CN103842085B - 用来制造具有储腔和毛细管的柔性复合物的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种制造柔性复合面板的方法-该柔性复合面板具有由至少一根毛细管连接的多个储腔，包括形成毛细管组件，该毛细管组件通过如下而形成：部分地绕转动圆筒缠绕柔性、可变形的毛细管基础坯料，该转动圆筒具有在其中形成的多个凹入结构；将毛细管基础坯料抽吸到凹入结构中，以便在毛细管基础坯料中形成毛细管；填充毛细管；以及将毛细管阻隔坯料层叠在毛细管基础坯料上。柔性储腔组件通过如下形成：在柔性储腔坯料中切割至少两个储腔和相关联的集流区的周界；从储腔坯料移除储腔和集流区的废弃切割内部；将储腔坯料固定到基础层；过填充每个储腔；以及将毛细管组件层叠在储腔组件上，将过多填充物从储腔驱动到集流区中。

Description

用来制造具有储腔和毛细管的柔性复合物的方法和设备

对于相关申请的交叉引用

本申请要求在2012年5月24日提交的美国专利申请No.13/479,494和在2011年5月24日提交的美国临时申请No.61/489,466的优先权。以上申请的全部公开通过参引包括在里。

技术领域

本发明涉及用来制造薄的柔性复合物的方法和设备，这些薄的柔性复合物具有一组储腔，这组储腔由一组毛细管互连。

背景技术

这个章节提供与本公开相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

薄的柔性复合物可用来进行化学反应，这些薄的柔性复合物具有由毛细管互连的多个储腔，这些化学反应由时间、温度、以及有时其它变量延迟。

这些复合物的一种具体用途是在状态指示标签中。例如，这样的标签可基于从制造产品起的时间或者时间和温度，或者更优选地，在多种消耗品和其它产品的情况下基于从打开容器起的时间或者时间和温度，而提供产品的状态的指示，标签附接到该产品上。这样的状态指示标签的例子公开在如下文件中：在2010年12月23日公布的TimeIndicatorDevice，美国公开申请2010/0322037；和在2008年9月4日公布的OpenLifeIndicatorLabelforFoodProduceandSuchlike，美国公开申请2008/0210152，这两个申请的全部公开通过参引包括在里。

尽管本方法和设备特别适用于这样的时间或者时间和温度指示标签的生产，但方法和设备不限于此，并且可用在任何薄的柔性复合物的生产中，这些复合物具有储腔和毛细管，例如用于各种检测或监视用途。

发明内容

本部分提供本公开的一般概况，并且不是其全部范围或其全部特征的全面公开。

本发明的实施例提供：用来生产柔性子组件的方法和设备，这些柔性子组件包含各具有至少一根填充的毛细管的组；用来生产柔性子组件的方法和设备，这些柔性子组件包含具有至少两个填充储腔的组；以及用来生产柔性组件的方法和设备，这些柔性组件包含具有至少一根填充的毛细管的组和具有至少两个填充储腔的组。

按照一个优选实施例，提供一种用来形成柔性毛细管组件的方法，该柔性毛细管组件具有包括至少一根填充的毛细管的组。一般地这种方法包括部分地绕转动圆筒的表面缠绕柔性、可变形的毛细管基础坯料（web），该转动圆筒具有在其中形成的多组凹入结构，每组凹入结构与一组毛细管相对应。位于毛细管基础坯料下面的凹入结构连接到减压源，以将毛细管基础坯料抽吸到凹入结构中，并且在其中形成毛细管组。填充材料施加到毛细管基础坯料的表面，以填充毛细管组。柔性毛细管阻隔坯料层叠在毛细管基础坯料上，以封闭毛细管组。

填充材料优选地使用分室刮刀系统施加，该分室刮刀系统具有填充材料的中心湿润区以及进口和出口刮刀，以便随着圆筒转动而将填充材料施加到毛细管组，该毛细管组在分室刮刀系统的中心湿润区下方通过。

毛细管阻隔坯料优选地在毛细管基础坯料位于转动圆筒上时，利用层叠辊施加到毛细管基础坯料。毛细管阻隔坯料优选地包括阻隔层和可剥离的支撑层。通路可形成在阻隔层中，以在移除可剥离的支撑层之后提供对于毛细管的进入。

按照另一个优选实施例，提供一种用来形成柔性毛细管组件的方法，该柔性毛细管组件具有包括至少一根填充的毛细管的组。一般地这种方法包括部分地绕转动圆筒的表面缠绕第一柔性、可变形的毛细管基础坯料，该转动圆筒具有在其中形成的多组凹入结构，每组凹入结构与一组毛细管相对应。位于毛细管基础坯料下面的凹入结构选择性地连接到减压源，以将毛细管基础坯料抽吸到凹入结构中，并且在其中形成毛细管组。暴露于大气的凹入结构选择性地与减压源脱开。这可允许较低容量真空系统的使用并且降低能量需要。

毛细管基础坯料优选地用第一放置辊施加到转动圆筒的表面，用第二放置辊从转动圆筒移除。在第一放置辊与第二放置辊之间的圆筒的表面中的凹入结构选择性地连接到减压源，其中在该第一放置辊处施加毛细管基础坯料，在该第二放置辊处移除毛细管基础坯料。相反地，在第二放置辊与第一放置辊之间的圆筒的表面中的凹入结构选择性地与减压源脱开，其中在该第二放置辊处移除毛细管基础坯料，在该第一放置辊处施加毛细管基础坯料。

按照本发明的另一个优选实施例，提供一种用来形成柔性毛细管组件的工具，该柔性毛细管组件具有至少一个包括至少一根填充的毛细管的组。一般地，工具可包括可转动地安装的圆筒，该可转动地安装的圆筒具有多个周向间隔区。至少一组凹入结构形成在这些区中的至少一些的表面中，每组凹入结构与一组毛细管相对应，并且每组凹入结构在其中具有端口。圆筒的区的每一个可具有歧管，该歧管与这些区中的各组凹入结构的每一组的端口相连通。每个区的歧管可择性地连接到减压源，以选择性地将在周向间隔区中的各组凹入结构连接到减压源。

工具优选地包括芯部和套筒，该套筒可移除地安装在芯部上。各组凹入结构形成在可移除套筒中。这可降低制造用于毛细管组的不同构造的工具的成本，并且方便从制造一种构造到另一种构造的转换。每个区的歧管的至少一部分位于芯部中，并且至少一个密封件优选地设置在芯部与套筒之间，以在歧管与在套筒上的每组凹入结构的端口之间提供密封连通。芯部与套筒之间的该密封件优选地是可加压的。在一个特别优选实施例中，密封件包括o形圈，并且包围在套筒中的至少一组凹入结构的端口，该o形圈围绕芯部中的歧管的每个开口。这些o形圈优选地坐置在基座中，该基座形成在芯部的表面中。在芯部中设有用来选择性地加压基座的通路，以将o形圈推压成与安装在芯部上的套筒相接合。优选地在芯部和套筒上有配对部分，以保证套筒相对于芯部适当地定向，并且芯部中的歧管开口与套筒中的适当端口对准。

按照本发明的另一个优选实施例，提供一种用来形成柔性储腔组件的方法，该柔性储腔组件具有包括至少一个填充储腔的组。一般地，这种方法包括在柔性储腔坯料中切割包括至少一个储腔的组的周界，该柔性储腔坯料固定到可剥离的支撑层。将支撑层剥离，并且将储腔组的至少一个储腔的废弃切割内部从储腔坯料移除。将储腔坯料固定到基础层，从而形成敞开顶部的储腔。组中的每个储腔通过将多个填充材料层沉积到每个储腔中而过填充。将储腔阻隔层（它可以是毛细管复合物）层叠在过填充储腔上。

除储腔之外，也优选地在储腔坯料中切割至少一个集流区的周界，其与储腔坯料中的储腔组中的储腔的至少一个相邻。当移除支撑层时，它也从储腔坯料移除至少一个集流区的废弃切割内部。然后，当将储腔阻隔层层叠在过填充储腔上时，可迫使过多填充材料进入至少一个集流区中，其中可被容纳，而不干扰储腔组件的组装或使用。

按照本发明的另一个优选实施例，提供一种用来形成柔性储腔组件的方法，该柔性储腔组件具有包括至少两个填充储腔的组。一般地，这种方法包括在柔性储腔坯料中切割至少一个储腔型坯的周界，该至少一个储腔型坯具有至少两个叶瓣，该至少两个叶瓣由至少一个接头分隔，该柔性储腔坯料固定到可剥离的支撑层。将支撑层移除，从而将储腔型坯的废弃切割内部从储腔坯料移除。将储腔坯料固定到基础层。阻隔材料可沉积到至少一个接头中，以将储腔型坯划分成与叶瓣相对应的独立的储腔。组中的储腔的每一个可通过将多个填充材料层沉积到每个储腔中而过填充。将储腔阻隔层（它可以是毛细管复合物）层叠在过填充储腔上。

将阻隔材料的顶部表面优选地砑光到储腔坯料的表面的高度。粘合剂可施加到沉积阻隔材料的砑光表面，以方便与储腔阻隔层相附接。

在特别优选实施例中，储腔型坯具有至少三个叶瓣，该至少三个叶瓣由至少两个接头分隔。阻隔材料沉积到至少两个接头的每一个处，以将储腔型坯划分成至少三个储腔。阻隔材料优选地包括至少两种不同材料，并且更优选地包括第一和第二材料，该第一和第二材料按这样一种方式沉积，从而第二材料在顶部和侧部由第一材料围绕。

按照另一个优选实施例，提供一种用来制造柔性复合面板的方法，该柔性复合面板具有一组多个储腔，这些储腔由包括至少一根毛细管的组连接。通常，该方法包括形成柔性毛细管组件，该柔性毛细管组件具有包括至少一根填充的毛细管的组。毛细管组件可通过部分地绕转动圆筒的表面缠绕第一柔性、可变形的毛细管基础坯料而形成，该转动圆筒具有在其中形成的多组凹入结构，每组凹入结构与一组毛细管相对应。位于毛细管基础坯料下面的凹入结构可选择性地连接到减压源以将毛细管基础坯料抽吸到凹入结构中，并且在毛细管基础坯料中形成毛细管组。填充材料可施加到毛细管基础坯料的表面，以填充毛细管组。毛细管阻隔坯料可层叠在毛细管基础坯料上，以封闭毛细管。

制造柔性复合面板的方法还包括形成柔性储腔组件，该柔性储腔组件具有包括至少两个填充储腔的组。储腔组件可通过在柔性储腔坯料中切割至少两个储腔和相关联的集流区的周界而形成，该柔性储腔坯料固定到可剥离的支撑层。移除可剥离的支撑层，从而从储腔坯料移除储腔和集流区的废弃切割内部。储腔坯料可固定到基础层。每个生成储腔可通过将多个填充材料层沉积到储腔中而过填充。

毛细管组件然后可层叠在储腔组件上，并且使毛细管阻隔坯料与储腔坯料相接触。这种层叠过程可将过多填充物从储腔驱动到集流区中，填充物在集流区处可被容纳，而没有对于最终柔性复合面板的制造或使用的干扰。

毛细管填充材料可用分室刮刀系统施加，该分室刮刀系统具有填充材料的中心湿润区、以及进口和出口刮刀，以便随着圆筒转动而将填充材料施加到毛细管组，该毛细管组在分室刮刀系统的中心湿润区下方通过。毛细管阻隔坯料优选地在毛细管基础坯料位于转动圆筒上时，利用层叠辊层叠到毛细管基础坯料上。毛细管阻隔层优选地包括阻隔层和可剥离的毛细管支撑层。通路可形成在阻隔层中，以当移除可剥离的毛细管支撑层时提供对于毛细管的接近。在将毛细管组件层叠到储腔组件之前，移除毛细管支撑层。

随着将毛细管组件层叠到储腔组件，毛细管和储腔的内容物可通过毛细管组件中的通路而连通，当移除可剥离的毛细管支撑层时暴露这些通路。因而毛细管和储腔的内容物可开始相互作用或反应。这种相互作用或反应优选地在将毛细管组件层叠到储腔之后通过弹性地卷曲优选地与通路紧密相邻的毛细管而短暂地中断，从而只有在毛细管和对准储腔中的材料的有限量可相互作用或反应。毛细管优选地由可移除的结构弹性地卷曲，从而标签可通过移除可移除结构而激活，由此伸直毛细管，并且允许在毛细管和储腔的内容物之间的相互作用或反应继续，从而触发标签的时间功能。在毛细管的内容物与储腔的内容物之间的相互作用可包括活性物质从一个储腔经毛细管到另一个储腔的传导（例如通过扩散）、或在毛细管的内容物与储腔的内容物或阻隔材料之间的反应，该阻隔材料分隔两个储腔（在这种情况下，毛细管的内容物可帮助溶解阻隔材料，这随后允许两个储腔的内容物反应）。

储腔组件中的储腔的至少一些优选地通过将储腔的至少一个细分成至少两个独立的储腔而形成，这种细分通过将阻隔材料沉积到储腔中而进行。储腔的至少一个优选地包括至少两个叶瓣，该至少两个叶瓣由接头分隔。这个储腔通过将阻隔材料沉积到接头中可细分成至少两个储腔。阻隔材料的顶部表面优选地砑光到储腔坯料的表面的高度。粘合剂可施加到沉积的阻隔材料的砑光表面上，以增强与毛细管组件的阻隔层的粘结。

在特别优选实施例中，待划分的储腔具有至少三个叶瓣，该至少三个叶瓣由至少两个接头分隔。将阻隔材料沉积到至少两个接头的每一个处，以将储腔划分成至少三个储腔。阻隔材料优选地包括至少两种不同材料，并且优选地作为至少第一和第二材料按这样一种方式沉积，从而第二材料在顶部和侧部由第一材料围绕。

按照本发明的另一个优选实施例，提供一种用来制造柔性复合面板的方法，该柔性复合面板具有包括多个储腔的组，这些储腔由包括多根毛细管的组连接。一般地，该方法包括通过部分地绕转动圆筒的表面缠绕第一柔性、可变形的毛细管基础坯料而形成柔性毛细管组件，该柔性毛细管组件具有包括至少两根填充毛细管的组，该转动圆筒具有在其中形成的多组凹入结构，每组凹入结构与毛细管组相对应。位于毛细管基础坯料下面的凹入结构连接到减压源，以将毛细管基础坯料抽吸到凹入结构中，并且在毛细管基础坯料中形成毛细管组。将填充材料施加到毛细管基础坯料的表面，以填充毛细管组。将毛细管阻隔坯料层叠在毛细管基础坯料上，以封闭毛细管。

还形成柔性储腔组件，该柔性储腔组件具有包括多个填充储腔的组。在柔性储腔坯料中切割至少第一储腔、第二储腔、以及第三储腔和相关联的集流区的周界，该第三储腔包括三个叶瓣，这三个叶瓣由两个接头分隔，该柔性储腔坯料固定到可剥离的支撑层。移除可剥离的支撑层，并且也从储腔坯料移除储腔和集流区的废弃切割内部。将储腔坯料固定到基础层。通过将阻隔材料沉积到两个接头的每一个处，而将第三储腔细分成至少三个独立的储腔。储腔的每一个通过沉积多个填充材料层而过填充。

毛细管组件然后可层叠在储腔组件上，层叠过程将过多填充物从储腔驱动到它们的相关联的集流区中。至少两根毛细管之一的一个端部与第一储腔对准，并且该毛细管的另一个端部与第三储腔的接头之一对准。至少两根毛细管的另一根的一个端部与第二储腔对准，并且该毛细管的另一个端部与第三储腔的接头的另一个对准。

进一步的适用领域由这里提供的描述将成为显然的。在本概述中的描述和具体例子打算仅用于说明目的，并且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

这里描述的附图仅用于选择的实施例而不是全部可能实施的说明性目的，并且不打算限制本公开的范围。

图1A示出了在一种类型的示例性薄柔性复合组件中的储腔的布置，本方法和设备适于制造这种类型的示例性薄柔性复合组件；

图1B示出了与在图1A中示出的示例性薄柔性复合组件的涉及储腔的毛细管的布置；

图1C示出了示例性方块层，该示例性方块层用来围绕和保护在图1B中示出的示例性薄柔性复合组件的毛细管；

图1D是分解图，示出了在一种类型的示例性薄柔性复合组件中的储腔组件和毛细管组件的布置，本方法和设备适于制造这种类型的示例性薄柔性复合组件；

图2是转动圆筒工具的示意横截面图，示出了按照本发明各个实施例的毛细管基础坯料的用途和缠绕；

图3是示例性工具的示意立体图，示出了用来在其表面中形成毛细管组的多组凹入结构；

图4是示例性工具的放大部分横截面图，示出了表面中的凹入结构以及端口和歧管，该歧管用来将凹入结构连接到减压源上，用来在毛细管基础坯料形成这些毛细管；

图5是示例性工具的示意横截面图，示出了凹入结构组的一些与减压源的选择性连接；

图6是工具的优选实施例的端视图，示出了芯部和大致圆筒形套筒；

图7是示例性工具的放大部分横截面图，示出了表面中的凹入结构、端口和歧管、以及加压密封件，该歧管用来将凹入结构连接到减压源上，用来在毛细管基础坯料形成毛细管，该加压密封件用来将芯部上的歧管开口密封连接到套筒上的端口上；

图8是示例性工具的芯部的可选择构造的立体图，示出了其上的多个o形圈，这些o形圈用来与套筒（未示出）密封连接，该套筒安装在芯部上；

图9是工具的示意端视图，示出了填充材料对于毛细管的施加，这些毛细管形成在毛细管基础坯料中；

图10是在图9中示出的工具的示意放大横截面图，示出了毛细管的填充和出口刮刀；

图11是毛细管阻隔坯料的示意图，示出了在阻隔层中通路的形成，并且示出了可移除的毛细管支撑层；

图12是将粘合剂施加到毛细管阻隔坯料上以便随后层叠到毛细管基础坯料上的过程的示意图；

图13是将毛细管阻隔坯料层叠到毛细管基础坯料上的过程的示意图；

图14是示意图，示出了在储腔坯料中的储腔和集流区的周界的切割；

图15是示意图，示出了可剥离的支撑层和废弃切割物从储腔和集流区的移除；

图16是示意图，示出了储腔坯料相对于基础层的层叠，该基础层包括底部层、压敏粘合剂、以及牛皮纸或玻璃纸硅酮释放衬里；

图17A是多叶瓣储腔的俯视平面图，该多叶瓣储腔可细分成独立的储腔；

图17B是多叶瓣储腔的俯视平面图，该多叶瓣储腔具有阻隔材料，该阻隔材料沉积到叶瓣之间的接头中，以形成三个独立的储腔；

图18是用来弄平阻隔材料的顶部的选择性砑光过程的示意图；

图19是粘合剂对于阻隔材料的顶部的选择性施加的示意图；

图20是通过成套阵列的电磁操作射流阀的多层填充储腔的侧部的示意图，其将平行线条的填充材料铺设在另一个的顶部上；

图21是以上通过成套阵列的电磁操作射流阀进行的储腔的多层填充的示意图，其将平行填充线条并排铺设；

图22是毛细管层叠到储腔组件上的示意图；以及

图23是组装的复合物的示意图。

对应的附图标记贯穿附图的几个视图指示对应的部分。

具体实施方式

现在参照附图将更充分地描述示例性实施例。

本发明涉及用来制造薄的柔性复合物的方法和设备，这些薄的柔性复合物具有一组储腔，这些储腔由一组毛细管互连。

这样的薄的柔性复合物可用来进行化学反应，并且可具体应用于状态指示标签，这些化学反应由时间、温度、以及有时其它变量延迟。这种状态指示标签的例子示出在图1A-1D中。尽管这种详细描述详细地描述了这种标签、用来制造这种标签的方法和设备，但本发明不限于此，并且出于任何目的和用途应用于：用来生产包含包括至少一根填充的毛细管的组的柔性子组件的方法和设备；用来生产包含具有至少两个填充储腔的组的柔性子组件的方法和设备；以及用来生产柔性组件的方法和设备，这些柔性组件包含包括至少一根填充的毛细管的组和包括至少两个填充储腔的组。

如图1A所示，示例性标签50包括储腔组件，该储腔组件包括一组储腔，这组储腔包括第一储腔52、第二储腔54、以及第三储腔56，该第三储腔56由阻隔件58和60划分成子储腔56A、56B及56C。如图1B所示，示例性标签50还包括毛细管组件，该毛细管组件包括一组毛细管，这组毛细管包括第一毛细管62和第二毛细管64。第一毛细管62具有与第一储腔52连通的第一端部66以及与第一阻隔件58连通的第二端部68。第二毛细管64具有与第二储腔54连通的第一端部70以及与第二阻隔件60连通的第二端部72。如图1C所示，保护层74可围绕和保护毛细管组件的毛细管。在这个优选实施例中，储腔56B是可见的，并且染色以指示储腔56B所附接到的材料的状态。例如，储腔56B可以染色成绿色，作为良好状态的指示器。

在操作中，一旦致动，第一储腔52的内容物就经第一毛细管62连通到第一阻隔件58。第一储腔的内容物可操作，以溶解或冲蚀第一阻隔件58，并因而在经过一段时间之后，将最终允许储腔56A和56B的内容物混合。这种混合改变储腔56B的颜色，以随着时间的推移而指示状态的变化。例如，储腔56B可以染色成黄色，作为减弱状态的指示器。这种颜色变化可以仅仅归因于储腔56A和56B的内容物的混合，或者它可通过由第一毛细管62提供的第一储腔52的内容物的混合而帮助。一旦致动，第二储腔54的内容物就经第二毛细管64连通到第二阻隔件60。第二储腔的内容物可操作，以溶解或冲蚀第二阻隔件60，并因而在经过一段时间之后，将最终允许储腔56C和56B的内容物混合。这种混合改变储腔56B的颜色，以随着时间的推移而指示状态的变化。例如，储腔56B可以染色成红色，作为进一步减弱状态的指示器。这种颜色变化可以仅仅归因于储腔56C和56B的内容物的混合，或者它可通过由毛细管64提供的第二储腔54的内容物的混合而帮助。

通过控制毛细管的内容物和毛细管的相应长度，可控制储腔56A和56B以及随后地储腔56B和56C的混合的计时、以及因此储腔56B的颜色变化，以提供基于时间的状态指示器。

如图1D所示，组装标签50包括储腔组件76，在该储腔组件76中形成一组储腔，这组储腔包括第一储腔52、第二储腔54、以及第三储腔56，该第三储腔56由阻隔件58和60划分成子储腔56A、56B及56C。

组装标签50还包括毛细管组件78，在该毛细管组件78中，形成一组毛细管，这组毛细管包括第一毛细管62和第二毛细管64。第一毛细管62具有与第一储腔52连通的第一端部66以及与第一阻隔件58连通的第二端部68。第二毛细管64具有与第二储腔54连通的第一端部70以及与第二阻隔件60连通的第二端部72。

保护层74覆盖毛细管组件78，以围绕和保护毛细管组件的毛细管，该保护层74具有用来容纳毛细管62和64的切口80和82。保护层也具有可移除的接片部分84，该可移除的接片部分84由一排穿孔86限定，该可移除的接片部分84覆盖毛细管62和64的每一根的一部分，并且其使毛细管弹性地卷曲，以防止它们将材料从它们的相应储腔52和54传导到它们的相应管塞56和58，直到移除接片84。

盖层88覆盖保护层74。盖层88包括接片90，该接片90由一排穿孔92限定，该接片90大体覆盖保护层74的接片84，并且与接片84相对应。盖层具有顶部表面94，信息、指令及/或装饰元素可印刷或压纹在该顶部表面94上。盖层88也具有窗口或开口96，该窗口或开口96与保护层74中的窗口或开口96A对准，并且该窗口或开口96与毛细管组件中的窗口或开口96B对准，从而储腔56B从组件50的顶部是可见的。

完成的组件适于固定在例如容器上，并且由接片84和90形成的可移除的接片部分固定到用于容器的盖上。当移除盖时，将接片84和90从组件移除，这使毛细管62和64伸直。来自储腔52的物质经毛细管52连通到阻隔件58，并且来自储腔54的物质经毛细管64连通到阻隔件60。储腔的内容物、毛细管的长度和内容物、以及阻隔件的内容物和结构都可控制，以实现组件的希望功能。在示例性用途中，储腔52的内容物经毛细管62连通以溶解管塞58，从而允许储腔56A的内容物与储腔56B的内容物相混合，优选地改变通过在组件的顶部中的窗口可见的储腔56B的颜色（例如从绿色到黄色）。随后，储腔54的内容物经毛细管64连通以溶解管塞60，从而允许储腔56C的内容物与储腔56B的内容物相混合，优选地改变通过在组件的顶部中的窗口可见的储腔56B的颜色（例如从黄色到红色）。组件因而提供关于容器的内容物的两种不同指示。当然通过提供储腔和毛细管的不同布置，可提供单个指示或多于两种指示。

按照一个实施例，提供一种用来形成柔性毛细管组件的方法，该柔性毛细管组件具有包括至少一根填充的毛细管的组。一般地，这种方法包括部分地绕转动圆筒100的表面缠绕柔性、可变形的毛细管基础坯料，如图2所示。如图3所示，转动圆筒100具有在其中形成的多组102凹入结构104。每组102与一组毛细管相对应。凹入结构104的多组102允许多组毛细管同时和连续地形成。

如图4所示，位于毛细管基础坯料下面的凹入结构104的组102连接到减压源，以将毛细管基础坯料抽吸到凹入结构104中，并且在其中形成毛细管组。如图9和10所示，将填充材料施加到毛细管基础坯料的表面，以填充在其中形成的毛细管组。如图13所示，柔性毛细管阻隔坯料层叠在毛细管基础坯料上，以封闭毛细管组。

如图9和10所示，施加填充材料的步骤优选地使用分室刮刀系统110，该分室刮刀系统110具有填充材料的中心湿润区112以及进口和出口刮刀114，以便随着圆筒100转动将填充材料施加到毛细管组，该毛细管组在分室刮刀系统的中心湿润区下方通过。填充材料典型地是胶或其它物质，该胶或其它物质调解沿毛细管的长度的流动。通过控制毛细管的填充材料的性质，可调整过渡时间，例如以调整指示器的计时。

如图13所示，毛细管阻隔坯料优选地在毛细管基础坯料位于转动圆筒上时，利用层叠辊116被层叠到毛细管基础坯料上。如图11所示，毛细管阻隔坯料优选地包括阻隔层和可剥离的支撑层。通路或开口优选地形成在阻隔层中的适当位置中，以在移除可剥离的毛细管支撑层之后提供对于毛细管的接近。可剥离的毛细管支撑层不是必需的，并且毛细管阻隔坯料可省去支撑层，特别是当毛细管组件在形成之后将立即使用的情况下。在毛细管组件将存储一些时间的场合，可能更方便的是，提供可剥离的毛细管支撑层。

因为毛细管基础坯料绕圆筒100仅部分地包裹，所以多组102的凹入结构104在任何给定时间露出。这些露出的组102的凹入结构104影响在毛细管基础坯料下面保持足够低的压力的能力，至少不浪费能量和使设备尺寸过大。因而，制造毛细管组件的方法优选地包括：部分地绕转动圆筒的表面缠绕毛细管基础坯料；和将位于毛细管基础坯料下面的凹入结构选择性地连接到减压源，以将毛细管基础坯料抽吸到凹入结构中，并且在其中形成一组毛细管；以及将暴露于大气的凹入结构与减压源选择性地脱开。如图5所示，毛细管基础坯料优选地用第一放置辊120施加到转动圆筒100的表面，并且从转动圆筒移除，并且其中，毛细管基础坯料用第二放置辊122从转动圆筒移除。在第一放置辊120与第二放置辊122之间位于圆筒的表面中的凹入结构选择性地连接到减压源，在该第一放置辊120处将毛细管基础坯料施加到圆筒100，在该第二放置辊122处从圆筒100移除毛细管基础坯料。相反地，在第二放置辊与第一放置辊之间位于圆筒的表面中的凹入结构选择性地与减压源脱开，其中在该第二放置辊处移除毛细管基础坯料，在该第一放置辊处施加毛细管基础坯料。

用来形成柔性毛细管组件的工具的优选实施例包括可转动地安装的圆筒100，该柔性毛细管组件具有至少一个包括至少一根填充的毛细管的组，该可转动地安装的圆筒100如图5所示，被划分成多个周向间隔区124。凹入结构104的至少一组102形成在周向间隔区中的至少一些的表面中；每组102与一组毛细管相对应。每组102优选地在其中具有端口106。周向间隔区124的每一个具有歧管126，该歧管126与在周向间隔区中的凹入结构104的各组102的每一组的端口106相连通。这些歧管126的每一根选择性地可连接到减压源，以选择性地将每个区124中的凹入结构104的各组102连接到减压源。

如图6所示，圆筒100优选地包括芯部130和套筒132，该套筒132可移除地安装在芯部上。凹入结构104的各组102形成在套筒132中。这可使制造不同毛细管式样更容易和更便宜，因为取代制造整个圆筒100来形成新的毛细管式样，只需要构造新套筒132。这种构造也加速了从一种式样的制造到另一种式样的制造的转换，因为仅套筒132是需要改变的。

每个区124的歧管126的至少一部分布置在芯部130中。至少一个密封件优选地设置在芯部130与套筒132之间，以在芯部130中的每根歧管126与区124中的凹入结构104的每一组102的端口106之间提供密封连通。芯部130与套筒132之间的这些密封件优选地是可加压的，这在芯部与套筒之间提供可靠密封，但这些密封件可去压，以方便套筒的安装和从芯部的移除。这些密封件可包括o形圈134，该o形圈134围绕芯部130中的歧管126的每个开口，o形圈包围套筒132的对应区124中的凹入结构104的至少一组102的端口106。每个o形圈134优选地坐置在芯部130的表面中的基座136中。如图7所示，在芯部中优选地设有与每个基座136连通的通道138，从而密封件的全部可同时加压以便使用圆筒100，并且可去压，以容许套筒132的更换。图8示出了芯部130上的o形圈134的一种可能布置，示出了跨过24个周向间隔区的每一个延伸的四个o形圈134。每个芯部130和套筒132可在芯部130和套筒132上设有配对部分（未示出），以保证套筒相对于芯部适当地定向。这帮助保证歧管126的开口与对应区124中的凹入结构104的各组102的端口106对准。

本发明的另一个优选实施例提供一种用来形成柔性储腔组件的方法，该柔性储腔组件具有包括至少一个填充储腔的组。总体上如图14所示，优选实施例的方法包括在柔性储腔坯料中切割包括至少一个储腔的组的周界，该柔性储腔坯料固定到可剥离的支撑层。这可方便地通过旋转模具切割而以连续方式进行。如图15所示，在已经穿过储腔坯料切割周界之后，将支撑层和储腔组的各储腔的废弃切割内部从储腔坯料移除。

然后例如用UV可固化粘合剂将储腔坯料固定到基础层，以形成敞开的顶部储腔。这个基础层可包括丙烯酸压敏粘合剂以及玻璃纸硅酮释放层的牛皮纸，从而储腔组件可用来制造粘合标签。敞开的顶部储腔的每一个优选地被过填充，以便帮助减少在完成的储腔中的间隙和气泡。这种过填充优选地通过将适当的填充材料的多个层沉积到每个储腔中而完成。如图20和21所示，这方便地用成套阵列的高速电磁射流阀进行。如图20所示，这个阵列能够以单次通过而依次将一个层沉积在之前的层的顶部上。如图21所示，每个层通过沉积多个平行的填充线条而制成。储腔组件通过将储腔阻隔层层叠在过填充储腔上而完成。这个储腔阻隔层优选地是毛细管组件，从而毛细管组件的毛细管提供储腔组件中的储腔之间的连接，以形成完整、起作用的薄的柔性复合物。

切割储腔坯料中的储腔的周界的步骤优选地还包括如下步骤：切割至少一个集流区的周界，该至少一个集流区与储腔坯料中的储腔组的中的储腔的至少一个相邻。移除支撑层的步骤也从储腔坯料移除至少一个集流区的废弃切割内部。然后，当将储腔阻隔层层叠在过填充储腔上时，过多材料有地方去，层叠过程使这种过多材料进入至少一个集流区中，如图22所示。过多材料无害地保持在集流区中，并且不影响完成组件的操作。事实上，填充的集流区可从完成组件裁去，例如通过模具切割，但这不是必需的，因为集流区的内容物保持成与组件的功能部分隔离。

在本发明的另一个优选实施例中，提供一种用来形成柔性储腔组件的方法，该柔性储腔组件具有包括至少两个填充储腔的组。一般地，这种方法包括在柔性储腔坯料中切割至少一个储腔型坯的周界，该至少一个储腔型坯具有由至少一个接头分隔的至少两个叶瓣，该柔性储腔坯料固定到可剥离的支撑层。将支撑层移除，以将储腔型坯的废弃切割内部从储腔坯料移除。将储腔坯料固定到基础层。将阻隔材料沉积到至少一个接头处，以将储腔型坯划分成与叶瓣相对应的独立的储腔。然后每个储腔通过将适当的填充材料的多个层沉积到储腔中而过填充。将储腔阻隔层层叠在过填充储腔上。

将过多阻隔材料优选地沉积在接头处。然后，如图18所示，将沉积的阻隔材料的顶部表面砑光到储腔坯料的表面的高度。为了方便储腔的密封，如图19所示，可以将粘合剂施加到所沉积的阻隔材料的砑光表面。这帮助对于储腔阻隔层的密封，并且防止由阻隔材料形成的储腔的内容物的过早混合。

在图17A和17B中示出的优选实施例中，储腔型坯140优选地具有至少三个叶瓣142、144以及146，该至少三个叶瓣142、144以及146由至少两个接头148和150分隔。将阻隔材料沉积到接头148和150的每一个处，以将储腔型坯划分成至少三个储腔。

沉积的阻隔材料优选地包括至少两种不同材料。例如，第一脂基材料和第二脂基材料包含酶，酶当被激活时可促进阻隔层的溶解或冲蚀。这些材料可按这样一种方式沉积，从而第二材料在顶部和侧部由第一材料围绕。因而，随着第一材料缓慢地冲蚀而暴露第二材料，第二材料的暴露可激活酶，以加速阻隔层的溶解或冲蚀，并因而促进以前独立的储腔的内容物的混合。

操作

在操作中，本发明的实施例提供一种制造柔性复合面板的方法，该柔性复合面板具有包括多个储腔的组，这些储腔被包括至少一根毛细管的组连接。按照本发明的原理，形成柔性毛细管组件，该柔性毛细管组件具有包括至少一根填充的毛细管的组。毛细管组件优选地通过部分地绕转动圆筒的表面缠绕第一柔性、可变形的毛细管基础坯料而形成，该转动圆筒具有在其中形成的多组凹入结构。每一组凹入结构与一组毛细管相对应。将位于毛细管基础坯料下面的凹入结构选择性地连接到减压源，以将毛细管基础坯料抽吸到凹入结构中，并且在毛细管基础坯料中形成毛细管组。将毛细管填充材料施加到毛细管基础坯料的表面，以填充毛细管组。将这种材料选择成提供各个储腔的内容物的适当过渡时间，毛细管连接到这些储腔。将毛细管阻隔坯料层叠在毛细管基础坯料上，以封闭毛细管。

该方法还包括形成柔性储腔组件，该柔性储腔组件具有包括至少两个填充储腔的组。柔性储腔组件优选地通过在柔性储腔坯料中切割至少两个储腔和相关联的集流区的周界而形成，该柔性储腔坯料固定到可剥离的支撑层。从储腔坯料移除可剥离的支撑层，该可剥离的支撑层随其携带集流区和储腔的废弃切割内部。将储腔坯料固定到基础层。生成的储腔的每一个然后可用适当的填充材料填充。这优选地通过将多个填充材料层沉积到每个储腔中而进行。然后将毛细管组件层叠在储腔组件上，并且毛细管阻隔坯料与储腔坯料相接触。这种层叠过程将过多的填充材料从储腔驱动到集流区中。

当将毛细管组件层叠到储腔组件时，毛细管和储腔的内容物可通过毛细管组件中的通路而连通，当移除可剥离的毛细管支撑层时这些通路暴露。因而，毛细管和储腔的内容物可开始相互作用和/或反应。这种反应优选地在将毛细管组件层叠到储腔之后通过弹性地卷曲毛细管而短暂地中断，这些毛细管优选地与通路紧密相邻，从而只有在毛细管中的材料的有限量可与对准的储腔的内容物相互作用或反应。这根毛细管优选地由可移除的结构卷曲，从而标签可通过移除可移除的结构而激活，由此使毛细管伸直，并且允许毛细管和储腔的内容物之间的相互作用或反应继续，从而触发标签的时间功能。在一些标签方案中，毛细管仅仅起用于在储腔的一个或多个中的活性物质的导管的作用。在其它标签方案中，毛细管的内容物可与储腔的内容物或阻隔材料反应，该阻隔材料分隔两个储腔。

完成的柔性复合面板然后可以切断以便使用。这个过程可移除集流区的一些或全部，尽管这不是必需的，因为集流区可保持过多的填充材料。方块层可建立在毛细管组件上，如图1C所示，该方块层具有用来容纳和保护毛细管的切口。这个方块层可包括可移除部分，这些可移除部分临时地将毛细管夹紧成封闭的。一旦移除，储腔中的材料就可开始经毛细管迁移。

优选地随着圆筒转动，对于在分室刮刀系统的中心湿润区下方通过的毛细管组，使用施加填充材料的分室刮刀系统来将填充材料施加到毛细管。每组的全部毛细管优选地填充有相同材料，尽管可使用不同材料。当使用相同材料时，由毛细管的不同长度生成不同计时，这些毛细管具有曲折的路径，以在紧凑空间中实现希望的计时。材料的选择也提供对于反应的计时的某种控制。在一些情况下，可能必要的是，加热或冷却填充材料，以对于填充操作实现适当的粘度。

毛细管阻隔坯料优选地在毛细管基础坯料位于转动圆筒上时，使用层叠辊而施加到毛细管基础坯料。毛细管阻隔层优选地包括阻隔层和可剥离的支撑层。通路形成在阻隔层中，位于当层叠在其上时与选择的储腔对准的位置中。可剥离的支撑层可临时地堵塞通路，并且在将毛细管组件层叠到储腔组件之前被移除。然而，在毛细管阻隔坯料将与其制造同时地或几乎同时地使用的场合，支撑层可能不是必需的。

储腔的至少一个可通过沉积阻隔材料而划分成至少两个独立的储腔。储腔包括由接头分隔的至少两个叶瓣，并且更优选地包括由两个接头分隔的至少三个叶瓣。优选地沉积阻隔材料的多余部分，并且将沉积的阻隔材料的顶部表面砑光到储腔坯料的表面的高度。粘合剂可施加到沉积的阻隔材料的砑光表面，以方便储腔的分隔。阻隔物可由单种材料形成，但阻隔物优选地由至少两种不同材料形成。至少第一和第二材料按这样一种方式沉积，从而第二材料在顶部和侧部由第一材料围绕。

在制造与在图1A-1C中示出的那种类似的标签指示器时，柔性毛细管组件通过部分地绕转动圆筒的表面缠绕第一柔性、可变形的毛细管基础坯料而形成，该柔性毛细管组件具有包括至少两根填充毛细管的组，该转动圆筒具有在其中形成的多组凹入结构。每组凹入结构与一组毛细管相对应。位于毛细管基础坯料下面的凹入结构选择性地连接到减压源，以将毛细管坯料抽吸到凹入结构中，并且在毛细管基础坯料中形成毛细管组。将填充材料施加到毛细管基础坯料的表面，以填充毛细管组。将毛细管阻隔坯料层叠在毛细管基础坯料上，以封闭毛细管，该毛细管阻隔坯料具有形成在其中的通路。

柔性储腔组件通过在柔性储腔坯料中切割至少第一储腔、第二储腔、第三储腔和相关联的集流区的周界而形成，该柔性储腔组件具有包括多个填充储腔的组，该第三储腔包括三个叶瓣，这三个叶瓣由两个接头分隔，该柔性储腔坯料固定到可剥离的支撑层。移除可剥离的支撑层，从而从储腔坯料移除储腔和集流区的废弃切割内部。将储腔坯料固定到基础层；通过将阻隔材料沉积到两个接头的每一个处，将第三储腔细分成至少三个独立的储腔。储腔的每一个通过沉积多个填充材料层而被填充。

将毛细管组件层叠在储腔组件上。层叠过程将过多填充物从过填充储腔驱动到它们的相关联的集流区中。至少两根毛细管之一的一个端部与第一储腔对准，并且该毛细管的另一个端部与第三储腔的接头之一对准。至少两根毛细管的另一根的一个端部与第二储腔对准，并且另一个端部与第三储腔的接头的另一个对准。

毛细管组件和储腔组件可单独地制造和存储，但优选地，毛细管组件和储腔组件在大体连续的过程中同时制造。

实施例的以上描述已经为了说明和描述目的而提供。它不旨在是穷举的或用于限制本公开。具体实施例的各个元素或特征一般不限于该具体实施例，而是在适用场合是可互换的，并且可用在选定的实施例中，即使没有明确地示出或描述也如此。同一实施例也可以按多种方式变化。这样的变化不要认为脱离本公开，并且全部这样的修改旨在包括在本公开的范围内。

Claims (14)

1.一种形成柔性毛细管组件的方法，该柔性毛细管组件具有包括填充的至少一根细长毛细管的毛细管组，所述方法包括：

部分地绕转动圆筒的表面缠绕柔性、可变形的毛细管基础坯料，该转动圆筒具有在其中形成的多组凹入结构，每组凹入结构与一组毛细管相对应；

将位于毛细管基础坯料下面的凹入结构连接到减压源，以便将毛细管基础坯料抽吸到凹入结构中，并且在凹入结构中形成毛细管组的至少一根细长毛细管；

将填充材料施加到毛细管基础坯料的表面，以便填充毛细管组，所述填充材料包括一物质，所述物质调解沿着毛细管组的至少一根细长毛细管的长度的流动；以及

将柔性毛细管阻隔坯料层叠在毛细管基础坯料上，以便封闭毛细管组。

2.根据权利要求1所述的形成柔性毛细管组件的方法，其中，施加填充材料的步骤使用分室刮刀系统，以便随着圆筒转动而将填充材料施加到毛细管组，该分室刮刀系统具有填充材料的中心湿润区以及进口刮刀和出口刮刀，该毛细管组在分室刮刀系统的中心湿润区下方通过。

3.根据权利要求1所述的形成柔性毛细管组件的方法，其中，将毛细管阻隔坯料层叠在毛细管基础坯料上的步骤包括：在毛细管基础坯料位于转动圆筒上时，利用层叠辊将毛细管阻隔坯料施加到毛细管基础坯料。

4.根据权利要求3所述的形成柔性毛细管组件的方法，其中，毛细管阻隔坯料包括阻隔层和可剥离的支撑层，并且该方法还包括在阻隔层中形成通路的步骤，当移除可剥离的支撑层时这些通路提供对于毛细管的接近。

5.根据权利要求1所述的形成柔性毛细管组件的方法，其中，将位于毛细管基础坯料下面的凹入结构连接到减压源的步骤包括：

将位于毛细管基础坯料下面的凹入结构选择性地连接到减压源，以便将毛细管基础坯料抽吸到凹入结构中，并且在凹入结构中形成毛细管组；以及

将暴露于大气的凹入结构与减压源选择性地脱开。

6.根据权利要求5所述的形成柔性毛细管组件的方法，其中，利用第一放置辊将毛细管基础坯料施加到转动圆筒的表面，并且其中，利用第二放置辊将毛细管基础坯料从转动圆筒移除。

7.根据权利要求6所述的形成柔性毛细管组件的方法，其中，将在第一放置辊与第二放置辊之间的圆筒的表面中的凹入结构选择性地连接到减压源，在该第一放置辊处施加毛细管基础坯料，在该第二放置辊处移除毛细管基础坯料，并且其中，将在移除毛细管基础坯料之处的第二放置辊与施加毛细管基础坯料之处的第一放置辊之间的圆筒的表面中的凹入结构与减压源选择性地脱开。

8.一种用来形成柔性毛细管组件的工具，该柔性毛细管组件具有至少一个包括至少一根填充的毛细管的毛细管组，所述工具包括：

可转动地安装的圆筒，所述圆筒具有多个周向间隔区；

至少一组凹入结构，所述凹入结构形成在至少一些周向间隔区的表面中，每组凹入结构与一组毛细管相对应，并且每组凹入结构在其中具有端口；以及

周向间隔区的每一个具有歧管，所述歧管与周向间隔区中的各组凹入结构的每组凹入结构的端口相连通，所述歧管能选择性地连接到减压源，以便选择性地将周向间隔区中的各组凹入结构连接到减压源。

9.根据权利要求8所述的用来形成柔性毛细管组件的工具，其中，圆筒包括芯部和套筒，该套筒可移除地安装在芯部上，并且其中，各组凹入结构形成在套筒中。

10.根据权利要求9所述的用来形成柔性毛细管组件的工具，其中，每个周向间隔区的歧管的至少一部分位于芯部中，并且在芯部与套筒之间还包括至少一个密封件，以便在歧管与每组凹入结构的端口之间提供密封连通。

11.根据权利要求10所述的用来形成柔性毛细管组件的工具，其中，芯部与套筒之间的所述至少一个密封件是可加压的。

12.根据权利要求10所述的用来形成柔性毛细管组件的工具，其中，密封件包括O形圈，该O形圈围绕芯部中的歧管的开口，该密封件包围至少一组凹入结构的端口。

13.根据权利要求12所述的用来形成柔性毛细管组件的工具，其中，每个密封件的O形圈坐置在基座中，该基座形成在芯部的表面中，并且还包括用来选择性地加压基座的通路，以便将O形圈推压成与安装在芯部上的套筒相接合。

14.根据权利要求8所述的用来形成柔性毛细管组件的工具，还包括位于芯部和套筒上的配对部分，以便保证套筒相对于芯部适当地定向。