SK128498A3

SK128498A3 - Label, container comprising said label and method of washing such a container

Info

Publication number: SK128498A3
Application number: SK1284-98A
Authority: SK
Inventors: Patrick J Blom; Erwin A Rosens; Thomas L Brandt
Original assignee: Heineken Tech Services
Priority date: 1996-03-20
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1999-06-11
Also published as: AU1946897A; EP0888602B1; HK1019107A1; SI0888602T1; US20020189649A1; CA2249339A1; PL186633B1; ES2180027T3; EP0888602A1; DK0888602T3; DE69713748T2; CN1214140A; JP2000509512A; US6803085B2; PL329031A1; BR9708133A; CN1178186C; DE69713748D1; ATE220235T1; PT888602E

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka čisto atramentovej etikety^ ktorú je možné odstrániť z materiálu na ktorom bola aplikovaná umytím vodou alebo vodným zásaditým roztokom, ďalej prenosnej etikety, ktorá sa skladá z podkladovej vrstvy a čisto atramentovej etikety, ktorú je možné od podkladovej vrstvy ku ktorej je pripojená odstrániť.

Vynález sa taktiež týka kontajnera, ktorý je vybavený čisto atramentovou etiketou podľa vynálezu a metódy jej odstránenia z takéhoto kontajnera.

Presnejšie, tento vynález sa týka etikety pre vratné plastické kontajnery, akými sú prepravky a špecifickejšie, týka sa dekoratívnych propagačných a/alebo informatívnych etikiet, ktoré sú vhodné na použitie na plastických prepravkách. Ešte špecifickejšie, vynález sa týka takého zloženia etikety, ktoré nanáša na polymemý materiál iba atramenty zobrazení, a je možné ju odstrániť z materiálu bez poškodenia jeho povrchu, takže materiál môže byť znovu označený etiketou.

Doterajší stav techniky

Je známe v umení baliacej technológie etiketovať kontajnery, akými sú plastické prepravky neodstrániteľným, trvalým obrazom metódou sieťovej tlače. Takéto etikety ponúkajú dlhotrvajúcu úpravu s možnosťou použitia dvoch alebo troch farieb. Táto technika však ponúka obmedzený počet farieb, chýbajú jej zdokonalené zobrazovania ktoré ostatné etiketovacie techniky ponúkajú, nie je flexibilná svojou schopnosťou vykonávať grafické zmeny a tým reagovať na trhové stratégie, čo vedie k veľkému inventáru zastaraných jednotiek a má tendenciu ukazovať náznaky opotrebenia už po asi štyroch cestách (typická očakávaná životnosť prepravky je 60 spiatočných ciest), čo je pomerne drahé v porovnaní s ostatnými etiketovacími technikami.

Ak sú odstrániteľné atramenty aplikované na vratné plastické prepravky procesom sieťovej alebo tampónovej tlače, musia byť atramenty aplikované vo fľaškovacom zariadení akým je piváreň, čo môže viesť k problémom ohľadne registrácie. Atramenty sú pri odstránení z prepraviek prostredníctvom umývačiek rozpustené v čistiacej tekutine a takouto cestou umývačky znečisťujú. Okrem toho, rýchlosť aplikácie, je limitovaná a vysušenie atramentov si vyžaduje mnoho priestoru a dlhé doby skladovania pred samotnou dodávkou.

Druhý spôsob etiketovania kontajnerov zahŕňa lepenie tlačených papierových etikiet na kontajnery, akými sú plastické prepravky alebo fľaše v čase ich plnenia a odosielania. Tento druh etikiet však ponúka nízku odolnosť pred poškodením etikety pri zaobchádzaní a vystavení vlhkosti (krčenie). Okrem toho, papierové etikety je zložité odstrániť z prepraviek, a sú náchylné k upchávaniu umývačiek prepraviek, ktoré sú v súčasnosti k dispozícii. Pri odstraňovaní papierových etikiet z plastických prepraviek môžu zvyšky lepidla zostávať na prepravkách.

Tretia technika na etiketovanie kontajnerov, presnejšie sklenených fliaš, je založená na princípoch opísaných vo WO 90/05088. Táto metóda etiketovania fliaš poskytuje dlhotrvajúcu, proti nárazom vysoko odolnú etiketu a zároveň umožňuje jej vysoko zreteľnú tlač. K dispozícii je prenosná etiketa, ktorá sa skladá z odstrániteľnej pomocnej vrstvy, ktorá je reverzne tlačená s vinylovým alebo acrylátovým atramentom a ten je následne ošetrený a pretlačený lepidlom. Etiketa je na kontajner naaplikovaná jej lepiacim povrchom. Podkladová vrstva etikety je od prenosnej vrstvy oddelená v momente aplikovania tepla na kontajner, etiketu, prípadne na obe časti. Etiketovaný kontajner je potiahnutý plášťom, ktorý je následne vytvrdzovaný. Vytvrdnutý plášť poskytuje potrebný stupeň odolnosti voči nárazom a trvanlivosť. Trvalo pripojené etikety majú nevýhodu, že ak dôjde k ich poškrabaniu alebo inému poškodeniu, nemôžu byť jednoducho odstránené z fliaš. Ďalej nie je možné tie isté kontajnery zakaždým obstarať novými a/alebo rozdielnymi etiketami, čo je požadované pri propagačných aktivitách.

Potreba vratných fliaš a prepraviek je priamym výsledkom priemyselných preferencií a vládnej legislatívy so zreteľom na vratné (znovunapĺňateľné) kontajnery v rôznych častiach sveta namiesto jednoúčelového balenia. V tomto type recyklovateľného prostredia bol vytvorený úplne nový trh pre obchodovanie s baliacimi nápojovými kontajnermi. Toto v súčasnosti platí tak pre vratné plastické ako aj sklenené fľaškové kontajnery. Niektoré krajiny, presnejšie európske, investovali veľké finančné obnosy do vytvorenia distribučných systémov, ktoré závisia od konceptu vratných prepraviek.

Typicky, jedinou prezentáciou produktu na takomto recyklovateľnom trhu je taká, ktorá môže byť potlačená na vonkajšej strane prepravky. Kvôli zaobchádzaniu, priestorovým otázkam a uskladneniu sú marketingovými atribútmi akými sú názov značky, Čiarový kód, propagačné prípadne iné informatívne náležitosti jedine tie, ktoré sú vytlačené na vonkajšej

J strane prepravky. Dôvodom je, že prepravky sú v obchodných odbytištiach ako obchody so zmiešaným tovarom natlačené vedľa seba a viditeľné sú iba ich bočné strany alebo konce. V takomto prípade sú informácie na spomínaných stranách jedinými znakmi, ktoré rozlišujú jeden produkt od druhého.

Pri používaní vratných prepraviek by bolo veľmi zaujímavé mať možnosť používať jednu vzorovú prepravku pre viaceré rozdielne výrobky alebo značky. Avšak, toto je možné iba v prípade ak existuje jednoduchá a finančne nenáročná metóda, ktorá umožňuje vytvoriť na prepravke obraz alebo odtlačok, taktiež jednoducho odstrániteľný po návrate prepravky na plniacu fľaškovaciu linku na jej opätovné naplnenie.

Na druhej strane je dôležité, aby bol obraz etikety alebo odtlačok na prepravke trvanlivý, hlavne počas transportu, pri uskladnení a pri vystavení vlhkosti.

Podstata vynálezu

Cieľom vynálezu je poskytnúť takú etiketu pre vratné plastické prepravky s obrazom alebo odtlačkom aspoň na jednom z povrchov prepravky, ktorá je trvácna, počas používania odolná voči poškrabaniu, opotrebovaniu, vplyvom počasia a vlhkosti, ale ktorá je zároveň jednoducho odstrániteľná počas umývania prepravky jej návratom na plniacu linku.

Je tiež cieľom vynálezu, aby bola etiketa na plastickej prepravke odolná pri zaobchádzaní a vhodná pre vnútorné ako aj vonkajšie skladovacie podmienky.

Je taktiež cieľom vynálezu aby etiketa, ak sa to vyžaduje, bola riadne a úplne odstránená v štandardnej umývačke prepraviek používanej pri návrate plastickej prepravky späť do nápojového zariadenia na jej opätovné naplnenie.

Je tiež cieľom vynálezu, aby vlastnosti etikety s rešpektom na odstránenie mohli byť kontrolovateľné tak, aby etiketa nebola odstránená alebo poškodená pri štandardných umývacích postupoch, ale iba pri špecifických umývacích postupoch.

Je tiež cieľom opisovaného vynálezu aby etikety zahrňovali celú škálu zobrazenia od jednoduchého jednofarebného až po úplnú fotografickú reprodukciu.

Záverom, je tiež cieľom aby bola metóda jednoduchá a finančne nenáročná.

Tieto a ostatné ciele sú dosiahnuté pri čisto atramentovej etikete podľa opisovaného vynálezu, kde sa spomínaná etiketa skladá minimálne z lepiacej vrstvy, vrstvy s čisto atramentovým obrazom a prípadne ochrannej vrstvy, pričom má etiketa pri jej aplikácii na materiál koeficient odolnosti voči vode ako je tu definované, ktorý neumožňuje rýchle odstránenie etikety z povrchu materiálu vodou· alebo vodným zásaditým roztokom bez poškodenia spomínaného materiálu.

Aby mal etiketa pri jej odstraňovaní požadované vlastnosti, bolo zistené, že je vhodné kontrolovať odolnosť voči vode pri jej aplikácii na povrchu materiálu, akým je napr. povrch prepravky. Na jednej strane, odolnosť voči vode musí byť primeraná, aby sa umožnilo rýchle odstránenie etikety pri jej roztrhnutí a/alebo vzniku bublín na materiáli ponorením do vody alebo postriekaním vodou. Na druhej strane by mala byť tak vysoká, aby sa etiketa samovoľne neodstránila, ak je vystavená normálnym vnútorným či vonkajším podmienkam.

V skutočnosti bol stupeň odolnosti voči vode jemne doladený tak, aby vznikla etiketa, ktorá spĺňa vyššie definované kritériá.

Koeficient odolnosti voči vode je definovaný ako množstvo vody ktorú etiketa príjme, ako zlomok suchej hmotnosti etikety počas jej ponorenia na dobu 3 hodín pri teplote 20 °C. Tento koeficient môže byť zistený použitím metódy testu na príjem vody.

Ako je vyššie naznačené, hodnota tohto koeficientu by mala byť na jednej strane primeraná, aby umožnila jej odstránenie z materiálu vodou, bez poškodenia uvedeného materiálu a na druhej strane taká, aby za normálnych vonkajších podmienok zostala etiketa nepoškodená a vzhľadovo vyhovujúca.

Všeobecne to znamená, že nižší limit koeficientu odolnosti voči vode je 0.15, s výhodou 0.25 a najvýhodnejšie 0.50. Vyšší limit pre tento koeficient je 2.50, s výhodou 1.35 a najvýhodnejšie 1.00.

Podľa výhodného uskutočnenia, etiketa vynálezu má testovanú hodnotu príjmu vody pohybujúcu sa medzi 1 a 75 g vody/m², typicky okolo 5 g/m². Hodnota testovaného príjmu vody je hlavne miera pre odolnosť etikety voči jej odstráneniu z dôvodu presiaknutia. Test sa vykonáva ako je definované ďalej.

Ak nie je hodnota vyššia ako 75 g/m², etiketa je odolná voči odstráneniu za bežných podmienok, napr.: ak bola etiketa naaplikovaná na prepravku ponechaná v daždivých podmienkach, etiketa nebude poškodená alebo odstránená prinajmenšom pri normálnom stupni vlhkosti.

“) 'J

Na druhej strane, ak je hodnota vyššia ako 1 g/m , s výhodou viac ako 2,5 g/m , etiketa môže byť odstránená dostatočne rýchlo v štandardnom zariadení na umývanie prepraviek.

Rovnako, vlastnosti etikety môžu byť určené použitím testu poškriabaním ceruzou, ktorý je taktiež detailnejšie opísaný ďalej, tak v suchých ako aj mokrých podmienkach. Vo všeobecnosti, hodnoty testu pri tvrdosti ceruzky prinajmenšom 1 N naznačujú dostatočnú trvanlivosť etikety pri bežných (suchých) podmienkach. Všeobecne, hodnoty medzi 1 a 10 N sú akceptovateľné, zatiaľ čo výsledkom nižších hodnôt je nedostatočná odolnosť voči poškrabaniu a hodnoty nad 7 N a vyššie sú znakmi etikiet, ktoré nie sú ľahko odstrániteľné. Po ponorení do vody, by mala tvrdosť ceruzy klesnúť pod 0,5 N v rámci akceptovateľného časového úseku (10 min, prednostne 3 min., naj prednostnej šie 1 min.).

Ďalšou vlastnosťou etikety, ktorá je dôležitá pre zistenie jednoduchosti odstránenia etikety z materiálu, je objem prenosu vodnej pary na m² za 24 hod. Tento objem by mal byť samozrejme vyšší ako 0, keďže inak by sa žiadny prenos pary neuskutočnil (a so všetkou pravdepodobnosťou ani žiadny príjem vody). Vo všeobecnosti, vhodné etikety majú objem prenosu pary prinajmenšom 50. Vyšší limit tohto objemu je okolo 750, zatiaľ čo typicky vhodný objem je okolo 600 g/cm²/24 h.

Pojem čisto atramentová etiketa je tu použitý k definícii etikety, ktorá nemá papierový alebo plastický podklad, ale ktorá sa skladá z vrstvy s atramentovým obrazom, priamo aplikovaným na povrch. Dosť často zostáva povrch aspoň čiastočne viditeľný cez vrstvu s obrazom. Čisto atramentová etiketa môže byť na povrch vhodne naaplikovaná prenosom obrazu reverzne tlačenej etikety.

Etiketa, ktorá má byť použitá v súlade s prezentovaným vynálezom, je v podstate založená na atramentovom obraze bez podkladového materiálu. Atramentový obraz bude nalepený na povrch prepravky lepidlom a povrch obrazu môže byť chránený ochrannou vrstvou.

Tento vynález poskytuje zreteľné vylepšenie oproti predošlým výtvarným systémom, ktoré sú založené na papierových alebo plastických etiketách. K odstráneniu takýchto etikiet je potrebné drahé, vysoko tlakové zariadenie a obzvlášť v prípade, kedy sú etikety požadované na bočných stranách prepraviek. Odstránenie etikiet jednoduchým namáčaním, ako v tomto vynáleze, je prakticky nemožné. Ďalej, zvyšky etikiet majú tendenciu upchávať umývanie zariadenie prepraviek.

Systém tohto vynálezu je lacnejší a enviromentálne prijateľnejší, keďže zvyšky čisto atramentovej etikety sú z vody jednoduchým spôsobom odstránené, takže voda môže byť opätovne recyklovaná.

Tento vynález taktiež poskytuje možnosť použiť etiketu na skenovanie napr.: zahrnutím čiarového kódu (tabuľky), kód môže byť použitý na definovanie príjemcu, obsahu zásielky alebo pre akékoľvek iné informácie, ktoré sú vhodné. Systém takisto umožňuje ο

výrobcovi znižovať zásoby prepraviek, nakoľko už nie je nutné držať zásoby prepraviek všetkých značiek alebo typov. Systém umožňuje výrobcovi, podľa tohto vynálezu, držať iba jeden typ prepravky na každý druh materiálu, napr. na fľaše, bez ohľadu na značku materiálu. Tento spôsob umožňuje podstatne znižovať zásoby prepraviek. Samozrejme, zníženie stavu by bolo omnoho väčšie, keby sa celý priemysel v krajine alebo na kontinente rozhodol používať tento systém.

V takomto prípade, by viacero rôznych výrobcov nápojových prepraviek zdieľalo spoločné prepravky, ale zároveň by si udržiavali svoju vlastnú (individuálnu) identifikáciu na trhu, prostredníctvom tohto vynálezu. Súčasne by sa tento zdokonalený, pre užívateľov vhodný a cenovo efektívny, recyklovateľný systém vylepšoval. Takýto systém by mohol byť používaný na národnej až nadnárodnej úrovni.

Na povrchu vrstvy s obrazom, sa podľa uprednostňovaného vyjadrenia nachádza priehľadný ochranný plášť. Tento plášť zdokonaľuje odolnosť etikety pred vplyvmi prostredia. Všeobecne je materiál tohto ochranného plášťa kompatibilný s materiálom atramentu. Prednostnejšie, všetky materiály, lepidlo, atrament a ochranný plášť sú aspoň čiastočne založené na acrylátových polyméroch. Za účelom následne zdokonaliť trvácnosť etikety, môže byť výhodné po aplikácii etikety (a obalení plášťom) pridať jedno, prípadne viacero ďalších ošetrení. Tieto ošetrenia zabezpečia hrubosť materiálov rôznych vrstiev, výsledkom čoho je vylepšenie životnosti, avšak bez negatívneho dopadu na ich zmývanie.

Dôkladným výberom kompozície etikety, použitím ochranného plášťa a spôsobom následného ošetrenia je možné sledovať vlastnosti etikety, hlavne s náležitým rešpektom k jej správaniu sa počas umývania prepravky.

Výslovnejšie, je možné navrhnúť systém takým spôsobom, aby bola etiketa odstránená počas štandardného umývania prepravky. To znamená, že po každom návrate do nápojového plniaceho zariadenia je etiketa odstránená a nová, s voliteľne iná etiketa môže byť naaplikovaná. Na druhej strane, etiketa môže byť vyrobená tak trvácne, že nemôže byť odstránená alebo poškodená počas štandardného umývania prepravky, ale iba v prípade použitia špecifického umývacieho procesu. Etiketa nie je takýmto spôsobom trvalá, avšak má všetky výhody trvalého odtlačku sieťovej tlače avšak bez jeho nevýhod, akými sú vysoké ceny v súvislosti s požiadavkami na investície a energiu, nepružnosť a nízky počet farieb.

Výber lepidla použitého k prilepeniu obrazu etikety na povrch prepravky bude prinajmenšom čiastočne závislé na úmysle týkajúcom sa životnosti etikety, jej jednorázového alebo viacnásobného použitia. Samozrejme, lepidlo musí zostať odstrániteľné počas umývania prepravky. Lepidlo musí byť aktivované pred alebo počas aplikácie obrazu na prepravku.

Jednoduchá a všeobecne uprednostňovaná metóda nanášania obrazu, je použitie tepelne aktivovateľných lepidiel, ktoré sú k obrazu aplikované formou reverzne tlačenej etikety. Iné metódy zahrňujú používanie lepidiel ktoré môžu byť aktivované radiáciou, chemickými prostriedkami, elektronickým, mikrovlnným alebo ultrafialovým žiarením a podobne. Je tiež možné použiť lepidlá aktivovateľné fotografickým procesom, vlhkosťou, enzýmovou reakciou, tlakom alebo vysokofrekvenčným zvukom.

Je uprednostňované použiť lepidlá aktivovateľné buď teplom alebo tlakom. Posledne spomínaný spôsob zahŕňa takisto lepidlá vyžadujúce tlak, aby zostali natrvalo prilepené, hoci aj bez použitia tlaku môžu mať určitý stupeň priľnavosti. Pri uprednostňovaných, teplom aktivovateľných lepidlách nie je teplota aktivujúca priínievanie vyššia ako 90 °C, najvýhodnejšie sa pohybuje medzi 70 a 87,5 °C.

Predtým ako je lepidlo nanesené na povrch prepravky, nachádza sa prednostne na zadnej strane obrazu. Avšak, je tiež možné naniesť lepidlo na prepravku ešte pred prenesením obrazu. Ďalšou možnosťou je na obraz použiť také atramenty, ktoré v sebe obsahujú lepidlá.

Ak je použitá ochranná vrstva, môže byť aplikovaná po prenesení obrazu na prepravku, napríklad použitím konvenčného valčekového nanášacieho stroja alebo sprejovacím systémom. Alternatívne, ochranná vrstva môže byť súčasťou obrazového materiálu už počas jeho prenášania na prepravku.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia, vrstva etikety pozostáva z vrstvy obrazu tvoriacej vnútorný obsah ostatných vrstiev, ako je to popísané v kópii aplikačného formuláru rovnakého dátumu nazvaného Prenosná etiketa obsahujúca vrstvy s atramentom, kontajner obsahujúci prenosnú vrstvu a spôsob umývania takéhoto kontajnera (attomey ref. BO 40707).

Etiketa môže byť aplikovaná podľa tohto vynálezu k povrchu materiálu metódou, ktorá vo svojej najširšej forme zahrňuje:

- zabezpečenie povrchu materiálu, ktorý sa pohybuje jednotnou rýchlosťou, uvedenie etikety, ktorá je podľa vynálezu na materiál tlačená reverzne a je z tohto materiálu oddeliteľná, a

- prenesenie atramentu etikety na polymérny povrch.

Etiketa je nanesená k ošetrenému a teplotné stabilizovanému polymémemu povrchu. Etiketa je aplikovaná prenesením atramentu z filmu použitím valčekového nanášacieho stroja alebo vankúša. Vyhrievaný valec je prednostne použitý pod tlakom. Ako bolo predtým skôr naznačené, lepidlo môže byť súčasťou etikety alebo polymérneho povrchu. Lepidlo musí byť aktivované pred, alebo počas prenosu. V závislosti na type lepidla sa líši aj metóda aktivácie. Skúsená osoba si uvedomí, ktorý druh aktivácie sa bude vyžadovať. V prípade lepidla citlivého na tlak, bude tlak aplikovaný počas prenosu. Ak je použité lepidlo aktivovateľné teplom, je vhodné polymérny povrch predhriať, prípadne použiť kombináciu s ohrevným prenosným systémom, akým je valec.

Podľa vhodného uskutočnenia sa používa teplotné aktivovateľné lepidlo v kombinácii s tzv. pred-ošetrením polymérneho povrchu jeho predhriatím. Ako sa teplom aktivované lepidlo nanesené cez atrament stáva lepkavým, uvoľňuje sa atrament z filmu a postupne sa prilepuje na plastický povrch.

Etikety môžu byť dodávané na valci, z ktorého sú prenášané obrazy na materiál, prípadne môže byť použitá kombinácia s procesom rezania. Je tiež možnosť dodávať rad nastrihaných etikiet, použitím vhodného podávača, akým je napr. podávač na časopisové etikety.

V závislosti na požiadavkách týkajúcich sa obrazu na etikete, môže byť výhodné naniesť na povrch ochranným náter. Tento náter by mohol byť nanesený ako súčasť reverzne tlačenej etikety počas prenosu obrazu. Podľa výhodného uskutočnenia je ochranný náter aplikovaný až po prenose obrazu, napr. použitím valčekového nanášacieho stroja.

V takomto prípade je prenosový povrch obalený hrubou vrstvou ochranného náteru acrylátový vosk. Následne môžu byť pridané jedno alebo viacero ošetrení teplom. Týmto ošetrením zložky etikety splynú a bez nútenia k tomu, predpokladá sa že toto trvalé spojenie narušené rozptýlením lepidla na plastickom povrchu. Podľa tohto vynálezu je etiketa, ktorá v sebe spája dostatočnú trvanlivosť počas doby uskladnenia a používania s jej rýchlym a úsporným odstránením, prednostne teplotné ošetrená po jej aplikácii na kontajner, pri teplote medzi 40 a 100 °C, výhodnejšie medzi 20 °C a 90 °C.

V prípade, ak má byť obraz trvanlivejší, napr. pri viacnásobnom použití, uprednostňuje sa použiť buď trvanlivejší obal ako uretán alebo polyuretán, a/alebo predĺžené, rozsiahlejšie po-ošetrenie.

Je veľmi dobre známe, že polymérne materiály a obzvlášť polyetylény s vysokou hustotou, sú materiály, ktoré sa ťažko spájajú s lepidlami. Tento vynález opisuje špecifickú metódu ošetrenia povrchu, aby bolo zaistené také pripútanie lepidla, ktoré je rýchle a ekonomické.

Q

Dôležitým objavom opísaným vo vynáleze je spájanie etiketovacích materiálov s povrchovým náterom, vystavením etiketovanej plochy veľmi vysokým teplotám na niekoľko sekúnd, aby sa zvýšila jej trvácnosť a zároveň odolnosť proti vlhkosti. Tento proces upravuje etiketu, skladajúcu sa z niekoľkých lepiacich vrstiev ľahko odlučiteľných ponorením do vody na 2 a viacero hodín, na matricu zlúčenú z lepidla, atramentov a vonkajšieho plášťa etikety.

Počas zahrievania sa vo vnútri, na plastickom povrchu rozptýli lepiaca zložka. Výsledkom procesu simultánneho spájania sa jednotlivých zložiek a vnútorného rozptyľovania lepidla, je podľa vhodného uskutočnenia vysoko trvácna matrica etikety. Jej odolnosť pri ponorení do vody môže byť meniteľná z niekoľko hodín až po niekoľko týždňov, čo sa dosiahne variáciou času a konečnou teplotou. _

Malo by byť poznamenané, že podľa vynálezu by odolnosť neošetrenej etikety pri jej ponorení do vody mala byť dostatočná, keďže sa nikdy úplne nestratí jej lepivosť na polymérny povrch. Lepivosť sa iba oslabí, avšak vysušenie navráti pripútavaciu silu do jej pôvodného stavu.

Aj napriek dosiahnutiu požadovanej trvanlivosti etikety, následne po splnení jej úlohy, ktorou bola identifikácia obsahu kontajnera pred jeho upotrebením, je nevyhnutné etiketu odstrániť. Prázdne plastické kontajnery a nápojové fľaše sú vrátené do nápojového zariadenia na opätovné naplnenie. Plastické kontajnery sú umývané. Počas tohto umývania musí byť etiketa v závislosti na situácii (jedno alebo viacnásobné použitie) buď kompletne odstránená, alebo ponechaná bez poškodenia na povrchu.

V predchádzajúcom prípade, teplotné ošetrené lepidlo použité k jeho pripútaniu na atramentovú matricu, sa aj napriek jeho odolnosti voči vode poškodí v umývacom roztoku, ktorým je zvyčajne horúca žieravina, čo umožňuje, aby boli lepidlo a etiketa úplne odstránené. Zvyšky etikety sú zo žieravinového roztoku odfiltrované. V poslednom prípade je etiketa odstránená iba vtedy, ak sú zmenené podmienky umývania pre odstránenie etikety, napr. predĺžením doby namáčania a/alebo silnejším žieravinovým roztokom, prípadne v kombinácii s prúdom vysokého tlaku (tekutina alebo plyn).

Alternatívne metódy pre odstránenie obrazu bez poškodenia povrchu materiálu (polymérneho) zahŕňajú chemické odstránenie (rozpúšťadlá), ultrafialové žiarenie, chladenie, ohrievanie, kefovanie, enzymatické ošetrenie, odsávanie, píling a radiáciu, ako ultrafialové žiarenie. Kombinovanie rôznych metód je samozrejme taktiež možné.

Vynález sa takisto týka metódy umývania prepraviek za účelom odstránenia čisto atramentovej etikety.

Bolo by vhodné usporiadať výrobné zariadenie tak, aby boli plastické kontajnery etiketované počas normálneho pohybu po nápojovej zariadení, takže etiketa na prepravke by bola zhodná s obsahom vo fľaši.

Prehľad obrázkov na výkrese

Na obr. č. 1 je uvedená prenosná etiketa, na obr. č. 2 je ošetrený povrch a stabilizovaná teplota, na obr. č. 3 je etiketa naaplikovaná a prenesený atrament, na obr, č. 4 je aplikovaný voskový náter, na obr. č. 5 je zobrazené po-ošetrenie plameňom, obr. č. 6 schematicky zobrazuje, podľa vynálezu, metódu aplikácie vrstvy s obrazom na vratnú prepravku, na obr. č. 7 je zobrazené umývacie zariadenie pre odstránenie prenosnej vrstvy z kontajnera, presnejšie z plastickej prepravky a nakoniec obr. č. 8 zobrazuje prierez umývacieho zariadenia podľa obr. číslo 7, časť III-III

Príklady konkrétneho uskutočnenia vynálezu

Podľa výhodného uskutočnenia bude opísaná etiketa a jej aplikácia podľa vynálezu s odkazmi k obrázku č. 1, ktorý zobrazuje plastický kontajner _1_ a etiketu pripravenú k aplikácii. Etiketa je tlačená na filmovom materiáli K), ktorým môže byť akýkoľvek tenký film, ale v opisovanom prípade je to polypropylénový film o hrúbke 2 mm. 14 je akrylátový náter, ktorý môže ale nemusí byť použitý, v závislosti na type a zdroji filmu, ktorý je k dispozícii. 12 je priepustný materiál obaľujúci film. V prípade vynálezu je to silikón, naaplikovaný počas výroby filmu. 20 zastupuje všetok tlačený atramentový materiál. V závislosti na zobrazení etikety a požiadavkách na jej nepriehľadnosť, počet atramentových materiálov sa smie pohybovať v rozmedzí 5 rôznych farieb na jednu alebo viacero vrstiev, z ktorých jedna môže prekryť druhú. 30 a 40 zastupujú 2 vrstvy lepidla na naznačenie nárastu váhy lepidla z 0.5 na 1.5 libry na ream, v závislosti na rovnomernosti a pevnosti práve etiketovaného kontajnera.

Počas aplikácie sú všetky tlačené materiály prenesené z priehľadného silikónového obalového filmového materiálu. Tlačenými atramentovými materiálmi sú uretán, vinyl alebo akrylát na živicovom základe, ktoré sú farbené teplotou alebo ultra-fialovými pevnými pigmentami. V prípade bieleho atramentu sa používa pigment oxid titaničitý. Veľkosť pigmentových častí sa pohybuje od 3 do 5 pm. Tlačené lepidlo je organická látka na vodnom základe, ktorá sa začína lepiť pri teplote 185 °F (85°C> Táto počiatočná teplota lepivosti je veľmi dôležitá pri procese etiketovania plastických materiálov, pretože určuje potrebnú teplotu povrchu plastických materiálov v čase prenosu. Keďže pri jednotlivých plastických kontajneroch ktoré sú etiketované neexistuje žiadna podpora vnútorného povrchu, je vhodné udržiavať teplotu plastického materiálu pod 200 °F (93 °C), aby sa počas prenosu etikety predišlo deformácii povrchu dosiahnutím stupňa začínajúceho proces deformácie.

Metóda aplikácie etikety bude opísaná na základe obr. 6, v súčasnosti najlepšie vyvinutý spôsob aplikovania tohto vynálezu, pričom obr. 2 až 5 podrobnejšie zobrazujú náležité kroky celého postupu.

Obr. 6 zobrazuje podľa vynálezu schematický pohľad na postup aplikácie prenosnej vrstvy z prenosnej etikety na vratnú prepravku 59 .

Na základe tohto obrázku bude opísaný postup aplikácie etikety podľa nadväznosti jednotlivých krokov.

Poloha 60 zobrazuje ošetrenie povrchu a stabilizáciu teploty prostredníctvom ošetrenia predhriatím s použitím plameňa alebo horáka 60'. Pri lepení dvoch polymérnych materiálov musia byť zvážené mnohé faktory ako čistota, tlak, teplota, doba kontaktu, drsnosť, pohyb počas samotného priľnutia a hrúbka lepiaceho filmu. Ďalšou závažnou skutočnosťou je kritický bod povrchového napnutia. Všeobecne akceptovanou metódou merania kritického bodu povrchového napnutia je meranie s veľmi dobre známym dynovým roztokom.

Pre väčšinu lepiacich aplikácií je kritickým bodom napnutia polyetylénu 31 dynov na centimeter. Boli vykonané série testov, ktoré demonštrovali, že pre najlepšie prilepenie opísaného lepidla k polyetylénovému povrchu je nevyhnutná úroveň od 60 do 70 dynov na centimeter. Ďalším testovaním obchodne dostupného vybavenia sa ukázalo, že ošetrenie plameňom optimalizovalo oboje náklady, investičné aj výrobné a čas potrebný na dosiahnutie požadovaného ošetrenia povrchu.

Aby sa lepidlo rýchlo prilepilo a zároveň si tento stav udržalo, je nevyhnutné zohriať polyetylénovú prepravku 59 v polohe 61 ešte skôr ako sa dostane do kontaktu s lepidlom etikety. Aby sa predišlo deformácii kontajnera, nie je vhodné zohriať povrch nad 200 °F (93 ⁰C). Keďže je teplota povrchu v polohe 6/, po opustení ošetrenia plameňom približne 125 °F (52 °C), je nevyhnutné zohriať povrch približne na 75 °F (24 °C). Na zohrievanie sú opäť k dispozícii mnohé odlišné spôsoby. Testom boli podrobené tak horúci vzduch, dodatočné ohrievače s plameňom, infračervené panely s plynovým ohrievaním, ako aj elektrické keramické panely, avšak pri všetkých bolo zistené, že sú buď príliš pomalé, alebo zložité z pohľadu kontroly. Bolo zistené, že elektricky zohrievaný, kremenný tavný žiarič 61/ so zónovým riadením pre lokalizovaný prenos etikety, by vzduchom poskytoval maximálne voľný prenos infračervenej energie bez negatívnych vplyvov na enviromentálne prostredie. Najúčinnejšiu vlnovú dĺžku infračervenej energie (od 2,5 do 3.2 pm), na dosiahnutiu vrcholného bodu absorpcie, vydá platňa žiariča s intenzitou vyžarovania 0,9 pre polyetylén, zohriata na teplotu medzi 1652 °F. (900 °C) a 1752 °F (940 °C). Testovaná jednotka bola hodnotená pri 60W na štvorcový inch. Zohriatie polyetylénového povrchu na nevyhnutných 75 °F (24 °C) trvalo 4.5 sekundy pri vzdialenosti 2,5 cm od emitujúcej platne.

Poloha 62 ilustruje takú metódu aplikácie etikety, pri ktorej sú tlačené atramentové materiály prenesené z polypropylénového filmu na polypropylénový povrch, využívajúc lepiace vlastnosti teplom aktivovaného lepidla na prekonaniu puta prenosnej vrstvy ku korónovému silikónovému náteru. Faktory ovplyvňujúce prenos sú doba kontaktu, teplota počas kontaktu, aplikovaný tlak a napnutie filmu počas kontaktu a obzvlášť napnutie filmu po uvoľnení atramentu. Priemer tlakového valca 63 je tiež jedným z faktorov, avšak nie variabilným. Pre túto aplikáciu majú priemery valca hodnotu 38 mm. Valec 63 bol vyrobený zo silikónovej gumy na oceľovom valci, s tvrdosťou v rozmedzí od 50 do 80 Shore A. Malo by byť poznamenané, že menšia deformácia gumeného valca (splošťovanie) nastáva pri vyššej tvrdosti, následkom čoho je oblasť vzájomného kontaktu menšia a prenosový tlak je väčší. Toto je dôležité pri vyšších rýchlostiach linky, kde sa doba kontaktu znižuje.

Takto bude mať prepravka pohybujúca sa rýchlosťou 18,3 metra za minútu (60 feet za minútu), míňajúca valec s priemerom 38 mm, dobu kontaktu 1 milisekundu na 1 stupeň rotácie valca, ak nie je valec deformovaný.

Tlakový valec je zabezpečený vzduchovým cylindrom 64 aktivovaným konvenčným solenoidným ventilom, ktorý je postupne ovládaný dvoma blízkymi vypínačmi, jeden na posun valca dopredu a druhý na spiatočný chod. Ďalšie možnosti, ako mechanické prepojenie sú očividné a nebudú tu vymenované. Tlak je rozmiestnený po dĺžke cylindra a pri tomto osobitnom druhu atramentu, je vhodné prenosové rozpätie od 12 do 17 kg na centimeter dĺžky.

Takto je výsledkom vynálezu film, ktorý sa posúva takou istou rýchlosťou akou sa pohybuje prepravka, míňajúca valec s výhodou, že sa teplom aktivovaného lepidlo prilepí na povrch prepravky. Tlakový valec 63, ktorý voľne rotuje, si udržuje rovnakú tangenciálnu rýchlosť ako je lineárna rýchlosť filmu a prepravky. Takto je atrament prenesený úplne a bez deformácie.

Kvôli rýchlemu a úplnému prilepeniu je tlakový valec 63 odliaty k dutému jadru. Vo vnútri dutého jadra je zavesený odporový ohrievač ovládaný kontrolórom. Ohrievací prvok pri výkone 500 W udržuje povrch valca na akejkoľvek, vopred určenej teplote. Pre účely vynálezu sa teplota povrchu valca pohybuje medzi 250 a 370 °F (120 a 190 °C).

Pre tlačené materiály môžu byť použité mnohé silikónom obalené polymérne filmy. Filmy vysokej teploty ako polyesterové, môžu byť so zahrievaným valcom v neustálom kontakte. Filmy nízkej teploty ako polypropylénové, nesmú byť v kontakte so zahrievaným valcom počas prestávok v procese etiketovania. Na splnenie tejto podmienky sú použití tzv. vodítka 65 filmu, aby podporili film pri spiatočnom chode kotúča. Vodítka 65 sú nasadené, aby udržiavali približne 13 mm odstup od etiketovaného povrchu. Súčasne je valec uvedený do spiatočného chodu. Udržiavanie týchto odstupov zabraňuje natiahnutiu a deformácii filmu akým je napr. polypropylénový. Filmy vysokých teplôt by si vodítka nevyžadovali.

Bolo taktiež objavené, že napnutie filmu, zvlášť na výstupnej strane z kotúča je dôležité na ukončeniu prenosu atramentu. Pomocou skúšok bolo zistené, že je užitočné neustále napnutie približne 2,5 kg. Táto požiadavka je dosiahnutá cez rameno prítlačnej klapky a valec.

Na posunutie filmu k nasledujúcej etikete a k presnému nastaveniu sú použité bežné valce a krokový motor, použitím tlačeného znaku na spustenie optického skenovacieho prístroja.

Pri nevhodnom zaobchádzaní je ochrana atramentu pred poškriabaním, ako aj záruka jeho spôsobilosti voči vplyvom počasia pri vonkajšom uskladnení, dosiahnutá aplikovaním voskovej emulzie na acrylátovom základe, v polohe 66. Táto emulzia je nanášaná otočným aplikátorom 68, ktorý je zásobovaný z mokrého valca kontrolovaným množstvom náteru. Kontrola je dosiahnutá pomocou lekárskeho skalpelu. Náter sa dobre rozloží okolo okrajov atramentového vzoru a zapečatí ich pred vlhkosťou. Záverečným krokom je splynutie náterových vrstiev, atramentu a lepidla etikety v polohe 67, použitím horáka 67'a taktiež vnútorné rozptýlenie lepiacej vrstvy na polyetylénový materiál prepravky 59. Tento objav bol zistený rozsiahlymi skúškami mnohých ohrievacích systémov. Tak ako bolo zistené, že ošetrenie horákom je najlepšia technika ktorá poskytuje požadovanú povrchovú energiu na prilepenie etikety, bolo zistené, že je zároveň najlepšou technikou na ošetrenie etikety a náterových vrstiev na dosiahnutie požadovanej trvanlivosti pri jej ponorení do vody, bez straty mechanických vlastností alebo poškodenia polypropylénovej prepravky. 59.

Obr. 2 zobrazuje techniku ošetrenia povrchu a stabilizácie teploty.

Obr. 3 ilustruje metódu aplikácie etikety, pričom sú atramentové materiály prenesené z polypropylénového filmu na polyetylénový povrch využívajúc spájajúce vlastností teplom aktivovaného lepidla na prekonanie spojenia atramentovej vrstvy so silikónovým, koránovým obalom.

Ochrana atramentu proti poškrabaniu bežným používaním, ako aj zaistenie jeho odolnosti voči počasiu v prípade vonkajšieho uskladnenia je dosiahnutá systémom opísaným na obr. 4.

Záverečným krokom v tomto procese je spojenie náterových vrstiev s vrstvou atramentu a lepidla a taktiež vnútorné rozptýlenie lepidla na polyetylénový materiál, ako je naznačené na obr. 5.

Obr. 7 zobrazuje bočný pohľad na umývacie zariadenie prepraviek, ktoré slúži podľa tohto vynálezu na odstránenie prenosných vrstiev z prepraviek 112, ktoré sú do umývačky 110 dodávané na bežiacom páse 111 . Prepravky 112 sú najskôr dopravené do predvyplachovacej polohy 113 a sprejované oplachovacím roztokom vstrekovaným z viacerých nádstavcov 114 umiestenených nad a pod bežiacim pásom 111. Rýchlosť bežiaceho pásu PH zodpovedá dobe pobytu prepravky v pred-vyplachovacej polohe, od 6 do 8 sekúnd. Teplota oplachovacieho roztoku je 60 °C. Oplachovací roztok sa skladá z 0,5% roztoku NaOH.

Prepravky sú dopravované z pred-oplachovacej polohy 113 po sklápajúcom sa úseku 116 bežiaceho pása 111 do namáčacej polohy 115. Doba pobytu prepravky v namáčacej polohe sa pohybuje od 40 do 110 sekúnd. V namáčacej polohe je prepravka úplne ponorená a namáčací roztok v namáčacej stanici 115 cirkuluje prostredníctvom nádstavcov 35, ktoré spôsobujú turbulenciu. Namáčanie s turbulenciou môže napríklad zahrňovať recirkuláciu kvapaliny z námačacej polohy 115 prostredníctvom nádstavcov 35 pri rýchlosti 60m³ za hodinu pri celkovom objeme namáčacieho roztoku 5 m³. Je dôležité, aby boli etikety v namáčacej polohe 115 odstránené z prepraviek 112 úplne, bezo zvyškov. Takéto zvyšky by sa totiž pri vysušení na prepravku veľmi pevne prilepili a vytvárali by nežiadúce znečistenie povrchu prepravky.

Z namáčacej polohy 115 sú prepravky po stúpajúcom úseku bežiaceho pásu 117 dopravované do po-oplachovacej polohy 118. Po-oplachovací roztok sa môže skladať z vody teplej 30 °C. Doba pobytu prepraviek v po-oplachovacej polohe 118 sa pohybuje medzi 6 a 13 sekundami.

Ku každej oplachovacej 113 a 118 a k namáčacej polohe 115 sú pripojené tzv. cediace sekcie 120, 121, a 122. Každá cediaca sekcia sa skladá z rotujúceho cediaceho pásu 123, 124, 125, ktoré sú podľa poradia poháňané motormi _126, 127, 128. Oplachovacia a namáčacia kvapalina sú zo staníc pumpované cez rotujúce cediace pásy 123, 124, 125 rýchlosťou napr.

··.

m³ za 1 hod. Precedené kvapaliny sú cirkulované späť do nádstavcov 114, a 119 pred- a po-oplachovacích polôh, 113, 118, respektíve aj do namáčacej polohy 115.

Obr. 8 nám ukazuje prierez linkami III-III obrá 7. Je vidno, že cediaci pás 124 sa točí okolo dvoch koliesok 137, 138. Vrchné zakončenie cediaceho pásu 124 prechádza nad úroveň namáčacej kvapaliny v namáčacej polohe 115. Cediaci pás 124 sa skladá z dvojitej vrstvy sita s priemerom mriežok 2 mm. Počas procesu je dôležité cediaci pás 124 nepretržite otáčať a tým zabrániť, aby ho kúsky prenosných vrstiev etikety roztrhnuté v namáčacej polohe 115 upchali. Striekajúci nádstavec 139 čistí povrch sita vysokým tlakom vody alebo prúdmi vzduchu. Odstránené kúsky etikety sú zhromažďované v zhromažďovacom oddelení 140,

Bolo zistené, že vysoko efektívne odstraňovanie etikiet z prepraviek 112 je dosiahnuté použitím 0,1 až 5 %, prednostne 0,5 % roztokom NaOH v predoplachovacej 113 a namáčacej 115 polohe. Avšak, pred vstupom etikety do umývačky 110, je tiež možné použiť tzv. predošetrovaciu látku, pôsobením ktorej etiketa zmäkne. Tento aktívny prvok môže byť na prepravku 112 nasprejovaný napríklad pri jej ceste do umývačky 110. Je tiež možné aplikovať gelovitú látku s chemickým zložením, ktorá rozkladá etiketu pred vstupom do umývačky 110. V takomto prípade by bolo možné v umývačke 110 použiť namiesto zásaditého roztoku iba čistú vodu.

Je uprednostňované, ak sú vlastnosti etikety a podmienky v umývačke také, ktoré umožňujú počas doby namáčania nie viac ako 20 minút, prednostne 10 sekúnd, rozložiť etiketu prinajmenšom na 4 časti a v umývačke ich z vody aj scediť.

Na ilustráciu mnohých vlastností, ktoré ovplyvňujú lepivosť a schopnosť zmývať prenosnú vrstvu podľa tohto vynálezu, boli vykonané nasledovné testy vrátane testu umývateľnosti, testu poškriabania ceruzou, test na absorpciu/vyparovanie vody a test na prenos objemu vodnej pary, ako sú tu opísané.

Test umývateľnosti

K zisteniu optimálnych podmienok na umývanie etikiet podľa tohto vynálezu, bola na polyetylénovú prepravku naaplikovaná etiketa 50. Rozmery etikety boli okolo 10 x 10 centimetrov a lepiaca vrstva 54 bola 100 % uretánové lepidlo s teplotou priľnievania 79 °C. Etikety boli aplikované na prepravku pri teplote valca 63, zobrazeného na obr. 6, 155 °C a tlaku 2,5 barov. Teplota prepravky pri jej pred-zohrievaní (v polohách 60 a 61) bola 75 °C. Prepravky 59 sa po podávači pohybovali rýchlosťou 40 prepraviek za minútu. Na zistenie vplyvu tzv. po-ošetrovacej teploty, na ktorú boli prepravky po aplikácii etikety zohriate v polohe 67, obr. 6, boli použité teploty 40, 65 a 90 °C. Po aplikovaní etikety boli prepravky uskladnené, na dobu minimálne 24 hodín, pri teplote 20 °C. Prepravky, na ktoré bola aplikovaná etiketa, boli následne namočené v 0,5 % roztoku NaOH pri teplote 20, 50 a 70 °C.

Namáčanie prepraviek prebiehalo v namáčacom kúpeli s objemom 20 litrov bez turbulencie tak dlho (10 - 50 sekúnd), až kým nebola etiketa úplne odstránená za 2 sekundy sprchovaním prúdom s objemom 6 litrov za minútu.

Na druhú sadu pripravených prepraviek bola po aplikácii etikety nanesená vrstva voskového náteru, tak ako v polohe 66, obr. 6.

Časové údaje o dĺžke namáčania potrebného na odstránenie etikety v priebehu 2 sekúnd, verzus koeficient odolnosti voči vode a tzv. po-ošetrovacia teplota sú uvedené v tabuľkách I a II. Z tabuľky I vidno, že pri etiketách na ktoré nebol nanesený voskový náter, sa doba namáčania drasticky znižuje, pri teplotách namáčacieho roztoku nad 20 °C. Pri teplotách tzv. po-zohriatia na 90 °C sa trvanlivosť etikety zvýšila a doby namáčania zostali nad 5 sekúnd.

TABUĽKA I test umývateľnosti ( bez aplikácie voskového náteru )

Teplota (°C)	Teplota pri po-ošetrení (°C)	WPC	0,5 % žieravina	Priemer (sekundy)
Čas (sekundy)	Čas (sekundy)	Čas (sekundy)

20	žiadne	-	90	120		105
	40	-	180	150		165
	65	-	210	240		225
	90	-	480	420		450

50	žiadne	-	2	2	2	2
	40	-	3	3	3	3
	65	-	3	3	4	3.4
	90	-	15	14	13	14

70	žiadne	-	1	1	1	1
	40	-	1	1	1	1
	65	-	1	1	1	1
1	90	-	6	6	7	6.3

Bolo zistené, že optimálna teplota po-ošetrenia sa pohybuje medzi 65 a 90 °C. Pri teplotách pod 65 °C je dosiahnuté iba slabé splynutie prenosnej vrstvy, takže aplikované prenosné vrstvy malú nedostatočnú trvanlivosť a sú veľmi ľahko odstránené počas uskladnenia a používania. Pri teplotách po-ošetrenia nad 90 °C, sú prenosné vrstvy príliš trvanlivé na to, aby mohli byť dstránené rýchlym a ekonomicky vhodným spôsobom. Počas sprchovania prúdom je spozorované, že po namočení sa etikety oddelia z prepravky a rozložia sa na niekoľko ( 2 až 4) kusov.

Ak je pred ošetrením horákom v polohe 67, obr. 6, aplikovaný voskový náter v polohe 66, koeficient odolnosti voči vode je znížený, trvanlivosť etikiet vylepšená a doby namáčania sa zvyšujú. Z tabuľky II vidno, že pri 0,5 % žieravinovom roztoku, použitie voskového náteru predlžuje doby namáčania.

TABUĽKA II test umývateľnosti prepravky ( s aplikáciou voskového náteru)

	Teplota pri		0,5 % žieravina
Teplota	po-ošetrení (°C)	WPC	Cas	Čas (sekundy)	Cas (sekundy)	Priemer
(°C)		(sekundy)	(sekundy)

20	žiadne	-	150	150		150
	40	-	180	180		180
	65	0,7	300	270		285
	90	-	<600			600

50	žiadne	-	4	4	5	4.3
	40	-	6	6	6	6
	65	0,7	7	7	8	37.3
	90	-	13	14	16	14.3

70	žiadne		2	2	3	2.3
	40	-	2	2	2	2
	65	0,7	2	2	2	2
	90	-	6	6	7	6.3

Bolo zistené, že pri pokuse odstrániť etikety počas testu umývateľnosti opísanom vyššie, nie je možné etiketu odstrániť jedine prúdom vody pri 20 °C a tlaku 120 barov, kde rýchlosť dopravného pásu dosahuje úroveň 15 metrov za minútu a uhol sprchovania je 90 °C pri vzdialenosti 10 centimetrov. Prúdmi vody vysokého tlaku nie je možné dokonca odstrániť ani etikety na ktoré nie je nanesený voskového plášť a nie je aplikované ani po-ošetrenie teplom.

Test poškriabaním ceruzou

Účelom testu poškriabaním ceruzou je identifikovať minimálnu a maximálnu trvanlivosť etikety, ktorá môže byť dosiahnutá mnohými spôsobmi akými sú použite voskového náteru a ošetrenie teplom spôsobujúce spojenie vrstiev etikety. Sú testované prepravky s etiketami, na ktoré sú aplikované rôzne teploty po-ošetrenia, s nanesením voskového náteru aj bez.

Sú použité také isté etikety ako pri umývacom teste opísanom vyššie a sú aplikované na prepravky za tých istých podmienok.

Testy poškriabaním ceruzou sú vykonané s testovacím modelom pre odolnosť pred poškrabaním 435 dodávaným firmou ERICHSEN (PO Box 720, D-5870 Hemer, SRN).

Počas testuje je na poškriabanie etikety pri uhle 90 ⁰ horizontálne na stred, použitá ceruza s plastickým obsahom.

Po aplikácii etikety sú prepravky uskladnené po dobu minimálne 24 hodín, pri teplote 20 °C. Pred poškriabaním sú prepravky namáčané vo vode bez turbulencie, pri 20 °C. Výsledky testu sú uvedené v tabuľkách III a IV a sú uvedené v Newtonoch.

Tabuľka III

Test poškriabaním ceruzou (v Newtonoch) etiketa bez voskového náteru

Teplota po Ošetrení (°C)	WPC	Doba namáčania ( min.)
				0	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5

Žiadne	-			1	0.4	0.2	0.1
				1	0.3	0.2	0.1

40	-		-	1.3	0.9	0.2	0.1			-
				1.1	0.7	0.2	0.1

65	-			1.1	0.7	0.2	0.1
				1	0.5	0.1	0.1

90	-			1.5	1.2	0.8	0.6	0.6	0.4	0.2	0.1
1				1.1	1	0.8	0.6	0.5	0.3	0.2	OJ \|

Tabuľka IV

Test poškriabaním ceruzou ( v Newtonoch) etiketa s voskovým náterom

Teplota po ošetrení (^UC)			Doba namáčania ( v minútach )
	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3	4	5	6	7	8	9	10

Žiadne	5	3	1.4	10. 5	0.3	0.2	0.1
	5	3	1.5	0.7	0.4	0.2	0.1

40	5	2.8	1.3	0.4	0.3	0.1
	5	3	1.4	0.6	0.4	0.2	0.1

65	5	2.5	1.2	0.5	0.3	0.2	0.1
	5	2.9	1.3	0.5	0.2	0.1

90	5	4	2.5	1.3	0.7	0.7	0.6	0.4	0.4	0.4	0.3	0.3	0.3	0.3
	5	1	2.8	1.5	0.8	0.7	0.5	0.3	0.3	0.3	0.2	0.2	0.2	0.1

Z tabuľky III a IV vidno, že po-ošetrenie plameňom ako sa zdá, podstatne neovplyvňuje odolnosť etikety voči poškrabaniu. Z tabuľky IV sa zdá, že aplikácia voskového náteru obaľujúceho etiketu, znižuje jej koeficient odolnosti voči vode a podstatne vylepšuje odolnosť pred poškriabaním. Bolo zistené, že pri po-ošetrení plameňom pri vysokej teplote akou je 110 °C v kombinácii s voskovým plášťom, je dosiahnutá sila 8 Newtonov. Etikety s odolnosťou pred poškriabaním pri tvrdosti 8 Newtonov sú považované za polo-odolné etikety, ktoré nemôžu byť odstránené ekonomicky vhodným spôsobom.

Počas etiketovania sa taktiež vyskytujú problémy pri po-ošetrení, nakoľko pri teplotách nad 90 °C sa polyetylénové prepravky stávajú krehkými, sú na nich nájdené farebné škvrny, na dopravnom zariadení sa deformujú a súi nájdené žmolky z etikiet.

Sila etikiet bez aplikácie voskového náteru, pri teplote po-ošetrenia pod 65 °C je nedostatočná. Etikety bez voskového náteru majú mať cieľovú ceruzovú tvrdosť v suchom stave okolo 1.2 N a doba namáčania na pokles odolnosti pred poškrabaním pod 0.3 N trvá menej ako 3 minúty. Pri etiketách s voskovým náterom by mala byť cieľová sila poškrabania okolo 5 Newtonov v suchom stave a doba namáčania na pokles sily odolnosti pred poškrabaním pod 0.3 N by mala trvať menej ako 10 minút. Prenosné vrstvy s uvedenými vlastnosťami v sebe spájajú optimálnu kombináciu ich trvanlivosti a schopnosti ich umývania.

Test na absorpciu vody

Podľa tohto vynálezu, môžu byť etikety jednoducho odstránené z kontajnera, osobitne z plastickej prepravky vďaka ich špecifickej odolnosti voči vode, ktorá umožňuje aby namáčací roztok prenikol do etikety, postupne je rozložil na niekoľko kusov a oddelil ich z kontajnera. Bolo zistené, že uprednostňované etikety majú podľa testu na absorpciu vody koeficient odolnosti voči vode okolo 0,5, zodpovedajúcemu absorpcii vody približne 5 g/m²po 3 hodinách ako je to opísané nižšie. Etikety majú podľa vynálezu hodnotu absorpcie vody vyššiu ako 0, s výhodou vyššiu ako 1 a nižšiu ako 100 , a menej ako 75 g/m² po 24 hodinách. V teste na absorpciu vody dosiahla priepustnosť uprednostňovanej etikety 4,5 g/m² za 30 minút ako je to opísané nižšie. Uprednostňované etikety, podľa tohto vynálezu, majú hodnotu priepustnosti vyššiu ako 0 a nižšiu ako 100 g/m² za hodinu.

Sú pripravené dve vzorky, pričom každá obsahuje 2 etikety hrúbky 12,7 pm s teplotou

22.4 “C a pomernou vlhkosťou 48 %, povrch každej vzorky má obsah 85,8 cm² . Pri každej vzorke sú na samostatný kus čistého skla o rozmere 3 inch x 9 inch x 0,02 inch naaplikované 2 etikety. Kvôli veľmi nízkej váhe etikiet je nevyhnutné naaplikovať ďalšie dve etikety na každý kus skla k dosiahnutiu váhy, ktorú elektronické váhy registrujú na svojej stupnici v rozpätí dvoch decimelových miest.

Vzorky sú pripravené nasledovne: sklenené podložky sú precízne vyčistené a umiestnené do rúry, kým teplota skleneného povrchu nedosiahne stupeň približne 130 °C. Sklo je následne z rúry vybraté a uložené na gumovú silikóriovú podložku. Etiketa je okamžite umiestnená na sklo a pripevnená k povrchu použitím silikónového valca. Na celú dĺžku etikety pôsobí tlak vzniknutý otáčaním valca, až kým nie je odstránený všetok vzduch (približne 5-6 otočení vpred a späť). Po vychladnutí skla je odstránený nosný film. Po tomto úkone je opačná strana sklenených platničiek etiketovaná zohriatím čistého hliníkového štočku (o niečo väčším než sklenená podložka) na teplotu približne 131 °C v plynovej rúre a sklo je umiestnené na povrch hliníkového štočku (povrch etikety smerom dolu), čo umožňuje zohriať vrchný povrch skla. Etiketa je potom naaplikovaná a zabezpečená na určené miesto ako je opísané vyššie. Opätovne, po vychladnutí skla je nosný film odstránený. Následne je na povrch oboch etikiet aplikovaný voskový náter s čistou gramážou 0.043 g. V záverečnom kroku je na obe etikety aplikované ošetrenie plameňom, ktorý je okysličovaný propánom a to tak, že plameňom sa rýchlym pohybom prejde po celom povrchu vzorky etikety. Po vychladnutí vzoriek sú etikety pripravené testovanie ich absorpcie vody.

Tank z nehrdzavejúcej ocele, s priemerom 33.66 cm a výškou 24.13 cm je naplnený nejonizujúcou vodou za účelom ponorenia etikiet. Je daný pozor na to, aby bola hĺbka vody dostačujúca k úplnému ponoreniu vzorky. Vzorka je umiestnená kratším rozmerom zvislo na dno tanku. Sklenené podopierky sú na tenkom drôtenom ráme umiestnené do ponorného tanku. Do ponorného tanku s vodou je inštalovaný ohrievač. Po každom časovom úseku, ako je uvedené v tabuľke číslo V, je vzorka z tanku vybratá, zvyšky vody sú z povrchu vysušené, vzorka je odvážená a umiestnená späť do tanku. Táto procedúra prebieha počas celého testu. Výsledky sú zobrazené v tabuľke číslo V. Vzorka číslo 1 absorbuje maximálne 0.04 gramu počas 3 hodín a udržuje si túto úroveň ďalších 5 hodín. Po 5 hodinách stratí schopnosť udržať vodu. Veríme, že tento fenomén je dosiahnutý degradáciou štruktúry etikety. Vzorka číslo 2 dosahuje takisto maximálnu absorpciu 0.04 gramu počas 3 hodín. Po piatich hodinách je testovanie s touto vzorkou ukončené, nakoľko je pripravovaná na test vyparovania vody, ktorý je opísaný nižšie.

Z výsledkov testu na absorpciu vody môžeme dedukovať, že uprednostňovaná etiketa pri jej hrúbke 12.7 mikrónu má hodnotu absorpcie vody 0.04 g/85.8 cm² alebo okolo 5 g/m²po 3 hodinách pri izbovej teplote.

TABUĽKA číslo V. Test na absorpciu vody

Čas	Vzorka číslo 1 hmotnosť v gramoch	Vzorka číslo 2 hmotnosť v gramoch	Teplota vody \| v tanku (°F) \|
08:00	59.77	59.77	71
08:10	59.80	59.80	71
09:00	59.81	59.81	71
10:00	59.83	59.83	71
11:00	59.85	59.85	72
12:00	59.85	59.85	72
13:00	59.85		72
14:00	59.84		72
15:00	59.81

Test na vyparovanie vody

Okamžite po ukončení predošlého testu na príjem vody a po vyššie opísanej príprave, sa vzorka číslo 2 stáva predmetom testu na vyparovanie vody. Vzorka je vysušená, aby sa odstránili zvyšky vody, odvážená a údaje sú zaznamenané. Vzorka je najskôr vystavená bežnej teplote na 30 minút a odvážená. 30 minút po jej odvážení je umiestnená do predhriatej (53 °C) rúry (malá elektrická rúra, Quieny Lab Inc., model laboratórnej rúry 20, alebo ekvivalent). Vzorka je v rúre ponechaná na viac ako jednu hodinu a odvážená. Následne je umiestnená späť do testovacej rúry, kde je ponechaná na dobu 3,5 hodiny.

Z tabuľky VI môžeme usúdiť, že voda absorbovaná vzorkou číslo 2 sa vyparí za 30 minút jej vystavenia bežnej izbovej teplote a vlhkosti (48 %). V skutočnosti, vzorka zaznamenáva úbytok hmotnosti 0,01 gramu z jej pôvodnej váhy, čo môže naznačovať, že etiketa nebola dôkladne vysušená pred podrobením testu. Takže uprednostňovaná etiketa veľkosti 85,8 cm² a hrúbky 12,7 pm má hodnotu vyparovania vyššiu ako 0 a nižšiu ako 0,10 gramov za 24 hodín s hlavným objemom vyparenia 0,045 g počas 30 minút.

TABUĽKA číslo VI. Test na vyparovanie vody

Čas	Vzorka číslo 2 hmotnosť v gramoch	Teplota v miestnosti	Vlhkosť	Teplota rúry (°C)
12:00	59.65	72.6	48	53.5
12:30	59.76	72.6	48	53.7
13.30	59.76			52.3
ďalšie zaznamenanie 05:00	59.76			53.0

Test rýchlosti prenosu vodnej pary

Optimálna kombinácia trvanlivosti a možnosti zmývania etikiet je podľa tohto vynálezu prinajmenšom čiastočne závislá od jej odolnosti voči namáčaciemu roztoku. Pri teste na prenos vodnej pary je použitá vzorka prenosnej vrstvy takého istého typu ako pri testoch na príjem a odparovanie, hrúbky 12,7 pm. 25 milimetrový sklenený kontajner s 15,9 milimetrovým otvorom je vyčistený acetónom a naplnený približne 10 milimetrami dejonizovanej vody. Oblasť otvoru je zohriata na teplotu približne 118 °F a cirkulujúca časť prenosnej vrstvy je pevne naaplikóvaná použitím malého kúska silikónovej gumy ako tlakového vankúša. Po vychladnutí kontajneru/etikety je podkladový film jemne odstránený. Príprava vzorky je ukončená nanesením voskového náteru (0,001 g na 1,99 cm² povrchu) a jeho vysušením vzduchom. Druhý sklenený kontajner rovnakých rozmerov, ako je vyššie opísané, je takisto dôkladne vyčistený acetónom a naplnený 10 milimetrami dejonizovanej vody. Oblasť otvoru je tiež zohriata. Táto vzorka je použitá ako vzorka kontrolná. Vzorky sú potom vážené v rôznych intervaloch počas časového úseku 26,6 hodín. Objem prenosu vodnej pary počas celej doby experimentu sa rovná 568,75 g/m² za 24 hodín, pri teplote 22.2 °C a vlhkosti 46 %. Je zistené, že stabilný stav objemu prenosu vodnej pary nie je dosiahnutý až do 28 minút od času 0. Ak použijeme údaje získané počas stabilného stavu po 28 minútach od času 0, hodnota objemu prenosu vodnej pary je okolo 525 g/m² za 24 hodín.

Pri kontrolnej vzorke bez etikety, je zistený objem prenosu vodnej pary počas celkovej doby experimentu na 1085,7 g/m za 24 hodín. Objem prenosu vodnej pary uprednostňovanej etikety podľa tohto vynálezu sa pohybuje medzi 50 a 750 g/m² po 24 hodinách (22.2 °C, 44 % vlhkosť), s výhodou okolo 500 g/ m² po 24 hodinách. Ocenili by sme možnosť pridať k tomuto popisu ďalšie modifikácie, nakoľko získavame poznatky o ďalších výhodách, avšak nemeniac ducha vynálezu ako je to opísané v priložených patentových nárokoch.

rum

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Čisto atramentová etiketa, ktorá pozostávajúca minimálne z lepiacej vrstvy, vrstvy s čisto atramentovým obrazom a prípadne ochrannej vrstvy vyznačujúca sa tým, že pri jej aplikácii na materiál má taký koeficient odolnosti voči vode, ktorý je dostatočný na umožnenie rýchleho odstránenia etikety z materiálu vodou alebo vodným zásaditým roztokom bez poškodenia uvedeného povrchu.
2. Etiketa podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že sa na vrstvu so obrazom aplikuje transparentný ochranný obal.
3. Etiketa podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že koeficient odolnosti voči vode je v rozsahu medzi 0,15 a 2,5.
4. Etiketa podľa nárokov laž3, vyznačujúca sa tým, že hodnota prenosu vodnej pary je v rozsahu medzi 50 a 750 g/m /24 hod.
5. Etiketa podľa nárokov laž4, vyznačujúca sa tým, že hodnota testu tvrdosti ceruzy je medzi 1 a 7 N.
6. Etiketa podľa nárokov laž5, vyznačujúca sa tým, že lepiaca vrstva a vrstva s obrazom, prípadne obe spoločne sú spojené s ochrannou vrstvou.
7. Etiketa podľa nárokov laž6, vyznačujúca sa tým, že na vrstvu so vzorom je použitý polymémy atrament, s výhodou uretán, vinyl alebo atrament na acrylátovom základe.
8. Etiketa podľa nárokov laž 7, vyznačujúca sa tým, že atrament je rozpustný vo vode.
9. Etiketa podľa nárokov laž8, vyznačujúca sa tým, že je použité teplom aktivovateľné lepidlo, s výhodou uretánoý akrylát, s počiatočnou teplotou lepivosti maximálne 90 °C.
10. Etiketa podľa nárokov laž 9, vyznačujúca sa tým, že základom ochranného náteru je akrylátový vosk.
11. Prenosná etiketa skladajúca sa z podkladovej a prenosnej vrstvy, pričom je prenosná vrstva oddeliteľné pripojená k podkladovej, vyznačujúca sa tým, že prenosná vrstva sa skladá z čisto atramentovej etikety ako je definované v nárokoch 1 až 10.
12. Prenosná etiketa podľa nároku 11, vyznačujúca sa tým, že sa prenosná vrstva po jej aplikácii k materiálu rozloží prinajmenšom na 4 časti, vo vodnom roztoku s teplotou pod 100 °C, s výhodou pod 70 °C, pri zabezpečení turbulentných namáčacích podmienok, počas doby namáčania nie viac ako 20 minút, s výhodou nie viac ako 10 sekúnd a oddelí sa od materiálu.
13. Kontajner, vyznačujúci sa tým, že prinajmenšom na jednom jeho povrchu sa nachádza čisto atramentová etiketa podľa akéhokoľvek národu 1 až 10 a/alebo čisto atramentová etiketa ktorá je naaplikovaná použitím prenosnej etikety podľa nárokov 11 alebo 12.
14. Kontajner podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že na etiketu je aplikovaná obalová vrstva, ktorá sa skladá z acrylátového vosku.
15. Kontajner podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že obalový náter je nanesený počas alebo po nalepení prenosnej vrstvy na kontajner.
16. Kontajner podľa nároku 13 až 15, vyznačujúci sa tým, že je etiketa prípadne v kombinácii s obalovou vrstvou po jej aplikácii na kontajner ošetrená teplotou medzi 40 a 100 °C.
17. Kontajner podľa akéhokoľvek nároku 13 až 16, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z povrchu na aplikovanie etikety, ktorého napnutie je prinajmenšom 60 dynov na cm.
18. Kontajner podľa ktoréhokoľvek nároku 13ažl7, vyznačujúci sa tým, že etiketa na tomto kontajneri má tvrdosť ceruzy medzi 1 N a 7 N v suchom stave a menej ako 0,5 N po ukončení namáčania, vo vode s teplotu 20 °C po dobu medzi 1 a 15 minútami.
19. Kontajner podľa ktoréhokoľvek nároku 13ažl8, vyznačujúci sa tým, že má etiketa aplikovaná na kontajner hodnotu absorpcie vody po 3 hodinách väčšiu ako 1 a menšiu ako 75g/ m² s výhodou okolo 5 g/ m². ^X
20. Kontajner podľa nárokov 13ažl9, vyznačujúci sa tým, že bol vybraný zo skupiny ktorá zahŕňa plastické prepravky, plastické a sklenené fľaše.
21. Metóda umývania kontajnera podľa akéhokoľvek nároku 13až20, vyznačujúca s a tým, že pozostáva zložením z nasledovných krokov:

- umiestnenie kontajnera do vodného namáčacieho roztoku na čas nepresahujúci 10 min., s výhodou na čas nepresahujúci 1 minútu, pri teplote namáčacieho roztoku pod 100 °C, s výhodou pod 70 °C a vytvorenie turbulencie v namáčacom roztoku za účelom rozloženia etikety, pumpovanie namáčacieho roztoku cez cediaci pás a zber častí etikety na site, pravidelne, s výhodou nepretržite, čistenie sita zbieraním a odstraňovaním kúskov z etikiet,
22. Metóda podľa nároku 21, vyznačujúca sa tým, že otvory na mriežke sita majú veľkosť medzi 1 a 10 mm, s výhodou okolo 2 mm.
23. Metóda podľa nárokov 21 alebo 22, vyznačujúca sa tým, že zahŕňa sprchovanie kontajnera prúdmi vody pred a/alebo po umiestnení kontajnera do namáčacieho roztoku.
24. Metóda podľa nároku 21až23, vyznačujúca sa tým, že namáčací roztok obsahuje medzi 0,1 a 5 % váhy NaOH, s výhodou 0,5 %.