EP3887473A1 - Kaltleim zum aufspritzen auf etiketten - Google Patents

Kaltleim zum aufspritzen auf etiketten

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Publication number
EP3887473A1
EP3887473A1 EP19779452.2A EP19779452A EP3887473A1 EP 3887473 A1 EP3887473 A1 EP 3887473A1 EP 19779452 A EP19779452 A EP 19779452A EP 3887473 A1 EP3887473 A1 EP 3887473A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cold glue
viscosity
glue
cold
proportion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19779452.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard UNRECHT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP3887473A1 publication Critical patent/EP3887473A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J189/00—Adhesives based on proteins; Adhesives based on derivatives thereof
    • C09J189/005—Casein

Definitions

  • the invention relates to a cold glue for spraying onto labels for containers according to the preamble of claim 1.
  • labeling units with umlau fenden vacuum pallets are known, which take labels from a label magazine, transport them through the work area of a glue syringe for applying cold glue and transfer the labels glued in this way directly to containers to be labeled .
  • Printheads have been proposed for the glue syringes, which eject the cold glue by means of piezo elements at a comparatively high working pressure of approximately 40 bar.
  • the cold glue used for this has a comparatively high viscosity, for example between 20 and 200 Pa-s.
  • the object is achieved with a cold glue according to claim 1.
  • the cold glue is an aqueous solution with a content of 5 to 40% by weight of casein.
  • the cold glue also contains layer silicate in a proportion of 0.05 to 5% by weight and in particular of 0.1 to 2% by weight.
  • a proportion of 10 to 15% by weight of casein and / or a proportion of 0.2 to 0.4% by weight of layered silicate has proven to be particularly favorable with regard to the rheological course and the production effort.
  • Layered silicate also called bentonite, improves the sliding properties between individual particles of cold glue with increasing shear stress and thus with increasing working pressure.
  • layered silicate With the specified proportion of layered silicate, one can essentially Manufacture low-viscosity cold glue that has improved flow properties when processed in glue syringes / printheads and yet adheres to labels that are transported in an essentially upright position after they hit the impact point without running down.
  • the behavior of the cold glue described above is based on a structural viscosity of the cold glue that is specifically set using layered silicate.
  • Structural viscosity is known to mean that the viscosity of the cold glue decreases with increasing shear stress and thus also with increasing working pressure.
  • the intrinsic viscosity of the cold glue according to the invention is set in such a way that its flowability, starting from a required toughness of the cold glue without shear stress / at ambient pressure, already a lower shear stress and at lower working pressures, than is known from conventional cold glue.
  • the cold glue is preferably structurally viscous in such a way that its viscosity at a stirring speed of 100 / min is 0.02 to 0.5 Pa-s and in particular 0.05 to 0.2 Pa-s and, accordingly, at a stirring speed of 10 / min. min is at least 1.25 times as large and in particular at least 1.4 times as large.
  • the cold glue can also be structurally viscous in such a way that its viscosity at a stirring speed of 200 / min is 0.02 to 0.5 Pa-s and in particular 0.05 to 0.2 Pa-s and, in contrast, at a stirring speed of 25 / min is at least 1.25 times as large and in particular at least 1.4 times as large.
  • the viscosity of the cold glue at stirring speeds of 10 / min or 25 / min does not have to be limited in principle. For example, up to five-fold increases in viscosity in the above sense or in particular up to twice the respective comparison value at 100 / min or 200 / min are practicable.
  • a viscosity of the cold glue of 0.1 to 2 Pa-s is suitable for the advantageous processing of the cold glue in the area of print heads.
  • the working pressure can then be kept in a range from 1.5 to 5 bar. At such working pressures, the cold glue can be ejected precisely and precisely from spray nozzles and causes comparatively little expenditure on equipment for the associated glue supply.
  • printheads can be supplied with cold glue and cleaned in a comparatively simple manner.
  • the stirring speed relates to a rotary viscometer and in particular to a Brookfield viscosity measurement.
  • the viscosity of the cold glue is preferably measured in accordance with ISO 1652, i.e. using standardized LV measuring bodies.
  • the cold glue falls in the range of low-viscosity non-Newtonian liquids.
  • the above measurement method is the standard measurement method, but could also be replaced by other measurement methods.
  • the cold glue preferably has the viscosity specified at a stirring speed of 200 / min, 100 / min, 25 / min and / or 10 / min at least over a temperature range of 25 to 35 ° C.
  • the viscosity of the cold glue can then be stabilized with comparatively simple measures for tempering the cold glue when processing the cold glue in a print head.
  • the working pressure can then also be regulated more easily and the amount of glue emitted per time unit at an assigned spray nozzle can be set more precisely.
  • the cold glue preferably also contains sodium hydroxide in a proportion of 0.5 to 10% by weight and in particular of 0.6 to 0.8% by weight. This allows the pH of the cold glue to be set comparatively easily in a preferred range from 6 to 8.
  • the cold glue preferably also contains urea in a proportion of 5 to 40% by weight and in particular 10 to 15% by weight.
  • the cold glue preferably also contains a foam control agent, in particular a nonionic surfactant, in a proportion of 0.01 to 3% by weight.
  • a foam control agent in particular a nonionic surfactant
  • the cold glue preferably also contains a preservative, in particular from the range of non-oxidative substances, in a proportion of 0.01 to 0.1% by weight.
  • a preservative in particular from the range of non-oxidative substances, in a proportion of 0.01 to 0.1% by weight.
  • the invention is described by way of example with reference to a preferred embodiment on the basis of a rheological course which illustrates the structural viscosity of the cold glue. Accordingly, the single figure shows the viscosity h of the cold glue as an example with different shear stress. This dependence is shown as an interpolated rheological course between measurement points, which is preferably determined using a rotation viscosimeter using the Brookfield method.
  • the abscissa shows the stirring speed n R of a standardized measuring body, for example an LV measuring body according to ISO 1652, and the ordinate shows a viscosity h of the cold glue measured by a rotary viscometer.
  • the viscosity h measured at a stirring speed n R of 100 / min or 200 / min is characteristic / representative of the flow behavior of the cold glue under shear stress under working pressure in the area of a printhead.
  • the viscosity h measured at a stirring speed n R of 10 / min or 25 / min is, for example, characteristic / representative of the flow behavior of the cold glue at ambient pressure and without any noteworthy shear stress, i.e. after the cold glue has been dispensed from the printhead and after striking a label.
  • n R are also suitable in principle for characterizing the structural viscosity of the cold glue with regard to shear stress in a print head under a suitable working pressure and / or after delivery from the print head.
  • the rheologically measured cold glue was used made with the following compilation:
  • the cold glue composed in this way was measured in a rotary viscometer according to the Brookfield method and a standard LV spindle set (rotating body) at different stirring speeds n R with regard to the viscosity h occurring.
  • Stirring speeds n R of 10, 50, 100, 200 and 500 revolutions of the measuring body per minute were determined as measuring points.
  • the viscosity h of the cold glue is 0.39 Pa-s for n RV on 10 / min, 0.23 Pa-s for n RV on 25 / min, and 50 / n for n RV min 0.14 Pa-s, for n RV on 100 / min 0.9 Pa-s, for n RV on 200 / min 0.05 Pa-s and for n RV on 500 / min 0.03 Pa-s.
  • the measuring point was considered at a stirring speed n R of 100 / min or 200 / min, characteristic of the flow behavior of the cold glue after delivery from the printhead and after On the other hand, if the label shows a stirring speed n RV of 10 / min or 25 / min.
  • a viscosity h of 0.02 to 0.5 Pa-s and a particularly practical range of 0.04 to 0 are advantageous for processing with a range of working pressure of 1.5 to 5 bar that can be produced with relatively little effort , 08 Pa-s viewed.
  • a viscosity h of the cold glue of 0.1 to 5 Pa-s is considered to be characteristic of a favorable flow behavior of the cold glue after dispensing a printhead and after striking the label to be processed, and as being special practical in the range of 0.1 to 1 Pa-s.
  • the viscosity of the cold glue at a stirring speed n R of 10 / min is at least 1.25 times and in particular at least 1.4 times as high as at a stirring speed n R of 100 / min. min. This also applies to a viscosity ratio at stirring speeds n R of 25 / min and 200 / min.
  • the determination of the viscosity h as a function of a stirring speed n R is a standard measuring method established for non-Newtonian liquids. Nevertheless, other measuring methods for characterizing the viscosity h could be used for working pressures from 1.5 to 5 bar in print heads and for the viscosity at ambient pressure.
  • the cold glue according to the invention can preferably be temperature-controlled and processed without restriction in a temperature range from 25 to 35 ° C., that is to say without undesired changes to its structural and rheological properties. The viscosity h can thus be effectively stabilized at a certain set working pressure regardless of the ambient temperature.
  • the rheological curves shown in Tables 1 and 2 by individual measuring points and shown in FIG. 1 are particularly advantageous for the working pressures of 1.5 to 5 bar mentioned as examples.
  • the rheological course could be specifically adapted to existing requirements when processing in a printhead and / or when / after hitting the labels to be processed.
  • the viscosity h for ambient pressure that is to say without shear stress, can be specifically adapted to the material and the surface properties of the label to be glued.
  • the cold glue is mixed in a manner known in principle and is therefore not explicitly shown or described.
  • the cold glue is preferably brought to the working pressure by a glue supply with a suitable pump and thereby fed to a print head and, under the working pressure, is preferably ejected from spray nozzles arranged in a grid-like manner, preferably by electromagnetic valves.
  • the gluing is then carried out without contact by means of a glue jet during the continuous transport of labels through the working area of at least one printhead which ejects the cold glue.
  • the cold glue described is sprayable / sprayable at comparatively low working pressures of 1.5 to 5 bar and in particular 2 to 4 bar.
  • Glue images on the labels can thus be produced in a targeted and reproducible manner, for example in the form of digitally predetermined two-dimensional patterns of glue beads and / or glue points. Table 1

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Labeling Devices (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

Beschrieben wird ein Kaltleim zum Aufspritzen auf Etiketten für Behälter. Der Kaltleim ist eine wässrige Lösung mit einem Anteil von 5 bis 40 Gew.% Kasein. Dadurch, dass der Kaltleim ferner Schichtsilikat in einem Anteil von 0,05 bis 5 Gew.% und insbesondere von 0,1 bis 2 Gew.% enthält, lässt sich eine für die Verarbeitung in Druckköpfen vorteilhafte Strukturviskosität hersteilen, um vergleichsweise niedrige Arbeitsdrücke in Druckköpfen zu ermöglichen und gleichzeitig ein Herunterlaufen des Kaltleims von den damit bespritzten Etiketten verhindern.

Description

Kaltleim zum Aufspritzen auf Etiketten
Die Erfindung betrifft einen Kaltleim zum Aufspritzen auf Etiketten für Behälter gemäß Ober begriff des Anspruchs 1 .
Aus DE 10 2015 212 136 A1 und DE 10 2016 207 824 A1 sind Etikettieraggregate mit umlau fenden Vakuumpaletten bekannt, die Etiketten aus einem Etikettenmagazin entnehmen, durch den Arbeitsbereich einer Leimspritze zum Aufträgen von Kaltleim transportieren und die derart beleimten Etiketten unmittelbar an zu etikettierende Behälter übergeben. Für die Leimspritzen wurden hierbei Druckköpfe vorgeschlagen, die den Kaltleim mittels Piezoelementen bei einem vergleichsweise hohen Arbeitsdruck von etwa 40 bar ausstoßen. Der hierfür verwendete Kalt leim weist eine vergleichsweise hohe Viskosität auf, beispielsweise zwischen 20 und 200 Pa-s.
Es hat sich jedoch als schwierig erwiesen, derartigen Kaltleim aus piezoelektrisch arbeitenden Spritzdüsen mit der erforderlichen Qualität und Zuverlässigkeit auf Etiketten bei den üblichen Maschinenleistungen von Abfüllanlagen aufzutragen. Der aufgrund der Zähigkeit des Kalt leims erforderliche hohe Arbeitsdruck beeinträchtigt zudem die Leimqualität und bedingt einen hohen apparativen Aufwand für die Leimversorgung. Auch kann die Viskosität des Kaltleims nicht problemlos reduziert werden, da der Kaltleim ansonsten von den Etiketten herabläuft.
Es besteht daher Bedarf für einen Kaltleim, der sich zum Aufspritzen auf Etiketten eignet, und mit dem sich dennoch wenigstens eines der voranstehend genannten Probleme beseitigen oder zumindest abmildern lässt.
Die gestellte Aufgabe wird mit einem Kaltleim gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach eignet sich dieser zum Aufspritzen auf Etiketten für Behälter. Der Kaltleim ist eine wässriges Lösung mit einem Anteil von 5 bis 40 Gew.% Kasein. Erfindungsgemäß enthält der Kaltleim ferner Schicht silikat in einem Anteil von 0,05 bis 5 Gew.% und insbesondere von 0,1 bis 2 Gew.%.
Als besonders günstig hinsichtlich des rheologischen Verlaufs und des Herstellungsaufwands hat sich ein Anteil von 10 bis 15 Gew. % Kasein und/oder ein Anteil von 0,2 bis 0,4 Gew.% Schichtsilikat erwiesen.
Schichtsilikat, auch Bentonit genannt, verbessert die Gleiteigenschaften zwischen einzelnen Partikeln des Kaltleims bei zunehmender Scherbeanspruchung und somit bei zunehmendem Arbeitsdruck. Mit dem angegebenen Anteil von Schichtsilikat lässt sich ein im Wesentlichen niedrigviskoser Kaltleim hersteilen, der bei der Verarbeitung in Leimspritzen/Druckköpfen ver besserte Fließeigenschaften aufweist und dennoch an im Wesentlichen in aufrechter Lage transportierten Etiketten nach dem Auftreffen an der Auftreffstelle ohne Herablaufen haftet.
Somit lässt sich ein unkontrolliertes Herablaufen des Kaltleims trotz seiner für die Verarbeitung beim Aufspritzen verbesserten Fließeigenschaften vermeiden.
Das oben beschriebene Verhalten des Kaltleims beruht auf einer mittels Schichtsilikat gezielt eingestellten Strukturviskosität des Kaltleims. Unter einer Strukturviskosität ist bekannterma ßen zu verstehen, dass die Viskosität des Kaltleims bei zunehmender Scherbeanspruchung und damit auch bei zunehmendem Arbeitsdruck abnimmt.
Die Strukturviskosität des erfindungsgemäßen Kaltleims ist dabei derart eingestellt, dass sich seine Fließfähigkeit ausgehend von einer geforderten Zähigkeit des Kaltleims ohne Scherbe anspruchung / bei Umgebungsdruck bereits einer niedrigeren Scherbeanspruchung und bei niedrigeren Arbeitsdrücken verbessert, als dies von herkömmlichem Kaltleim bekannt ist.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass ein rheologischer Verlauf beim erfindungsgemäßen Kalt leim bei abnehmender Scherbeanspruchung bereits im einem Arbeitsdruckbereich unterhalb 10 bar zunehmend steiler verläuft. Dies ermöglicht die Verarbeitung des Kaltleims in Druck köpfen mit entsprechend geringeren Arbeitsdrücken und mit elektromagnetisch angetriebenen Steuerventilen anstelle von Piezoelementen.
Vorzugsweise ist der Kaltleim derart strukturviskos, dass seine Viskosität bei einer Rührdreh zahl von 100/min 0,02 bis 0,5 Pa-s und insbesondere 0,05 bis 0,2 Pa-s beträgt und demge genüber bei einer Rührdrehzahl von 10/min wenigstens 1 ,25-mal so groß und insbesondere wenigstens 1 ,4-mal so groß ist.
Alternativ kann der Kaltleim auch derart strukturviskos sein, dass seine Viskosität bei einer Rührdrehzahl von 200/min 0,02 bis 0,5 Pa-s und insbesondere 0,05 bis 0,2 Pa-s beträgt und demgegenüber bei einer Rührdrehzahl von 25/min wenigstens 1 ,25-mal so groß und insbe sondere wenigstens 1 ,4-mal so groß ist.
Die Viskosität des Kaltleims bei Rührdrehzahlen von 10/min oder 25/min muss prinzipiell nach oben hin nicht begrenzt werden. Praktikabel sind beispielsweise bis zu fünffache Erhöhungen der Viskosität im obigen Sinne oder insbesondere bis zum Doppelten des jeweiligen Ver gleichswerts bei 100/min bzw. 200/min. Zur vorteilhaften Verarbeitung des Kaltleims in Bereich von Druckköpfen eignet sich prinzipiell eine Viskosität des Kaltleims von 0,1 bis 2 Pa-s. Der Arbeitsdruck kann dann in einem Bereich von 1 ,5 bis 5 bar gehalten werden. Bei derartigen Arbeitsdrücken lässt sich der Kaltleim prä zise und zielgerichtet aus Spritzdüsen ausstoßen und verursacht vergleichsweise geringen apparativen Aufwand für die zugeordnete Leimversorgung. Insbesondere können Druckköpfe vergleichsweise einfach zentral mit Kaltleim versorgt werden und gereinigt werden.
Die Rührdrehzahl bezieht sich auf ein Rotationsviskosimeter und insbesondere auf eine Mes sung der Viskosität nach Brookfield. Vorzugsweise wird die Viskosität des Kaltleims gemäß ISO 1652 gemessen, also unter Verwendung standardisierter LV-Messkörper. Der Kaltleim fällt in den Bereich niederviskoser nicht-newtonscher Flüssigkeiten. Obige Messmethode ist das Standardmessverfahren, könnte aber auch durch andere Messverfahren ersetzt werden.
Vorzugsweise weist der Kaltleim die bei einer Rührdrehzahl von 200/min, 100/min, 25/min und/oder 10/min spezifizierte Viskosität wenigstens über einen Temperaturbereich von 25 bis 35°C auf. Die Viskosität des Kaltleims kann dann mit vergleichsweise einfachen Maßnahmen zur Temperierung des Kaltleims bei der Verarbeitung des Kaltleims in einem Druckkopf stabi lisiert werden. Auch lässt sich der Arbeitsdruck dann einfacher regeln und mit diesem die pro Zeiteinheit an einer zugeordneten Spritzdüse abgegebene Leimmenge präziser einstellen.
Vorzugsweise enthält der Kaltleim ferner Natronlauge in einem Anteil von 0,5 bis 10 Gew.% und insbesondere von 0,6 bis 0,8 Gew.%. Damit lässt sich der pH-Wert des Kaltleims ver gleichsweise einfach in einen bevorzugten Bereich von 6 bis 8 einstellen.
Vorzugsweise enthält der Kaltleim ferner Harnstoff in einem Anteil von 5 bis 40 Gew.% und insbesondere von 10 bis 15 Gew.%.
Vorzugsweise enthält der Kaltleim ferner ein Schaumbekämpfungsmittel, insbesondere ein nichtionisches Tensid, in einem Anteil von 0,01 bis 3 Gew.%. Der Kaltleim lässt sich dann kontrollierter verarbeiten.
Vorzugsweise enthält der Kaltleim ferner ein Konservierungsmittel, insbesondere aus dem Be reich der nichtoxidativen Substanzen , in einem Anteil von 0,01 bis 0,1 Gew.%. Dadurch lässt sich die Lagerfähigkeit und die Leimqualität im Bereich von Produktionsanlagen verbessern.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform exemplarisch anhand eines die Strukturviskosität des Kaltleims verdeutlichenden rheologischen Verlaufs beschrieben. Demnach gibt die einzige Figur die Viskosität h des Kaltleims beispielhaft bei unterschiedlicher Scherbeanspruchung wieder. Diese Abhängigkeit ist als ein interpolierter rheologischer Ver lauf zwischen Messpunkten dargestellt, die man vorzugsweise mit einem Rotationsviskosime ter nach der Brookfield-Methode ermittelt. Hierbei ist auf der Abszisse die Rührdrehzahl nR eines standardisierten Messkörpers dargestellt, beispielsweise eines LV-Messkörpers gemäß ISO 1652, und auf der Ordinate eine von Rotationsviskosimeter dabei gemessene Viskosität h des Kaltleims.
Beispielsweise ist die bei einer Rührdrehzahl nR von 100/min oder 200/min gemessene Visko sität h charakteristisch/repräsentativ für das Fließverhalten des Kaltleims bei Scherbeanspru chung unter Arbeitsdruck im Bereich eines Druckkopfs.
Die bei einer Rührdrehzahl nR von 10/min oder 25/min gemessene Viskosität h ist beispiels weise charakteristisch/repräsentativ für das Fließverhalten des Kaltleims bei Umgebungsdruck und ohne nennenswerte Scherbeanspruchung, also nach Abgabe des Kaltleims aus dem Druckkopf und nach Auftreffen auf einem Etikett.
Auch andere/weitere Rührdrehzahlen nR sind zur Charakterisierung der Strukturviskosität des Kaltleims im Hinblick auf Scherbeanspruchung in einem Druckkopf unter einem geeigneten Arbeitsdruck und/oder nach Abgabe aus dem Druckkopf prinzipiell geeignet.
Der rheologisch vermessene Kaltleim wurde u.a. mit folgender Zusammenstellung hergestellt:
10 bis 15 % Kasein, 0,6 bis 0,8 % Natronlauge, 10 bis 15% Harnstoff, 0,2 bis 0,4% Schichtsi likat (Bentonit), 0,1 % Schaumbekämpfungsmittel (nichtionisches Tensid), 0,1 % Konservie rungsmittel (Chlormethylisothiazolinon), aufgefüllt auf 100% mit Wasser. Die Angaben sind in Gew.%.
Der derart zusammengesetzte Kaltleim wurde in einem Rotationsviskosimeter gemäß Brookfield-Methode und einem Standard LV-Spindelsatz (Rotationskörper) bei unterschiedli chen Rührdrehzahlen nR hinsichtlich der dabei auftretenden Viskosität h vermessen. Als Mess punkte wurden beispielhaft Rührdrehzahlen nR von 10, 50, 100, 200 und 500 Umdrehungen der Messkörper pro Minute bestimmt.
Der Verlauf der Viskosität h des wie oben beschrieben angemischten Kaltleims ist in den Ta bellen 1 und 2 beispielhaft für ausgewählte Messpunkte wiedergegeben. Aus derartigen Messwerten kann man für bestimmte Mischungsverhältnisse charakteristische rheologische Verläufe, wie in der einzigen Figur prinzipiell dargestellt, durch Interpolation der bei verschiedenen Rührdrehzahlen nR gemessenen Viskosität h annähern.
Demnach ist beispielsweise ein rheologischer Verlauf möglich, bei dem die Viskosität h des Kaltleims bei nR Von 10/min 0,39 Pa-s beträgt, bei nR Von 25/min 0,23 Pa-s, bei nR Von 50/min 0,14 Pa-s, bei nR Von 100/min 0,9 Pa-s, bei nR Von 200/min 0,05 Pa-s und bei nR Von 500/min 0,03 Pa-s.
Geeignet zur Charakterisierung des Fließverhaltens beim Arbeitsdruck in einem Druckkopf zum Aufspritzen des Kaltleims auf ein Etikett wurde der Messpunkt bei einer Rührdrehzahl nR von 100/min oder 200/min angesehen, charakteristisch für das Fließverhalten des Kaltleims nach der Abgabe aus dem Druckkopf und nach dem Auftreffen auf dem Etikett dagegen eine Rührdrehzahl nR Von 10/min oder 25/min.
Als vorteilhaft für die Verarbeitung bei einem apparativ mit vergleichsweise geringem Aufwand herzustellenden Bereich des Arbeitsdrucks von 1 ,5 bis 5 bar wird eine Viskosität h von 0,02 bis 0,5 Pa-s und als besonders praktikabel ein Bereich von 0,04 bis 0,08 Pa-s angesehen.
Als charakteristisch für ein günstiges Fließverhalten des Kaltleims nach der Abgabe eines Druckkopfs und nach Auftreffen auf dem zu verarbeitenden Etikett wird eine Viskosität h des Kaltleims von 0,1 bis 5 Pa-s angesehen, beispielsweise bei nR = 10/min, und als besonders praktikabel bei Bereich von 0,1 bis 1 Pa-s. Eine Etikettierung ist aber prinzipiell auch mit Kalt leim geringerer Viskosität h möglich, beispielsweise mit wenigstens 0,1 Pa-s bei einer Rühr drehzahl nR = 10/min oder mit wenigstens 0,06 Pa-s bei einer Rührdrehzahl nR = 25/min.
Hierbei kann als Kriterium der Strukturviskosität ebenso festgelegt werden, dass die Viskosität des Kaltleims bei einer Rührdrehzahl nR von 10/min wenigstens 1 ,25-mal und insbesondere wenigstens 1 ,4-mal so hoch ist wie bei einer Rührdrehzahl nR von 100/min. Dies gilt ebenso für ein Viskositätsverhältnis bei Rührdrehzahlen nR von 25/min und 200/min.
Die Bestimmung der Viskosität h in Abhängigkeit von einer Rührdrehzahl nR ist ein für nicht- newtonsche Flüssigkeiten etabliertes Standard-Messverfahren. Dennoch könnten auch an dere Messverfahren zur Charakterisierung der Viskosität h für Arbeitsdrücke von 1 ,5 bis 5 bar in Druckköpfen und für die Viskosität bei Umgebungsdruck eingesetzt werden. Der erfindungsgemäße Kaltleim kann vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 25 bis 35°C uneingeschränkt temperiert und verarbeitet werden, also ohne unerwünschte Verände rung seiner strukturellen und rheologischen Eigenschaften. Die Viskosität h kann so bei einem bestimmten eingestellten Arbeitsdruck unabhängig von der Umgebungstemperatur effektiv stabilisiert werden.
Die in den Tabellen 1 und 2 durch einzelne Messpunkte wiedergegebenen sowie in der Figur 1 dargestellten rheologischen Verläufe sind für die beispielhaft genannten Arbeitsdrücke von 1 ,5 bis 5 bar besonders vorteilhaft. Der rheologische Verlauf könnte jedoch gezielt an be stimmte bei der Verarbeitung in einem Druckkopf und/oder bei/nach dem Auftreffen auf den jeweils zu verarbeitenden Etiketten bestehende Anforderungen angepasst werden. Beispiels weise kann die Viskosität h für Umgebungsdruck, also ohne Scherbeanspruchung, an das Material und die Oberflächenbeschaffenheit des zu beleimenden Etiketts gezielt angepasst werden.
Das Anmischen des Kaltleims erfolgt auf prinzipiell bekannte Weise und ist daher nicht explizit dargestellt oder beschrieben.
Im Etikettierungsbetrieb wird der Kaltleim vorzugsweise von einer Leimversorgung mit einer geeigneten Pumpe auf den Arbeitsdruck gebracht und dadurch einem Druckkopf zugeführt und unter dem Arbeitsdruck von vorzugsweise elektromagnetischen Ventilen gesteuert aus rasterförmig angeordneten Spritzdüsen ausgestoßen. Die Beleimung erfolgt dann berührungs los mittels Leimstrahl während des kontinuierlichen Transports von Etiketten durch den Ar beitsbereich wenigstens eines dem Kaltleim ausstoßenden Druckkopfs.
Der beschriebene Kaltleim ist spritzfähig/sprühfähig bei vergleichsweise niedrigen Arbeitsdrü cken von 1 ,5 bis 5 bar und insbesondere von 2 bis 4 bar.
Bei fehlender Scherbeanspruchung, also nach dem Austritt des Kaltleims aus den zugeordne ten Spritzdüsen, steigt die Viskosität des Kaltleims sprunghaft an und verhindert nach dem Auftreffen des Kaltleims auf Etiketten, dass dieser an den Etiketten unkontrolliert herabläuft. Somit lassen sich Leimbilder auf den Etiketten zielgerichtet und reproduzierbar hersteilen, bei spielsweise in Form digital vorgegebener zweidimensionaler Muster von Leimraupen und/oder Leimpunkten. Tabelle 1
Tabelle 2

Claims

Ansprüche
1. Kaltleim zum Aufspritzen auf Etiketten für Behälter, wobei der Kaltleim eine wässrige Lösung ist mit einem Anteil von 5 bis 40 Gew.% Kasein, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaltleim ferner Schichtsilikat in einem Anteil von 0,05 bis 5 Gew.% und insbesondere von 0,1 bis 2 Gew.% enthält.
2. Kaltleim nach Anspruch 1 , wobei der Kaltleim derart strukturviskos ist, dass seine Visko sität (h) bei einer Rührdrehzahl (nR) von 100/min 0,02 bis 0,5 Pas und insbesondere 0,05 bis 0,2 Pas beträgt und bei einer Rührdrehzahl (nR) von 10/min wenigstens 1 ,25-mal und insbesondere wenigstens 1 ,4-mal so groß ist.
3. Kaltleim nach Anspruch 2, wobei der Kaltleim die bei einer Rührdrehzahl (nR) von 100/min und/oder 10/min spezifizierte Viskosität (h) wenigstens über einen Temperatur bereich von 25 bis 35° C aufweist.
4. Kaltleim nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Kaltleim ferner Natronlauge in einen Anteil von 0,5 bis 10 Gew.% enthält.
5. Kaltleim nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei der Kaltleim ferner Harn stoff in einem Anteil von 5 bis 40 Gew.% enthält.
6. Kaltleim nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei der Kaltleim ferner ein Schaumbekämpfungsmittel, insbesondere ein nichtionisches Tensid, in einem Anteil von 0,01 bis 3 Gew.% enthält.
7. Kaltleim nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei der Kaltleim ferner ein Konservierungsmittel, insbesondere ein nichtoxidatives Konservierungsmittel, in einem Anteil von 0,01 bis 0,1 Gew.% enthält.
EP19779452.2A 2018-11-27 2019-09-26 Kaltleim zum aufspritzen auf etiketten Withdrawn EP3887473A1 (de)

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