時間指示器及其製造方法
2023-06-01 01:18:31
專利名稱：時間指示器及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一指示器，用於表現所述指示器所附著物品的產品壽命。本發明特別涉及一指示器，它通過施加壓力而受到起動，測量已經過的時間且可視地顯示有關所附著物品的產品壽命的指示。
背景技術：
要對食品和藥品的壽命進行監視是公知的，特別是對被製造或打開後迅速變質的產品。乳製品從製造時起迅速地變質，並且許多類的長期產品(如有關聽裝的產品)在打開後的幾天內需要進行處理。因此，在一個典型的家居環境下需要監視在冰箱內產品的新鮮度的裝置，特別地，在這些情況中一個聽裝產品被打開或一製備的食品沒有立即全部消費掉，剩下的就要經常放入冰箱。在缺乏簡單的幫助為消費者顯示任何這樣的容器被放入冰箱多長時間的情況下，就存在所述剩餘物變質和造成危害健康的危險。或者，由於不知道這些物品已經放入冰箱多長時間，一個小心的消費者就可能將這些物品在應該進行處理之前就作了處理。在這兩種情況下，很清除都需要一個用於這種冰箱內的容器的簡單、廉價和可靠的指示器或標識。
在已有技術中有許多公知的完成這一目的的裝置。待審申請WO01/26993描述了一包含一體的壽命指示器的杯子，當第一次打開所述杯子時起動所述壽命指示器。但是，這種處理在消費者的角度上對正在準備一個剩餘物的容器的消費者卻沒有幫助。同樣地，美國專利4,292,916；5,053,339；5,446,705和5,633,835描述了監視易腐爛產品儲存期限的變色裝置。這些裝置通過物理地使反應層進行接觸而被啟動，因此在反應層之間會產生化學反應，並且僅在初始製造時可方便地執行該行為。而這種處理適合於在整個分銷鏈上監視食品的變質，但是不適合使用者在家居環境下啟動和應用。進一步已有技術論述涉及在製造和包裝處理時使用這樣的裝置。美國專利5,555,223描述一個在包裝上附加計時指示器的方法，包括在準確的生產時間設定計時器的時鐘的步驟，因此上述已有技術的裝置對包裝和裝填處理的生產結束過程要求特殊的製造步驟，而不是象本發明設計的那樣由最終的使用者在使用或儲存時附加或起動的一壽命指示器。同樣地，時間-溫度指示器(TTIs)也用作完成監視整個分銷鏈的任務，而不是為最終的使用者提供的解決方案。在該領域許多液體移動技術也是公知的，但是這些類型或依賴於紙的快速燈芯效應且因此適合於應用在幾分鐘或幾小時的時間範圍，或者為了提供較慢的移動，用如明膠或其它膠體的材料作為移動介質的製造工藝很複雜，並且其生產複雜且昂貴。
發明內容
根據本發明，一時間指示器包括一個第一儲液器，一移動介質和用於將從所述第一儲液器出來的液體與所述移動介質接觸的起動裝置，以使在起動後所述液體經過所述移動介質在其上產生一個顏色的變化，所述起動裝置包括一第二儲液器，連接在所述第一儲液器與所述移動介質之間，因此在起動後所述液體相對較快地由所述第一儲液器流到第二儲液器，並且然後相對較慢地在計時期間沿所述移動介質的長度方向移動。
當在所述液體在所述移動介質的長度方向慢慢移動時，通過顏色變化的累積過程給出一個已經過的時間的視覺指示。所述時間指示器可以包括標記，因此可以通過將沿所述移動介質的顏色變化的進度與所述標記比較測出已經過的時間。
所述第二儲液器的存在用於使離開所述第一儲液器的液體迅速分散。這樣減少了當液體從所述第一儲液器中受壓排出時使裝置洩漏的危險。而且，用於測量僅僅與移動介質和液體的自然特性有關且與所述第一儲液器的液體的初始流動無關，測量已經過的時間的準確性得到提高。
所述第二儲液器可以是在時間指示器本體內的內部腔或室、一個在起動後膨脹的可膨脹袋或在起動後吸收液體的吸收介質的形式。所述第一和第二儲液器可以通過導管連接，所述導管包括在起動後可以將第一儲液器的液體迅速吸收到第二儲液器的材料。所述第一和第二儲液器可以布置在所述移動介質的相反端或可以布置在同一端。
所述第一儲液器可以封裝在第二儲液器內，例如，所述第一儲液器可以為一個在形成所述第二儲液器的腔內的可破裂的囊的形式。由於使囊破裂釋放液體進入所述腔而起動所述時間指示器。
所述時間指示器最好適合於如通過適當地選擇液體和所述移動介質的特性，以使沿所述移動介質的移動要經歷一預定的時間期限。所述時間期限可以在三十分鐘到六個月，最好在幾天到幾周的範圍。例如，對於用於日常產品的時間指示器，時間期限可以在兩天到五天。或者，對用於聽裝或罐裝的煮熟的調味品，時間期限可以在一到兩周範圍。進一步例子包括對眼藥膏或鼻子噴霧劑需要時間期限為一個月，過濾器，如水過濾器，可以要求時間期限為一到三個月，冷肉製品或嬰兒食品可以要求時間期限分別為三到七天或二十四到四十八小時。
所述起動裝置可以是壓力起動，例如，使用壓力迫使第一儲液器內的液體進入所述第二儲液器。所述起動裝置可以包括將第一儲液器與第二儲液器分開的可以壓裂的密封並且因此將所述第一儲液器與所述移動介質分開。
所述時間指示器可以包括一個基層，在該基層上可以形成一個用於所述第一儲液器的盤形部分，一個包括所述移動介質的移動層和一個中間層，該中間層夾在所述基層和移動層之間。每層和所述移動介質可以是片形，例如具有下面的薄和柔軟的特徵。所述中間層可以輕粘到移動層的移動介質的一端因此在起動後在所述上層和中間層之間形成所述第二儲液器。所述第二儲液器可以以這樣的方式成為一個可膨脹的袋。
所述時間指示器可以包括至少一個部分透明層安裝在所述移動介質或移動層上。所述至少部分透明層可以為部分透明的罩膜的形式。該罩膜可以包括一或多個透明的窗口，通過該窗口可以觀察到顏色的變化。所述透明窗口可以用作測量顏色變化進程的標記。可以布置一個所述標記以與所述第二儲液器結合，提供一個所述裝置被起動的指示。例如，所述第一透明窗口可以定位在所述第二儲液器上部。可以在所述移動介質或移動層上直接即制限定所述透明窗口，而這簡化了時間指示器的製造。所述移動介質或層可以層疊以允許在其上進行印刷。
所述顏色的變化可以是從任何其它顏色到紅色。所述液體的移動可以導致在移動介質上的一個以上，如兩個或多個顏色變化。例如，所述顏色變化可以具有一個在顯示紅色之前顯示黃色的中間色。
所述液體可以有顏色，因此通過液體進入所述移動介質的空隙，所述移動介質產生可以被看到的顏色變化。或者，所述液體可以包含一第一反應劑而移動介質可以包含與第一反應劑起反應的第二反應劑，因此產生顏色的變化。所述移動介質可以是浸泡、摻入或印刷在所述第二反應劑上的。
所述第一和第二反應劑的反應相同可以從下列組中選取；通過一螯合劑的金屬離子的螯合，一酸/鹼與一pH指示計的反應，氧化還原指示計的電子供體/受體的反應，和酶和酶作用物之間的酶化反應。所述金屬離子可以從包括鋅離子，銅離子，鐵離子和鈣離子組成的組中選取；螯合劑可以從1，10菲咯啉，鋅試劑，2，2′-聯喹啉(康銅)和石蠟組成的組中選取；酸/鹼反應劑從鹽酸，檸檬酸，抗壞血酸，氫氧化鈉和磷酸氫二鈉組成的組中選取；pH指示計從溴百裡酚藍，甲基紅和甲酚紅組成的組中選取；電子供體/受體從漂白粉和釩鹽組成的組中選取；和氧化還原指示計從n-苯基蒽酸和漂白染料組成的組中選取。
所述液體可以是粘性液體，以使所述液體的粘性控制液體在所述移動介質內的移動。所述液體可以包含油和油溶性染料或者可以包含水、水溶性染料以及在類似情況下控制所述液體的粘性的一個化學製品。
所述移動的機理可以是擴散或毛細作用。所述移動介質可以從聚合微孔材料如聚烯烴塑料，纖維素-鹼的材料如紙，溶膠-凝膠，和顆粒填充的聚四氟乙烯組成的組中選取。所述移動介質可以包括一個帶有矽填充物的微孔聚合材料。所述移動介質可以是由指定的孔隙材料組合而成的，如將紙放在一個溶膠-凝膠溶液中浸泡。
所述指示器可以與一個粘性的背襯結合用於貼附在要儲存的產品和包裝上。所述指示器可以包括限定沿移動介質長度的移動的裝置。所述限定裝置可以是一個密封的形式。所述移動通路減少所要求的液體的量並且減少任何液體從所述指示器偶然地洩漏。
根據本發明的第二方面，提供一個製造時間指示器的方法，其中包括；提供一個基層，形成一個用於一液體儲液器的盤形部分；一個中間層，具有一個入口；和一個移動層，包括一個移動介質；連接所述基層與所述中間層，使所述入口對準所述盤形部分；將液體通過入口進入所述盤形部分以形成一液體儲液器；並且將所述移動層部分地連接到所述中間層因此當所述時間指示器起動時液體能夠迅速地由所述液體儲液器進入到在所述移動層和所述中間層之間形成的腔內且然後沿著所述移動介質在計時期間慢慢移動。
所述中間層最好包括一個通風口，當製造中將液體充入所述第一儲液器中時容許空氣從第一儲液器中排出。因此，所述中間層可以被認為用作對充入操作進行簡化的一個層。
所述方法可以包括為阻止所述移動層和中間層連接在所述中間層的一部分表面上的印製。以這樣的方法，在所述指示器被起動後就能夠形成一個可膨脹袋形式的第二儲液器。所述袋形成在所述移動層和中間層之間的部分阻止連接的表面區域。該方法可以包括限定一個沿所述移動介質長度的移動通道，例如通過在所述移動層上形成一個密封來限定所述移動通道。
所述方法可以包括將至少一個透明層連接到所述移動層並且包括限定在所述透明層上的標記，因此通過將沿所述移動介質的顏色變化的進程與所述標記比較測量已經過的時間。或者，所述方法可以包括在所述移動層上的標記，因此通過比較沿移動介質的顏色變化和所述標記就能夠測量已經過的時間。
根據本發明的另一個方面，提供一個壽命指示裝置，包括一個容納具有分解的紅染料的液體儲液器，一個由帶有一初級矽填充料的聚烯烴塑料組成的微孔介質，一個部分透明的罩膜，布置在所述微孔介質上以當將所述液體與所述介質接觸時所述液體緩慢地擴散到整個介質使顏色變化到紅色，所述顏色變化前端處緩慢地沿所述微孔介質進程並且透過包含標記的罩膜被觀察，所述標記將所述前端的進程與貼附所述時間指示器的物品的壽命相關聯。
為了更進一步理解本發明，下面將參照附圖，結合確定的實施例對本發明進行描述。
圖1A表示根據本發明的第一實施例的指示器部件的平面示意圖。
圖1B和1C表示圖1A所示指示器在起動後的截面示意圖。
圖2A和2B表示在圖1所述指示器中使用的中間層的詳細示意圖。
圖3表示一個可替換的指示器。
圖4A和4B表示一個指示器，其中觀察整個時間上緩慢液體移動過程的進程。
圖5A和5B表示一可替換的指示器在起動前和後的截面示意圖。
圖6表示在圖5A和5B中的指示器在計時期間的緩慢液體移動過程。
具體實施例方式
在下面的附圖中相同的標號用於相同的部件。在圖1A和1B中表示根據本發明的一個示例性的時間指示器(裝置)。所述裝置包括一個基層10，含有一個第一液體儲液器13，一個中心層11，包括一個移動介質，以及一個部分透明的上層，其中設置兩個窗口17、18，透過這些窗口可以觀察液體經過所述移動介質的進程。
所述基層10構成一個用於將所述指示器作為一個整體的下部密封。所述基層10包括一個盤形部分19，形成一個泡並且容納所述第一儲液器13，用於驅動所述液體-移動機理。所述盤形部分19可以是熱成形的。所述基層的下側可以是一個粘性表面用於將所述指示器貼附在要被監視的物品上。所述基層10的上側表面，除了兩個部分外，用強粘性膠粘到所述中心層11上，所述兩個部分是沿一個弱密封14和沿一個液體導管15。所述液體導管15有一個第一端連接所述密封14和一個第二端引導到第二儲液器，該第二儲液器為在與所述移動介質連接的中間層11上的一個開放部分或一個腔16。
所述裝置一旦被組裝，通過擠壓所述盤形部分19而被起動，由於在所述儲液器內液體的壓力的增加導致弱密封14破裂。所述液體迅速流入導管15並且進入在中間層11的腔16。所述中間層11包括一個層疊包裝密封住了一個用作移動介質的多孔或微孔介質。液體在進入所述腔16後，緩慢地沿所述介質移動。
所述上層12包括透明窗口17、18(標記)表示所述緩慢移動過程的進程，因此作為一個圖象罩膜。一個窗口18在中間層12的所述腔16的上部並且第二窗口定位於要終止端的上部。當所述裝置被起動時，所述液體流入到所述腔16內並且通過所述窗口18可以看到顏色的變化，它表示所述裝置已經被起動。在第二窗口17處觀察到顏色變化表示到達了預想的終止端(對應於要進行監視的物品的壽命)。
下面參考圖2A和2B，可以看到兩個示意性的所述裝置的中間層的實施例，所述中間層是液體緩慢移動的部分。在圖2A中，所述中間層包括一個由一多孔或微孔材料經層疊形成的條26，用作進入由去除部分所述介質而限定的第二儲液器或腔22的液體的緩慢移動的介質。通過一個在所述層邊緣周圍施加熱壓密封24，防止所述液體移動超過所述層的邊界，所述密封操作基本上封閉住了所述微孔材料的孔。
在如圖2B所述一個替換實施例中，所述中間層20包括一個微孔材料的密封的條26用作為到達在所述介質當中切割出的腔22中的液體的緩慢移動介質。通過在所述環繞的邊緣28的層疊連接，防止所述液體移動超過所述條26。
參考圖3，表示一替換實施例的液體釋放機理。根據該實施例一個第一儲液器的形式為一個含有液體的可擠裂的囊30，放置在為一個腔32形式的所述第二儲液器內。壓力高於和低於所述腔32會導致液體釋放到所述腔32內並因此開始所述液體的移動。在該實施例中，所述裝置的下層僅僅提供一個下部的密封，因此圖1所示的熱成形的儲液器和導管就省略了。
參考圖4A到4F，在所述移動介質的前端，液體移動整個時間上的進展如圖4A到4C所示。通過所述裝置的部分透明上層觀察到的顏色的變化如圖4D到4F所示。在開始，圖4A和圖4D分別表示在所述腔包含所述液體並且僅僅可以在第一或開始窗口48觀察到顏色的變化。這表示裝置已經被起動。
隨著時間的過去，如圖4B所示，所述液體開始從所述腔向外移動並且開始使腔42周圍邊緣變色。如圖4E所示，在第二或到期窗口看不到任何顏色的變化。整個時間上所述變色的區域通過在移動介質44內向下移動，逐漸地並累積地擴大沿所述指示器的長度方向增加。最後，如圖4C所示所有或大致所有移動介質已經被變色並且如圖4F所示，在指示產品到期的第二窗口可以觀察到顏色的變化。
本領域普通技術人員將很清楚，可以使用各種類型的圖形設計用於到期/壽命終點，包括各種線、曲線、橢圓、矩形或點，但是並不限於這些。橢圓，可以使用表示液體移動進程的前端作為標記，包括各種不同尺寸的箭頭、曲線、線和點，但是並不限於這些。
而且，每個實施例可以適合於包括附加的表示時間指示的標記。這樣的標記(未表示)可以包括表示所述逐步進展到所述終點的圖形標記。通過窗口看到的開始顏色可以與上層的背景色相同，並且因此任何顏色的變化都非常明顯。所述最終顏色可以是紅色；一向紅色的過渡可容易地理解為一個被監視的物品應該被處理的信號。
圖5A和5B表示一個可替換的指示器，包括一個基層50，一個包括移動介質的上部移動層56和一個夾在所述上層56和基層50之間所中間層60。所述上層56是層疊的，即在兩個表面包覆一個疊層51。所述移動層56的上表面被印刷表示開始點和終止點的標記，因此不需要一個為了印刷的分離的部分透明的上層。而且，所述移動層56的印刷可以如前述實施例限定透明窗口。
所述基層50最好由PVC製造，並且形成一個容納第一液體儲液器54的盤形部分52。所述中間層上設置一個通風口65和一個入口用於連接所述液體儲液器54到在所述移動層56上的一個小的腔66。通過在所述中間層的上表面的除了覆蓋所述移動層56的下表面的印刷區域以外施加一個熱粘結劑，將所述中間層密封在所述移動層上。所述印刷區域66被印上如漆的材料，與所述粘結劑形成一個輕的粘結，所述粘結劑可為預塗覆的由Lmarr(Glen Ellen，CA，US)製造的脂肪族聚酯氨基甲酸乙酯膠粘劑W50和W60。
通過擠壓所述盤形部分迫使儲液器54內的液體通過入口64進入到腔66而起動所述裝置、所述腔66膨脹或擴充所述印刷區域67以形成如圖5B所示的內部袋68形式的第二儲液器。一旦形成所述袋68，所述鈕或盤形部分52保持在其壓下的狀態。所述液體開始如上所述經過所述移動介質在整個時間內擴散。
圖6A到6C表示圖5A和圖5B的裝置，該裝置具有一個引導所述液體的移動進入穿過所述移動介質的狹窄的通路的機構。使用熱和壓力形成一個密封70以限制所述狹窄通路。圖6A表示所述裝置在起動前且沒有液體在所述腔66內存在。在起動後很短時間內所述腔66內充滿液體並且所述液體開始向所述移動介質擴散，如圖6B所示。長時間液體連續沿由密封70所限定的狹窄移動介質的通道的進展如圖6C所示。
圖5A到5B的實施例可以由以下步驟製造1)在150到160℃下使一個PVC塑料層經熱成形而形成具有一個盤形部分52的基層50；2)一個具有一入口64和一通風口65的第二塑料層被粘到所述基層50以形成一個具有與所述盤形部分對準的入口的一中間層；
3)將液體經過所述入口充入所述盤形部分以形成一個第一儲液器，隨著所述液體充入所述儲液器，通過通風口65，空氣被從所述盤形部分吸出。所述中間層可以被認為是一個充入操作的協助層並且能夠加速製造的速度；4)在所述中間層60的自由表面塗覆膠粘劑；5)一包括移動介質的移動層56被在其一部分表面上塗覆如漆的材料，所述塗覆形成一個在所述中間層上的輕的膠粘劑連接；6)在大致90℃下將所述中間層60和所述移動層56連接在一起，及；7)可選擇的，對上表面進行加熱(在150-200℃範圍)並加壓使所述移動層熔化因此形成一個密封或部分密封來限定一個狹窄的移動通道。
8)可選擇的，可以在所述移動層上印製標記或限定觀察所述移動的開始和結束的透明窗口。或者一個帶有那樣標記的附加的部分透明的層可以被連接到所述移動層上。
在每個實施例中所述移動介質可以是多孔材料如一個微孔聚合物，例如Teslin(PPG Industries，Inc.，Pennsylvania，USA)的聚烯烴塑料(具有一個初級矽填充料)或如ArtisynTM(Daramic Inc.，Owensboro，KY，USA)的帶矽填充料的聚乙烯。所述液體可以是任何具有顏色(如紅色)的粘性液體，例如象含可油溶性紅染料的玉米油的可食用油，所述紅色染料可以是如油紅EGN(Aldrich Chemical Company，Inc.，USA)。在本例中，所述液體移動的比例由液體的粘性和移動介質的厚度及密度來決定。
有益地，選擇一個食用油加上食用染料能夠使所述裝置保持無毒狀態，即使被打破。所述油/染料的結合的進一步的好處是當所述液體沿所述移動介質移動時，隨著基本上黃色的油產生紅顏色的表現，產生了兩段變色的前端。因此發生了逐步變色，首先以黃色作為一個中間色，然後變紅。所述顏色的變化順序對於消費者來說為直觀的是非常有益的，因為消費者非常熟悉交通燈先變黃而後變紅。同樣地，紅色與危險相聯繫並且因此所述的結合為本發明的裝置提供一個優選的顏色變化順序。
一個可替換的液體/染料的組合應用在水中的一個水溶染料(如一個紅色食用染料)，加上一個添加劑，所述添加劑如聚乙二醇(PEG)，用於控制所述得到的液體粘性以及移動的速度。而且，可以使用不同保持時間的染料的組合，使一個顏色(所述的黃色)在所述最終顏色(所述紅色)佔主導之前短期地呈現。
可替換地，所述移動介質可以是微孔摻雜溶膠-凝膠，所述液體可以是如氯化鋅的鋅鹽的溶液，及所述顏色變化體系可以是一個螯合反應。當所述鋅溶液提供所述摻雜溶膠-凝膠的介質緩慢地移動時，與所述摻雜劑反應；在這種情況下所述螯合劑4-(2-吡啶偶氮)間苯二酚磷酸鹽，在下文稱為石蠟，因此獲得由黃到紅的顏色變化。
在一個實施例中，所述用於摻雜溶膠-凝膠的支持材料可以為標準雷射高級紙(80g/m2)，紙被裁成1cm乘2.5cm的條並且用石蠟摻雜溶膠-凝膠。所述摻雜溶膠-凝膠液體的製備如下通過首先在由10ml酒精、1.6ml三重蒸餾水、四滴濃度為33％的鹽酸(HCl)和0.1g的石蠟攪拌組成的溶液中加入5ml的四乙氧(基)矽烷(TEOS)，再攪拌5分鐘，再加入0.3g如CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)的表面活化劑並且攪拌直到溶液均勻。所述溶液要再攪拌兩個小時，可以通過一個浸蘸機將所述紙條一致地抓住使所述紙條浸泡在該溶膠-凝膠溶液中，將它們放入不攪動的溶液內並且以0.08釐米/秒的速度抽出。然後放入烤爐以50℃進行乾燥至少24小時使它們完全固化。
在本例中，所述液體移動的速度由在所述凝膠製備過程中的pH值決定，該製備過程控制得到的孔隙的尺寸。因為即使所述裝置被打破，不會釋放有危險的化學物質，所以選擇這樣的反應體系非常有益。鋅鹽是無毒的(在飲用水中高到5ml/l水平仍是可接受的)並且石蠟被作為在溶膠-凝膠基體內的摻雜劑仍然保持在其中且因此不會滲出。
由於對本領域普通技術人員是很明顯的，可以使用多個可替換的移動介質和多個可替換的反應機理。能夠使用多個有緩慢移動效果微孔介質；例如包括EmporeTM公司的顆粒填充的聚四氟乙烯(可從Minnesota Miningand Manufacturing Company，St.Paul，Minnesota，USA得到)。其它用於移動介質的適當的材料為纖維素-鹼的材料，如紙，其具有的毛細作用和擴散能夠對移動效果有利。
能夠產生與上述實施例類似的顏色變化的多個可替換的化學體系如下所示1.為完成其它螯合反應，能夠被採用或摻入到所述孔隙介質的可替換的螯合劑如1，10菲咯啉，鋅試劑，或2，2′-聯喹啉(康銅)，而可替換的液體反應劑可以包括金屬離子的溶液，如銅離子、鐵離子和鈣離子溶液，所述液體流動到所述孔隙介質內。
2.為完成酸/鹼反應體系，被採用或摻入到所述移動介質的適當的pH指示計包括溴百裡酚藍，甲基紅和甲酚紅，並且流入所述移動介質中的適當酸/鹼液體反應劑包括酸鹽酸，檸檬酸，抗壞血酸和鹼氫氧化鈉和磷酸氫二鈉。
3.為完成氧化還原反應，被採用或摻入到所述移動介質的氧化還原指示計包括n-苯基蒽酸和漂白染料，而可替換的流入所述移動介質中液體反應劑可以包括漂白粉和釩鹽。
4.為完成酶化反應，與一個pH指示計一起被採用或摻入到所述移動介質的酶可以如脂肪酶，而一個液體物質如甘油三己酸酯流入所述移動介質。在一個實施例中一個脂肪酶和甘油三己酸酯的酶化反應的反應產物是己酸；所述酸在pH指示計上產生顏色的變化。
通過確保一個所述化學反應劑在所述移動介質內存在，上述的化學變色體系可以在本發明範圍內使用。已知的將一個化學物質放入所述移動介質的辦法包括摻雜(如上述的溶膠-凝膠)，浸泡和印製所述化學物質進入所述介質或在其上。
如上所述，通過簡單地擠壓所述指示器的一個部分就能夠起動每個實施例，本發明具有容易使用的優點和可以具有極簡單的操作。而且，通過基於指示器的結構在可印刷的、薄片形的液體移動介質上；可以使用非常簡單的技術完成其製造，如印刷、浸泡、衝壓和層疊。因此，所述時間指示器非常簡單且便宜。例如根據本發明，現成的介質就適合於提供一個指示器。所述時間指示器同樣適合於貼附在一個容器或其它儲藏在冰箱或冰櫃內的產品，並且可以使用不冷凍的液體，例如被設計成在零下條件下工作的各種濃度的丙二醇和水的混合物或合成油。
這可以特別地使用在長期的時間期限，如六個月。
因此根據本發明描述了一個為了消費者的簡單且便宜的時間指示器。而本發明在此以對更實際和優選的實施例的構思進行表示，對本領域普通技術人員來說明顯地可以在本發明的範圍內作出許多改進，其範圍與所附的權利要求書最廣泛的含義一致以致包括所有的等同的結構和裝置。
權利要求
1.一時間指示器，包括一第一儲液器，一移動介質和起動裝置，所述起動裝置用於讓第一儲液器內的液體與所述移動介質接觸，使起動後，該液體經過所述移動介質移動，以在移動介質上產生一個顏色變化，其特徵在於；所述起動裝置包括一第二儲液器，該第二儲液器連接在所述第一儲液器和所述移動介質之間，在起動後使該液體從所述第一儲液器相對迅速地流到所述第二儲液器，並且然後在計時期間相對緩慢地沿所述移動介質長度方向移動。
2.如權利要求1所述時間指示器，其中所述第二儲液器為可膨脹袋的形式，在起動後膨脹。
3.如權利要求1或2所述時間指示器，其中所述第一和第二儲液器布置在所述移動介質相反的端部並且由一個導管連接。
4.如權利要求1所述時間指示器，其中所述第一儲液器封裝在所述第二儲液器內。
5.如上述任一權利要求所述時間指示器，其中所述起動裝置包括一個在所述第一和第二儲液器之間的可壓力壓破的密封。
6.如上述任一權利要求所述時間指示器，其特徵在於包括一個基層，在該基層上形成一個用於所述第一儲液器的盤形部分；一個移動層，包括所述移動介質；和一個中間層，該中間層夾在所述基層和移動層之間。
7.如權利要求6所述時間指示器，其中所述中間層輕粘接到移動介質一端的移動層上，使起動後在所述上層和中間層之間形成所述第二儲液器。
8.如上述任一權利要求所述時間指示器，其特徵在於包括一安裝在移動介質上的至少部分透明層。
9.如上述任一權利要求所述時間指示器，其特徵在於包括標記，通過將沿所述移動介質的顏色變化的進程與所述標記作比較，測量已經過的時間。
10.如權利要求9所述時間指示器，其中所述標記為透明窗的形式，通過所述窗能看到顏色變化。
11.如權利要求9或10所述時間指示器，其中所述標記由在所述移動介質上的印刷來限定。
12.如上述任一權利要求所述時間指示器，其特徵在於選擇所述液體和移動介質的特性，使沿移動介質的移動持續一預定的時間期限。
13.如權利要求12所述時間指示器，其中所述時間期限為三十分鐘到六個月之間。
14.如上述任一權利要求所述時間指示器，其特徵在於所述液體為粘性液體，並且所述液體的粘性控制液體在所述移動介質內的移動速度。
15.如權利要求12到14中任一項所述時間指示器，其中所述液體從和油溶性染料混合的油或和水溶性染料混合的並由一個化學製品控制其粘性的水組成的組中選取。
16.如上述任一權利要求所述時間指示器，其中所述移動介質從聚合微孔材料，纖維素-鹼的材料，溶膠-凝膠，和顆粒填充的聚四氟乙烯組成的組中選取。
17.如權利要求16所述時間指示器，其中所述移動介質包括一個帶有矽填充料的微孔聚合材料。
18.如上述任一權利要求所述時間指示器，其中所述液體是有色的，通過液體沿所述移動介質內的移動在所述移動介質上產生顏色變化。
19.如權利要求1到17所述時間指示器，其中所述液體包含一第一反應劑及所述移動介質內包含一與所述第一反應劑起反應的第二反應劑，從而產生顏色變化。
20.如權利要求19所述時間指示器，其中在第一和第二反應劑之間的反應體系是從通過一螯合劑的金屬離子的螯合，一酸/鹼與一pH指示計的反應，氧化還原指示計與電子供體/受體的反應，和酶和一基質之間的酶化反應組成的組中選取。
21.如權利要求20所述時間指示器，其中所述金屬離子可以從包括鋅離子，銅離子，鐵離子和鈣離子組成的組中選取；螯合劑可以從1，10菲咯啉，鋅試劑，和2，2′-聯喹啉(康銅)和石蠟組成的組中選取；酸/鹼反應劑從鹽酸，檸檬酸，抗壞血酸，氫氧化鈉和磷酸氫二鈉組成的組中選取；pH指示計從溴百裡酚藍，甲基紅和甲酚紅組成的組中選取；電子供體/受體從漂白粉和釩鹽組成的組中選取；和氧化還原指示計從n-苯基蒽酸和漂白染料組成的組中選取。
22.如上述任一權利要求所述時間指示器，其中所述顏色變化為變向紅色。
23.如上述任一權利要求所述時間指示器，其中所述液體的移動導致在移動介質上有多於一種的顏色變化。
24.如權利要求23所述時間指示器，其中所述顏色變化首先變為黃色然後變到紅色。
25.如上述任一權利要求所述時間指示器，其特徵在於包括一個有粘性背襯。
26.如上述任一權利要求所述時間指示器，其特徵在於包括沿所述移動介質長度限定移動通道的裝置。
27.一種製造一時間指示器的方法，包括提供一個基層，形成一個用於一液體儲液器的盤形部分；一個中間層，具有一個入口；和一個移動層，包括一個移動介質；連接所述基層與所述中間層，使所述入口對準所述盤形部分；將液體通過入口灌入所述盤形部分以形成一液體儲液器；並且將所述移動層部分地連接到所述中間層因此當所述時間指示器起動時液體能夠迅速地由所述液體儲液器進入到在所述移動層與所述中間層之間形成的腔內，且然後沿著所述移動介質在計時期間緩慢移動。
28.如權利要求27所述方法，其特徵在於包括為阻止所述移動層和中間層的連接在所述中間層的一部分表面上的印刷。
29.如權利要求27或28所述方法，其特徵在於包括限定一個沿所述移動介質長度的移動通道。
30.如權利要求29所述方法，其特徵在於包括在所述移動層上形成一個密封來限定所述移動通道。
31.如權利要求27到30中任一項所述方法，其特徵在於包括將至少一部分透明層連接到所述移動層。
32.如權利要求31所述方法，其特徵在於包括限定在所述透明層上的標記，通過將沿所述移動介質的顏色變化的進程與所述標記比較測量已經過的時間。
33.如權利要求27到32中任一項所述方法，其特徵在於包括在所述移動層上印刷標記，通過比較沿移動介質的顏色變化和所述標記測量已經過的時間。
全文摘要
一時間指示器，包括一第一儲液器(13)，一移動介質(11)和起動裝置，所述起動裝置用於使第一儲液器(13)內的液體與所述移動介質(11)接觸從而起動後的液體提供所述移動介質(11)進行移動在移動介質上產生一個顏色變化。所述起動裝置包括一個第二儲液器(16)，該第二儲液器(16)連接在所述第一儲液器(13)和所述移動介質(11)之間，因此在起動後液體從所述第一儲液器(13)相對迅速地流到所述第二儲液器(16)並且然後在計時期間相對緩慢地沿所述移動介質(11)長度方向移動。
文檔編號G01K3/04GK1533518SQ02814632
公開日2004年9月29日 申請日期2002年7月9日 優先權日2001年7月11日
發明者魯本·伊斯比茨基, 保羅·J·弗裡德曼, 伊恩·M·所羅門, 麥可·L·卡根, L 卡根, J 弗裡德曼, M 所羅門, 魯本 伊斯比茨基 申請人:泰姆斯特裡普有限公司, 普羅菲爾索爾－格爾有限公司