[發明專利]一種時間-溫度指示標識及其應用

在審

• 申請號: 202111665861.8
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN115824448A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 莊逸熙;林存鍵;解榮軍;宋一凡;周天亮
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01K11/14
• 分類號: G01K11/14;G01K1/02;C09K11/61;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 黃燦林

本發明屬于冷鏈運輸智能包裝技術領域，具體涉及一種用于監測需低于室溫運輸產品的時間?溫度指示標識。該時間?溫度指示標識具有以下特點：1)標識包含具備光能存儲特性的長余輝發光材料(涵蓋有機長余輝發光材料和無機長余輝發光材料)，原料廉價，來源廣泛，種類繁多；2)標識成分簡單，可實現大范圍合成，易于集成到傳統的硬質包裝上，或將所述長余輝發光材料嵌入柔性載體中制備柔性標識，可與目前商用包裝完美兼容；3)標識使用方便、識別快捷，且可重復使用。利用長余輝發光材料捕獲能量隨時間逐漸流逝的特點，以實現自演化強度衰減，能精確推測產品在運輸過程中所經歷環境、運輸時長；該時間?溫度指示標識在醫療運輸、食品運輸等領域具有廣泛的應用前景和商用價值。

技術領域

本發明屬于冷鏈運輸智能包裝技術領域，具體涉及一種用于監測需低于室溫運輸產品的時間-溫度指示標識。

背景技術

在商品流動環節中，溫度通常是最難調控的因素之一并深刻地影響著商品的真實質量。隨著居民生活水平的提高以及消費者對鮮活品、醫藥品質量安全的逐漸重視，現代物流行業尤其是冷鏈物流環節正在得到越來越廣泛地重視。[Tgab C,et al.Journal ofFood Engineering,2021]近年來，我國的冷鏈運輸技術雖有顯著提升，但是總體冷鏈損腐率較高，仍然處于初級階段，無法滿足發展迅猛的冷鏈運輸市場需求。因此，對流通過程中產品品質的動態監控顯得非常重要。

時間溫度指示劑(Time Temperature Indicator/Integrator,縮寫TTI)憑借其能夠實時監測食品、藥品等產品安全性被視為是一種理想的解決策略。[Pandian A T,etal.Journal of Food Measurement and Characterization,2021,15(2)]作為產品包裝的一部分，它可以監測運輸環節中的溫度變化，從而彌補了傳統標識保質期與實際流通期限不一致的問題，為零售商和消費者判斷產品質量是否合格提供有效的依據。基于工作原理，時間溫度指示劑可以分為擴散型、化學型和生物型三種。擴散型時間溫度指示劑利用指示物質在底物上的擴散遷移來起到時間溫度指示作用。以美國3M公司的熱熔蠟擴散型指示劑為例，當外界環境溫度達到指示劑工作溫度時，受熱熔化的蠟將開始沿著預定的毛細管流動從而實現對時間-溫度的指示。化學型時間溫度指示劑則基于化學反應(多為聚合反應)所引起的不可逆顏色變化來指示產品的新鮮度。此類時間溫度指示劑種類相對較多，它們伴隨反應的進行會發生肉眼可見的顏色轉變，消費者可以據此較為直觀地判斷商品質量。生物型時間溫度指示劑主要是通過生物酶與底物作用造成pH顯色劑的變化來指示。國內外圍繞該類指示劑有不少開發研究，少量品種已經投入商用。盡管上述三類時間溫度指示劑非常有利于商品的流通且能給予消費者商品實際質量的信息，但是受限于成本效益、可靠性、重復使用性等諸多因素，時間溫度指示劑還未在我國有大面積的推廣及應用。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種新型冷鏈運輸用時間-溫度指示標識及其應用，旨在解決冷鏈運輸產品品質的動態監控問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種時間-溫度指示標識，所述時間-溫度指示標識包含具有光能存儲特性的長余輝發光材料和載體材料；

所述標識在激發結束后，經額外熱刺激響應或近紅外激光刺激響應，可釋放所存儲的光能，與冷鏈運輸中的食品、藥品、化學品和類似產品同步對環境的響應。所述時間-溫度指示標識應用于在低于室溫的環境中運輸物品。

進一步的，所述時間-溫度指示標識模塊化集成至現有冷鏈運輸用商用包裝上。

進一步的，所述具有光能存儲特性的長余輝發光材料的陷阱深度為0.1至2.0eV；激發光源包括紫外光、可見光、X射線等。

進一步的，所述具有光能存儲特性的長余輝發光材料包括無機長余輝發光材料和有機長余輝發光材料中的一種或兩種。