[發明專利]一種溫度敏感變色指示裝置

在審

• 申請號: 202111107446.0
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113720491A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 劉丹青;德克·楊·布羅爾;詹媛媛;劉莉;谷小虎;薛九枝
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃智能液晶科技有限公司
• 主分類號: G01K11/165
• 分類號: G01K11/165;C08F283/06;C08F222/20;C08F2/48
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 韓臻臻

本發明涉及一種溫度敏感變色指示裝置，其包括溫度響應部、指示部以及將指示部和溫度響應部相互隔離開的阻隔層，溫度響應部包含第一液態活性反應物，指示部包含第二液態活性反應物，阻隔層可設置在溫度響應部或指示部上，溫度響應部或指示部內含有在低于預設溫度條件下可使阻隔層破裂并形成裂縫的組分，第一液態活性反應物穿過裂縫與第二液態活性反應物接觸后發生區別于第二液態活性反應物本體顏色的不可逆的顏色變化，從而實現判斷保存產品是否曾置于低于預設溫度的環境下。該溫度敏感變色指示裝置體積小巧、制備簡易、方便使用、價格低廉、響應時間短。

技術領域

本發明涉及指示設備技術領域，尤其涉及一種溫度敏感變色指示裝置。

背景技術

為了保證對溫度敏感的易變質物品的質量，在其配送及存儲的過程中均需保持在一定的溫度范圍。溫敏型易變質物品包含常見的肉制品、奶制品、生物活性制品、部分化妝品及醫療用品。其中，在生物活性制品一大類中，以生物疫苗為例，大部分疫苗要求存儲于2℃～8℃以保證其活性，低于2℃或高于8℃的溫度范圍都會導致疫苗變性、失活，以致失去使用價值。然而，疫苗變質與否，因其外表未顯示出明顯的變化，在大多數情況下很難被察覺。為了監測這種肉眼不可見的變質的可能性，就需要用到溫度敏感溫度指示器。那么，這種在降溫至某一溫度后可以顯示出肉眼可見的變化的指示器，理想情況下，希望是價廉、體積小，輕便，這樣就可以很方便地將其與易變質物品組裝或者打包到一起。

目前，已經上市的溫度敏感溫度指示器的工作原理各不相同。其中一類是基于降溫液體凝固的特性。譬如，在專利US4191125中，Johnson等人公開了一類基于液體降溫凝固體積膨脹導致安瓿瓶容器斷裂的溫度敏感指示器。當溫度低于液體的凝固點時，液體的體積膨脹導致該器件中的安瓿瓶容器發生碎裂，隨之釋放出的液體導致染料顏色發生變化。由于安瓿瓶易碎的特性，該溫度指示器在運輸及使用過程中存在由于機械碰撞而造成器件失效的風險。在專利US6472214中，Patel等中也巧妙地利用了液體的凝固的特性。該裝置由變色指示劑、可具有凝膠形成能力的聚合物粘合劑及溶劑混合物組成。當裝置的溫度降至水的冰點時，活化劑溶劑相則會從溶劑混合物中分離出來，并在指示劑中引發顏色的變化。但該裝置需要在光的照射下才能引發顏色的變化。其中另一類使用了不同的體系：在液態媒介中分散固態顆粒。在降溫至冰點后，固態顆粒發生聚集，從而顯示出明顯的光學變化。基于這種原理的專利代表有：US 2011/0209658 A1，US 2012/0079980 A1，CN102844649B等。先前公開的這些冷凍溫度指示器仍存在待改善的各類問題，如體積較大、生產程序冗雜、造價昂貴、響應時間較長等。因此，設計一類體積小巧、制備簡易、方便使用、價格低廉的溫度敏感指示器仍是熱門的研究方向。

發明內容

本申請的目的主要是提供一類小巧、制備簡易、方便使用、價格低廉的指示器。

為實現上述目的，本申請提供了一種溫度敏感變色指示裝置，包括溫度響應部、指示部以及將所述指示部和所述溫度響應部相互隔離開的阻隔層，其中：所述溫度響應部包括第一液態活性反應物和第一相轉變單元，所述第一相轉變單元溶脹于所述第一液態活性反應物中，所述第一相轉變單元在外界溫度低于某一臨界點溫度時發生使所述溫度響應部體積膨脹的相轉變并將所述第一液態活性反應物擠出本體；所述指示部包括第二液態活性反應物，所述第二液態活性反應物與所述第一液態活性反應物接觸后發生區別于所述第二液態活性反應物本體顏色的不可逆的顏色變化；所述阻隔層為設置于溫度響應部上并與所述第一相轉變單元緊密接觸的致密層，所述阻隔層的楊氏模量Y1大于所述第一相轉變單元的楊氏模量Y2。

作為本申請進一步的改進，所述第一相轉變單元為液晶彈性體。

作為本申請進一步的改進，所述液晶彈性體的玻璃化轉變溫度為-70℃～-10℃，所述液晶彈性體的相轉變溫度為-5℃～40℃。

作為本申請進一步的改進，所述阻隔層由金屬材料或無機材料制備而成。