Affixing labels at different temperatures
8. April 2019

Etiketten & unterschiedliche Temperaturen

Etiketten gibt es heute in den unterschiedlichsten Ausführungen. Es gibt eine Vielzahl von Grössen und Formaten, wie z.B. runde oder rechteckige mit und ohne abgerundete Ecken. Dazu kommt noch eine unglaubliche Vielfalt an Farben. Etiketten für den industriellen Einsatz sind bereits in den unterschiedlichsten Farben und mit verschiedensten Motiven bedruckt. Etiketten für den Privatgebrauch bestehen meist aus Papier und sind in der Regel unbedruckt. Diese Papieretiketten können dann von Hand oder auch mit denen im Haushalt üblichen Tintenstrahl- oder Laserdrucker beschriftet werden.

Etiketten aufkleben bei Raumtemperatur

Nach dem Bedrucken / Beschriften werden die Etiketten irgendwo aufgeklebt. Bei der manuellen Verarbeitung beispielsweise im eigenen Haushalt sind dies meist Gegenstände, die bei Raumtemperatur gelagert werden. Als Beispiel nenne ich hier Umzugskisten. Diese bestehen aus Karton und werden bei üblichen Umgebungsbedingungen in der Wohnung aufbewahrt. Wenn das Papieretikett auf die Kartonoberfläche aufgebracht wird, muss es nur gut angepresst werden, damit es hält.

Ein ähnliches Beispiel sind Adressetiketten für Briefumschläge. Diese werden von Hand oder im Drucker beschriftet, vom Silikonpapier getrennt und auf das Couvert geklebt.

Auch im industriellen Bereich werden Etiketten für Logistikanwendungen bei Raumtemperatur eingesetzt.

Für diese Anwendung werden sogenannte Raumtemperaturkebstoffe – oder auch „general purpose“ Klebstoffe genannt – verwendet. Diese Klebstoffe sind von der Formulierung so aufgebaut, dass sie bei einer Temperatur von >+10°C verklebt werden müssen. Unterhalb dieser Temperatur reicht deren Anfasshaftung nicht aus, um auf der beklebten Oberfläche eine ausreichende Haftung aufzubauen. Sind diese Etiketten einmal verklebt und hat sich nach 24 Stunden die finale Haftung aufgebaut, dann halten die Etiketten in einem Temperaturbereich von ca. -10°C bis ca. +70°C gut auf der Oberfläche.

linerless Semi-Tiefkühl-Klebstoffe für Anwendungen bis -5°C

Nun sind aber nicht alle Anwendungen so ausgelegt, dass bei Temperaturen >+10°C etikettiert werden kann. Bei industriellen Applikationen können in den Wintermonaten in ungeheizten Hallen die Temperaturen schon mal unter die 10°C Marke fallen. Wenn dann etikettiert wird, sind die Raumtemperaturklebstoffe zu hart und bauen keine ausreichende Haftung auf der zu beklebenden Oberfläche mehr auf. Hier braucht es dann weichere Klebstoffformulierungen. Solche Klebstoffe werden häufig als „Semi-Tiefkühler“ oder im englischen Fachjargon „Semi-deep-freeze adhesives“ genannt. Durch ihre spezielle Zusammensetzung sind sie weich genug, um bei Temperaturen bis -5°C gute Anfasshaftungen zu erreichen. Mit Etiketten mit „Semi-Tiefkühlklebstoffen“ können Sie also auch Ihr Kunststoffbehälter im Kühlschrank sicher versehen.

Da diese Klebstoffe über eine überaus gute Anfasshaftung verfügen werden sie auch zweckentfremdet und für Raumtemperaturanwendungen auf beispielsweise rauhen Kartonagen eingesetzt. Auch hier zeigen sie, was sie können – nämlich gut zupacken.

Etikettieren bei -25°C mit Tiefkühl-Klebstoffen

Lebensmittel wie Fleisch und Wurstwaren werden tiefgefroren gelagert, da sie ansonsten zu schnell verderben. Natürlich müssen auch diese Produkte gekennzeichnet werden. Und dazu werden ebenfalls Etiketten verwendet. Die Lagertemperaturen liegen aber deutlich unter -5°C – in der heimischen Gefriertruhe liegt die Temperatur bei -18°C – und so können die „Semi-Tiefkühl-Klebstoffe“ hierfür nicht verwendet werden. Es braucht einen noch weicheren Klebstoff, damit die Etiketten dann bei Temperaturen von bis zu -25°C auch ausreichend gut haften. Manchmal ist die zu etikettierende Oberfläche noch mit einem feinen Kondensatfilm belegt. Dies macht die Etikettierung noch schwieriger.

Etikettieren bei 25C mit Tiefkuhl KlebstoffenFür diese Anwendung gibt es die sogenannten „Tiefkühl-Klebstoffe“. Diese sind dazu geeignet eine gute Haftung bei Temperaturen von bis zu -25°C aufzubauen – auch auf leicht feuchten Oberflächen. Diese Klebstoffe sind sehr aggressiv und klebrig. Gerade weil sie so schnell auf der Oberfläche anfassen, werden damit Etiketten hergestellt, die auf Hochleistungsetikettiermaschinen eingesetzt werden. 1-2 Etiketten werden pro Sekunde gespendet. Teilweise werden die Etiketten nur durch einen Luftstrom auf die Oberfläche „angeblasen“ und nicht mehr mit Druck appliziert. Die Etiketten müssen dabei sicher auf der Oberfläche anhaften und dürfen sich nicht ablösen! Dies stellt enorme Herausforderungen an den Klebstoff.

Tiefkühlklebstoffe sind so weich eingestellt, dass sie in einem Temperaturbereich von -40 bis +40°C eingesetzt werden können. Die Haftung bei Raumtemperatur ist allerdings nicht besonders hoch.

Diese Eigenschaft machen sich die Anwender aber auch zu Nutze und verwenden Tiefkühl-Klebstoffe zum Teil für Anwendungen, bei denen das Etikett, nachdem es seine Funktion erfüllt hat, wieder abgelöst werden soll.

Unterschiedliche Anwendungen für Tiefkühl-Klebstoffe

Tiefkühler werden also auch gerne für ablösbare Etikettenanwendungen eingesetzt!

Anwendungen bei diesen tiefen Temperaturen sind bis heute eine absolute hot melt Domäne.

Für Anwendungen bei Raumtemperatur können auch Dispersionshaftklebstoffe verwendet werden. Bei semi-Tiefkühlern liegt der Schwerpunkt heute auch noch auf der hot melt Technologie. Aber die Dispersionshaftklebstoffe haben aufgeholt, und zum Teil werden auch solche Produkte im Semi-Tiefkühlbereich eingesetzt.

Klebstoffe für Temperaturen bis -200°C

Daneben existieren noch Applikationen im medizinischen Bereich bei denen weitaus tiefere Lagertemperaturen von bis zu -200°C vorherrschen. Die in Ampullen oder Reagenzröhrchen aufbewahrten und mit Stickstoff gekühlten Proben müssen natürlich eindeutig gekennzeichnet und identifizierbar sein. Für diese Anwendung werden Etiketten mit speziellen Acrylatklebstoffen, sog. „kryogenen Klebstoffen“ verwendet. Die Etikettierung erfolgt dabei häufig bei Raumtemperatur. Erst anschliessend wird gekühlt.

Zusammenfassung

Ich fasse nochmal zusammen:

  • Produkte werden bei unterschiedlichen Temperaturen etikettiert
  • Nach der Etikettierung werden die Produkte bei unterschiedlichen Temperaturen gelagert
  • Es wird zwischen „Raumtemperatur-Klebstoffen“, „semi-Tiefkühlern“, „Tiefkühlern“, und „Kryogenen“ Klebstoffen unterschieden
  • Für jeden Temperaturbereich ist der richtige Klebstoff zu wählen

Sprechen Sie mit unseren Klebstoffexperten, um den richtigen Klebstoff für Ihre Anwendung zu finden.