用于物品的指示难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物的制作方法

本发明，如本说明书的标题中所述，涉及一种用于物品(例如衣物、鞋类、配饰、床上用品、个人防护装备(PPE))的对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物、指示物或信号，其有助于稍后详细描述的所意图的功能、益处和特性。

本发明的目的属于一种标识物，该标识物适用于在制造过程中或制造过程后的某个时间被纳入容易因使用、洗涤和/或源自清洁的过程(例如浸泡、皂洗和漂洗)而显示出磨损的物品(例如衣物、鞋类、配饰、床上用品等制品)中，所述标识物具有可变的结构，该结构与待研究的难以或缓慢生物降解的成分的释放程度相关、相等或相似。

因此，通过将所述标识物纳入释放难以或缓慢生物降解的成分的物品中，能够警告用户该物品的释放程度，并使用户注意到不能再使用该物品，以便继续对其进行推荐的回收利用，以防止该物品进入劣化呈指数(换句话说，劣化呈加速或比之前阶段更显著)的阶段，该阶段中大量有害成分被释放出来，这些有害成分由于生物降解缓慢而对生态系统是危险的。此外，在一个优选实施方案中，当制品进入有害成分呈指数释放的阶段时，所述标识物的成分使用户能够获取某些信息，而这些信息是用户此前所无法获取的。

技术领域

本发明的应用领域属于致力于制造因使用和/或洗涤而释放有害成分的物品的行业领域，特别关注于衣物、鞋类、配饰、床上用品、个人防护装备(PPE)等制品领域。

背景技术

众所周知，物品通常具有将难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的速率，该速率是线性的，直到达到一个点，在该点难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)的释放速率变为指数或加速。在指数或加速释放阶段，成分的释放远比线性释放阶段中更快，因此当物品处于指数或加速释放阶段时，避免使用和/或洗涤该物品将会是引人关注的。

例如，使用含有人造和/或合成纤维(尤其是聚酯、人造聚酰胺或丙烯酸纤维)的纺线或其他成分制成的制品或床单，在本性上总会出现这样的时候，即它们疲劳和断裂，以远远更高的速率产生微粒和/或微纤维，这些微粒和/或微纤维通过使用或通过不断的洗涤，例如经由摩擦或洗涤衣物制品时引起的磨损而被释放到环境中。

用棉、亚麻等天然纤维的纺线制成的制品、鞋子或床单，在使用和/或洗涤时也会释放微粒和/或微纤维，但鉴于其有机(非人造)的本性，它们不会产生大的环境问题，因为它们容易生物降解。

当所述制品是用人造和/或合成成分(非天然成分)制造时，问题就出现了，因为它们一旦以微粒和/或微纤维的形式释放到环境中则不易生物降解(有害成分)，因此它们没有被正确地处理/销毁，不可避免地影响海洋动物群。结果是，所述海洋动物群受到污染(例如，已在某些海洋动物如软体动物、鱼类和鸟类的肝脏和内脏中检测到微纤维)。

与物品的其他功能特性(例如制品的弹性)不同，难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)的释放对于用户是肉眼无法检测到的。用户可以容易地检测制品是否已达到其使用寿命的终点(例如，当观察到该制品已不再具有弹性时)，但用户无法容易地检测该制品是否正在以指数或加速的速率释放难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)。

举例来说，纳入反射成分的成套个人防护装备会释放反射颗粒(合成颗粒，因此难以生物降解)，因此当该个人防护装备被洗涤时失去反射的能力。然而，当用户观看高能见度的个人防护装备(如具有高能见度的反光背心、裤子、马球衫、夹克或衬衫)时，反射能力的下降是肉眼不可见的。只有通过实验室中的分析，才能确定一套个人防护装备的反射性不再足够，因而不再满足其目的。法规规定，纳入反射成分的个人防护装备必须在一段时间后更换，以防止其在反射性不足时被继续使用。高能见度个人防护装备提供所需的反射度的时间是估计的，这意味着可能尚未失去其反射能力的装备被从市场上撤出。

因此，当物品(例如衣物制品或个人防护装备)将要进入难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)的指数或加速释放阶段时，希望能有手段来警告用户，以防止所述物品被继续使用并因此被洗涤，从而防止所述有害成分以指数或加速方式释放。

总之，具有警告用户物品已到达其无污染或低污染寿命的终点(该时刻发生于物品到达其使用寿命的终点之前，即发生于用户在没有帮助的情况下意识到该物品无法再被使用之前)的标识物将会是引人关注的。

并且，本发明的目的是，通过开发一种用于物品的对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物，来提供所述警告手段。

其次，本发明的目的是，仅当制品已进入有害成分的指数释放阶段时，使用户能够获取某些信息，例如关于物品本身方面的信息，特别是关于其回收利用的信息，以便使用户可以最可行的方式付诸实施。

此外，作为当前技术发展水平的参考，应该注意的是，申请人至少不知晓存在任何其他与本发明所要求保护的技术和结构特征相同或相似的、用于物品的对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物，或具有类似应用的任何其他发明。

技术实现要素：

本发明提出的用于物品的对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物被配置为上述问题的合适的解决方案，使其成为可能并区分它的特征细节便利地包括在本说明书所附的最终权利要求中。

具体地，如上所述，本发明提出的是一种旨在纳入物品中的成分，所述物品可因使用和洗涤而显示出磨损，并且当释放难以生物降解的成分(有害成分)时可对环境有潜在的危害，例如由人造或非天然纤维制成的纺织制品、鞋类、配饰、床上用品或个人防护装备(PPE)。

本专利的标识物具有这样一种结构，该结构以与来自物品的难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)的释放相关的方式变化，所述标识物被纳入物品中以便在该物品将要进入指数或加速磨损阶段时警告用户，以防止成分在以后的洗涤中以加速的方式释放。

所述结构的变化可以是表层的侵蚀，当该表层消失时，使得用户可以获取中心层。为了警告用户，所述中心层可以具有另一种颜色、音质(sound quality)、粗糙度水平或者甚至包含与空气接触时被释放的嗅觉组分。

因此，例如，当所述成分改变其结构而引起颜色、质地、厚度的变化或甚至消失时，由于纳入其的物品基于某种使用(经由摩擦或对其进行洗涤的次数)而磨损，该成分充当标识物来警告物品的用户该物品的磨损程度，以使用户注意到该物品将要进入指数磨损阶段，从而防止在以后的使用和/或洗涤中释放有害成分。

此外，所述标识物成分将被设计为在每种情况下具有一种或另一种类型的结构，这取决于纳入该标识物成分的物品的种类以及该物品所释放的有害成分。例如，如果打算将所述成分纳入到由含有聚酯或合成聚酰胺(潜在的有害成分)的纤维或纺线制成的衣物制品中，则该成分的结构将以与聚酯的磨损相关或相似的方式发生变化，以便当聚酯将要进入指数磨损阶段时警告用户，以防止聚酯在以后的洗涤中以微纤维的形式释放到环境中。

在本发明的一个实施方案选项中，对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物成分为包括两个层(表层和中心层或下层)的纽扣，这两个层的外观明显不同(例如具有不同的颜色)，外层在使用和洗涤下“能够被磨损”(以与制作想要的制品所使用的织物的劣化相一致的速率)，使得当洗涤纳入所述纽扣的制品时，表层将以与该制品损失或释放微粒相同的速率磨损，直至该表层消失而露出中心层，此时，该制品的使用寿命已经结束，因为其已经历了对环境有潜在危险的劣化，因此建议对其进行回收利用。

在本发明实施方案的另一个变体中，对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物为包括两个层(表层和中心层或下层)的标签、带子、刺绣或标记，这两个层的外观明显不同(例如具有不同的颜色)，外层在使用和洗涤下“能够被磨损”(根据制品的织物所经历的劣化的速率)，使得当洗涤纳入所述标签的制品时，表层将以与该制品相同的速率磨损，直至该表层消失而露出中心层或下层。

本发明的另一个实施方案选项包括这样的用于制品的对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物成分，所述标识物成分为纳入所述制品的某些部分(可见或隐藏)中的具有双层的线，所述线的外层在使用和洗涤下具有“能够被磨损”的性质(与制品的织物的劣化相一致)，使得当洗涤该制品时，所述线的外层将以与该制品相同的速率磨损，直至外层消失并露出中心层或下层，表明该制品的使用寿命已经结束。

在一个优选的实施方案中，具有归因于磨损的可变结构的成分包括信息成分，所述信息成分被纳入在表层消失后仍可获取的中心层或下层中，其仅在所述表层消失发生时才可获取。

所述信息成分可以是可扫描或可读的代码，例如QR码、BIDI码、条形码、字母数字组合、电话号码、电子邮件地址或任何其他类似的成分，将其印刷在所述中心层的表面，使得其在完全处于视野中之前，无法被正确地扫描或阅读，并且其发送给我们的信息无法例如通过网站或电话号码来访问。

作为一种选择，或者以互补的方式，纳入中心层的前述信息成分为无源电子标签，所述无源电子标签仅在可被磨损的表层消失的情况下，当其被适合于此的电子设备激发时才是可读的。在这种情况下，所述表层必须由足以胜任的类型或厚度的材料制成，使得只要该表层还未消失，其就决定阻挡电子波的屏障，以防止无源标签被激发和发出其信息。

关于含有信息成分的物品的信息可以是不同种类的，但优选地与物品的回收利用有关，例如关于分解物品以便更好地回收利用的说明，或者回收利用的场所，或者甚至是如果回收利用所给予的报酬。

一旦去除磨损层即可获取的信息可由回收利用实体、出售所述制品的实体、计算机系统的管理机构或任何其他决定的机构来读取或扫描，以确定物品是否易于回收利用。

附图说明

为了完成描述，并且出于帮助使本发明的特征更易于理解的目的，本说明书附有构成本说明书组成部分的一组附图，该组附图通过说明而非限制示出以下内容：

图1示出了衣物制品的示意图，所述衣物制品配备有本发明的用于物品的对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物的若干实例，具体地，一个呈标签的形式，另一个呈纽扣的形式，再一个呈接缝的形式；

图2示出了根据本发明的对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物的一个实例的横截面图，在这种情况下其为纽扣，示出了其所包括的部分；

图3和图4示出了上图所示的纽扣的相应的平面图，分别示出了无磨损和部分磨损；

图5-A示出了对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物的另一个实例(具体而言，作为标签的实例)的横截面示意图，示出了其配置；

图5-B示出了图5-A中标示的细节A的放大图，其可以更好地看到标签包括的两个层；和

图6和图7示出了上图所示的标签的相应的平面图，示出了无磨损和部分磨损；

图8示出了一个标签，该标签在表层部分磨损的情况下示出，使得能够看到被纳入该标签中心层或下层表面的信息成分，在其选项中作为QR标签；和

图9示出了一个标签，与图8中示出的标签类似，但在这种情况下，使用无源电子标签作为纳入中心层的信息成分的实例。

图10通过曲线图示出了随着制品所经历的洗涤次数，释放颗粒数量的演变(下方的线)和制品视觉外观的演变(上方的线)。

具体实施方式

根据前述附图，并且按照所采用的编号，由其中可见用于物品的对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物成分的非限制性示例性实施方案，所述物品(例如纺织制品、鞋类、配饰、床上用品或个人防护装备(PPE)，包括下面详细描述的那些)由于使用和洗涤而容易磨损，从而将难以生物降解的成分(有害成分)释放到环境中。

难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)以线性速率释放到环境中，直到达到这样一个点，在该点处速率变为指数或加速，如图10所示。在指数或加速释放阶段，所述成分的释放比线性释放阶段快得多，因此当物品在指数或加速释放阶段时避免使用和/或洗涤该物品将会是引人关注的。从该图还可以看出，用户只能看到制品已失去其功能性(物理外观)例如弹性，这远远晚于有害成分的释放速率从线性变为指数或加速的时刻。用户可能会错误地联想到，有害成分的释放速率从线性变为指数或加速的时刻发生在制品失去其功能性(物理外观)时。这个假设是错误的，因为有害成分的释放速率的变化发生在失去功能性之前，因此，如果制品在失去其功能性时被移除，则该制品已经长时间以指数或加速的速率释放有害成分，因此没有防止污染。

因此，如所述附图中所示，本发明的旨在纳入物品(例如用容易因使用和洗涤而释放难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)的织物制成的衣物制品(2))的标识物成分由配备有如下结构的成分(1，1'，1”)组成，该结构以与制品(2)的织物的磨损相一致的速率变化，来警告用户。

考虑图2至图4，可以看到在一个实施方案选项中，所述成分为包括两个层即表层(11)和中心层或下层(12)的纽扣(1)，外层(11)“能够被磨损”到由于使用和洗涤下的摩擦而消失的点(以与其所要应用的制品(2)的织物的劣化相一致的速率)。

所述结构的变化可以是表层(11)的侵蚀或磨损，这使得当该表层消失时，用户可以获取中心层。为了警告用户，所述中心层(12)可具有与所述表层(11)不同的另一种颜色、音质、粗糙度水平，或者甚至包含与空气接触时被释放的嗅觉组分。

考虑图5-A至图7，可以看到在另一个实施方案选项中，对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物成分由包括两个层的标签(1')组成，即表层(11)和中心层或下层(12)，这两个层在外观上明显不同(例如具有不同的颜色)，外层(11)“能够被磨损”到由于使用和洗涤下的摩擦而能够消失的点(以与其所要应用的制品(2)的织物的劣化相一致的速率)。

在图1的制品(2)中所示的实施方案的另一个变体中，对于难以或缓慢生物降解的成分(有害成分)释放到环境中的程度的标识物成分由纳入制品(2)的某些部分(可见或隐藏)中的线(1”)组成，线(1”)包括两个层即表层(11)和中心层或下层(12)，这两个层在外观上明显不同(例如具有不同的颜色)，外层(11)“能够被磨损”到由于使用和洗涤下的摩擦而能够消失的点(以与其所要应用的制品(2)的织物的劣化相一致的速率)。

在一个优选的实施方案中，所述中心层或内层(12)又包含信息成分(13)，仅当所述表层(11)消失时可获取信息。

在例如图8所示的实施方案选项中，所述信息成分(13)为可扫描或可读的代码(例如，印刷在中心层或下层(12)表面上的QR码或BIDI码或条形码)，使得直到信息成分(13)由于表层(11)的消失而完全可见之前，其不能被正确地扫描，并且其被扫描时所发送的信息不能被访问。

图9示出了另一个实施方案选项，其中纳入中心层或下层(12)的信息成分(13)为无源电子标签，该无源电子标签仅当表层(11)完全消失时才可读。在这种情况下，所述表层(11)由这样的材料和/或厚度制成，使得当该表层(11)还未消失时，其阻挡所述电子标签的激发，防止该电子标签发出其中所含的信息。

已经充分地描述了本发明的本质以及实现它的方式，认为无需为当前技术发展水平下的任何专家扩展其解释，以理解本发明的范围和由本发明产生的优点。