Die Geschichte der Tetra Aptiva Aseptic-Carton-Bottle

Zuletzt aktualisiert vor 6 Jahren von pi-Team

Was steckt hinter der Entwicklung einer neuen Verpackungsart? Diese Geschichte zeigt die Komplexität der Entwicklung neuer und innovativer Verpackungsarten und Verpackungsmaterialien vom Anfang bis zum fertigen Produkt.

Zunächst schien das Ziel unmöglich zu sein – eine Verpackung zu schaffen, die sowohl eine Flasche als auch ein Karton sein könnte. Aber genau so etwas wollten die Konsumenten: eine aseptische Kartonverpackung mit einer großen, wieder verschließbaren Öffnung – zum einfachen Einfüllen und Trinken direkt aus dem Behälter. Und gleichzeitig einen Bereich mit Transparenz, damit sie den Inhalt sehen können. Was entworfen, konstruiert und geschaffen werden sollte, sollte ein Meilenstein in Bezug auf aseptische Abfüllung und Verpackung sein.

Vorteile verschiedener Verpackungen kombinieren

Als die Tetra-Pak-Ingenieure vor die Herausforderung gestellt wurden, die ernährungsphysiologischen Vorteile einer aseptischen Verpackung mit der Attraktivität einer Kunststoffflasche zu kombinieren, gingen sie natürlich von dem Ansatz aus, der die Kerntechnologie des Unternehmens seit seiner Gründung war. Seit der Erfindung der Tetraederverpackung, die den Namen des Unternehmens im Jahr 1951 inspirierte, bildete Tetra Pak röhrenförmige Kartonverpackungen, die nach dem Befüllen der „Tube“ an den Enden zusammengedrückt wurden.

Die Ingenieure von Tetra Pak fanden die Lösung jedoch durch ein anderes Denken – ein ganz neues Paket erforderte einen völlig neuen Ansatz. So wurde Ende 2000 das Projekt „Tetra Aptiva Aseptic Carton Bottle“ gestartet, eines der ehrgeizigsten neuen Produktentwicklungsprogramme in der Geschichte von Tetra Pak.

Tetra APTIVA: die erste aseptische Kartonflasche

Das Ergebnis, die weltweit erste aseptische Kartonflasche, wurde am 4. und 7. April 2006 auf der Messe Anuga FoodTec in Köln vorgestellt.

Nachdem man zunächst versucht hatte, Verpackungsmaterial auf Kartonbasis zu verwenden, um die Form und Attraktivität einer Plastikflasche zu reproduzieren, entschied sich das Entwicklungsteam für einen neuen Ansatz. Sie begannen, die Verpackung auf eine andere Art und Weise zu sehen, als etwas völlig Neues – eine Kartonflasche.

Die Unterscheidung mag geringfügig erscheinen, aber die Teammitglieder erklärten, dass sie es ihnen ermöglichten, ihre kreativen Kräfte freizusetzen. Anstelle der runden Form von Plastikflaschen begannen sie, mit innovativeren Formen zu experimentieren, darunter quadratische, achteckige und sechsseitige Behälter.

Nach ausgiebigen Experimenten und weiteren Tests mit Verbrauchern fanden die Teammitglieder die einzigartige halbzylindrische Tetra Aptiva Aseptic-Form. Verbraucherforschungen haben gezeigt, dass die Leute das Gefühl des Kartonbehälters mochten und er mit seinen flachen Oberflächen leicht zu handhaben war. Die Form erwies sich auch technisch als attraktive Lösung, da die beiden ebenen Flächen der Verpackung zusätzliche Stabilität und Steifigkeit verleihen.

Schwierige Herausforderungen und unterschiedliche Materialien

Die Kombination, also das aseptische, stabile und dichte Verbinden der halbzylinderförmigen Kartonform mit der Kunststoffplatte des Behälters erwies sich als eine der schwierigsten Herausforderungen.

Das Problem bestand darin, einen Weg zu finden, um die beiden Elemente entsprechend zu verbinden. Dank der Entwicklung des Tetra Top® -Pakets für gekühlte Getränke in den 1990er Jahren beherrschten die Tetra Pak-Ingenieure zwar schon die zum Verschmelzen von Kunststoff- und Kartonmaterialien erforderlichen Techniken.

Die Schwierigkeit bestand vielmehr darin, sicherzustellen, dass die neue Verpackung als ein integrierter, zusammenhängender Behälter erscheint und nicht aus zwei plump miteinander verklebten Teilen.

Nach der Entwicklung zahlreicher Prototypen stellte das Entwicklungsteam erneut fest, dass die beste Lösung darin bestand, die einzigartige halbzylinderförmige Form des Kartonabschnitts in den Kunststoffhals zu erweitern. Um das gleiche kohärente Design zwischen Hals und Schraubverschluss zu gewährleisten, hat das Designteam einen runden Kragen im oberen Bereich des Halses hinzugefügt.

Haben sie es diesmal richtig gemacht? Die nächste Testphase mit Verbrauchern…

Eine weitere Runde von Verbrauchertests wurde durchgeführt, um die beste Proportionalität zwischen dem halbzylindrischen Karton und dem Kunststoffhals sicherzustellen. Zur gleichen Zeit, als das Verpackungsdesign weiterentwickelt wurde, arbeiteten andere Teammitglieder an der Entwicklung der neuen Abfülllinie, die für Tetra Aptiva Aseptic erforderlich war.

Auch hier waren die Herausforderungen beträchtlich, da das Team die bestehenden Umform- und Abfülltechniken nicht einfach an das neue Produkt anpassen konnte. Im Gegensatz zu der von Tetra Pak entwickelten und perfektionierten Abfüll- und Formmethode auf Röhrchenbasis mussten die Entwickler einen neuen aseptischen Abfüllprozess und die entsprechende Abfülllinie erstellen. Das Ergebnis ist ein zweispuriger vollautomatischer Füll- und Umformprozess.

Die Herausforderungen an Verpackungsmaterialien auf Kartonbasis

Die erste Spur betrifft das Verpackungsmaterial auf Kartonbasis, das zunächst wie bei TetraPak Maschinen üblich, in Rollen an die Abfüllmaschine geliefert wird. Entlang einer Kante der Walze wird ein Plastikdichtungsstreifen angebracht, der dann in flache Zuschnitte geschnitten wird.

Ein Zuschnitt entspricht dem Karton einer Packung. Nach dem Laden in ein Magazin werden die Zuschnitte zu Zylindern geformt und die Nähte werden versiegelt. Gleichzeitig werden entlang der zweiten Bahn der Füllmaschine die Kunststoffhälse samt Kappen in einen Behälter geladen.

Handhabung von Hälsen und Kappen aus Kunststoff

Die Hälse und Kappen werden paarweise hergestellt und geliefert. Die Kunststoffhälse bleiben unberührt und dürfen während des Transports nicht gequetscht werden. Entlang der zweiten Spur der Füllmaschine sortiert und positioniert ein Rütteltisch die Halspaare, bevor sie in eine Rutsche gelangen.

Dann ergreift eine mechanische Hand jede, so dass das Halspaar in zwei Hälften geschnitten werden kann. Dabei wird jeder Hals auf einer Spindel positioniert, die als Dornrad bezeichnet wird. An diesem Punkt treffen sich die beiden Spuren; Die Kunststoffoberseite befindet sich oben am Zylinder und es wird eine Induktionsheizung angewendet, um die beiden Teile miteinander zu verbinden.

Sterilisation von Verpackungsmaterial mit H2O2

Die Sterilisation erfolgt durch das Tetra-Pak-Verfahren auf Basis von Wasserstoffperoxidgas (H2O2). Nach dem Befüllen wird ein Stoß von Stickstoff in die Verpackung gepumpt, um jegliche Sauerstoffspuren vor dem endgültigen Verschließen zu beseitigen. Die letzte Falte, um die unverkennbare Form und Basis von Tetra Aptiva Aseptic zu schaffen, erfolgt so, wie die Verpackung versiegelt wird.

Bei der Entwicklung der neuen Verpackung und Abfüllmaschine konzentrierte sich das Marketingteam darauf, einen geeigneten Namen für die innovative neue Verpackung zu finden. Sie nannten die erste Kartonflasche der Welt Aptiva, eine Kombination aus aktiv und anpassungsfähig.

Umrüstzeiten und Kosten pro Flasche

Aktiv bezieht sich auf die Eignung des Pakets für Unterwegs-Getränke. Anpassungsfähig unterstreicht die Tatsache, dass Tetra Aptiva Aseptic Kartonflaschen in verschiedenen Größen erhältlich und dass Paketgrößenänderungen quasi per Knopfdruck vorgenommen werden können.

Dies verkürzt und vereinfacht die Umrüstzeiten verglichen mit dem eher komplexen Umrüsten von Abfülllinien mit Kunststoffflaschen. Unter Druck geraten ist das Konzept allerdings nach und nach durch die zunehmend günstigere Herstellung von immer leichtgewichtiger werdenden Kunststoffflaschen, speziell aus PET.

Thema: Die Komplexität der Entwicklung neuer und innovativer Verpackungsarten am Beispiel der aseptischen Tetra-Pak APTIVA Kartonflasche. Herstellung, Sterilisation, Design.

Quelle: TetraPak Pressemitteilung und eigene Recherche.
Image credits: ©2019 TetraPak