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Die Erfindung betrifft eine Schreibflüssigkeit zur reversiblen Beschriftung eines, insbesondere über einen längeren Zeitraum gefriergelagerten, Behältnisses sowie ein Schreibgerät umfassend eine derartige Schreibflüssigkeit.
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Es sind Schreibgeräte bekannt, die zum Beschriften von Gegenständen, insbesondere Behältnissen, dienen, die nach dem Beschriften eingefroren werden sollen. Schreibgeräte mit einer Schreibflüssigkeit, die nach dem Auftauen des eingefrorenen Behältnisses mit Wasser ablösbar ist, weisen jedoch schlechte Kaltwasser- bzw. Wasserdampffestigkeiten auf, sodass sich die Schreibflüssigkeit während des Einlagerns des Behältnisses beispielsweise in einer Gefriertruhe, insbesondere bei Temperaturen kleiner 0°C, von der Unterlage ablöst. Nach der Gefriereinlagerung eines derartigen Behältnisses ist eine Beschriftung meist nicht mehr lesbar.
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Darüber hinaus sind Schreibgeräte mit wasserunlöslicher Schreibflüssigkeit bekannt. Die Beschriftung auch bei lang andauernder Einlagerung eines Behältnisses bei Temperaturen kleiner 0°C ist gewährleistet. Jedoch kann die Beschriftung anschließend nicht mit Wasser abgelöst werden. Die Wiederverwendung des beschrifteten Behältnisses ist beeinträchtigt.
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Alternativ zu dem direkten Beschriften des Behältnisses mittels eines Schreibgeräts können, insbesondere selbstklebende, Etiketten verwendet werden. Die Etiketten können beliebig beschriftet, auf das Behältnis aufgeklebt und nach einer Gefrier-Einlagerung entfernt werden. Jedoch sind derartige Etiketten für Temperaturen unter 0°C nicht geeignet, sodass das Risiko besteht, dass sich das Etikett von dem Gefrierbehältnis ablöst. Eine dauerhafte Beschriftung mittels Etiketten ist nicht zuverlässig möglich.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beschriftung eines Behältnisses, das über einen längeren Zeitraum gefriergelagert werden soll, derart zu verbessern, dass die Beschriftung einerseits eine Einlagerung bei Temperaturen unter 0°C übersteht und andererseits nach dem Auftauen des beschrifteten Behältnisses mit Wasser ablösbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schreibflüssigkeit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass eine Schreibflüssigkeit eine Acrylatdispersion ist, die insbesondere selbstvernetzend ist. Eine derartige Dispersion von Polyacrylaten in Wasser ermöglicht eine gute Haftung, insbesondere auf Kunststoffoberflächen oder Glas. Die Dispersion ist umweltfreundlich. Die Dispersion ermöglicht eine ausreichende Härte. Die Wasserfestigkeit der Schreibflüssigkeit ist der Gestalt, dass sie sich bei Bedarf mit Wasser von einer Unterlage ablösen lässt. Weiterhin weist die Schreibflüssigkeit insbesondere eine Mindestfilmbildetemperatur auf, die kleiner ist als 0°C. Die Mindestfilmbildetemperatur ist die niedrigste Temperatur, bei der die Schreibflüssigkeit noch in der Lage ist, einen fest zusammenhängenden Film zu bilden. Nachdem der fest zusammenhängende Film gebildet ist, ist die Schreibflüssigkeit ausgetrocknet. Das bedeutet, dass Wasser in dem Film nicht mehr vorhanden ist. Dadurch ist die Gefahr eines Aufgefrierens von Wasseranteilen in der aufgetragenen Schreibflüssigkeit reduziert und insbesondere ausgeschlossen. Das Risiko eines Abplatzens einer nur teilweise ausgetrockneten Schreibflüssigkeit auf der Unterlage ist weiter reduziert. Das bedeutet, dass auch bei Temperaturen unter 0°C gewährleistet ist, dass die Schreibflüssigkeit auf der Unterlage des Behältnisses als zusammenhängender Film auftrocknet. Eine dauerhafte Beschriftung, insbesondere über mehrere Tage, insbesondere über mehrere Wochen, insbesondere über mehrere Monate und insbesondere über mehrere Jahre, ist gewährleistet. Insbesondere beträgt die Mindestfilmbildetemperatur höchstens –3°C, insbesondere höchstens –5°C, insbesondere höchstens –10°C und insbesondere höchstens –15°C. Die Schreibflüssigkeit weist eine gute, ausreichende Kaltwasserfestigkeit, insbesondere eine Wasserdampffestigkeit auf. Die erfindungsgemäße Schreibflüssigkeit kann in einem Schreibgerät verwendet werden, um ein Behältnis beispielsweise aus Kunststoff oder Glas, das über einen längeren Zeitraum gefriergelagert werden soll, zu beschriften. Die Beschriftung ist dauerhaft beständig und kann nach Beenden der Gefriereinlagerung des Behältnisses unkompliziert und rückstandslos unter Wasser abgelöst werden. Die Dispersion weist eine Adhäsionshaftung auf, sodass grundsätzlich ein Beschriften einer Kunststoffoberfläche möglich ist. Die Haftung ist insbesondere derart gewählt, dass ein Ablösen der Schreibflüssigkeit von der Unterlage wieder möglich ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Acrylatdispersion anionisch.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Acrylatdispersion VOC-arm ausgeführt, wobei insbesondere ein VOC-Anteil in der Schreibflüssigkeit kleiner ist als 120 g/l, insbesondere kleiner als 100 g/l und insbesondere kleiner ist als 80 g/l. VOC steht für „volatile organic compounds”, also flüchtige organische Verbindungen, und ist eine Sammelbezeichnung für organische Stoffe, die leicht verdampfen und insbesondere bei niedrigen Temperaturen wie beispielsweise bei Raumtemperatur in Gasform vorliegen. VOC-Stoffe können gesundheitsschädlich sein. Dadurch, dass der VOC-Anteil in der Schreibflüssigkeit begrenzt ist und insbesondere unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt, geht von der Schreibflüssigkeit keinerlei Risiko einer gesundheitlichen Beeinträchtigung aus. Die Schreibflüssigkeit ist gesundheitlich unbedenklich.
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Bevorzugt weist die Acrylatdispersion ein Silan auf. Dadurch ist es möglich, die Haftung der Acrylatdispersion zu verbessern. Insbesondere ist eine ausreichende Haftung der polaren wässrigen Schreibflüssigkeit auf einer beispielsweise unpolaren Kunststoffoberfläche einer Unterlage verbessert. Dadurch ist gewährleistet, dass ein ausreichendes Benetzen der Schreibflüssigkeit auf einer Unterlage möglich ist. Dadurch ergibt sich ein sauberes Schriftbild beim Beschriften der Unterlage mit der erfindungsgemäßen Schreibflüssigkeit. Gleichzeitig wird durch Zugabe von Silan die Wasserfestigkeit weiter erhöht. Die Ablösbarkeit der Schreibflüssigkeit unter Wasser bleibt gegeben. Zusätzlich zu der Adhäsionshaftung der Acrylatdispersion ermöglicht die Zugabe von Silan das Schaffen einer chemischen Verknüpfung zwischen der Acrylatdispersion und der Unterlage. Die Haftung der Schreibflüssigkeit ist dadurch zusätzlich verbessert. Insbesondere wird ein Ethoxysilan verwendet. Ethoxysilan weist vergleichsweise stabile Eigenschaften in Wasser auf. Möglicherweise aus dem Ethoxysilan abgespaltenes Ethanol ist vergleichsweise unkritisch, insbesondere deutlich weniger kritisch als giftiges Methanol. Gegenüber Methoxysilanen ist das Ethoxysilan vorteilhaft. Die verwendete Schreibflüssigkeit ist trotz Beimengung des Silans aus gesundheitlichen Aspekten unbedenklich. Insbesondere wird ein gamma-Glycidoxypropyltriethoxysilan verwendet. Der Anteil des Silans bezogen auf den Anteil Acrylatdispersion beträgt etwa 0,1 bis 0,5 gew.-%, insbesondere 0,2 bis 0,4 gew.-%, insbesondere 0,25 bis 0,35 gew.-% und insbesondere 0,3 gew.-%.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist die Acrylatdispersion Propylenglykol und/oder Glycerin auf. Insbesondere beträgt der Anteil von Propylenglykol bezogen auf den Anteil der Acrylatdispersion etwa 5,0 bis 6,5 gew.-%, insbesondere 5,5 bis 6,0 gew.-% und insbesondere etwa 5,8 gew.-%. Die Einsatzkonzentration des Glycerins beträgt insbesondere etwa 6 bis 8 gew.-%, insbesondere 6,5 bis 7,0 gew.-% und insbesondere etwa 6,8 gew.-% bezogen auf den Anteil an Acrylatdispersion. Dadurch kann verhindert werden, dass die Schreibflüssigkeit, die bei einem Schreibgerät beispielsweise mittels eines Applikators auf eine Unterlage aufgetragen wird, unerwünscht schnell eintrocknet. Die Schreibflüssigkeit ermöglicht eine längere Lebensdauer eines damit gefüllten Schreibgeräts.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Acrylatdispersion mindestens ein Pigment auf, insbesondere eine Rußpräparation und insbesondere Pigmentruß 7. Durch die Beimengung des mindestens einen Pigments kann die Schreibflüssigkeit nahezu beliebig eingefärbt werden. Durch die Verwendung einer Rußpräparation und insbesondere von Pigmentruß 7, die unbedenkliche Pigmente darstellen, ist die Schreibflüssigkeit toxikologisch unbedenklich. Die Rußpräparation ermöglicht eine Schwarzfärbung der Schreibflüssigkeit. Eine derartige Flüssigkeit eignet sich zur Verwendung auf nahezu allen hellen Unterlagen und ermöglicht einen guten Kontrast, sodass die Lesbarkeit der Schreibflüssigkeit auf einer Unterlage verbessert ist. Es sind auch andersartig gefärbte Pigmentierungen möglich, insbesondere rot, grün, blau oder in anderen Farben.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Konzentration von SVHC-Stoffen in der Schreibflüssigkeit höchstens 0,1 gew.-% bezogen auf den Anteil der Acrylatdispersion. SVHC, d. h. „substances of very high concern”, sind besonders besorgniserregende Stoffe. Es handelt sich um chemische Verbindungen oder einen Teil einer Gruppe chemischer Verbindungen, welche unter der REACH-Verordnung mit besonders gefährlichen Eigenschaften identifiziert worden sind. SVHC können schwerwiegende Auswirkungen auf die Gesundheit des Menschen oder auf die Umwelt haben. Dadurch, dass die Konzentration derartiger Stoffe auf höchstens 0,1% beschränkt ist, ist die Schreibflüssigkeit REACH-konform. Insbesondere ist die Schreibflüssigkeit toxikologisch unbedenklich. Es bestehen keine Bedenken, die Schreibflüssigkeit zum Beschriften von Behältnissen, in welchen insbesondere Lebensmittel gelagert werden sollen, zu verwenden.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schreibgerät zu schaffen, das ein Beschriften eines dauerhaft eingelagerten Behältnisses bei Temperaturen unter 0°C zuverlässig gewährleistet.
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Diese Aufgabe ist durch ein Schreibgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass das Schreibgerät die erfindungsgemäße Schreibflüssigkeit aufweist. Weiterhin ist ein Applikator vorgesehen, der zum Auftragen der Schreibflüssigkeit auf eine Unterlage dient.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Schreibgerät ein Gehäuse auf, das ein Reservoir umschließt, in dem die Schreibflüssigkeit bevorratet ist. Der Applikator ist mit dem Reservoir in Fluidverbindung und ist von der Schreibflüssigkeit getränkt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Mischelement zum Durchmischen der Schreibflüssigkeit vorgesehen. Insbesondere ist das Mischelement eine im Reservoir angeordnete Metallkugel. Dadurch ist es möglich, dass die Schreibflüssigkeit, also die Acrylatdispersion, durch manuelle Betätigung, insbesondere durch Schütteln, des Schreibgeräts durchmischt wird. Sofern beispielsweise bei erstmaliger Aktivierung oder nach längerem Nichtgebrauch des Schreibgeräts sich Partikel wie Pigmente der Schreibflüssigkeit abgesetzt haben sollten, können diese mittels dieses Mischelements mit der wässrigen Lösung erneut vermischt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Applikator ein Filz-Applikator. Ein derartiger Applikator hat sich für den Auftrag der Schreibflüssigkeit auf verschiedenen Unterlagen als besonders geeignet erwiesen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Schreibgerät eine Schutzkappe auf. Mittels der Schutzkappe ist der Applikator vor Austrocknung und insbesondere vor Beschädigungen geschützt. Die Schutzkappe ist an dem Gehäuse lösbar befestigt und kann insbesondere aufrastbar oder verschraubbar mit dem Gehäuse verbunden sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Applikator, insbesondere an dem Gehäuse, federgelagert. Das bedeutet, dass der Applikator entlang einer Stift-Längsachse zu dem Reservoir hingedrückt werden kann. Dadurch kann der Applikator in die in dem Reservoir bevorratete Schreibflüssigkeit eintauchen. Eine derartige Federlagerung ermöglicht ein zusätzliches automatisches Verschließen des Reservoirs im Bereich des Applikators, sodass die Haltbarkeit der Schreibflüssigkeit erhöht ist. Die Gefahr des Austrocknens der Schreibflüssigkeit in dem Reservoir ist reduziert.
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Sowohl die in den Schützansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schreibgeräts angegebenen Merkmale sind jeweils für sich allein oder in Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung der Erfindungsgegenstands keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheit der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Die einzige Figur zeigt einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Schreibgeräts.
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Ein in der Fig. dargestelltes Schreibgerät ist ein Stift 1 mit einem Gehäuse 2 und einer auf das Gehäuse 2 aufgesetzten Schutzkappe 3. Das Gehäuse 2 umschließt ein Reservoir 4, in dem eine nicht näher dargestellte Schreibflüssigkeit bevorratet ist. Bei der Schreibflüssigkeit handelt es sich um eine anionische, VOC-arme, selbstvernetzende Acrylatdispersion, die eine Mindestfilmbildetemperatur kleiner 0°C aufweist. Die Schreibflüssigkeit weist eine Pigmentierung in Form einer Rußpräparation auf. Die Rußpräparation basiert auf Pigmentruß 7. Die Schreibflüssigkeit ist eine wässrige, polare Lacktinte. Um die Haftung und Wasserfestigkeit der Tinte zu verbessern, ist der Acrylatdispersion ein Silan beigemischt. Dadurch ist die Adhäsionshaftung der Acrylatdispersion durch eine chemische Verknüpfung zwischen der Acrylatdispersion und einem Untergrund, der insbesondere eine unpolare Kunststoffoberfläche ist, ergänzt. Dadurch ist eine ausreichende Benetzung gewährleistet, um ein sauberes Schriftbild zu ermöglichen.
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Das Gehäuse 2 ist zweiteilig ausgeführt und umfasst einen Lagerbehälter 5 und einen auf den Lagerbehälter 5 aufgesetzten Applikatorhalter 6. Das Reservoir 4 ist insbesondere im Wesentlichen durch den Lagerbehälter 5 vorgegeben. Der Lagerbehälter 5 ist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem transparenten Kunststoff hergestellt. Dadurch ist es möglich, dass die Schreibflüssigkeit in dem Reservoir von außerhalb des Stifts 1 sichtbar ist. Insbesondere kann der Füllstand der Schreibflüssigkeit innerhalb des Reservoirs 4 unkompliziert kontrolliert werden. Die Pigmentierung, also die Einfärbung, der Tinte ist von außerhalb ohne Weiteres erkennbar. Der Applikatorhalter 6 ist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf den Lagerbehälter 5 aufgeschraubt. Es ist auch möglich, dass der Lagerbehälter 5 und der Applikatorhalter 6 miteinander verrastet sind.
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Die Schutzkappe 3 ist an einem einstückig an dem Applikatorhalter 6 angeformten Rastelement 7 aufgerastet. Die Schutzkappe 3 ist an dem Gehäuse 2 sicher, lösbar befestigt. Es ist auch denkbar, dass die Schutzkappe 3 auf das Gehäuse 2 aufgeschraubt ist. Es ist zudem möglich, dass die Schutzkappe 3 mittels eines Scharniers an dem Gehäuse 2 schwenkbar angelenkt ist. Es ist auch denkbar, dass ein Rastelement an der Schutzkappe 3 vorgesehen ist, die mit einer entsprechenden Ausnehmung des Applikatorhalters 6 korrespondiert.
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Der Stift 1 weist einen Applikator 8 auf. Der Applikator 8 ist insbesondere aus Filz hergestellt. Der Applikator 8 ragt an einer in der Fig. rechts dargestellten Gehäuse-Öffnung 9 mit einem Applikatorkopf 10 aus dem Gehäuse 2, insbesondere aus dem Applikatorhalter 6, hervor. Der Applikator 8 dient zum Auftragen der Schreibflüssigkeit auf eine Unterlage. Der Applikator 8 ist einstückig hergestellt. Der Applikatorkopf 10 dient zum Auftragen der Schreibflüssigkeit. An einem dem Applikatorkopf 10 gegenüber liegenden Ende weist der Applikator 8 einen Applikatorfuß 11 auf. Der Applikatorfuß 11 ist tellerförmig ausgeführt und weist gegenüber dem stangenförmigen Applikator 8 einen vergrößerten Durchmesser bezüglich einer Stift-Längsachse 12 auf. Der Applikator 8 ist in dem Stift 1 mittels eines schematisch dargestellten Federelements 13 federgelagert.
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Das Federelement 13 ist zwischen einer gehäusefesten Schulterfläche 14, die gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel an dem Applikatorhalter 6 vorgesehen ist, und einer entlang der Stift-Längsachse 12 verlagerbaren Anlagefläche 15 des Applikators 8 vorgesehen. Das Federelement 13 ist derart dimensioniert, dass in einem Zustand ohne äußere Krafteinwirkung auf den Applikator 8 der Applikator 8 mit dem Applikatorkopf 10 maximal aus der Gehäuse-Öffnung 9 hervorsteht. In einer derart maximalen Anordnung ist eine Öffnung 16 des Reservoirs 4 durch den Applikatorfuß 11 verschlossen. Beispielsweise zum erstmaligen Aktivieren des Applikators 8, also durch Aufnahme der Schreibflüssigkeit auf den Applikator 8, wird der Applikator 8 entlang der Stift-Längsachse 12 zu dem Reservoir 4 hingedrückt. Dadurch wird die Öffnung 16, die eine Fluidverbindung zwischen Applikator 8 und Reservoir 4 darstellt, freigegeben und Schreibflüssigkeit kann aus dem Reservoir 4 zu dem Applikator 8 gelangen. Insbesondere ist es auch möglich, das der Applikatorfuß 11 nicht aus Filz und insbesondere aus einem Material hergestellt ist, das eine Aufnahme der Schreibflüssigkeit zuverlässig verhindert.
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In dem Reservoir 4 ist ein Mischelement 17 in Form einer Metallkugel vorgesehen. Die Metallkugel dient dem Durchmischen der Schreibflüssigkeit. Durch Schütteln des Stifts 1 wird die Metallkugel 17 in der Schreibflüssigkeit bewegt und führt zu einer Verwirbelung und damit zu einer Durchmischung der Schreibflüssigkeit.
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Zum Beschreiben eines Behältnisses, insbesondere für Lebensmittel, das beispielsweise in einer Gefriertruhe oder einem Gefrierschrank gefriegelagert wird, wird auf die Oberfläche des Behältnisses die Schreibflüssigkeit mittels des Schreibgeräts 1 direkt aufgetragen. Die zu beschriftende Unterlage, also die Oberfläche des Behältnisses, sollte glatt, trocken und fettfrei sein. Die aufgetragene Schreibflüssigkeit härtet zu einem zusammenhängenden Film aus. Während der Gefrierlagerung des Behältnisses ist die ausgetrocknete Schreibflüssigkeit an dem Behältnis zuverlässig befestigt. Nach dem Auftauen des Behältnisses kann die getrocknete Schreibflüssigkeit mit Wasser und insbesondere durch Zugabe von handelsüblichem Spülmittel abgelöst werden. Die Handhabung des Schreibgeräts mit der erfindungsgemäßen Schreibflüssigkeit ermöglicht ein direktes Beschriften von Gefrierbehältnissen. Aufgrund der Ablösbarkeit der Tinte können die direkt beschrifteten Gefrierbehältnisse beliebig oft wiederverwendet werden.
