artikel

Gemak stuurt verpakkingsrevolutie

Algemeen

Verpakkingen, verpakkingsmachines en -materialen hebben sinds de jaren negentig een forse ontwikkeling doorgemaakt. Deels achter de schermen in de productie, vaak tastbaar als nieuw verpakkingsconcept in de winkel. Maar niet alle doorbraken in verpakkingstechnologie hebben hun belofte waargemaakt.

Technologie
Thema: optimaal verpakken

Vincent Hentzepeter

Verpakkingsmachines ontwikkelen gevoel voor marketing
Gemak stuurt verpakkingsrevolutie

Verpakkingen, verpakkingsmachines en -materialen hebben sinds de jaren negentig een forse ontwikkeling doorgemaakt. Deels achter de schermen in de productie, vaak tastbaar als nieuw verpakkingsconcept in de winkel. Maar niet alle doorbraken in verpakkingstechnologie hebben hun belofte waargemaakt.

Vergelijk een Albert Heijn van nu met die van rond 1990. Wat valt verpakkingstechnisch op? De groei in het aantal verpakkingsformaten, het veelzijdige verpakkingsaanbod en de explosieve toename van kunststof. Gemak is hierbinnen de rode draad. Veel convenienceverpakkingen bestonden vijftien jaar geleden niet eens. Gasverpakkingen, drankenkartons met easy opening, peelable trays, magnetronproducten en het enorme aanbod kleinverpakkingen zijn een nieuw fenomeen. Ook de bedrukking van verpakkingen is sterk verbeterd. Kleuren zijn fraaier, de print scherper en afbeeldingen benaderen soms fotografische kwaliteit. Minder zichtbaar is dat veel verpakkingsmateriaal aanzienlijk dunner is geworden. Diepvriesfolies al gauw 10 tot 20 micron, terwijl de doorsteekweerstand gelijk of beter is geworden. Hetzelfde geldt voor de drankenbus die nog steeds lichter blijkt te kunnen. Ook is veel aluminium vervangen door bijvoorbeeld gemetalliseerde folies of zijn folies gemetalliseerd om producten beter te beschermen. Al deze veranderingen zijn niet los te zien van de ontwikkelingen in verpakkingsmachines. Die werden slimmer, sneller en flexibeler, zodat marketingeisen steeds beter gehonoreerd kunnen worden.

Computergestuurd
Anno 2008 ziet de verpakkingsmachine er behoorlijk anders uit dan pakweg vijftien jaar terug. Bedieningspanelen met LCD-kleurenschermen met tiptoetsen zijn nu gemeengoed. Alles loopt computergestuurd via een industriële pc. Daarmee is de verpakkingsmachine een black box geworden. Een groot contrast met de situatie van begin jaren negentig. Toen werd de instelling nog handmatig geregeld. De operator draaide aan de knoppen en moest persoonlijk op metertjes bijhouden of alles naar wens verliep. Waar tegenwoordig één persoon de complete machinebediening af kan, was hier ruim tien jaar geleden vaak een complete ploeg voor nodig. Meerdere verpakkingsmachines op afstand besturen was er al helemaal niet bij, want tot ’95 werkte de industrie voornamelijk met stand-alone machines. Pas tijdens de Interpack van ’96 vond de doorbraak plaats van de computergestuurde machine en kon er naar buiten gecommuniceerd worden. De verpakkingsmachine werd vanaf dat moment integraal onderdeel van het bedrijfsproces en gekoppeld aan de rest van de industriële automatisering. Instel-, omstel- en bedieningsgemak werden gevleugelde termen. Storingsdiagnose is standaard geworden en machineprestaties zijn in de tijd te volgen via historische trendoverzichten. Operators kunnen zich zodoende focussen op procesoptimalisatie en zijn veel minder tijd kwijt aan het eigenlijke verpakken.

Snel omstellen
Onzichtbaar voor het oog heeft de introductie van servomotoren in de jaren negentig voor een revolutie in de aandrijving gezorgd. Machines zijn een stuk preciezer geworden en traploos regelbaar. Ook kunnen ze dunnere en onstabielere verpakkingen verwerken én de efficiency is sterk verbeterd. Nauwkeurige machines maken het namelijk mogelijk om lijnen sneller te laten lopen zonder in te boeten op betrouwbaarheid. Ook de mogelijkheden voor roboticatoepassingen binnen het verpakkingsproces zijn sterk uitgebreid. Die werden voor 1995 buiten ruwe automatiseringsklussen als (de)palletiseren nog nauwelijks ingezet. In combinatie met vision en moderne softwareaansturing kan een intelligente robotarm moeiteloos verschillende soorten koekjes herkennen, op kwaliteit controleren, van de band af pikken en op de juiste plek in het traytje leggen. Handwerk komt er nauwelijks aan te pas. Knelpunt in het verpakkingsproces nu is het realiseren van snelle omsteltijden. De industrie draait steeds vaker kleinere batches en wil het liefst zoveel mogelijk producten of volumes op één machine afvullen en verpakken. Machinebouwers hebben hierop gereageerd met flexibele machineconcepten. Onderdelen zijn snel in hoogte instelbaar of machineonderdelen kunnen met een het los- en aankoppelen van snelsluitingen uitgewisseld worden. In 1996 kwam Tetra Pak tijdens de Anuga Food Tec als een van de eerste met een flexibel aseptisch machineontwerp: de TBA/21. Die kon zowel kleinformaten (tot 300 ml) aan als grootverpakkingen. De ombouwtijd was destijds voor ervaren technici nog zo’n drie uur. Veel te langzaam, zo bleek. Drie jaar later kwam het bedrijf met een opvolgversie (De A3/Flex) met QuickChange. Daarmee was het omstellen voor verpakkingen tot een halve liter met hetzelfde bodemformaat in tien minuten gepiept. Bij veel verpakkingmachines is omstellen nu minutenwerk, tenzij complete formaatdelen verwisseld moeten worden.

Aseptisch
Met de komst van HACCP in de jaren negentig heeft hygiënisch ontwerp een vlucht genomen. Plompe kasten en leidingwerk maakten plaats voor strakke balkonbouw (los van de grond) met weggewerkte onderdelen waar de schoonmaakploeg gemakkelijk bij kan. RVS is standaard geworden, terwijl ronde hoeken en naadloze constructies voorkomen dat vuil zich ophoopt. Ook Cleaning in Place (CIP) en Sterilisation in Place (SIP) dragen hun steentje bij aan hygiënisch verpakken. Vanuit de farmacie hebben spatschermen hun intrede gedaan. Veel machines hebben tegenwoordig zelfs een complete glazen omkasting. Dit is niet alleen veiliger, maar voorkomt ook dat er ongewenst materiaal in het verpakte product belandt. Voor kritische processen hebben machineleveranciers hun machines uitgerust met incubatoren. Binnen het verpakkingsgedeelte heerst overdruk, waarbij het personeel alleen via hygiënesluizen in de verpakkingszone kan komen.
Aseptisch verpakken bestaat al langer, maar heeft door innovatieve technologie een enorme ontwikkeling doorgemaakt. Ook in kunststof, waar Stork met meerlaagse PP-flessen ultieme bescherming biedt aan bijvoorbeeld gevitamineerde producten. Binnen karton is de vormvrijheid sterk vergroot én de mogelijkheid om diverse klein- of grootformaten op één machine af te vullen. Een van de eerste voorbeelden was de Tetra Pak Prisma (zeshoekig) en de Combifit van Combibloc, beide met rondere vormen die lekker in de hand liggen. Combibloc dacht een slag te maken met het CombiShape-concept. Een machine- en verpakkingsconcept waarmee fabrikanten van de rol tegen de veertig verpakkingen konden maken, variërend van ovaal tot meerhoekig of rond. Maar orders bleven uit. Een machinefabrikant kan blijkbaar ook té veel vormvrijheid bieden.

PET-revolutie
Van alle nieuwe verpakkingen is PET dé winnaar van de laatste tien jaar. De plastic fles heeft het drankensegment op zijn kop gezet. Tijdens de Interpack van ’99 ging het helemaal los. Leveranciers van preforms, vorm-strek-blaasmachines en vulcarrousels kwamen allemaal tegelijk met oplossingen voor een betere beheersing van het productieproces. De frisdrankindustrie ging massaal over op kunststof. Glasleveranciers moesten een flinke veer laten. Het grote nieuws in die beginperiode was een betere beheersing van het vormproces voor een betere en constantere kwaliteit en de komst van PET-flessen van monomateriaal met een gasbarrière. Deze laatste innovatie moest het probleem tackelen van de relatief hoge gasdoorlaatbaarheid van de kunststof fles. Flessen verloren niet alleen koolzuur, maar hadden ook last van het binnendringen van zuurstof, met oxidatie en dus smaakafwijkingen als gevolg. Vooral bij kleine flesjes met een verhoudingsgewijs groot verpakkingsoppervlak beperkte dit het schapleven. Zo liep de kwaliteit van bier zienderogen terug in PET. De meerlaagse PET-fles die deze nadelen niet kende, was voor veel leveranciers weer te duur en werd daarom hoofdzakelijk voor exportdoeleinden ingezet. Enkele grote leveranciers waaronder Sidel en Krones kwamen met applicatiemodules om een plasmacoating op de flessenwand aan te brengen. Bij de ACTIS van Sidel was dit een 0,1 micron dikke koolstoflaag. ‘carbon’ aan de binnenzijde. Krones lanceerde zijn BEST-PET, een fles met een opgedampt laagje SiOx (glas) aan de buitenzijde. Beide concepten zijn intussen geperfectioneerd en marktrijp geworden. Bier in PET, een markt waar barrièreflessen mede voor ontwikkeld zijn, blijft echter een klein segment. Brouwers hebben hun processen ingericht op het gebruik van glazen retourflessen. Zowel kostentechnisch als marketingtechnisch is er weinig behoefte glas in te ruilen voor PET. Bovendien blijft de bierkwaliteit het beste gewaarborgd in glas, ook al is de tht van bier in PET-fles inmiddels heel acceptabel.

Gasverpakken
Gemaksverpakkingen voor versproducten doen qua succes weinig voor PET onder. Door een combinatie van procesbeheersing en gasverpakken (MAP) kunnen versproducten een tht van één tot drie weken meekrijgen. Dagen langer dan in de beginfase van deze verpakkingstechniek. Wel is vaak maatwerk vereist voor een optimaal resultaat. Zo laten folies met laserperforaties groentes ademen en blijven ze dagen langer vers, mits de juiste poriegrootte en het juiste aantal openingen is gekozen. Antifog werkt goed; toch kan de folie beslaan als er bijvoorbeeld te veel vocht vrijkomt door verkeerd verpakken. De ventielverpakking zit pas de laatste jaren in de lift, maar ook hier kan het gemakkelijk misgaan. Niet alle concepten werken even goed. Bij een verkeerde keuze bestaat het risico dat er te weinig druk wordt opgebouwd en het product niet goed gaart in zijn eigen vocht. Met actieve verpakkingen (AP) – al minstens tien jaar een grote belofte genoemd – wil het maar niet écht vlotten. Het toevoegen van zuurstofabsorberende stoffen bijvoorbeeld aan verpakkingsmaterialen kan het schapleven van (MAP)-verpakkingen verder verlengen. Zuurstofreductie remt namelijk de microbiologische groei en beperkt afbraak door zuurstof. Maar Europese regelgeving zet een rem op de technologie en ook fabrikanten lijken er niet warm voor te lopen.

Marketingstrategie
Opvallend op verpakkingsgebied is dat producenten zich de afgelopen tien jaar steeds meer proberen te onderscheiden met verpakkingen die ze overnemen uit een ander segment. Elopak maakte het geveltopkarton geschikt voor aseptische toepassingen vanwege de versuitstraling. Immers, de consument associeert dit type verpakking met verse zuivel. Verschillende vruchtensappen zijn er nu in afgevuld. Ze vallen behoorlijk op tussen al die rechthoekige sappakken. Een tweede voorbeeld is de stazak. Deze verpakking die begin jaren negentig furore maakte in het wasmiddelenschap – maar daar nooit écht succesvol werd – is door soep- en sauzenfabrikanten massaal omarmd. Het is puur een marketingstrategie. De consument denkt bij soep in blik niet aan vers, maar bij een vergelijkbaar product in een fraai bedrukte, flexibele folieverpakking wel. Gemak speelt ook een rol. Een blikopener is niet nodig. Om redenen van onderscheid én kwaliteit heeft Tetra Pak in 2003 een steriliseerbaar karton ontwikkeld als alternatief voor het conservenblik. Combibloc volgde vrij snel met een eigen variant. Verpakkingstechnisch is het een knap staaltje. Karton is geschikt gemaakt voor een langdurige hittebehandeling in autoclaven. De verpakking is daarbij licht en eenvoudig te openen. Toch krijgt dit soort nieuwe technologie moeilijk voet aan de grond. Het is hetzelfde verhaal als met bier in PET. Conservenfabrikanten zullen moeten investeren in een compleet nieuwe verpakkingslijn en bijbehorende procesapparatuur, terwijl het bestaande machinepark prima voldoet. Even investeren in iets nieuws is er dan niet bij. Zowel het Tetra Retort Carton als de CombiSave zijn daarom slechts mondjesmaat in het schap terug te vinden. Maar wie weet heeft die revolutie zich over tien jaar voltrokken.

Reageer op dit artikel