(标示温度为22℃)，24-28℃(标示温度为26℃)。当环境温度为24℃时，22-26℃(标示温度为24℃)显示为绿色，20-24℃(标示温度为22℃)与24-28℃(标示温度为26℃)都基本显示为黑色。当环境温度为26℃时，22-26℃(标示温度为24℃)与26-30℃(标示温度为28℃)都基本显示为黑色。当环境温度为25℃时，22-26℃(标示温度为24℃)区间显示为绿色向黑色过渡色，24-28℃(标示温度为26℃)区间显示为黑色向绿色过渡色，这样可基本读取温度为25℃附近。通过这种方式，每个温度区间的范围是4℃，但却可以精确区分24℃、25℃、26℃的温度显示，这十分巧妙。如果采用更精准的温变油墨，使每个温度区间的范围是2℃，那甚至可以精确区分0.5℃。

与现有技术中的温度指示标签相比，本专利中的温度指示标签具有如下特别之处：

(1)通过区间显色改善了显示精度，且无需供能；

(2)通过改善封装材料和封装方式提升产品的柔软度以及耐洗强度；

(3)将产品设计成可拆卸的方式，便于更换其他的logo或模块，增加实用性和趣味性。

本专利中的温度指示标签主要用于服装，用来初步提示体表温度或环境温度，特别是该指示标签无需通电，且为柔性，可拆卸，可夜间显示。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。