Этикетка со слоем чувствительного к воздействию жидкости клея - RU2416826C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к этикетке со слоем чувствительного к воздействию жидкости клея и к применению такой этикетки.

При нанесении этикеток на различные емкости, прежде всего на бутылки, наиболее рентабельной является, как и ранее, технология влажного этикетирования. Высокая рентабельность подобной технологии обусловлена, с одной стороны, применяемыми материалами этикетки и клея, а с другой стороны, наличием соответствующего этикетировочного оборудования, обеспечивающего максимально возможную эффективность процесса этикетирования с достижением высокой производительности этого процесса. Так, в частности, на практике производительность подобного оборудования достигает 60000 этикеток в час.

Технология влажного этикетирования описана в справочнике "Handbuch der Etikettiertechnik - Grundlagen und Praxis erfolgreicher Produktausstattung", изданном Volker Kronseder, 6-е изд., 2001, раздел "5.1. Erfahrener Leistungsträger - Die Nassetikettierung", c.173-189.

При этикетировании по такой технологии всегда используются этикетки из бумаги без клеевого слоя с их обратной (тыльной) стороны. Для прикрепления таких этикеток к поверхности соответствующей емкости вместо клеевого слоя используют клей на водной основе. Поскольку клеи такого типа перерабатывают при сравнительно низких температурах, их называют также клеями холодного отверждения.

В принципе описанное в литературе оборудование для влажного этикетирования подразделяют на этикетировочное оборудование с неподвижным магазином с этикетками и совершающими циклическое движение палетами, с одной стороны, и на этикетировочное оборудование с поворотным магазином с этикетками, с другой стороны. В этикетировочном оборудовании с неподвижным магазином с этикетками и совершающими циклическое движение палетами клей наносится на клеевой валик, рядом с которым перемещается карусель со множеством расположенных на ней палет. При этом палеты промазываются клеем. Затем каждая палета прокатывается по обратной стороне каждой выдаваемой из магазина с этикетками бумажной этикетки и захватывает ее из магазина. Далее приклеившаяся к соответствующей палете этикетка подается к захватному цилиндру, которым этикетка, прилегающая к нему своей лицевой стороной, обращенной от снабженной клеем стороны, перемещается далее. Захватный цилиндр расположен в зоне стола со множеством размещенных на нем бутылок. При вращении стола с бутылками они перемещаются мимо захватного цилиндра и перекатываются по снабженным клеем этикеткам, которые в результате приклеиваются к бутылкам.

Рассмотренный выше способ этикетирования связан с высокими затратами на его аппаратурное оформление из-за наличия в этикетировочной машине различных взаимодействующих между собой деталей и узлов и сложен в управлении им, особенно на фоне необходимой высокой производительности, при которой на емкости должно наноситься примерно 60000 этикеток в час. Сложность подобного способа этикетирования обусловлена также необходимостью первоначального нанесения клея на этикетку в процессе этикетирования.

В публикации DE 3504164 А1 описаны способ и устройство для нанесения этикеток на различного рода емкости. Такие этикетки со своей обратной стороны по всей площади своей поверхности покрыты сплошным слоем клея, активирующегося при его смачивании водой. Подобный клей благодаря своему составу обеспечивает прочное и долговечное сцепление этикеток с поверхностью пластиковых бутылок. Однако поштучное отделение этикеток от их стопы, соответственно поштучный захват этикеток из их стопы происходит с применением обычного клея холодного отверждения за счет присущей ему адгезионной способности, т.е. по принципу, применяемому на практике только при нанесении этикеток, исходно не покрытых клеевым слоем. Благодаря такому подходу, при котором клей иногда наносится на этикетки дважды, должна обеспечиваться возможность переработки и этикеток с активируемым клеем со столь же высокой производительностью и точностью, которые обычны для процессов нанесения этикеток без клеевого слоя. При этом полностью должны сохраняться преимущества, связанные с нанесением на этикетки слоя активируемого клея. Нанесение на этикетки клея холодного отверждения вполне достаточно для обеспечения хорошего начального сцепления этикетки с емкостью, благодаря чему активируемый клей можно активировать в любой момент до, в процессе или после наложения этикеток на емкости. Используемое при этом устройство имеет необходимую для реализации вышеописанного способа конструкцию, т.е. имеет карусель с палетами, захватный цилиндр и вращающийся стол со множеством размещаемых на нем бутылок. С помощью палет на противолежащие краевые участки этикеток дополнительно двумя полосками наносится клей холодного отверждения. В зоне вращения стола с бутылками перед захватным цилиндром установлено распылительное устройство, с помощью которого при прохождении бутылок мимо него их этикетируемая зона смачивается водой.

Нанесение этикеток на емкости с помощью описанных выше способа и устройства для его осуществления, известных из указанной публикации, связано с высокими затратами из-за двукратного нанесения клея на этикетки и из-за слишком сложной конструкции необходимого для реализации этой функции устройства.

Из публикации DE-OS 1586400 известно этикетировочное устройство, предназначенное для нанесения этикеток, уже снабженных слоем клея, который приобретает клеящую способность при нанесении на него воды. Для подачи воды при этом предлагается использовать безнапорную систему, при прохождении отверстий смачивающей головки которой касающаяся ее этикетка захватывает благодаря начинающим действовать в этом момент силам адгезии необходимое количество воды.

Способ и устройство для нанесения этикеток на емкости известны далее из публикации DE 4105524 С2.

В основу настоящего изобретения была положена задача предложить этикетку со слоем особого, чувствительного к воздействию жидкости клея, которая была бы пригодна для применения в высокопроизводительных или высокоскоростных процессах этикетирования, а также разработать способ автоматического нанесения этикетки и способ изготовления этикетной бумаги.

Для решения указанной задачи в изобретении предлагается этикетка с нанесенным на ее обратную сторону слоем чувствительного к воздействию жидкости клея на основе активируемого под воздействием жидкости природного полимера и/или его производного, отличающаяся тем, что клеевой слой содержит хитин.

Технический результат изобретения заключается в выполнении этикетки с таким клеевым слоем, который обеспечивает простоту и надежность крепления этикетки на подложке при возможности столь же простого и полного последующего удаления этикетки, осуществляемого, в частности, предварительным размягчением клеевого слоя в ванне со слабо концентрированным раствором гидроокиси натрия и последующим механическим удалением этикетки с помощью щеток.

Для изготовления предлагаемой в изобретении этикетки используется прежде всего этикетная бумага со слоем чувствительного к воздействию жидкости клея. Вместо бумаги вполне возможно также использование пористой пленки, прежде всего полимерной пленки, со слоем чувствительного к воздействию жидкости клея. Подобная пористая пленка обладает определенной паропроницаемостью, благодаря которой смоченный клеевой слой может высыхать после нанесения этикетки на емкость.

Клеевой слой также может содержать казеины, протеины, альгинаты, желатин, галактоманнаны, крахмал, виниловый спирт, винилацетат, акриловую кислоту и ее производные, карбоксиметилцеллюлозу.

Клеевой слой состоит на 60-100%, предпочтительно на 70-95%, прежде всего на 80-95%, из производного крахмала, и на 0-40%, предпочтительно на 5-30%, прежде всего на 5-20%, из выполняющего функцию загустителя полимера на природной или синтетической основе.

Содержание твердых веществ в клеевом слое составляет от 10 до 70%, предпочтительно от 10 до 40%, прежде всего от 20 до 30%.

Вязкость клеевого слоя (по Брукфилду) составляет от 200 до 4000 мПа·с, предпочтительно от 400 до 3000 мПа·с, прежде всего от 800 до 2500 мПа·с.

Предпочтительно использовать клеевой слой, активируемый водой или смесью воды и спирта. В такую жидкость дополнительно можно добавить смачиватель и/или загуститель. Клеевой слой не активируется под воздействием влаги воздуха.

Предлагаемый в изобретении способ изготовления этикеток со слоем чувствительного к воздействию жидкости клея с их обратной стороны предусматривает нанесение клеевого слоя на этикетку при изготовлении или облагораживании бумаги либо в машинах для нанесения лакокрасочного материала или в печатных машинах.

Предлагаемая в изобретении этикетка со слоем чувствительного к воздействию жидкости клея на ее обратной стороне применяется прежде всего для нанесения на поверхности из стекла, белой жести, алюминия, полиэтилентерефталата (ПЭТФ), поливинилхлорида (ПВХ), полиолефинов (полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП)), полистирола (ПС) или состоящих из них комбинированных материалов.

Тем самым в изобретении предлагается замена применявшегося ранее способа приклеивания этикеток с помощью водорастворимого клея на систему с активатором клея и с этикеткой, обратная сторона которой повергнута особой обработке. Этикетка, соответственно нанесенный на ее обратную сторону клей, приобретает свою клейкость под действием активатора. Этикетка не отклеивается от поверхности, к которой она приклеена, под воздействием конденсационной влаги или ледяной воды. После активирования клеевого слоя при повторном его увлажнении образуется клейкий гель, и клей не растворяется, в связи с чем этикетку можно удалить с поверхности, к которой она приклеена, только механическим путем. Клеевой слой можно наносить уже в процессе изготовления или облагораживания бумаги, в машинах для нанесения лакокрасочного материала или в печатных машинах. Основу клеевого слоя составляют природные биополимеры, а также их производные и/или синтетические полимеры, активируемые под воздействием жидкости и обеспечивающие наличие описанных выше клеящих свойств.

Время, за которое под воздействием активатора клеевой слой приобретает клеящую способность, достигает ≥40 мс. Благодаря этому обеспечивается высокая производительность при нанесении этикеток на емкости.

С учетом рассмотренного выше уровня техники в изобретении предлагается также способ автоматического нанесения этикетки со слоем чувствительного к воздействию жидкости клея на ее обратной стороне на поверхность емкости, прежде всего на выгнутую наружу (выпуклую) поверхность бутылки, при осуществлении которого множество уложенных в стопку этикеток с нанесенным на них клеевым слоем помещают в соответствующий магазин, относительно которого перемещают этикетируемые емкости, а также используют устройство для смачивания жидкостью каждой емкости или каждой забираемой из магазина этикетки, и который отличается тем, что емкость и находящуюся в магазине, забираемую из него этикетку непосредственно приводят в контакт друг с другом, при котором емкость извлекает этикетку из магазина.

Тем самым при этикетировании таким способом не требуется выполнять необходимые при нанесении этикеток известным из уровня техники способом стадии, предусматривающие использование клеевого валика, палет и захватного цилиндра. Вместо этого этикетки при активированном клеевом слое непосредственно наносятся на емкость. В принципе при этом требуется лишь перемещать емкости относительно магазина с этикетками. С точки зрения надежности процесса этикетирования и аппаратурных затрат предпочтительно выполнять магазин с этикетками стационарным (неподвижным) и перемещать мимо него емкости, прежде всего бутылки. Подобное перемещение емкостей можно реализовать простым путем в виде перекатывания или качения емкости по обратной стороне этикетки. В соответствии с этим под емкостью предпочтительно подразумевается емкость цилиндрической формы, преимущественно бутылка, прежде всего пивная бутылка. В процессе этикетирования подобная цилиндрическая бутылка поворачивается вокруг своей оси. Особо простая возможность активирования клеевого слоя заключается в предварительном опрыскивании жидкостью емкости, прежде всего того участка ее поверхности, на который должна быть нанесена этикетка, и в последующем приведении этого участка емкости в контакт с обратной стороной этикетки.

В принципе же существует также возможность переоснащения известного из уровня техники этикетировочного оборудования на этикетирование предлагаемым в изобретении способом. В этом отношении предлагается забирать находящуюся в магазине с этикетками, очередную извлекаемую из него этикетку захватывающим органом, поверхность которого смочена жидкостью, передавать от захватывающего органа приклеенную к нему в зоне клеевого слоя этикетку на этикетировочный цилиндр в положении, в котором этикетка прилегает к нему своей лицевой, т.е. обращенной от клеевого слоя, стороной, а также приводить этикетировочный цилиндр с находящейся на нем этикеткой в контакт с емкостью и наносить таким путем на нее этикетку. Тем самым с учетом рассмотренного в начале описания уровня техники захватывающий орган по своему функциональному назначению соответствует палете, а этикетировочный цилиндр - захватному цилиндру. В соответствии с этим при этикетировании подобным способом на емкость или обратную сторону находящейся в магазине этикетки, в соприкосновение с которой предпочтительно приводится сухая емкость, не наносится жидкость, которая вместо этого наносится на палету не клеевым валиком, а своего рода наносящим ее валиком, который смачивает этикетку и извлекает ее из магазина с этикетками. Из магазина этикетка с уже активированным клеевым слоем подается к захватному цилиндру и наклеивается им на емкость, прежде всего бутылку. Ту часть захватывающего органа, которая предназначена для смачивания этикетки жидкостью, наиболее предпочтительно выполнять в виде губчатого, резинового или аналогичного элемента либо выполнять со структурированной поверхностью. Валик для нанесения жидкости в отличие от клеевого валика должен быть адаптирован по своим свойствам и параметрам к среде "жидкость", а не к среде "клей".

Ниже в качестве примера со ссылкой на прилагаемый к описанию чертеж более подробно рассмотрена принципиальная конструкции этикетировочного устройства для осуществления предлагаемого в изобретении способа непосредственного этикетирования.

Бутылки 1, прежде всего пивные бутылки, перемещаются бесконечной конвейерной лентой 2 с вращающимися тарельчатыми дисками 3 мимо магазина 4 с этикетками. Такой магазин 4 вмещает множество этикеток с нанесенным на их обратную (тыльную) сторону слоем чувствительного к воздействию жидкости клея. Направление движения бесконечной конвейерной ленты обозначено стрелкой А, а направление вращения каждой бутылки 1 на соответствующем вращающемся тарельчатом диске 3 обозначено стрелкой В. Незадолго до достижения магазина 4 с этикетками каждая бутылка 1 на том своем участке, на котором в последующем должна располагаться этикетка, спрыскивается смачивающей жидкостью 6 с помощью смачивающего устройства 5. Бутылка 1 поворачивается вокруг своей оси только в зоне магазина 4 с этикетками. В результате перекатывания бутылки 1 по очередной, готовой к извлечению из магазина 4 подвергнутой специальной обработке этикетке она захватывается непосредственно смоченной влажной бутылкой 1 и приклеивается к ней. На прилагаемом к описанию чертеже показано, что после прохождения магазина 4 с этикетками бутылки 1 снабжены нанесенными на них этикетками 7.

Реферат

Изобретение относится к этикетке с нанесенным на ее обратную сторону слоем чувствительного к воздействию жидкости клея на основе активируемого под воздействием жидкости природного полимера и/или его производного, при этом клеевой слой содержит хитин. Предложенная этикетка обеспечивает простоту и надежность ее крепления на подложке, а также простоту ее последующего полного удаления с поверхности. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула