СПОСОБ СТРОЕНИЯ СТРУКТУРЫ ДАТЧИКА

1. Чувствительное устройство, отличающееся тем, что оно включает
по меньшей мере один первый слой, содержащий электропроводящий полимер, при необходимости смешанный со связующим веществом, формирующим матрицу связующего агента, и
по меньшей мере один второй слой, который расположен отдельно от первого слоя вблизи него или на расстоянии от него или который по меньшей мере частично соединен с первым слоем,
причем второй слой включает микрокапсулы, содержащие кислотное или щелочное вещество, при необходимости смешанное со связующим веществом и при высвобождении из микрокапсул изменяющее электрическую проводимость полимера.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно является частью бумажного или картонного продукта или прикреплена к поверхности бумажного или картонного продукта.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что диаметр микрокапсул составляет от 1 до 500 мкм, предпочтительно от 1 до 10 мкм.
4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что коэффициент заполнения микрокапсул составляет примерно 20-95%, предпочтительно примерно 50-95%.
5. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что покрывающий материал микрокапсул может быть разорван посредством механической силы, излучения, теплоты или более чем одного из упомянутых факторов.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что покрывающий материал представляет собой протеин, полисахарид, крахмал, воск, жир, натуральный или синтетический полимер или смолу, предпочтительно меламиноформальдегидную смолу.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электропроводящий полимер представляет собой полианилин, полипиррол, полиацетилен, поли-п-фенилен или политиофен или их производную или смесь.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что кроме электропроводящего полимера используют другие электропроводящие частицы, например металла или графита.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что связующее вещество представляет собой связующее вещество на основе крахмала, декстрин, карбоксиметилцеллюлозу или связующее вещество на основе полимера, такое как поливиниловый спирт или поливиниловый ацетат.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что количество связующего вещества составляет примерно от 0,1 до 10 г/м
, обычно примерно от 0,5 до 5 г/м
, предпочтительно примерно от 1 до 3,5 г/м
.
2
2
2
11. Устройство по любому из пп.1, 9, 10, отличающееся тем, что содержание электропроводящего полимера в слое, сформированном полимером и связующим веществом, составляет примерно от 10 до 90% по весу, обычно примерно от 30 до 70% по весу.
12. Устройство по любому из пп.1, 2, 6-10, отличающееся тем, что водородный показатель продукта в области, к которой были добавлены микрокапсулы с кислотным содержимым, после разрыва микрокапсул составляет примерно от 2 до 6, предпочтительно примерно от 2 до 4.
13. Устройство по любому из пп.1, 2, 6-10, отличающееся тем, что толщина слоя, сформированного микрокапсулами в продукте, составляет от 1 мкм до 1 мм, предпочтительно от 1 до 50 мкм.
14. Устройство по любому из пп.1, 2, 6-10, отличающееся тем, что поверхностное удельное сопротивление полимерного слоя в электропроводящей форме составляет примерно от 10
до 10
Ом, предпочтительно примерно от 10
до 10
Ом.
2
11
2
8
15. Устройство по любому из пп.1, 2 или 6-10, отличающееся тем, что между полимерным слоем и слоем микрокапсул имеется промежуточный слой, улучшающий взаимное сцепление указанных слоев и содержащий то же связующее вещество, что и в полимерном слое или слое микрокапсул, или отличное от него.
16. Устройство по любому из пп.1, 2, 6-10, отличающееся тем, что вещество, которое заполняет микрокапсулы, является жидкостью.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что вещество, которое заполняет микрокапсулы, является кислотным допирующим агентом, таким как неорганическая или органическая кислота или их производная или смесь, причем кислота предпочтительно представляет собой минеральную кислоту, сульфокислоту, пикриновую кислоту, п-нитробензольную кислоту, дихлоруксусную кислоту, или полимерную кислоту, или додецилбензолсульфокислоту, камфорную сульфокислоту, паратолуолсульфокислоту или фенолсульфокислоту.
18. Устройство по любому из пп.1, 2, 6-10, 17, отличающееся тем, что заполняющий микрокапсулы агент представляет собой щелочной дедопирующий агент, предпочтительно гидроокись, карбонат или амин.
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что заполняющий микрокапсулы агент представляет собой кислотный или щелочной краситель, такой как краситель, реагирующий с бентонитом в бумаге, или исходное вещество для получения красителя.
20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что заполняющий микрокапсулы агент используют как раствор примерно от 0,01 до 10 М.
21. Устройство по любому из пп.1, 2, 6-10, 17, 19, 20, отличающееся тем, что способы разрыва используемых микрокапсул включают механическую силу, излучение, термообработку, химическую деструкцию, биохимическое разложение, чувствительность к соли, чувствительность к давлению, фотохимическую деструкцию, чувствительность к диапазону водородного показателя и растворение в растворителях.
22. Устройство по любому из пп.1, 2, 6-10, 17, 19, 20, отличающееся тем, что микрокапсулы в чувствительном устройстве разрушаются, будучи подвергнуты воздействию вещества, на которое реагирует это устройство.
23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что чувствительное устройство представляет собой индикатор открывания, индикатор температуры, индикатор разрыва и/или давления, детектор света или чувствительное устройство растворителя.
24. Устройство по любому из пп.1, 2, 6-10, 17, 19, 20, отличающееся тем, что вокруг микрокапсул имеется агент-наполнитель.
25. Устройство по любому из пп.1,2, 6-10, 17, 19, 20, 23, отличающееся тем, что измененный цвет полимера может быть проверен невооруженным глазом или с помощью оптического устройства.
26. Устройство по любому из пп.1, 2, 6-10, 17, 19, 20, 23, отличающееся тем, что измененная электрическая проводимость полимера может быть проверена посредством неконтактного или контактного измерения проводимости, гальваническими, емкостными или индуктивными способами, или другим способом измерения электрической проводимости.
27. Применение устройства по пп.1-26, отличающееся тем, что указанное устройство применяют для оценки внутренних условий упаковки продукта.
28. Применение устройства по любому из пп.1-26, отличающееся тем, что указанное устройство применяют для оценки внешних условий упаковки продукта.
29. Способ изготовления чувствительного устройства, отличающийся тем, что согласно способу изготавливают
по меньшей мере один первый слой, содержащий электропроводящий полимер, при необходимости смешанный со связующим веществом, и
по меньшей мере один второй слой, выполненный отдельно от первого слоя вблизи него или на расстоянии от него или который по меньшей мере частично соединен с первым слоем,
причем второй слой формируют из микрокапсул, при необходимости смешанных со связующим веществом, а микрокапсулы содержат щелочь или кислоту.
30. Способ изготовления продукта, содержащего чувствительное устройство, отличающийся тем, что
к продукту, при необходимости смешанному со связующим веществом, добавляют электропроводящий полимер (3); и
к продукту, при необходимости смешанному со связующим веществом, добавляют микрокапсулы (2), содержащие щелочные или кислотные вещества.
31. Способ по п.29 или 30, отличающийся тем, что микрокапсулы присоединяют к поверхности слоя, содержащего электропроводящий полимер, посредством связующего агента, который может быть этикеткой, лентой или другой пленкой или соответствующим материалом, на поверхность которого нанесено клеящее вещество.
32. Способ по п.30, отличающийся тем, что микрокапсулы добавляют к продукту на стадии изготовления, дальнейшей обработки или доработки.
33. Способ по п.30 или 32, отличающийся тем, что разрыв микрокапсул, добавленных к продукту, может быть обнаружен по изменению электрической проводимости электропроводящего полимера.
34. Способ по п.33, отличающийся тем, что электропроводящий полимер, соединенный с продуктом, может быть дедопирован с помощью щелочного вещества, высвобожденного из микрокапсул.
35. Способ по п.34, отличающийся тем, что электропроводящий полимер может быть допирован с помощью кислотного вещества, высвобожденного из микрокапсул.
36. Способ по любому из пп.29, 30, 32, 34, 35, отличающийся тем, что микрокапсулы добавляют к продукту, смешанному с полимером.
37. Способ по любому из пп.29, 30, 32, 34, 35, отличающийся тем, что микрокапсулы добавляют к продукту в слое, отличном от полимерного слоя.
38. Способ по п.37, отличающийся тем, что слой микрокапсул и полимерный слой держат отдельно по меньшей мере в течение стадии изготовления и не сжимают плотно вместе до стадий дальнейшей обработки, или доработки, или до более поздней стадии, чтобы обеспечить реакцию между веществами, высвобожденными из микрокапсул, и электропроводящим полимером, или приводят чувствительное устройство в активное состояние для последующей реакции.
39. Способ по любому из пп.29, 30, 32, 34, 35, 38, отличающийся тем, что микрокапсулы могут быть разорваны с использованием механической силы, излучения, термообработки, химического разложения, биохимического разложения, чувствительности к соли, чувствительности к давлению, фотохимического разложения, чувствительности к диапазону водородного показателя или растворения в растворителях.
40. Бумажный или картонный продукт, отличающийся тем, что он содержит чувствительное устройство по любому из пп.1-28, или изготовлен способом по п.29, или изготовлен способом по любому из пп.30-39.