De geschiedenis van de Tetra Aptiva Aseptic Carton Bottle

Ontwikkeling van drankverpakkingen voor aseptisch afvullen

Wat zit er achter de ontwikkeling van een nieuw type verpakking? Dit verhaal toont de complexiteit van het ontwikkelen van nieuwe en innovatieve verpakkingen en verpakkingsmaterialen van begin tot eind.

In eerste instantie leek het doel onmogelijk – het maken van een verpakking die zowel een fles als een karton kon zijn. Maar dit is precies wat de consument wilde: aseptische kartonnen verpakkingen met een grote, hersluitbare opening.

Voor het eenvoudig vullen en drinken direct uit de container. En tegelijkertijd een gebied met transparantie, zodat ze de inhoud kunnen zien. Wat ontworpen, gebouwd en gemaakt moet worden, moet een mijlpaal zijn in het aseptisch afvullen en verpakken.

De voordelen van verschillende soorten verpakkingen combineren

Toen de technici van Tetra Pak werden geconfronteerd met de uitdaging om de voedingswaarde van aseptische verpakkingen te combineren met de aantrekkingskracht van een plastic fles, kozen ze natuurlijk voor de aanpak die sinds de oprichting van het bedrijf de kerntechnologie was.

Sinds de uitvinding van de tetrahedronverpakking, die de naam van het bedrijf in 1951 inspireerde, heeft Tetra Pak een kartonnen buisvormige verpakking gevormd die aan de uiteinden werd samengeperst nadat de buis gevuld was.

De ingenieurs van Tetra Pak vonden de oplossing echter via een andere manier van denken – een geheel nieuw pakket vereiste een geheel nieuwe aanpak. Eind 2000 werd het project “Tetra Aptiva Aseptic Carton Bottle” gelanceerd, een van de meest ambitieuze nieuwe productontwikkelingsprogramma’s in de geschiedenis van Tetra Pak.

Tetra APTIVA: de eerste aseptische kartonnen fles

Het resultaat, de eerste aseptische kartonnen fles ter wereld, werd gepresenteerd op de Anuga FoodTec beurs in Keulen op 4 en 7 april 2006.

Na eerst te hebben geprobeerd om met kartonnen verpakkingsmateriaal de vorm en aantrekkingskracht van een plastic fles te reproduceren, koos het ontwikkelingsteam voor een nieuwe aanpak. Ze begonnen de verpakking op een andere manier te zien dan iets compleet nieuws – een kartonnen fles.

Het onderscheid lijkt misschien onbeduidend, maar de teamleden legden uit dat het hen in staat stelde om hun creatieve krachten te ontketenen. In plaats van de ronde vorm van plastic flessen, begonnen ze te experimenteren met meer innovatieve vormen, waaronder vierkante, achthoekige en zeshoekige containers.

Na uitgebreide experimenten en verdere tests met consumenten vonden de teamleden de unieke semi-cylindrische Tetra Aptiva Aseptische vorm. Uit consumentenonderzoek is gebleken dat mensen het gevoel van de kartonnen container prettig vonden en dat het gemakkelijk te hanteren was met zijn vlakke oppervlakken.

De vorm bleek ook een technisch aantrekkelijke oplossing. De twee vlakke oppervlakken geven de verpakking extra stabiliteit en stijfheid.

Moeilijke uitdagingen en verschillende materialen

De combinatie, d.w.z. de aseptische, stabiele en strakke verbinding van de halfcilindrische kartonvorm met de kunststof plaat van de container bleek een van de moeilijkste uitdagingen te zijn.

Het probleem was om een manier te vinden om de twee elementen met elkaar te verbinden. Dankzij de ontwikkeling van het Tetra Top® -pakket voor gekoelde dranken in de jaren negentig van de vorige eeuw hebben de technici van Tetra Pak de technieken voor het smelten van plastic en kartonmaterialen al onder de knie.

De moeilijkheid was veeleer om ervoor te zorgen dat de nieuwe verpakking een geïntegreerde, coherente container bleek te zijn in plaats van twee op een onhandige manier aan elkaar gelijmde delen.

Na de ontwikkeling van talrijke prototypes heeft het ontwikkelingsteam opnieuw vastgesteld dat de beste oplossing was om de unieke halfcilindrische vorm van het kartonnen deel uit te breiden tot in de kunststof hals. Om te zorgen voor hetzelfde coherente ontwerp tussen hals en schroefstop, heeft het ontwerpteam een ronde kraag in het bovenste deel van de hals toegevoegd.

Heb je het deze keer goed gedaan? De volgende testfase met consumenten…..

Een andere ronde van consumententesten werd uitgevoerd om te zorgen voor de beste proportionaliteit tussen het semi-cylindrische bord en de plastic hals. Gelijktijdig met de verdere ontwikkeling van het verpakkingsontwerp werkten andere teamleden aan de ontwikkeling van de nieuwe afvullijn voor Tetra Aptiva Aseptic.

Ook hier waren de uitdagingen groot, want het team kon de bestaande vorm- en vultechnieken niet zomaar aanpassen aan het nieuwe product. In tegenstelling tot de door Tetra Pak ontwikkelde en geperfectioneerde vul- en vormmethode op basis van buizen, moesten de ontwikkelaars een nieuw aseptisch vulproces en de bijbehorende afvullijn creëren. Het resultaat is een tweesporig, volledig automatisch vul- en vormproces.

De uitdagingen voor verpakkingsmaterialen op basis van karton

Het eerste spoor betreft het verpakkingsmateriaal op basis van karton, dat in eerste instantie op rollen aan de vulmachine wordt geleverd, zoals gebruikelijk is bij TetraPak-machines. Langs één kant van de rol wordt een kunststof afdichtingsband aangebracht, die vervolgens in vlakke blanks wordt gesneden.

Een blanco komt overeen met de doos van een verpakking. Na het laden in een magazijn worden de blanks gevormd tot cilinders en worden de naden geseald. Tegelijkertijd worden de kunststof halzen en doppen in een container langs het tweede spoor van de vulmachine geladen.

Behandeling van plastic halzen en doppen

De halzen en caps worden per paar vervaardigd en geleverd. De plastic nekken blijven onaangetast en mogen tijdens het transport niet worden verbrijzeld. Langs het tweede spoor van de vulmachine sorteert en positioneert een triltafel de nekparen voordat ze een trechter bereiken.

Dan grijpt een mechanische hand elk, zodat de nek in tweeën gesneden kan worden. Elke hals is gepositioneerd op een spindel die het doornrad wordt genoemd. Op dit punt komen de twee rupsbanden samen; het kunststof bovenblad bevindt zich aan de bovenkant van de cilinder en een inductieverwarmer wordt gebruikt om de twee delen met elkaar te verbinden.

Sterilisatie van verpakkingsmateriaal met H2O2

Sterilisatie wordt uitgevoerd door het Tetra-Pak-proces op basis van waterstofperoxidegas (H2O2). Na het vullen wordt een schok van stikstof in de verpakking gepompt om eventuele sporen van zuurstof te verwijderen voordat de verpakking definitief wordt gesloten.

De laatste vouw om de kenmerkende vorm en basis van Tetra Aptiva Aseptica te creëren, vindt plaats naarmate de verpakking wordt verzegeld.

Bij de ontwikkeling van de nieuwe verpakkings- en vulmachine heeft het marketingteam zich gericht op het vinden van een passende naam voor de innovatieve nieuwe verpakking. Zij noemden ’s werelds eerste kartonnen fles Aptiva, een combinatie van actief en aanpasbaar.

Wisseltijden en kosten per fles

Actief verwijst naar de geschiktheid van de verpakking voor dranken onderweg. Aanpasbaar onderstreept het feit dat Tetra Aptiva Aseptische kartonnen flessen in verschillende maten verkrijgbaar zijn en dat met één druk op de knop de verpakkingsgrootte kan worden aangepast.

Dit verkort en vereenvoudigt de omschakeltijden ten opzichte van de vrij complexe omschakeling van afvullijnen met kunststof flessen. Het concept is echter geleidelijk aan onder druk komen te staan door de steeds goedkopere productie van steeds lichtere plastic flessen, vooral uit PET.

Onderwerp: Tetra Aptiva Aseptic Carton Bottle. Verpakkingsmaterialen en drankverpakkingen voor aseptisch afvullen. Sterilisatie van verpakkingsmateriaal met H2O2.

Bron: TetraPak-persbericht en eigen onderzoek.
Beeldcredits: ©2019 – TetraPak