一种计时温度指示标签装置的制作方法

本实用新型涉及温度监测及应用技术领域，特别涉及一种计时温度指示标签装置。

背景技术：

目前，食品生鲜等快消品、血液制品、疫苗等冷链产品在运输和储存过程中需要保持一定的温度范围，这些制品不仅在制备过程中需要低温环境，产品在出厂后要经过一系列的冷链运输环节才能达到消费者手中，每一个环节都是一个潜在的风险点，冷链环节中的任一环节温度超标都可能导致较为严重的后果。同时运输或是储存中若出现问题，责任方认定也较难。

现有技术中，如中国专利申请号为cn200420078916.0的专利提到使用简易温度计的毛细管作用原理，制成一种当环境温度超过设定温度的可变色的装置，该装置体积相对较大而冷链产品体积相对较小，同时该装置关键部件易碎不易使用。另外英国timestrip公司在中国申请的专利公开号为cn1533518a的专利中提出了一种变色标签装置，将装有溶剂的囊压破后溶液逐渐渗透至观测区，一经使用则会在短者几分钟，迟者数小时的时间内失效，其只能计量冷链运输时间，而不能计量冷链环境是否超过设定的危险温度，同时该产品存在结构复杂、成本高、体积较大的问题，限制了其推广应用。目前who官方在疫苗温度监控领域推荐使用的疫苗热标签vvm(vaccinevialmonitor)则存在低温生产、低温运输带来的成本问题及失效颜色对比不明显的问题。

因此，有必要提出一种体积小、结构简单、成本低廉、方便量产、颜色变化对比明显的计时温度指示标签。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的以上技术问题，提出一种体积小、结构简单、成本低廉、方便量产、颜色变化对比明显的计时温度指示标签装置。

本实用新型采用以下技术方案：

一种计时温度指示标签装置，所述计时温度指示标签装置包括依次设置的基材层、储液片、显色条和保护层，所述基材层和所述保护层共同夹持所述储液片和所述显色条，所述基材层的与所述保护层非接触的区域设置有容纳腔，所述储液片固定于所述容纳腔内，所述显色条具有初始端和延伸部，所述初始端与所述储液片位置相对应。

优选地，所述初始端与所述储液片位置相对应并紧密接触。

优选地，所述所述初始端与所述储液片位置上下相对应并具有间隔。

优选地，其特征在于，所述间隔为空气层或隔离层。

优选地，所述储液片固定于所述容纳腔底部，所述储液片的厚度小于所述容纳腔的深度。

优选地，所述保护层包括观测窗口区。

优选地，还包括贴附于所述基材层的所述容纳腔背面凸起一侧环绕所述凸起的垫圈，所述凸起深入所述垫圈的中心孔洞中，所述垫圈的厚度大于或等于所述凸起的高度，所述垫圈的内径大于所述凸起的直径。

优选地，所述垫圈为双面胶环。

本实用新型的计时温度指示标签装置，体积小、结构简单、成本低廉、方便量产、颜色变化对比明显。

附图说明

通过参照本实用新型的实施方案的图示说明可以更好地理解本实用新型，在附图中：

图1是本实用新型第一实施例的计时温度指示标签装置的平面结构示意图；

图2是沿图1中a-a’线的剖面结构示意图；

图3是本实用新型第二实施例的计时温度指示标签装置的剖面结构示意图；

图4是本实用新型第三实施例的计时温度指示标签装置的剖面结构示意图；

图5是本实用新型第四实施例的计时温度指示标签装置的平面结构示意图。

具体实施方式

在以下的描述中，为了达到解释说明的目的以对本实用新型有一个全面的认识，阐述了大量的具体细节，然而，很明显的，对本领域技术人员而言，无需这些具体细节也可以实现本实用新型。本实用新型所列举的说明性的示例实施方案仅为了说明，并不对本实用新型造成限制。因此，本实用新型的保护范围并不受具体实施方案所限，仅以所附的权利要求书的范围为准。

下面结合附图对本实用新型具体实施方式的计时温度指示标签装置做详细说明。

第一实施例：

图1是本实用新型第一实施例的计时温度指示标签装置的平面结构示意图，图2是沿图1中a-a’线的剖面结构示意图，结合图1和图2，本实施例的计时温度指示标签装置包括依次设置的基材层10、储液片20、显色条30和保护层40，基材层10和保护层40共同夹持储液片20和显色条30，基材层10的与保护层40非接触的区域设置有容纳腔11，储液片20固定于容纳腔11内，显色条30具有初始端31和延伸部32，初始端31与储液片20位置相对应。

本实施例中，如图2所示，初始端31与储液片20位置相对应并紧密接触。本实施例中，优选地，储液片20固定于容纳腔11的底部，但不限于此，储液片20的外边缘也可以与容纳腔11的内边缘相固定，或者储液片20同时固定于容纳腔11的底部的内边缘，储液片20的厚度小于等于容纳腔11的深度，以使得容纳腔11能有足够的空间容纳储液片20，储液片20可以采用胶水或其他固定方式固定于容纳腔11内。

储液片20内吸附有相变溶剂，当本实施例的计时温度指示标签装置处于设定的指示温度范围以下（不进行温度指示的稳定温度范围），相变溶剂为固体；当计时温度指示标签装置处于设定的指示温度范围以上，相变溶剂由固体变成液体，从而携带染料开始沿着显色条30的初始段31部分发生变色指示，并逐步沿着显色条的延伸段32向外扩散，可根据显色条30发生变色的扩散位置来进行精确计时。其中，染料可吸附在储液片20内，也可以吸附在显色条30内。本实用新型具体实施例中，计时温度指示标签装置中，可根据实际需要选用不同的变色染料和不同的相变溶剂，实现不同的颜色变化，因此得以精确指示温度。

本实施例中，基材层10选自铝、铜、金、银、pet、pvc、pe、pa、pc、pi、pmma、pbt、pu材料中的一种或多种，优选地，例如基材层10选自铝箔，成本低并且易于加工出容纳腔11，例如可以采用冲压的方式形成容纳腔11。储液片20用于储存相变溶剂和染料，本实施例中，储液片20选自分子筛、膨润土、层析硅胶、海绵、玉米芯、活性炭、木棉纤维材料中的一种或多种。储液片20中的相变溶剂选自酯类、醇类、酮类、烃类、酸类溶剂中的一种或多种。本实施例中，例如，酯类选自肉桂酸乙酯、乙酸环己酯、苯甲酸苄酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、肉桂酸甲酯、亚磷酸三苯酯、己二酸二甲酯、碳酸二甲酯、癸二酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、棕榈酸异丙酯中的一种或多种；醇类选自1,4-丁二醇、丙三醇、正十二醇、正十四醇、正十六醇、正十八醇、正辛醇中的一种或多种；酮类选自2-癸酮、苯乙酮、2-十一酮、丁二酮、龙涎酮、香豆素中的一种或多种；烃类选自二苯甲烷、苯基环己烷、对二甲苯、十四烷、十五烷、十六烷中的一种或多种；酸类选自邻苯二甲酸、酒石酸、水杨酸、硼酸、一水合柠檬酸、没食子酸、正辛酸、正庚酸、壬酸中的一种或多种。

本实施例中，染料可选自溴百里酚蓝、溴甲酚绿、甲基黄、甲基橙、酚酞、绿色-5、红色素-16、黑色素-1、黑色素-2、结晶紫内酯、龙胆紫、热敏大红tf-r2、热敏玫红tf-r1、热敏绿tf-g、蓝色素cb8、苄酰基无色亚甲基兰中的一种或多种。

本实施例中，显色条30选自特斯林（teslin）、锂电隔膜材料、多孔合成纸材料、纤维素-碱材料、层析硅胶材料中的一种或多种。优选地，显色条30内还包括三氯化铁、氯化锌、氯化镁、硫酸镁、邻苯二甲酸、酒石酸、水杨酸、硼酸、草酸、合柠檬酸、没食子酸的中一种或多种显色物质，显色条30内设置这些显色物质后，显色更明显。例如，显色条30选用多孔合成纸材料，然后将显色条30浸泡在三氯化铁水溶液中一段时间再烘干使用。另外，本实施例中，可以根据实际需要，对相变溶剂、染料、显色物质进行搭配调整，使计时温度指示标签使用中显示不同的颜色，应用于不同的场景。另外，相变溶剂和染料的扩散速率除了与本身材料选取有关以外，还与选择的显色条30的材料有关，本实施例中，可根据不同需求进行不同相变溶剂和染料的材料进行选择，同时也可对显色条30内包含的材料进行选择。根据不同的温度指示环境要求，可以选用具有不同相变温度的相变溶剂，从而实现具有针对不同温度要求的多种类别的计时温度指示标签装置的生产。另外，也可以根据需求，对显色条30边缘设置刻度，根据显色的进程依据刻度进行时间设定，以实现不同使用场景下的计时温度指示标签装置的计时功能，不再赘述。

本实施例中，保护层40位于计时温度指示标签装置的最外层，保护层40与基材层10共同夹持显色条30，保护层同时起到外层保护功能和观测区功能，本实施例中，优选地，保护层40包括有观测窗口区41供使用者进行观察显色条的是否显色以及显色进度，如图2所示，优选地，观测窗口区41包括中心观测窗口区和显色观测窗口区，中心观测窗口区可及时地对计时温度指示标签装置的启动进行及时显示，显色观测窗口区可以根据显色条30的显色的位置进行计时。

如图2所示，本实施例中，计时温度指示标签装置还包括贴附于基材层10的容纳腔11背面凸起一侧环绕该凸起的垫圈50，容纳腔11背面的凸起深入垫圈50的中心孔洞中，优选地，垫圈50的厚度大于容纳腔11背部凸起的高度，但不限于此，垫圈50的厚度也可以等于容纳腔11背部凸起的高度，使得垫圈50的底部与容纳腔11背部凸起相平齐，使得整个计时温度指示标签装置的底面为平整的平面。优选地，垫圈50的内径大于容纳腔11的直径，使得垫圈50的内部空腔能完全容纳容纳腔11背部凸起。垫圈50起到垫高容纳腔11背面凸起以外区域的作用，使得计时温度指示标签装置的整体平整，优选地，垫圈50选用具有一定弹性的材料形成，当计时温度指示标签装置被按压时，其能够发生形变使得容纳腔11背面的凸起被按压发生形变而使得储液片20与显色条30相接触。本实施例中，优选地，垫圈50为双面胶环，其上下分别具有胶水层，双面胶环的上面与基材层紧密胶合，双面胶环的下面胶水层下方还具有离型层，去除离型层后用于计时温度指示标签装置整体粘附于进行温度监测和计时的物体上，但本实用新型不限于此，也可以不设置垫圈50，不影响计时温度指示标签装置的使用；垫圈50也可以采用其他结构的整层或图案化设置的层来替代，不再赘述。

本实施例中，计时温度指示标签装置整体为圆形，例如基材层10选为圆形铝箔片，在基材层10的中心冲压出容纳腔11，双面胶环50贴于基材层10容纳腔11背面凸起的一侧，相变溶剂例如选为月桂酸甲酯，向月桂酸甲酯中加入0.6%的红色素-16，使其熔点变为2℃，将相变溶剂滴加到储液片20内，本实施例中显色条30例如选为层析硅胶材料，将显色条30和保护层40用有机玻璃胶水贴合，将保护层40和基材层10用热贴合的方式贴合，即可形成计时温度指示标签装置，计时温度指示标签装置使用时，先将双面胶环50外侧的离型层撕下，将计时温度指示标签装置贴于被监控物体上，当被监控物体所处温度超过预设温度后，显色条层变为红色，从保护层40的观测窗口区被观察到。

第二实施例：

图3是本实用新型第二实施例的计时温度指示标签装置的剖面结构示意图，本实施例与第一实施例相同之处不再赘述，其不同之处在于，如图3所示，本实施例的计时温度指示标签装置中，显色条30的初始端与储液片20位置上下相对应并具有间隔60，本实施例中，如图3所示，间隔60为空气层，计时温度指示标签装置未启动时，显色条30与储液片20之间具有空气层而非接触，可正常运输或储存，不会发生温度变色指示和计时。当计时温度指示标签装置被按压启动时，容纳腔11背面对应的凸起被按压发生形变，使得储液片20接触到与其位置上下对应且原本有间隔的显色条30，从而使得计时温度指示标签装置被启动。当计时温度指示标签装置处于设定的指示温度范围以上，相变溶剂可由固体变成液体，从而携带染料开始沿着显色条30的初始段31部分发生变色指示，并逐步沿着显色条的延伸段32向外扩散，可根据显色条30发生变色的扩散位置来进行精确计时。本实用新型具体实施例中，计时温度指示标签装置中，可根据实际需要选用不同的变色染料和不同的相变溶剂，实现不同的颜色变化，因此得以精确指示温度。

第三实施例：

图4是本实用新型第三实施例的计时温度指示标签装置的剖面结构示意图，本实施例与第二实施例相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例的计时温度指示标签装置中，如图4所示，间隔60为隔离层，其材料可选用液体可穿过的多孔材料，如滤纸材料、无纺布材料、凝胶材料、多孔层析硅胶材料等。计时温度指示标签装置处于设定的指示温度范围以下的温度时，显色条30与储液片20之间具有隔离层而非直接接触，不会发生温度变色指示和计时。当计时温度指示标签装置处于设定的指示温度范围以上的温度时，相变溶剂可由固体变成液体，从而携带染料穿过隔离层开始沿着显色条30的初始段31部分发生变色指示，并逐步沿着显色条的延伸段32向外扩散，可根据显色条30发生变色的扩散位置来进行精确计时。本实用新型具体实施例中，不限于此，隔离层也可选用具有一定温度下发生相变的相变材料，优选地，隔离层所选的相变材料层的相变温度不大于所选的相变溶剂的相变温度，这样当计时温度指示标签装置处于指示温度的温度范围后，该隔离层可以及时地由固体变为液体，从而使得相变溶剂携带染料穿过隔离层开始沿着显色条30的初始段31部分发生变色指示，并逐步沿着显色条的延伸段32向外扩散从而进行温度指示。隔离层还可采用可被相变溶剂溶解的材料，如pvb材料、eva材料或聚己内酯材料。当计时温度指示标签装置处于设定的指示温度范围以上的温度时，该隔离层被相变溶剂溶解，从而使得相变溶剂携带染料穿过隔离层开始沿着显色条30的初始段31部分发生变色指示，并逐步沿着显色条的延伸段32向外扩散从而进行温度指示。

第四实施例：

本实施例与第一至三实施例相同之处不再赘述，其不同之处在于，本实施例中，计时温度指示标签装置整体为长条形，如图5所示，图5是本实用新型第四实施例的计时温度指示标签装置的平面结构示意图，本实施例中，显色条30的延伸部32弧形延伸后还具有长条形的延伸部分，显色条30的长度更长，更适用于对于需要较长时间的温度指示标签的计时，不再赘述。

本实用新型的计时温度指示标签装置，体积小、结构简单、成本低廉、方便量产、颜色变化对比明显。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。