碱敏感色变指示装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种碱敏感色变指示装置。一种碱敏感色变指示装置，包括：指示层，指示层包括吸附体及吸附在所述吸附体内的指示组合物；基底层，用于承载所述指示层，所述指示层层叠于所述基底层的表面；基材层，覆盖所述指示层表面，所述基材层为透明材料，所述基材层与所述基底层的边缘密封连接形成可以阻隔气体的收容体，所述指示层收容于所述收容体的封闭空间；启动装置，与所述基材层的边缘连接，所述启动装置可带动所述基材层向远离所述基底层的方向运动，使所述基材层与所述基底层的边缘打开形成供气体进入所述封闭空间的缝隙。上述碱敏感色变指示装置方便调整变色周期。
【专利说明】
碱敏感色变指示装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种碱敏感色变指示装置。
【背景技术】
[0002]一般的产品均有使用期限或者保质期，尤其是食品、饮料及药品等易变质的产品在储存时容易发生腐败变质，为了减少包装中氧气，避免在氧气环境下变质，通常采用真空包装或气调包装，并在外包装上打印出厂日期和保质期以供人们对是否过期进行判断。然而，如果产品包装被打开或者开始使用，如何有效记录打开或使用时间显得尤为重要。
[0003]现有的碱敏感色变指示装置包括基底层、形成于所述基底层表面的指示层及保护层，指示层包括指示部及参考部，指示部通过印刷制备，保护层覆盖于指示部表面以对指示部进行保护，随着产品使用时间的增加，指示部中的挥发性碱会随着时间的延长逐步挥发，从而pH指示剂显示的颜色会产生变化，根据指示部的颜色与参考部对比可以判断产品的使用时间或打开时间。保护层覆盖在指示层的表面，对指示层起到保护作用，需要具备良好的透气性，以使得挥发性碱通过保护层挥发，同时为了避免保护层对与指示部变色的影响，通常选用PH值呈中性的材料作为保护层的材料。
[0004]然而，保护层覆盖在指示层的表面，对指示层起到保护作用，需要具备良好的透气性，以使得挥发性碱通过保护层进入指示层进行反应，同时为了避免保护层对与指示部变色造成负面影响，通常选用PH值呈中性的材料作为保护层的材料。然而保护层的透气速度会对时间指示装置的变色周期产生影响，调整保护层的透气速度较为困难。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要提供一种方便调整变色周期的碱敏感色变指示装置。
[0006]—种碱敏感色变指示装置，包括:
[0007]指示层，指示层包括吸附体及吸附在所述吸附体内的指示组合物，所述指示组合物以质量份数计，包括0.01份?20份的pH值指示剂及0.1份?50份的挥发性碱，所述pH值指示剂选自间甲酚紫、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子、中性红、酚红、罗丹明、磺基罗丹明101及百里酚蓝，所述挥发性碱选自氨水、氢氧化铵、丙胺、正丁胺、正己胺和正辛胺中的至少一种；
[0008]基底层，用于承载所述指示层，所述指示层层叠于所述基底层的表面；
[0009 ]基材层，覆盖所述指示层表面，所述基材层为透明材料，所述基材层与所述基底层的边缘密封连接形成可以阻隔气体的收容体，所述指示层收容于所述收容体的封闭空间；
[0010]启动装置，与所述基材层的边缘连接，所述启动装置可带动所述基材层向远离所述基底层的方向运动，使所述基材层与所述基底层的边缘打开形成供所述挥发性碱自所述封闭空间挥发出去的缝隙。
[0011]在其中一个实施例中，所述指示组合物还包括10份?100份的溶剂，所述溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及水中的至少一种。
[0012]在其中一个实施例中，所述基材层的边缘区域与所述基底层的边缘区域粘合在一起形成粘合部。
[0013]在其中一个实施例中，所述碱敏感色变指示装置还包括用于降低粘合部部分区域粘结力的介质层，所述介质层设于所述粘合部，所述介质层覆盖所述基材层的边缘区域或所述基底层的边缘区域的部分表面积，且自所述粘合部远离所述指示层的边缘向所述粘合部靠近所述指示层的边缘延伸，所述启动装置与所述基材层对应于介质层的位置的边缘连接。
[OOM]在其中一个实施例中，所述介质层的材料选自选自普通油墨、UV光油、有机娃油及电化铝中的至少一种。
[0015]在其中一个实施例中，所述启动装置为方便握持的抓手，所述启动装置与所述基材层一体成型，自所述基材层设有所述介质层的区域的边缘向外延伸。
[0016]在其中一个实施例中，所述启动装置与所述基材层的连接处形成有压痕。
[0017]在其中一个实施例中，还包括形成于所述基材层表面的比对层，所述比对层包括观察窗及比对部，所述观察窗对应于所述指示层，所述比对部提供参考颜色或其他信息。
[0018]在其中一个实施例中，还包括层叠于所述比对层的表面用于保护所述比对层的保护层。
[0019]在其中一个实施例中，所述指示组合物还包括0.05份?30份的酸，所述酸HCl、H2SO4及HNO3中的至少一种。
[0020]上述碱敏感色变指示装置，通过调整缝隙的大小可以方便的调整变色周期；指示层通过在吸附体内吸附指示组合物即可，无需加入粘合剂等，指示效果较为准确;使用时，轻轻拉扯启动装置，给基材层一个向上的作用力，由于介质层的存在降低了介质层所在部位的粘合部的粘结力，在设置介质层的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，从而使得挥发性碱通过缝隙自收容体的内部挥发，碱敏感色变指示装置被激活，挥发性碱自收容体的内部挥发，指示层中的酸碱度发生改变，PH值指示剂随着pH值的改变发生颜色渐变，当指示层的变色周期与产品打开包装后的保质期一致时，人们可通过比对参考颜色及观察窗显示的颜色直观的得出如下结论:当观察窗显示的颜色接近起始颜色时，表明产品很新鲜，可放心使用，当观察窗显示的颜色与中间颜色接近时，表明产品已放置一段时间，未变质，应尽快使用，当观察窗显示的颜色与终点颜色接近时，表明产品已变质，不应继续使用。碱敏感色变指示装置的指示层通过吸附制备，工艺相对简单。
【附图说明】
[0021 ]图1为一实施方式的碱敏感色变指示装置的结构示意图；
[0022]图2为图1中的碱敏感色变指示装置的比对层及启动装置的部分结构示意图；
[0023]图3为另一实施方式的碱敏感色变指示装置的结构示意图；
[0024]图4为图3中的碱敏感色变指示装置的比对层及启动装置的部分结构示意图；
[0025]图5为另一实施方式的碱敏感色变指示装置的结构示意图；
[0026]图6为另一实施方式的碱敏感色变指示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面主要结合具体实施例及附图对碱敏感色变指示装置作进一步详细的说明。
[0028]请参阅图1，一实施方式的碱敏感色变指示装置100包括基底层110、基材层120、指示层130、介质层150、比对层160、保护层170、胶粘层180、剥离层185及启动装置190。
[0029]基底层110用于承载指示层130。基底层110具有良好的气密性，可以阻止气体透过基底层110。基底层110的材料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或表面复合有上述材料的复合材料。复合材料可以为普通PET/铝箔/热封PET的复合材料(“/”代表层叠，下同)、普通PP/铝箔/热封CPP复合材料、LDPE/铝箔/PP复合材料、HDPE/铝箔/PET复合材料。其中CPP代表未拉伸聚丙烯。在其中一个实施例中，通过印刷或复合不透明材料等方法，将基底层110设置为非透明材料。当然，需要说明的是，基底层110的材料不限于上述材料，其他具有良好的热熔粘合性能及气密性的材料都可以作为基底层110的材料。
[0030]基材层120用于与基底层110配合形成用于收容指示层130的收容体140。基材层120具有良好的透明度，从而可以通过基材层120观察收容在收容体140内的指示层130的颜色。基材层120起印刷比对层160承载作用、空气阻隔作用及与基底层110热熔粘合的作用，具有良好的透明度，基材层120的材料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或表面复合有上述材料的复合透明材料。复合透明材料可以为普通PET/热封PET的复合材料、普通PP/热封CPP复合材料、LDPE/PP复合材料、HDPE/PET复合材料。当然，需要说明的是，基材层120的材料不限于上述材料，其他具有良好的透明性、热粘性能及气密性的材料都可以作为基材层120的材料。
[0031]基底层110及基材层120层叠在一起，指示层130位于基底层110及基材层120之间，且覆盖基底层110的中部。基底层110的边缘区域及基材层120的边缘区域密封在一起形成粘合部125，从而形成一个具有良好气密性、可以阻止气体通过的封闭的收容空间。在图示的实施方式中，粘合部125为环形，具有一定的宽度。在其中一个实施例中，基材层120与基底层110的接触面材料相同，从而热熔粘合时，相同的高分子材料在高温下可通过分子间的融合实现无胶粘合。当然，在其他的实施例中，基底层110的边缘区域及基材层120的边缘区域可以通过胶水粘合在一起形成粘合部125。
[0032]介质层150位于基底层110及基材层120之间，且介质层150设于粘合部125，且覆盖基底层110边缘的部分区域，用于降低粘合部125部分区域的粘结力。在图示的实施方式中，介质层150覆盖基材层120的边缘区域或基底层110的边缘区域的部分表面积。介质层150为片状，介质层150在粘合部125的宽度方向的尺寸与介质层150所在的部位的粘合部125的宽度相同，介质层150自粘合部125靠近指示层130的一侧延伸至粘合部125远离指示层130的一侧。介质层150的材料选自普通油墨、UV光油、有机娃油及电化招中的至少一种。在粘合部125设置介质层140，从而可以在设置介质层150的部位降低粘结力，方便将这个位置的基底层110与基材层120分离形成供外部气体进入的缝隙。缝隙的宽度为Imm?50mm。
[0033]指示层130收容于收容体140的收容空间内。指示层130包括吸附体及吸附在吸附体的指示组合物。吸附体作为承载指示组合物的承载物，具有微孔性质以吸附指示组合物。在其中一个实施例中，吸附体本身的PH值呈中性，从而可以避免对指示组合物造成影响。吸附体的材料为聚四氟乙烯微孔膜、玻璃纤维微孔膜、聚丙烯微孔膜、纯纸浆纤维、尼龙纤维或布，当然，需要说明的是，任何PH值呈中性，且可通过毛细作用吸收液体的材料都可以作为吸附体的材料。吸附体的厚度为I Mi?2 O O Ομπι，吸附体微孔的平均孔径为I nm?5 O O O nm。
[0034]具体在图示的实施方式中，指示组合物为碱敏感指示组合物。指示液体包括pH值指示剂及溶剂。指示组合物包括PH值指示剂及挥发性碱。指示组合物通过将指示液体吸附在吸附体中，溶剂干燥后喷涂挥发性碱得到。指示液体以质量份数计，包括0.01份?20份的PH值指示剂及10份?100份的溶剂。吸附在吸附体中的指示液体溶剂蒸发干燥后喷涂0.1份?50份的挥发性碱得到指示物组合，指示组合物包括0.01份?20份的pH值指示剂及0.1份?50份的挥发性碱。当然，在其他实施例中，指示组合物包括0.01份?20份的pH值指示剂、10份?100份的溶剂及0.1份?50份的挥发性碱，直接将指示组合物吸附在吸附体即可。
[0035]在其中一个实施例中，指示组合物还包括0.05份?30份的酸。酸选自HCl、H2S04及HNO3中的至少一种。制备时，酸以盐酸、浓硫酸或浓硝酸的形式加入，前面所说的份数指的是盐酸、浓硫酸或浓硝酸中有效成分(HCl、H2SO4或HNO3)的份数，不包括其中含有的水。
[0036]pH值指示剂对pH值变化敏感，随着pH值变化发生颜色变化。pH值指示剂选自间甲酚紫(MCP)、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝(BTB)、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子(CTA)、中性红(NR)、酚红(PR)、罗丹明(R6G)、磺基罗丹明101及百里酚蓝中的至少一种。可以理解，其它对pH值敏感的材料都可作为本发明的pH值指示剂。
[0037]挥发性碱具有挥发性，用于改变指示组合物的pH值。挥发性碱选自氨水、氢氧化铵、丙胺、正丁胺、正己胺和正辛胺中的至少一种。应当理解，其它具有挥发性的碱性物质也可作为挥发性碱。
[0038]溶剂用于溶解pH值指示剂。溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及水中的至少一种。可以理解，其它可溶解pH值指示剂、且pH值呈中性的液体材料都可作为溶剂。
[0039]酸用于扩大指示组份的pH值变化范围，指示液体中加入酸后，其初始pH值呈酸性，吸附指示液体干燥后喷涂过量的挥发性碱，挥发性碱与强酸反应生成强酸弱碱盐，由于挥发性碱与酸相比过量，其PH值呈碱性，随着挥发性碱的挥发，指示组份pH值逐渐降低，当挥发性碱完全挥发后，指示组份因强酸弱碱盐水解呈酸性，即加入酸后，指示组份的PH值变化范围可从碱性变为酸性(未加入酸的指示组份PH值变化范围为从碱性变为中性)，使指示组份的颜色变化更明显。当然，不加入酸，使用酸性的吸附体也可以起到相同的作用。
[0040]在其中一个实施例中，指示组合物为酸敏感指示组合物，碱敏感色变指示装置为酸敏感色变指示装置。指示液体包括pH值指示剂及溶剂。指示组合物包括pH值指示剂及挥发性酸。指示组合物通过将指示液体吸附在吸附体中，溶剂干燥后喷涂挥发性酸得到。指示液体以质量份数计，包括0.01份?20份的pH值指示剂、10份?100份的溶剂。吸附在吸附体中的指示液体溶剂蒸发干燥后喷涂0.1份?50份的挥发性酸得到指示物组合，指示组合物包括0.01份?20份的pH值指示剂及0.1份?50份的挥发性酸。当然，在其他实施例中，指示组合物包括0.0I份?20份的pH值指示剂、10份?100份的溶剂及0.1份?50份的挥发性酸，直接将指示组合物吸附在吸附体即可。
[0041 ]在其中一个实施例中，指示组合物还包括0.05份?30份的碱。碱选自氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钾及氢氧化锂中的至少一种。制备时，将碱用少量水溶解与其他组分混合或直接将碱溶解在溶剂中。
[0042]pH值指示剂对pH值变化敏感，随着pH值变化发生颜色变化。pH值指示剂选自间甲酚紫(MCP)、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝(BTB)、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子(CTA)、中性红(NR)、酚红(PR)、罗丹明(R6G)、磺基罗丹明101及百里酚蓝中的至少一种。应当理解，其它对pH值敏感的材料都可作为pH值指示剂。
[0043]挥发性酸具有挥发性，用于改变指示组合物的pH值。挥发性酸为羧酸。羧酸选自乙酸、丙酸、丁酸和其他更高的碳链羧酸中的至少一种。可以理解，其它具有挥发性的酸性物质也可作为挥发性酸。
[0044]溶剂用于溶解pH值指示剂。溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及水中的至少一种。可以理解，其它可溶解pH值指示剂、且pH值呈中性的液体材料都可作为溶剂。
[0045]碱用于扩大指示组份的pH值变化范围，指示液体中加入碱后，其初始pH值呈碱性，吸附干燥后喷涂过量的挥发性酸，挥发性酸与强碱反应生成强碱弱酸盐，由于挥发性酸与碱相比过量，其PH值呈酸性，随着挥发性酸的挥发，指示组份PH值逐渐升高，当挥发性酸完全挥发后，指示组份因强碱弱酸盐水解呈碱性，即加入碱后，指示组份的PH值变化范围可从酸性变为碱性(未加入碱的指示组份PH值变化范围为从酸性变为中性)，使指示组份的颜色变化更明显。碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化锂等可溶性强碱中的至少一种。当然，不加入碱，使用碱性吸附体也可起到相同的作用。
[0046]在其中一个实施例中，指示组合物为二氧化碳敏感指示组合物，此时碱敏感色变指示装置为二氧化碳敏感色变指示装置。指示组合物通过将指示液体吸附在吸附体中，干燥后得到。指示液体包括PH值指示剂、二氧化碳吸附材料及溶剂。指示组合物包括pH值指示剂及二氧化碳吸附材料。在其中一个实施例中，指示液体以质量份数计，包括0.0I份?20份的PH值指示剂、0.1份?80份的二氧化碳吸附材料及10份?100份的溶剂。吸附在吸附体中的指示液体溶剂蒸发干燥后得到指示物组合，指示组合物包括0.01份?20份的pH值指示剂及0.1份?80份的二氧化碳吸附材料。当然，在其他的实施例中，指示组合物与指示液体的组成完全相同，包括0.01份?20份的pH值指示剂、0.1份?80份的二氧化碳吸附材料及10份?100份的溶剂，将指示液体吸附在吸附体中，无需干燥。
[0047]pH值指示剂对pH值变化敏感，随着指示组合物pH值变化发生，pH值指示剂的颜色也发生变化。PH值指示剂选自间甲酚紫(MCP)、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝(BTB)、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子(CTA)、中性红(NR)、酚红(PR)、罗丹明(R6G)、磺基罗丹明101及百里酚蓝中的至少一种。可以理解，其他对pH值敏感的材料也可作为pH值指示剂。
[0048]二氧化碳吸附材料可吸收空气中的酸性气体二氧化碳，进而改变指示组合物的pH值。二氧化碳吸附材料选自季铵盐、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钡、氢氧化钾及碳酸氢钠中的至少一种。在其中一个实施例中，季铵盐选自四丁基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵及四丙基氢氧化铵中的至少一种。
[0049]溶剂可溶解PH指示剂及二氧化碳吸附材料。溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及水中的至少一种。可以理解，其它可溶解PH值指示剂及二氧化碳吸附材料、且pH值呈中性的液体材料都可作为溶剂。
[0050]在其中一个实施例中，指示组合物为氧气敏感指示组合物，此时碱敏感色变指示装置为氧气敏感色变指示装置。指示组合物通过将指示液体吸附在吸附体中，干燥后得到。指示液体包括氧气敏感染料、还原剂及溶剂。指示组合物包括氧气敏感染料及还原剂。指示液体以质量份数计，包括0.01份?20份的氧气敏感染料、0.01份?50份的还原剂及10份?100份的溶剂。吸附在吸附体中的指示液体溶剂蒸发干燥后得到指示物组合，指示组合物包括0.01份?20份的氧气敏感染料及0.01份?50份的还原剂。当然，在其他的实施例中，指示组合物与指示液体的组成完全相同，包括0.0l份?20份的氧气敏感染料、0.0l份?50份的还原剂及10份?100份的溶剂，将指示液体吸附在吸附体中，无需干燥。
[0051]氧气敏感染料具有氧化态和还原态两种形态，分别对应两种不同的颜色，氧化态的氧气敏感染料可被还原剂还原，还原后处于还原态，还原态的氧气敏感染料可与氧气发生氧化还原反应，反应过程发生颜色变化。氧气敏感染料选择噻嗪染料、恶嗪染料、吖嗪染料、靛酚染料及靛蓝染料中的至少一种。最常用的氧敏感活性染料为亚甲基蓝。噻嗪染料选自亚甲基蓝、劳氏紫和甲苯胺蓝中的至少一种。恶嗪染料选自刃天青、藏红O和天青石蓝中的至少一种。吖嗪染料选自间甲酚紫和天青A中的至少一种。靛酚染料为二氯靛酚。靛蓝染料选自靛蓝和靛青胭脂红中的至少一种。应当理解，其它氧化还原指示剂也可作为本发明的氧气敏感染料。
[0052]还原剂可还原氧化态的氧气敏感染料，使其具备与氧气发生氧化还原反应的能力。还原剂选自连二亚硫酸盐、连二亚硫酸盐的氧化产物、亚硫酸盐、硼氢亚硫酸钠、硼氢化钠、葡萄糖中的至少一种。连二亚硫酸盐可以为连二亚硫酸钠。连二亚硫酸盐的氧化产物选自如硫代硫酸钠和亚硫酸氢盐中的至少一种。亚硫酸氢盐选自亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾及亚硫酸氢镁中的至少一种。亚硫酸盐选自亚硫酸钙、亚硫酸钾及亚硫酸镁中的至少一种。应当理解，其它可还原氧化态氧气敏感染料的物质，也可作为本发明的还原剂。
[0053]溶剂用于溶解氧气敏感染料和还原剂。溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及水中的至少一种。可以理解，其它可溶解氧气敏感染料及还原剂、且pH值呈中性的液体材料都可作为溶剂。
[0054]请同时参阅图1及图2，比对层160形成于基材层120的表面。比对层160包括观察窗162及比对部164。观察窗162位于比对层160的中部以便于观察指示层130的颜色，在图示的实施方式中，观察窗162正对指示层130。在图示的实施方式中，比对层160中部镂空形成观察窗162，当然，在其他实施方式中，观察窗162可以为透明的材料，无需镂空。比对部164提供参考颜色或其他信息，用作指示层130的比对标识，比对部164可通过在基材层120表面印刷形成。参考颜色可为指示组合物变色的终点颜色，当然，参考颜色也可以包含指示组合物的起始颜色，在图示的实施方式中，比对部164包括三种参考颜色，分别提供指示组合物的起始颜色、中间颜色及终点颜色。当指示层130显示的颜色为起始颜色时，表示碱敏感色变指示装置100指示的产品较为新鲜，当指示层130显示的颜色为中间颜色时，表示产品要尽快使用，当指示层130显示的颜色为终点颜色时，表示产品已变质。当然，根据需要，参考颜色可以设置为渐变颜色。
[0055]保护层170层叠于比对层160的表面以保护比对层160。保护层170可为保护油层或保护膜层。保护层170的材料选自水性光油、水性哑油、UV光油PET薄膜及PP薄膜中的至少一种。
[0056]胶粘层180形成于基底层110远离指示层130的一侧表面。胶粘层180用于将色变指示装置100粘附在其他物品的表面，胶粘层180的材料选自丙烯酸树脂、压敏胶及聚氨酯中的至少一种。
[0057]剥离层185粘附在胶粘层180的表面。优选的，剥离层185为玻璃纸或涂布有硅油的纸，从而可以将剥离层185从胶粘层180的表面剥离。
[0058]启动装置190用于打开收容体140形成的封闭空间，使外部气体进入收容体140。在图示的实施方式中，启动装置190为一个方便握持的抓手。启动装置190与基材层120对应于介质层150的位置的边缘连接。从而，通过拉扯启动装置190，给基材层120—个向上的作用力，由于介质层150的存在降低了介质层150所在部位的粘合部125的粘结力，在设置介质层150的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，从而使得挥发性碱通过缝隙自收容体140的内部挥发出去，碱敏感色变指示装置100被激活。
[0059]在图示的实施方式中，启动装置190为矩形片状，为三层结构，第一层与基材层120一体成型，第二次与比对层160—体成型，第三层与保护层170—体成型，启动装置190自基材层120的边缘向外延伸。
[0060]在图示的实施方式中，启动装置190与基材层120、比对层160及保护层170的连接处形成有压痕192，从而使得启动装置190向远离基底层110的方向微微翘起，以方便握持。
[0061]上述碱敏感色变指示装置100，通过调整缝隙的大小可以方便的调整变色周期；指示层通过在吸附体内吸附指示组合物即可，无需加入粘合剂等，指示效果较为准确;使用时，轻轻拉扯启动装置190，给基材层120—个向上的作用力，由于介质层150的存在降低了介质层150所在部位的粘合部125的粘结力，在设置介质层150的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，从而使得挥发性碱通过缝隙自收容体140的内部挥发，碱敏感色变指示装置100被激活，挥发性碱自收容体140的内部挥发，指示层中的酸碱度发生改变，pH值指示剂随着PH值的改变发生颜色渐变，当指示层130的变色周期与产品打开包装后的保质期一致时，人们可通过比对参考颜色及观察窗显示的颜色直观的得出如下结论:当观察窗显示的颜色接近起始颜色时，表明产品很新鲜，可放心使用，当观察窗显示的颜色与中间颜色接近时，表明产品已放置一段时间，未变质，应尽快使用，当观察窗显示的颜色与终点颜色接近时，表明产品已变质，不应继续使用。碱敏感色变指示装置的指示层通过吸附制备，工艺相对简单。
[0062]需要进一步说明的是，通过调节指示液体成分的浓度可以调整指示层130的变色周期，当然，通过调节指示层130的厚度及吸附体微孔的孔径，从而可以控制吸附在吸附体内的指示组合物的总量。通过调整进气缝隙的截面宽度，可以调节碱敏感色变指示装置100启动时形成的缝隙的大小，从而控制挥发性碱的挥发速度，进而控制变色周期。
[0063]请参阅图3，一实施方式的碱敏感色变指示装置200包括基底层210、基材层220、指示层230、比对层260、保护层270、胶粘层280、剥离层285及启动装置290。
[0064]基底层210用于承载指示层230。基底层210具有良好的气密性，可以阻止气体透过基底层210。基底层210的材料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或表面复合有上述材料的复合材料。复合材料可以为普通PET/铝箔/热封PET的复合材料、普通PP/铝箔/热封CPP复合材料、LDPE/铝箔/PP复合材料、HDPE/铝箔/PET复合材料。在其中一个实施例中，通过印刷或复合不透明材料等方法，将基底层210设置为非透明材料。当然，需要说明的是，基底层210的材料不限于上述材料，其他具有良好的热粘性能及气密性的材料都可以作为基底层210的材料。
[0065]基材层220用于与基底层210配合形成用于收容指示层230的收容体240。基材层220具有良好的透明度，从而可以通过基材层220观察收容在收容体140内的指示层230的颜色。基材层220的材料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或表面复合有上述材料的复合透明材料。复合透明材料可以为普通PET/热封PET的复合材料、普通PP/热封CPP复合材料、LDPE/PP复合材料、HDPE/PET复合材料。当然，需要说明的是，基材层220的材料不限于上述材料，其他具有良好的透明性、热粘性能及气密性的材料都可以作为基材层220的材料。
[0066]基底层210及基材层220层叠在一起，指示层230位于基底层210及基材层220之间，且覆盖基底层210的中部。基底层210的边缘区域及基材层220的边缘区域密封在一起形成粘合部225，从而形成一个具有良好气密性、可以阻止气体通过的封闭的收容空间。在其中一个实施例中，基材层220与基底层210的接触面材料相同，从而热熔粘合时，相同的材料在高温下可通过分子间的融合实现无胶粘合。当然，在其他的实施例中，基底层210的边缘区域及基材层220的边缘区域可以通过胶水粘合在一起形成粘合部225。
[0067]指示层230收容于收容体240的收容空间内。指示层230包括吸附体及吸附在吸附体的指示组合物。吸附体作为承载指示组合物的承载物，具有微孔性质以吸附指示组合物。在其中一个实施例中，吸附体本身的PH值呈中性，从而可以避免对指示组合物造成负面影响。吸附体的材料为聚四氟乙烯微孔膜、玻璃纤维微孔膜、聚丙烯微孔膜、纯纸浆纤维、尼龙纤维或布，当然，需要说明的是，任何PH值呈中性，且可通过毛细作用吸收液体的材料都可以作为吸附体的材料。
[0068]具体在图示的实施方式中，指示组合物为碱敏感指示组合物。指示液体包括pH值指示剂及溶剂。指示组合物包括PH值指示剂及挥发性碱。指示组合物通过将指示液体吸附在吸附体中，溶剂干燥后喷涂挥发性碱得到。指示液体以质量份数计，包括0.01份?20份的PH值指示剂及10份?100份的溶剂。吸附在吸附体中的指示液体溶剂蒸发干燥后喷涂0.1份?50份的挥发性碱得到指示物组合，指示组合物包括0.01份?20份的pH值指示剂及0.1份?50份的挥发性碱。当然，在其他实施例中，指示组合物包括0.01份?20份的pH值指示剂、10份?100份的溶剂及0.1份?50份的挥发性碱，直接将指示组合物吸附在吸附体即可。
[0069]在其中一个实施例中，指示组合物还包括0.05份?30份的酸。酸选自HCl、H2S04及HNO3中的至少一种。制备时，酸以盐酸、浓硫酸或浓硝酸的形式加入，前面所说的份数指的是盐酸、浓硫酸或浓硝酸中有效成分(HCl、H2SO4或HNO3)的份数，不包括其中含有的水。
[0070]pH值指示剂对pH值变化敏感，随着pH值变化发生颜色变化。pH值指示剂选自间甲酚紫(MCP)、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝(BTB)、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子(CTA)、中性红(NR)、酚红(PR)、罗丹明(R6G)、磺基罗丹明101及百里酚蓝中的至少一种。可以理解，其它对pH值敏感的材料都可作为本发明的pH值指示剂。
[0071]挥发性碱具有挥发性，用于改变指示组合物的pH值。挥发性碱选自氨水、氢氧化铵、丙胺、正丁胺、正己胺和正辛胺中的至少一种。应当理解，其它具有挥发性的碱性物质也可作为挥发性碱。
[0072]溶剂用于溶解pH值指示剂。溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及水中的至少一种。可以理解，其它可溶解pH值指示剂、且pH值呈中性的液体材料都可作为溶剂。
[0073]酸用于扩大指示组份的pH值变化范围，指示液体中加入酸后，其初始pH值呈酸性，吸附指示液体干燥后喷涂过量的挥发性碱，挥发性碱与强酸反应生成强酸弱碱盐，由于挥发性碱与酸相比过量，其PH值呈碱性，随着挥发性碱的挥发，指示组份pH值逐渐降低，当挥发性碱完全挥发后，指示组份因强酸弱碱盐水解呈酸性，即加入酸后，指示组份的PH值变化范围可从碱性变为酸性(未加入酸的指示组份PH值变化范围为从碱性变为中性)，使指示组份的颜色变化更明显。当然，不加入酸，使用酸性的吸附体也可以起到相同的作用。
[0074]在其中一个实施例中，指示组合物为酸敏感指示组合物，此时碱敏感色变指示装置为酸敏感色变指示装置。指示液体包括pH值指示剂及溶剂。指示组合物包括pH值指示剂及挥发性酸。指示组合物通过将指示液体吸附在吸附体中，溶剂干燥后喷涂挥发性酸得到。指示液体以质量份数计，包括0.0I份?20份的pH值指示剂、10份?100份的溶剂。吸附在吸附体中的指示液体溶剂蒸发干燥后喷涂0.1份?50份的挥发性酸得到指示物组合，指示组合物包括0.01份?20份的pH值指示剂及0.1份?50份的挥发性酸。当然，在其他实施例中，指示组合物包括0.01份?20份的pH值指示剂、10份?100份的溶剂及0.1份?50份的挥发性酸，直接将指示组合物吸附在吸附体即可。
[0075]在其中一个实施例中，指示组合物还包括0.05份?30份的碱。碱选自氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钾及氢氧化锂中的至少一种。制备时，将碱用少量水溶解与其他组分混合或直接将碱溶解在溶剂中。
[0076]pH值指示剂对pH值变化敏感，随着pH值变化发生颜色变化。pH值指示剂选自间甲酚紫(MCP)、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝(BTB)、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子(CTA)、中性红(NR)、酚红(PR)、罗丹明(R6G)、磺基罗丹明101及百里酚蓝中的至少一种。应当理解，其它对pH值敏感的材料都可作为pH值指示剂。
[0077]挥发性酸具有挥发性，用于改变指示组合物的pH值。挥发性酸为羧酸。羧酸选自乙酸、丙酸、丁酸和其他更高的碳链羧酸中的至少一种。可以理解，其它具有挥发性的酸性物质也可作为挥发性酸。
[0078]溶剂用于溶解pH值指示剂。溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及水中的至少一种。可以理解，其它可溶解pH值指示剂、且pH值呈中性的液体材料都可作为溶剂。
[0079]碱用于扩大指示组份的pH值变化范围，指示液体中加入碱后，其初始pH值呈碱性，吸附干燥后喷涂过量的挥发性酸，挥发性酸与强碱反应生成强碱弱酸盐，由于挥发性酸与碱相比过量，其PH值呈酸性，随着挥发性酸的挥发，指示组份PH值逐渐升高，当挥发性酸完全挥发后，指示组份因强碱弱酸盐水解呈碱性，即加入碱后，指示组份的PH值变化范围可从酸性变为碱性(未加入碱的指示组份PH值变化范围为从酸性变为中性)，使指示组份的颜色变化更明显。碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化锂等可溶性强碱中的至少一种。当然，不加入碱，使用碱性吸附体也可起到相同的作用。
[0080]在其中一个实施例中，指示组合物为二氧化碳敏感指示组合物，此时碱敏感色变指示装置为二氧化碳敏感色变指示装置。指示组合物通过将指示液体吸附在吸附体中，干燥后得到。指示液体包括PH值指示剂、二氧化碳吸附材料及溶剂。指示组合物包括pH值指示剂及二氧化碳吸附材料。在其中一个实施例中，指示液体以质量份数计，包括0.0I份?20份的PH值指示剂、0.1份?80份的二氧化碳吸附材料及10份?100份的溶剂。吸附在吸附体中的指示液体溶剂蒸发干燥后得到指示物组合，指示组合物包括0.01份?20份的pH值指示剂及0.1份?80份的二氧化碳吸附材料。当然，在其他的实施例中，指示组合物与指示液体的组成完全相同，包括0.01份?20份的pH值指示剂、0.1份?80份的二氧化碳吸附材料及10份?100份的溶剂，将指示液体吸附在吸附体中，无需干燥。
[0081 ] pH值指示剂对pH值变化敏感，随着指示组合物pH值变化发生，pH值指示剂的颜色也发生变化。PH值指示剂选自间甲酚紫(MCP)、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝(BTB)、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子(CTA)、中性红(NR)、酚红(PR)、罗丹明(R6G)、磺基罗丹明101及百里酚蓝中的至少一种。可以理解，其他对pH值敏感的材料也可作为pH值指示剂。
[0082]二氧化碳吸附材料可吸收空气中的酸性气体二氧化碳，进而改变指示组合物的pH值。二氧化碳吸附材料选自季铵盐、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钡、氢氧化钾及碳酸氢钠中的至少一种。在其中一个实施例中，季铵盐选自四丁基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵及四丙基氢氧化铵中的至少一种。
[0083]溶剂可溶解PH指示剂及二氧化碳吸附材料。溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及水中的至少一种。可以理解，其它可溶解PH值指示剂及二氧化碳吸附材料、且pH值呈中性的液体材料都可作为溶剂。
[0084]在其中一个实施例中，指示组合物为氧气敏感指示组合物，此时碱敏感色变指示装置为氧气敏感色变指示装置。指示组合物通过将指示液体吸附在吸附体中，干燥后得到。指示液体包括氧气敏感染料、还原剂及溶剂。指示组合物包括氧气敏感染料及还原剂。指示液体以质量份数计，包括0.01份?20份的氧气敏感染料、0.01份?50份的还原剂及10份?100份的溶剂。吸附在吸附体中的指示液体溶剂蒸发干燥后得到指示物组合，指示组合物包括0.01份?20份的氧气敏感染料及0.01份?50份的还原剂。当然，在其他的实施例中，指示组合物与指示液体的组成完全相同，包括0.01份?20份的氧气敏感染料、0.01份?50份的还原剂及10份?100份的溶剂，将指示液体吸附在吸附体中，无需干燥。
[0085]氧气敏感染料具有氧化态和还原态两种形态，分别对应两种不同的颜色，氧化态的氧气敏感染料可被还原剂还原，还原后处于还原态，还原态的氧气敏感染料可与氧气发生氧化还原反应，反应过程发生颜色变化。氧气敏感染料选择噻嗪染料、恶嗪染料、吖嗪染料、靛酚染料及靛蓝染料中的至少一种。最常用的氧敏感活性染料为亚甲基蓝。噻嗪染料选自亚甲基蓝、劳氏紫和甲苯胺蓝中的至少一种。恶嗪染料选自刃天青、藏红O和天青石蓝中的至少一种。吖嗪染料选自间甲酚紫和天青A中的至少一种。靛酚染料为二氯靛酚。靛蓝染料选自靛蓝和靛青胭脂红中的至少一种。应当理解，其它氧化还原指示剂也可作为本发明的氧气敏感染料。
[0086]还原剂可还原氧化态的氧气敏感染料，使其具备与氧气发生氧化还原反应的能力。还原剂选自连二亚硫酸盐、连二亚硫酸盐的氧化产物、亚硫酸盐、硼氢亚硫酸钠、硼氢化钠、葡萄糖中的至少一种。连二亚硫酸盐可以为连二亚硫酸钠。连二亚硫酸盐的氧化产物选自如硫代硫酸钠和亚硫酸氢盐中的至少一种。亚硫酸氢盐选自亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾及亚硫酸氢镁中的至少一种。亚硫酸盐选自亚硫酸钙、亚硫酸钾及亚硫酸镁中的至少一种。应当理解，其它可还原氧化态氧气敏感染料的物质，也可作为本发明的还原剂。
[0087]溶剂用于溶解氧气敏感染料和还原剂。溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及水中的至少一种。可以理解，其它可溶解氧气敏感染料及还原剂、且pH值呈中性的液体材料都可作为溶剂。
[0088]请同时参阅图3及图4，比对层260形成于基材层220的表面。比对层260包括观察窗262及比对部264。观察窗262位于比对层260的中部以便于观察指示层230的颜色，在图示的实施方式中，观察窗262正对指示层230。在图示的实施方式中，比对层260中部镂空形成观察窗262，当然，在其他实施方式中，观察窗262可以为透明的材料，无需镂空。比对部264提供参考颜色或其他信息，用作指示层230的比对标识，比对部264可通过在基材层220表面印刷形成。参考颜色可为指示组合物变色的终点颜色，当然，参考颜色也可以包含指示组合物的起始颜色，在图示的实施方式中，比对部264包括三种参考颜色，分别提供指示组合物的起始颜色、中间颜色及终点颜色。当指示层230显示的颜色为起始颜色时，表示碱敏感色变指示装置200指示的产品较为新鲜，当指示层230显示的颜色为中间颜色时，表示产品要尽快使用，当指示层230显示的颜色为终点颜色时，表示产品已变质。当然，根据需要，参考颜色可以设置为渐变颜色。
[0089]保护层270层叠于比对层260的表面以保护比对层260。保护层270可为保护油层或保护膜层。保护层270的材料选自水性光油、水性哑油、UV光油PP薄膜及PET薄膜中的至少一种。
[0090]胶粘层280形成于基底层210远离指示层230的一侧表面。胶粘层280用于将色变指示装置200粘附在其他物品的表面胶粘层280的材料选自丙烯酸树脂、压敏胶及聚氨酯中的至少一种。
[0091 ]剥离层285粘附在胶粘层280的表面。优选的，剥离层285为玻璃纸或涂布有硅油的纸，从而可以将剥离层285从胶粘层280的表面剥离。
[0092]启动装置290用于打开收容体240形成的封闭空间，使挥发性碱自收容体240的内部挥发逃逸。
[0093]在图示的实施方式中，启动装置290包括通气孔292及用于封闭通气孔292的密封件294。通气孔292开设于收容体240，用于将收容体240打开使挥发性酸挥发逃逸，具体的，通气孔292贯穿保护层270、比对层260及基材层220，从而可以使挥发性酸收容体240的内部挥发逃逸，碱敏感色变指示装置200被激活。通气孔292孔径为Imm?15mm。
[0094]密封件294为阻隔膜，密封件294的材料选自PET膜、PP膜、PVC薄膜、镀铝膜及包含上述材料的复合材料中的至少一种。密封件294通过粘合胶层296粘贴至保护层270并封闭通气孔292。在图示的实施方式中，密封件294—端延伸形成方便握持的抓手。使用时，抓住抓手将密封件294剥离，从而打开通气孔292使挥发性碱自收容体240的内部挥发逃逸。粘合胶层296的材料选自UV胶、压敏胶及丙烯酸树脂中的至少一种。
[0095]上述碱敏感色变指示装置200，通过调通气孔的大小可以方便的调整变色周期;使用时，轻轻拉扯启动装置290，将密封件294剥离，打开通气孔292从而挥发性碱通过通气孔自收容体240的内部挥发，碱敏感色变指示装置200被激活，挥发性碱自收容体240的内部挥发出去，指示层的PH值发生变化，pH值指示剂随着pH值的改变发生颜色渐变，当指示层230的变色周期与产品打开包装后的保质期一致时，人们可通过比对参考颜色及观察窗显示的颜色直观的得出如下结论:当观察窗显示的颜色接近起始颜色时，表明产品很新鲜，可放心使用，当观察窗显示的颜色与中间颜色接近时，表明产品已放置一段时间，未变质，应尽快使用，当观察窗显示的颜色与终点颜色接近时，表明产品已变质，不应继续使用。碱敏感色变指示装置的指示层通过吸附制备，工艺相对简单。
[0096]需要进一步说明的是，通过调节指示液体成分的浓度可以调整指示层230的变色周期，当然，通过调节指示层230的厚度及吸附体微孔的孔径，从而可以控制吸附在吸附体内的指示组合物的总量。通过调整通气孔292的孔径，从而控制挥发性碱的挥发速率，从而控制变色周期。
[0097]请参阅图5，一实施方式的碱敏感色变指示装置300的结构与碱敏感色变指示装置100的结构大致相同，碱敏感色变指示装置300包括基底层310、基材层320、指示层330、介质层350、保护层370、胶粘层380、剥离层385及启动装置390，其不同在于，碱敏感色变指示装置300不包括比对层，其他结构与敏感色变指示装置100的结构相同。
[0098]具体的，基底层310用于承载指示层330。基底层310具有良好的气密性，可以阻止气体透过基底层310。基底层310的材料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或表面复合有上述材料的复合材料。复合材料可以为普通PET/铝箔/热封PET的复合材料(代表层叠，下同)、普通PP/铝箔/热封CPP复合材料、LDPE/铝箔/PP复合材料、HDPE/铝箔/PET复合材料。其中CPP代表未拉伸聚丙烯。在其中一个实施例中，通过印刷或复合不透明材料等方法，将基底层310设置为非透明材料。当然，需要说明的是，基底层310的材料不限于上述材料，其他具有良好的热熔粘合性能及气密性的材料都可以作为基底层310的材料。
[0099]基材层320用于与基底层310配合形成用于收容指示层330的收容体340。基材层320具有良好的透明度，从而可以通过基材层320观察收容在收容体340内的指示层330的颜色。基材层320起空气阻隔作用及与基底层110热熔粘合的作用，具有良好的透明度，基材层320的材料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或表面复合有上述材料的复合透明材料。复合透明材料可以为普通PET/热封PET的复合材料、普通PP/热封CPP复合材料、LDPE/PP复合材料、HDPE/PET复合材料。当然，需要说明的是，基材层320的材料不限于上述材料，其他具有良好的透明性、热粘性能及气密性的材料都可以作为基材层320的材料。
[0100]基底层310及基材层320层叠在一起，指示层330位于基底层310及基材层320之间，且覆盖基底层310的中部。基底层310的边缘区域及基材层320的边缘区域密封在一起形成粘合部325，从而形成一个具有良好气密性、可以阻止气体通过的封闭的收容空间。在图示的实施方式中，粘合部325为环形，具有一定的宽度。在其中一个实施例中，基材层320与基底层310的接触面材料相同，从而热熔粘合时，相同的材料在高温下可通过分子间的融合实现无胶粘合。当然，在其他的实施例中，基底层310的边缘区域及基材层320的边缘区域可以通过胶水粘合在一起形成粘合部325。
[Ο?Ο? ]介质层350位于基底层310及基材层320之间，且介质层350设于粘合部325，且覆盖基底层310边缘的部分区域，用于降低粘合部325部分区域的粘结力。在图示的实施方式中，介质层350覆盖基材层320的边缘区域或基底层310的边缘区域的部分表面积。介质层350为片状，介质层350在粘合部325的宽度方向的尺寸与介质层350所在的部位的粘合部325的宽度相同，介质层350自粘合部325靠近指示层330的一侧延伸至粘合部325远离指示层330的一侧。介质层350的材料选自普通油墨、UV光油、有机娃油及电化招中的至少一种。在粘合部325设置介质层340，从而可以在设置介质层350的部位降低粘结力，方便将这个位置的基底层310与基材层320分离形成供气体流通的缝隙。缝隙的宽度为Imm?50_。
[0102]指示层330为二氧化碳敏感指示层、氧气敏感指示层、酸敏感指示层或碱敏感指示层。
[0103]指示层330收容于收容体340的收容空间内。指示层330包括吸附体及吸附在吸附体的指示组合物。吸附体作为承载指示组合物的承载物，具有微孔性质以吸附指示组合物。吸附体本身的PH值呈中性，从而可以避免对指示组合物造成影响。吸附体的材料为聚四氟乙烯微孔膜、玻璃纤维微孔膜、聚丙烯微孔膜、纯纸浆纤维、尼龙纤维或布，当然，需要说明的是，任何PH值呈中性，且可通过毛细作用吸收液体的材料都可以作为吸附体的材料。吸附体的厚度为Iwn?ΙΟΟΟμηι，吸附体微孔的平均孔径为Inm?5000nmo
[0104]指示组合物为二氧化碳敏感指示组合物、氧气敏感指示组合物、酸敏感指示组合物或碱敏感指示组合物。
[0105]保护层370层叠于基材层320表面以保护基材层320。保护层370可为保护油层或保护膜层。保护层370的材料选自水性光油、水性哑油、UV光油PET薄膜及PP薄膜中的至少一种。
[0106]胶粘层380形成于基底层310远离指示层330的一侧表面。胶粘层380用于将色变指示装置300粘附在其他物品的表面胶粘层380的材料选自丙烯酸树脂、压敏胶及聚氨酯中的至少一种。
[0107]剥离层385粘附在胶粘层380的表面。优选的，剥离层385为玻璃纸或涂布有硅油的纸，从而可以将剥离层385从胶粘层380的表面剥离。
[0108]启动装置390用于打开收容体340形成的封闭空间，使挥发性碱自收容体340内部挥发。在图示的实施方式中，启动装置390为一个方便握持的抓手。启动装置390与基材层320对应于介质层350的位置的边缘连接。从而，通过拉扯启动装置390，给基材层320—个向上的作用力，由于介质层350的存在降低了介质层350所在部位的粘合部325的粘结力，在设置介质层350的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，从而使得挥发性碱自收容体340的内部挥发，碱敏感色变指示装置300被激活。
[0109]在图示的实施方式中，启动装置390为矩形片状，为二层结构，第一层与基材层320一体成型，第二层与保护层370—体成型，启动装置390自基材层320的边缘向外延伸。
[0110]在图示的实施方式中，启动装置390与基材层320及保护层370的连接处形成有压痕392，从而使得启动装置390向远离基底层310的方向微微翘起，以方便握持。
[0111]上述碱敏感色变指示装置300，通过调整缝隙的大小可以方便的调整变色周期;使用时，轻轻拉扯启动装置390，给基材层320—个向上的作用力，由于介质层350的存在降低了介质层350所在部位的粘合部325的粘结力，在设置介质层350的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，挥发性碱通过缝隙自收容体340的内部挥发，碱敏感色变指示装置300被激活，挥发性碱自收容体340的内部挥发，指示层中的酸碱度发生改变，pH值指示剂随着pH值的改变发生颜色渐变，当指示层330的变色周期与产品打开包装后的保质期一致时，人们可通过比对直观的得出如下结论:当指示层显示的颜色接近起始颜色时，表明产品很新鲜，可放心使用，当指示层显示的颜色与中间颜色接近时，表明产品已放置一段时间，未变质，应尽快使用，当指示层显示的颜色与终点颜色接近时，表明产品已变质，不应继续使用。碱敏感色变指示装置的指示层通过吸附制备，工艺相对简单。
[0112]碱敏感色变指示装置300可以配合单独的比色卡使用，或在产品的说明书中印刷比色卡，比色卡提供参考颜色或其他信息。
[0113]请参阅图6，一实施方式的碱敏感色变指示装置400的结构与碱敏感色变指示装置200的结构大致相同，碱敏感色变指示装置400包括基底层410、基材层420、指示层430、保护层470、胶粘层480、剥离层485及启动装置490，其不同在于，碱敏感色变指示装置400不包括比对层，其他结构与敏感色变指示装置200的结构相同。
[0114]基底层410用于承载指示层430。基底层410具有良好的气密性，可以阻止气体透过基底层410。基底层410的材料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或表面复合有上述材料的复合材料。复合材料可以为普通PET/铝箔/热封PET的复合材料(“/”代表层叠，下同)、普通PP/铝箔/热封CPP复合材料、LDPE/铝箔/PP复合材料、HDPE/铝箔/PET复合材料。其中CPP代表未拉伸聚丙烯。在其中一个实施例中，通过印刷或复合不透明材料等方法，将基底层410设置为非透明材料。当然，需要说明的是，基底层410的材料不限于上述材料，其他具有良好的热粘性能及气密性的材料都可以作为基底层410的材料。
[0115]基材层420用于与基底层410配合形成用于收容指示层430的收容体440。基材层420具有良好的透明度，从而可以通过基材层420观察收容在收容体440内的指示层430的颜色。基材层420的材料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或表面复合有上述材料的复合透明材料。复合透明材料可以为普通PET/热封PET的复合材料、普通PP/热封CPP复合材料、LDPE/PP复合材料、HDPE/PET复合材料。当然，需要说明的是，基材层420的材料不限于上述材料，其他具有良好的透明性、热粘性能及气密性的材料都可以作为基材层420的材料。
[0116]基底层410及基材层420层叠在一起，指示层430位于基底层410及基材层420之间，且覆盖基底层410的中部。基底层410的边缘区域及基材层420的边缘区域密封在一起形成粘合部425，从而形成一个具有良好气密性、可以阻止气体通过的封闭的收容空间。在其中一个实施例中，基材层420与基底层410的接触面材料相同，从而热熔粘合时，相同的材料在高温下可通过分子间的融合实现无胶粘合。当然，在其他的实施例中，基底层410的边缘区域及基材层420的边缘区域可以通过胶水粘合在一起形成粘合部425。
[0117]指示层430为二氧化碳敏感指示层、氧气敏感指示层、酸敏感指示层或碱敏感指示层。
[0118]指示层430收容于收容体440的收容空间内。指示层430包括吸附体及吸附在吸附体的指示组合物。吸附体作为承载指示组合物的承载物，具有微孔性质以吸附指示组合物。吸附体本身的PH值呈中性，从而可以避免对指示组合物造成负面影响。吸附体的材料为聚四氟乙烯微孔膜、玻璃纤维微孔膜、聚丙烯微孔膜、纯纸浆纤维、尼龙纤维或布，当然，需要说明的是，任何PH值呈中性，且可通过毛细作用吸收液体的材料都可以作为吸附体的材料。吸附体的厚度为Iwn?2000μηι，吸附体微孔的平均孔径为Inm?5000nmo
[0119]指示组合物为二氧化碳敏感指示组合物、氧气敏感指示组合物、酸敏感指示组合物或碱敏感指示组合物。
[0120]保护层470层叠于基材层420的表面以保护基材层420。保护层470可为保护油层或保护膜层。保护层470的材料选自水性光油、水性哑油、UV光油PP薄膜及PET薄膜中的至少一种。
[0121]胶粘层480形成于基底层410远离指示层430的一侧表面。胶粘层480用于将色变指示装置400粘附在其他物品的表面胶粘层480的材料选自丙烯酸树脂、压敏胶及聚氨酯中的至少一种。
[0122]剥离层485粘附在胶粘层480的表面。优选的，剥离层485为玻璃纸或涂布有硅油的纸，从而可以将剥离层485从胶粘层480的表面剥离。
[0123]启动装置490用于打开收容体440形成的封闭空间，使挥发性碱自收容体440内部挥发。
[0124]在图示的实施方式中，启动装置490包括通气孔492及用于封闭通气孔492的密封件494。通气孔492开设于收容体440，用于将收容体440打开使挥发性碱挥发逃逸，具体的，通气孔492贯穿保护层470及基材层420，从而可以使挥发性酸收容体440的内部挥发逃逸，碱敏感色变指示装置400被激活。通气孔492孔径为Imm?15mm。
[0125]密封件494为阻隔膜，密封件494的材料选自PET膜、PP膜、PVC薄膜、镀铝膜及包含上述材料的复合材料中的至少一种。密封件494通过粘合胶层496粘贴至保护层470并封闭通气孔492。粘合胶层496的材料选自UV胶、压敏胶及聚氨酯中的至少一种。在图示的实施方式中，密封件494一端延伸形成方便握持的抓手。使用时，抓住抓手将密封件494剥离，从而打开通气孔492使挥发性碱自收容体440的内部挥发。
[0126]上述碱敏感色变指示装置400，通过调整通气孔的直径可以方便的调整变色周期；使用时，轻轻拉扯启动装置490，将密封件494剥离，打开通气孔492从而使得挥发性碱通过通气孔自收容体440的内部挥发逃逸，碱敏感色变指示装置400被激活，挥发性碱通过通气孔自收容体440的内部挥发逃逸，指示层的pH值发生改变，指示层的颜色随着发生改变，当指示层430的变色周期与产品打开包装后的保质期一致时，人们可通过比对参考颜色及观察窗显示的颜色直观的得出如下结论:当观察窗显示的颜色接近起始颜色时，表明产品很新鲜，可放心使用，当观察窗显示的颜色与中间颜色接近时，表明产品已放置一段时间，未变质，应尽快使用，当观察窗显示的颜色与终点颜色接近时，表明产品已变质，不应继续使用。碱敏感色变指示装置的指示层通过吸附制备，工艺相对简单。
[0127]碱敏感色变指示装置400可以配合单独的比色卡使用，或在产品的说明书中印刷比色卡。
[0128]以下，结合具体实施例进行说明。
[0129]实施例1
[0130]实施例1的碱敏感色变指示装置结构如图1所示，包括基底层110、基材层120、指示层130、介质层150、比对层160、保护层170、胶粘层180、剥离层185及启动装置190。
[0131]其中，基底层110的材料为普通PET/铝箔/热封PET的复合材料，基材层120的材料为普通PET/热封PET的复合材料，热封时，基底层的热封PET与基材层的热封PET材料接触，在热封版的温度及压力作用下热熔粘合。指示层130包括吸附体及吸附在吸附体的指示组合物，吸附体的材料为聚四氟乙烯微孔膜，厚度为ΙΟμπι，吸附体微孔的平均孔径为30nm，指示组合物包括0.01份的苯酚红及0.1份的氢氧化铵。
[0132]基底层110的边缘区域及基材层120的边缘区域密封在一起形成粘合部125，粘合部125为环形，宽度为10mm，介质层150的材料为UV光油。
[0133]比对层160包括深红色、浅红色及浅粉红色三种颜色，分别提供指示组合物的起始颜色、中间颜色及终点颜色。
[0134]保护层170的材料为PET薄膜，胶粘层180的材料为压敏胶，剥离层185的材料为玻璃纸。
[0135]使用时，拉扯启动装置190，给基材层120—个向上的作用力，由于介质层150的存在降低了介质层150所在部位的粘合部125的粘结力，在设置介质层150的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，缝隙的最小处宽度为5_。此时，该指示装置被激活，挥发性碱通过缝隙由底基层110与基材层120组成的收容体140内挥发逃逸，指示组合物的pH值发生改变，指示组合物中包含的PH值敏感染料颜色逐渐从深红色变为浅红色，最后变为浅粉红色，在4°C环境下，变色周期为18小时。由于指示层吸附体的pH值呈中性，其吸附的指示组份未与任何PH值非中性的物质接触(挥发性碱除外)，影响指示组份变色的因素只有一个，即通过吸收挥发性酸的挥发发生变色，因此，指示装置的变色计时效果准确性大幅增强。
[0136]传统的指示装置采用指示油墨印刷指示层，为满足油墨的印刷适应性要求，需要在油墨中加入了大量的粘结剂及少量的助剂，影响油墨变色的因素有两个:一是通过挥发性酸的挥发发生变色，二是，受油墨成分中非中性物质影响发生变色。实验证明，粘结剂及助剂PH值呈非中性(大多呈弱酸性)，其造成两方面的影响:一方面，由于加入了大量的粘结剂，导致指示组份被稀释，颜色变浅，另一方面，指示组份的起始PH值因挥发性碱呈碱性，加入非中性的粘结剂及助剂(大多呈弱酸性)后，油墨整体PH值降低，pH值敏感染料的颜色变浅，两方面的因素共同导致油墨色浓度偏低，印刷后油墨呈浅红色，即处于“新鲜”状态的颜色为浅红色。激活后，变色区油墨中指示组份中挥发性碱挥发，导致颜色发生变化，由于粘结剂在固化油墨中占比大于70%，因此，其pH值(弱酸性)决定了油墨的终点颜色为浅粉红色，即油墨只能从浅红色变至浅粉红色，变色范围小。经过上述比较可知，采用本发明提供的指示装置可大幅提高指示准确度及指示装置的变色范围。
[0137]实施例2
[0138]实施例2的碱敏感色变指示装置结构如图1所示，包括基底层110、基材层120、指示层130、介质层150、比对层160、保护层170、胶粘层180、剥离层185及启动装置190。
[0139]其中，基底层110的材料为普通PET/铝箔/热封PET的复合材料，基材层120的材料为普通PET/热封PET的复合材料，热封时，基底层的热封PET与基材层的热封PET材料接触，在热封版的温度及压力作用下热熔粘合。指示层130包括吸附体及吸附在吸附体的指示组合物，吸附体的材料为聚四氟乙烯微孔膜，厚度为ΙΟμπι，吸附体微孔的平均孔径为30nm，指示组合物包括0.01份的苯酚红、0.15份的盐酸(HCl质量百分含量为30%)及0.1份的氢氧化铵。
[0140]基底层110的边缘区域及基材层120的边缘区域密封在一起形成粘合部125，粘合部125为环形，宽度为10mm，介质层150的材料为UV光油。
[0141]比对层160包括深红色、橙色及黄色三种颜色，分别提供指示组合物的起始颜色、中间颜色及终点颜色。
[0142]保护层170的材料为PET薄膜，胶粘层180的材料为压敏胶，剥离层185的材料为玻璃纸。
[0143]使用时，拉扯启动装置190，给基材层120—个向上的作用力，由于介质层150的存在降低了介质层150所在部位的粘合部125的粘结力，在设置介质层150的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，缝隙的最小处宽度为5_。此时，该指示装置被激活，挥发性碱通过缝隙由底基层110与基材层120组成的收容体140内挥发逃逸，指示组合物的pH值发生改变，指示组合物中包含的PH值敏感染料颜色逐渐从深红色变为橙色，当挥发性碱完全挥发后，指示组份因强酸弱碱盐氯化铵的水解呈酸性，最后变为黄色，在4°C环境下，变色周期为12小时。由于指示层吸附体的PH值呈中性，其吸附的指示组份未与任何pH值非中性的物质接触(挥发性碱及酸除外)，影响指示组份变色的因素只有一个，即通过吸收挥发性酸的挥发发生变色，因此，指示装置的变色计时效果准确性大幅增强。
[0144]实施例3
[0145]实施例3的碱敏感色变指示装置结构如图1所示，包括基底层110、基材层120、指示层130、介质层150、比对层160、保护层170、胶粘层180、剥离层185及启动装置190。
[0146]其中，基底层110的材料为普通PP/铝箔/热封CPP复合材料，基材层120的材料为普通PP/热封CPP复合材料，热封时，基底层的热封CPP与基材层的热封CPP材料接触，在热封版的温度及压力作用下热熔粘合。指示层130包括吸附体及吸附在吸附体的指示组合物，吸附体的材料为玻璃纤维微孔膜，厚度为2000μπι，吸附体微孔的平均孔径为5000nm，指示组合物包括20份的间甲酚紫及50份的丙胺。
[0147]基底层110的边缘区域及基材层120的边缘区域密封在一起形成粘合部125，粘合部125为环形，宽度为1mm，介质层150的材料为有机娃油。
[0148]比对层160包括紫红色、浅紫色及浅红色三种颜色，分别提供指示组合物的起始颜色、中间颜色及终点颜色。
[0149]保护层170的材料为PP薄膜，胶粘层180的材料为聚氨酯，剥离层185的材料为涂布有硅油的纸。
[0150]使用时，拉扯启动装置190，给基材层120—个向上的作用力，由于介质层150的存在降低了介质层150所在部位的粘合部125的粘结力，在设置介质层150的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，缝隙的最小处宽度为10_。
[0151]在4°C环境下，碱敏感色变指示装置的变色周期为12天。
[0152]实施例4
[0153]实施例4的碱敏感色变指示装置结构如图1所示，包括基底层110、基材层120、指示层130、介质层150、比对层160、保护层170、胶粘层180、剥离层185及启动装置190。
[0154]其中，基底层110的材料为普通PP/铝箔/热封CPP复合材料，基材层120的材料为普通PP/热封CPP复合材料，热封时，基底层的热封CPP与基材层的热封CPP材料接触，在热封版的温度及压力作用下热熔粘合。指示层130包括吸附体及吸附在吸附体的指示组合物，吸附体的材料为玻璃纤维微孔膜，厚度为2000μπι，吸附体微孔的平均孔径为5000nm，指示组合物包括20份的间甲酚紫、20份的硫酸(H2SO4的质量百分含量为30%)及50份的丙胺。
[0155]基底层110的边缘区域及基材层120的边缘区域密封在一起形成粘合部125，粘合部125为环形，宽度为1mm，介质层150的材料为有机娃油。
[0156]比对层160包括紫红色、橙色及黄色三种颜色，分别提供指示组合物的起始颜色、中间颜色及终点颜色。
[0157]保护层170的材料为PP薄膜，胶粘层180的材料为聚氨酯，剥离层185的材料为涂布有硅油的纸。
[0158]使用时，拉扯启动装置190，给基材层120—个向上的作用力，由于介质层150的存在降低了介质层150所在部位的粘合部125的粘结力，在设置介质层150的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，缝隙的最小处宽度为10_。
[0159]在4°C环境下，碱敏感色变指示装置的变色周期为8天。
[0160]实施例5
[0161]实施例5的碱敏感色变指示装置结构如图1所示，包括基底层110、基材层120、指示层130、介质层150、比对层160、保护层170、胶粘层180、剥离层185及启动装置190。
[0162]其中，基底层110的材料为LDPE/铝箔/PP复合材料，基材层120的材料为LDPE/PP复合材料，热封时，基底层的LDPE与基材层的LDPE材料接触，在热封版的温度及压力作用下热熔粘合。指示层130包括吸附体及吸附在吸附体的指示组合物，吸附体的材料为玻璃纤维微孔膜，厚度为Ιμπι，吸附体微孔的平均孔径为lnm，指示组合物包括10份的甲酚红、20份的硝酸(HNO3的质量百分含量为30%)及40份的正丁胺。
[0163]基底层110的边缘区域及基材层120的边缘区域密封在一起形成粘合部125，粘合部125为环形，介质层150的材料为电化铝。
[0164]比对层160包括紫红色、橙色及深黄色三种颜色，分别提供指示组合物的起始颜色、中间颜色及终点颜色。
[0165]保护层170的材料为水性光油，胶粘层180的材料为丙烯酸树脂，剥离层185的材料为玻璃纸。
[0166]使用时，拉扯启动装置190，给基材层120—个向上的作用力，由于介质层150的存在降低了介质层150所在部位的粘合部125的粘结力，在设置介质层150的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，缝隙的最小处宽度为3_。
[0167]在4°C的环境下，碱敏感色变指示装置的变色周期为18天。
[0168]实施例6
[0169]实施例6的碱敏感色变指示装置结构如图5所示，包括基底层310、基材层320、指示层330、介质层350、保护层370、胶粘层380、剥离层385及启动装置390。
[0170]其中，基底层310的材料为HDPE/铝箔/PET复合材料，基材层320的材料为HDPE/PET复合材料，热封时，基底层的HDPE与基材层的HDPE材料接触，在热封版的温度及压力作用下热熔粘合。指示层330包括吸附体及吸附在吸附体的指示组合物，吸附体的材料为聚四氟乙烯微孔膜，厚度为500μπι，吸附体微孔的平均孔径为2000nm，指示组合物包括10份的百里酚蓝、20份的盐酸(HCl质量百分含量为50%)及40份的正己胺。
[0171]基底层310的边缘区域及基材层320的边缘区域密封在一起形成粘合部325，粘合部325为环形，介质层350的材料为普通油墨。
[0172]保护层370的材料为PET薄膜，胶粘层380的材料为压敏胶，剥离层385的材料为玻璃纸。
[0173]使用时，拉扯启动装置390，给基材层320—个向上的作用力，由于介质层350的存在降低了介质层350所在部位的粘合部325的粘结力，在设置介质层350的位置被轻易打开，出现一条可透气的缝隙，缝隙的最小处宽度为4_。
[0174]比对卡包括蓝色、绿色及黄色三种颜色，分别提供指示组合物的起始颜色、中间颜色及终点颜色。
[0175]在4°C的环境下，碱敏感色变指示装置的变色周期为15天。
[0176]实施例7
[0177]实施例7的碱敏感色变指示装置的结构与实施例1大致相同，其不同在于，缝隙的最小处宽度为8mm，在4°C的环境下，变色周期为12小时。
[0178]实施例8
[0179]实施例8的碱敏感色变指示装置的结构与实施例2大致相同，其不同在于，缝隙的最小处宽度为8mm，在4°C的环境下，变色周期为8小时。
[0180]实施例9
[0181]实施例9的碱敏感色变指示装置的结构与实施例3大致相同，其不同在于，缝隙的最小处宽度为15mm，在4°C的环境下，变色周期为8天。
[0182]实施例10
[0183]实施例10的碱敏感色变指示装置的结构与实施例4大致相同，其不同在于，缝隙的最小处宽度为15mm，在4°C的环境下，变色周期为6天。
[0184]实施例11
[0185]实施例11的碱敏感色变指示装置的结构与实施例5大致相同，其不同在于，缝隙的最小处宽度为5mm，在4°C的环境下，变色周期为12天。
[0186]实施例12
[0187]实施例12的碱敏感色变指示装置的结构与实施例6大致相同，其不同在于，缝隙的最小处宽度为8mm，在4°C的环境下，变色周期为8天。
[0188]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0189]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种碱敏感色变指示装置，其特征在于，包括: 指示层，指示层包括吸附体及吸附在所述吸附体内的指示组合物，所述指示组合物以质量份数计，包括0.0l份?20份的pH值指示剂及0.1份?50份的挥发性碱，所述pH值指示剂选自间甲酚紫、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子、中性红、酚红、罗丹明、磺基罗丹明101及百里酚蓝，所述挥发性碱选自氨水、氢氧化铵、丙胺、正丁胺、正己胺和正辛胺中的至少一种； 基底层，用于承载所述指示层，所述指示层层叠于所述基底层的表面； 基材层，覆盖所述指示层表面，所述基材层为透明材料，所述基材层与所述基底层的边缘密封连接形成可以阻隔气体的收容体，所述指示层收容于所述收容体的封闭空间； 启动装置，与所述基材层的边缘连接，所述启动装置可带动所述基材层向远离所述基底层的方向运动，使所述基材层与所述基底层的边缘打开形成供所述挥发性碱自所述封闭空间挥发出去的缝隙。2.根据权利要求1所述的碱敏感色变指示装置，其特征在于，所述指示组合物还包括10份?100份的溶剂，所述溶剂选自乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及水中的至少一种。3.根据权利要求1所述的碱敏感色变指示装置，其特征在于，所述基材层的边缘区域与所述基底层的边缘区域粘合在一起形成粘合部。4.根据权利要求3所述的碱敏感色变指示装置，其特征在于，所述碱敏感色变指示装置还包括用于降低粘合部部分区域的粘结力的介质层，所述介质层设于所述粘合部，所述介质层覆盖所述基材层的边缘区域或所述基底层的边缘区域的部分表面积，且自所述粘合部远离所述指示层的边缘向所述粘合部靠近所述指示层的边缘延伸，所述启动装置与所述基材层对应于介质层的位置的边缘连接。5.根据权利要求4所述的碱敏感色变指示装置，其特征在于，所述介质层的材料选自普通油墨、UV光油、有机硅油及电化铝中的至少一种。6.根据权利要求4所述的碱敏感色变指示装置，其特征在于，所述启动装置为方便握持的抓手，所述启动装置与所述基材层一体成型，自所述基材层设有所述介质层的区域的边缘向外延伸。7.根据权利要求6所述的碱敏感色变指示装置，其特征在于，所述启动装置与所述基材层的连接处形成有压痕。8.根据权利要求1所述的碱敏感色变指示装置，其特征在于，还包括形成于所述基材层表面的比对层，所述比对层包括观察窗及比对部，所述观察窗对应于所述指示层，所述比对部提供参考颜色或其他信息。9.根据权利要求8所述的碱敏感色变指示装置，其特征在于，还包括层叠于所述比对层的表面用于保护所述比对层的保护层。10.根据权利要求1所述的酸敏感色变指示装置，其特征在于，所述指示组合物还包括.0.05份?30份的酸，所述酸选自HCl、H2S04及HNO3中的至少一种。
【文档编号】G01N21/80GK105954280SQ201610438509
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】刘永生, 郭欣, 刘文恒, 覃玲
【申请人】深圳九星印刷包装集团有限公司