Einsatzgebiete und Wirkungsweise von Temperaturetiketten
In vielen Bereichen des Handels, der Industrie und der Forschung ist eine zuverlässige Temperaturkontrolle unverzichtbar. Beispiele hierfür sind der Transport und die Lagerung temperaturempfindlicher Nahrungsmittel, Pharmaprodukte und Rohstoffe oder das Überwachen der Betriebstemperaturen von Geräten und Prozessen. Überall dort, wo sich eine Temperaturüberwachung mit normalen Thermometern nicht sinnvoll oder überhaupt nicht realisieren lässt, bieten sich Temperaturetiketten als preiswertes und einfach anzuwendendes Messinstrument an. Hier erfahren Sie alles Wichtige zur Funktionsweise, den möglichen Einsatzgebieten und den verschiedenen Varianten der innovativen Überwachungstools.
Was sind Temperaturetiketten?
Temperaturetiketten, auch Temperaturaufkleber, Folienthermometer oder Temperaturindikatoren genannt, sind Temperaturmessstreifen oder Temperaturmesspunkte, mit denen sich Temperaturveränderungen in einem definierten Messbereich (je nach Etikett zwischen -20 °C und +450 °C) feststellen lassen. Eine bestimmte Fläche auf ihnen wird auf eine eindeutige Temperatur geeicht. Wird diese überschritten (Hitzeindikatoren) oder unterschritten (Kälteindikatoren), wird dies durch eine Farbveränderung angezeigt, beispielsweise von Weiß auf Schwarz.
Unterschieden wird zwischen reversiblen und irreversiblen Temperaturetiketten. Erstere wechseln die Farbe je nach Temperatur, sodass die Anzeige jederzeit aktuell ist. Letztere zeigen an, dass ein vorgegebener Temperaturwert mindestens einmal erreicht wurde. Sie eignen sich zum Beispiel für Einsatzfelder, in denen nicht ständig ein Bediener vor Ort ist, oder für die Temperaturmessung an schwer zugänglichen Bauteilen. An der Farbe ist später leicht zu erkennen, ob die spezifische Temperatur über- oder unterschritten wurde oder nicht. Innerhalb eines Aufklebers lassen sich mehrere Temperaturwerte definieren. Das bietet vor allem dort Vorteile, wo nicht genügend Platz für eine größere Anzahl von Temperaturetiketten ist.
Wie funktionieren Temperaturetiketten?
Die Funktion Temperatur anzeigender Aufkleber basiert meist auf einer wärme- oder kältereaktiven Indikatorsubstanz in ihrem Inneren. Je nach Ausführung und Temperatur verändert dieses Medium seine Farbe und zeigt das Unter- oder Überschreiten des Grenzwertes oder den aktuellen Temperaturbereich durch einen deutlich sichtbaren Farbeffekt an. Als Indikatoren finden in Temperaturetiketten verschiedene chemische Substanzen und Farbkristalle Verwendung. Eine weitere Variante sind mechanische Temperaturaufkleber. Diese zeigen einen unerwünschten Temperaturwechsel durch eine mechanische Reaktion an.
Bei Nichteinhaltung des vorgegebenen Temperaturwertes schiebt sich ein roter Chip in das Sichtfenster und bleibt dort fixiert. Ihr Einsatzfeld ist vergleichsweise begrenzt und liegt bei circa -10 °C bis +10 °C. Eine Manipulation von Temperaturetiketten ist ohne Zerstörung des jeweiligen Indikatormediums nicht möglich. Somit lassen sich Temperaturveränderungen ebenso eindeutig feststellen wie Täuschungsversuche. Daher eignen sich die selbstklebenden Temperaturindikatoren sehr gut als Garantienachweis, etwa beim Nachverfolgen von Kühlketten oder medizinischen Transporten.
Was unterscheidet Temperaturetiketten von Hochtemperaturetiketten und Thermoetiketten?
Diese drei Etikettenvarianten dienen völlig unterschiedlichen Zwecken. Temperaturetiketten sind für die Temperaturmessung auf Oberflächen konzipiert. Bei Hochtemperaturetiketten handelt es sich hingegen um Spezialaufkleber, die eine dauerhafte Kennzeichnung bei beständig oder wiederkehrend hohen Temperaturen ermöglichen. Sie bestehen aus selbstklebenden Verbundmaterialien und ausgewählten temperaturbeständigen Klebstoffen und zeichnen sich durch robuste und widerstandsfähige Oberflächeneigenschaften aus. Von Haus aus sind die Hochtemperaturetiketten überwiegend weiß oder metallfarben, wobei Spezialbeschichtungen auch andere Farbgebungen erlauben. Im Gegensatz zu Temperaturetiketten ändert sich ihre Farbe durch Temperaturveränderungen nicht.
Klassische Anwendungsfelder für diese individuell bedruckbaren Labels sind:
- die Maschinenkennzeichnung,
- die Stahlproduktion und Verarbeitung,
- die Automotiveauszeichnung bei Baugruppen und
- die Kennzeichnung von Elektronikkomponenten wie Leiterplatten.
Thermoetiketten wiederum bestehen aus hitzeempfindlichem Papier, das durch punktuelle Erzeugung von Hitze bedruckt werden kann. Die durch den Druckkopf aufgeheizten Stellen erscheinen anschließend schwarz. Typische Anwendungsbeispiele sind:
- Versandetiketten,
- Adressaufkleber,
- Kartonetiketten,
- Palettenetiketten,
- Lagerplatz-Etiketten und
- die kurzlebige Artikelkennzeichnung.
Ein weiteres Beispiel sind die Etiketten an den Obst- und Gemüsewaagen der Supermärkte.
Wo kommen Temperaturetiketten zur Anwendung?
- Transporte tiefgefrorener Lebensmittel/Einhalten von Kühlketten,
- das Überwachen rotierender Maschinen in der Prozess- und Fertigungstechnik (Überhitzungsanzeige),
- das Überwachen von Temperaturschwankungen in der Luft- und Raumfahrt-Technologie,
- das Überwachen temperaturempfindlicher Materialien bei der Lagerung und beim Transport,
- die juristische Absicherung gegen Schadensfälle beim Transport temperatursensibler Materialien und Waren,
- die Kennzeichnung künstlich gealterter Elektronikbauteile sowie
- Überwachungsaufgaben in Forschung und Entwicklung.
Darüber hinaus können Temperaturetiketten als Kühl- und Gefrierschrankthermometer, zur Temperaturüberwachung in Spülmaschinen oder als Warnaufkleber (z. B. „Heiße Oberfläche“) dienen. Weitere Einsatzbereiche sind die Qualitätssicherung, die Wartung und der Bereich der Garantie-Einhaltung.
Welche Vorteile bieten die verschiedenen Temperaturetiketten-Materialien?
Je nach Material und Klebstoffvarianten eignen sich Folienthermometer für unterschiedlichste Einsatzszenarien. Temperaturetiketten aus Weich-Polyvinylchlorid (PVC) bieten beispielsweise Vorteile in Außenbereichen, da sie eine hohe Wetterfestigkeit aufweisen. Zudem sind sie sehr flexibel. Ist eine gute Beständigkeit gegen Öl, Wasser und verschiedene Chemikalien erforderlich oder legen Sie Wert auf Recyclingfähigkeit, empfehlen sich Aufkleber aus Polyethylen (PE).
Sie suchen selbstklebende Temperaturindikatoren, die in hohem Maße chemikalienbeständig sind? Dann ist Polyester (PET) eine gute Wahl, das außerdem wetterfest ist. Die Anwendung von Temperaturetiketten ist supereinfach. Sie brauchen nur das Schutzpapier abzuziehen und den Aufkleber an der gewünschten Stelle anzubringen. Die Klebstoffstärken reichen von leicht bis extra-stark, sodass sich für jeden Untergrund eine passende Variante finden lässt. Unabhängig vom Material profitieren Sie bei Temperaturetiketten von folgenden Vorteilen:
- lassen sich an nahezu jedem Messobjekt anbringen,
- schneller Farbumschlag ermöglicht rechtzeitiges Handeln,
- weniger Schäden durch falsche Temperaturen bei Transport und Lagerung,
- eindeutige Informationen über das Einhalten oder Nichteinhalten von Temperaturketten und Gesundheitsanforderungen,
- Gewährleistung der optimalen Betriebstemperatur an Maschinen und maschinellen Einrichtungen.
Von historisch bis modern: Temperaturetiketten im Wandel der Zeiten
Vorgänger der praktischen Aufkleber waren Thermoskop-Anstriche. Diese wechselten ihre Farbe bei Temperaturveränderungen ebenfalls reversibel oder irreversibel. Beispiele hierfür sind das Hess'sche und das Rebenstorff'sche Farbthermoskop, die aus Jodkupferquecksilber bzw. Jodsilberquecksilber bestanden. Ersteres schlug bei 45 °C von Gelb auf Rot um und wechselte bei 28 bis 30 °C auf Gelb zurück. Letzteres veränderte sich bei 70 °C von Rot auf Dunkelbraun und wurde beim Abkühlen wieder rot. Im Gegensatz zu diesen historischen Varianten sind moderne Temperaturetiketten ungiftig und deutlich flexibler einsetzbar.
Heute gibt es neben einfachen Folienthermometern auch smarte Temperaturaufkleber, die sich ohne direkten Sichtkontakt mit UHF-konformen RFID-Lesegeräten drahtlos auslesen lassen. Möglich macht das ein in ihnen enthaltener Mikrochip.
Darüber hinaus sind Zeit-Temperatur-Indikatoren erhältlich, die über den Zeitverlauf messen, welchen Temperaturen ein Lebensmittel ausgesetzt war bzw. ist und anhand dessen das wahrscheinliche Ende seiner Haltbarkeit anzeigen. Eine der neuesten Entwicklungen sind Temperaturetiketten mit druckbarem Indikator für die Pharmabranche, die sich individuell auf die jeweiligen Anforderungen, sowohl hinsichtlich der Gestaltung als auch bezüglich des erforderlichen Indikationsbereichs, anpassen lassen.
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