Vrstvené kartony nejen na nápoje

VOŠ obalové techniky a SŠ, Kostelní 134, 411 08 Štětí

Vrstvené kartony nejen na nápoje Zušlechtěné vrstvené kartony jsou nedílnou součástí moderní obalové produkce. Jedná se o kartony zušlechtěné několika vrstvami plastu ( obvykle PE, méně často PP ), u aseptického provedení je součástí takovýchto materiálů ještě hliníková folie, která zajišťuje ochranu potraviny před UV zářením i působením O2 .Tyto obaly jsou obvykle skládačkového typu a jsou obzvláště vhodné zvláště pro tekuté produkty. I když tedy nápoje tvoří většinu v objemu baleného zboží, dnes se tyto kompozitní obaly používají i na balení dalších druhů potravin. Z hlediska výrobních objemů se upřednostňuje používání aseptických verzí, neaseptické obaly se používají pro nápoje či potraviny ošetřené pasterizací. Aseptické balení je určeno pro speciálně tepelně ošetřené potraviny, obvykle metodou UHT. Výhodou tohoto typu balení je, že potraviny mohou být uchovávány při pokojové teplotě a mají až dvacetkrát delší trvanlivost než potraviny pasterizované. Jak to začalo K masové produkci vrstvených kartonů dochází po druhé světové válce v 50 letech 20 století, kdy švédská firma Tetra Pak uvedla na trh svůj legendární stejnojmenný čtyřstěn. Vývojem vrstveného, vysoce bariérového a zároveň hygienického materiálu se firma zabývala již od roku 1943. Jednalo se o první obal skládačkového typu, bohužel logisticky ne úplně s nejvhodnějším tvarem. Logisticky příhodnější hranolový tvar uvedla firma na trh v roce 1963 ( tvar Tetra Brik ) a jeho následující konstrukční variace kralují na našich trzích dodnes. Firma Tetra Pak byla tedy průkopnicky - komerčně nejúspěšnější, v zájmu objektivity je nutné však podotknout, že vývoj vrstvených nápojových kartonů se datuje již mnohem dříve. Tyto první kartony však nebyly zušlechťovány plastem, ale impregnovány parafinem. Již v roce 1930 si nechal Günter Meyer-Jagenberg patentovat první vrstvený kartonový obal na nápoje s názvem Perga. Obal měl tvar kelímku s kulatým dnem a skládaným uzávěrem, vývoj tohoto obalu vedl k založení společnosti SIG Combibloc, dalšího velkého hráče na poli výroby vrstvených kartonů. I zde neúprosný tlak logistiky přinutil výrobce přejít na příhodnější hranolový tvar obalu, shodou okolností zhruba ve stejném období, kdy se na trhu objevil první Tetra brick. Zároveň byl upraven i základní materiál, parafínový potah obalu byl nahrazen PE vrstvou, vznikl tedy první karton typu blockpak. Oběma firmám prakticky od začátku zdatně konkuroval další velký výrobce na světovém trhu – firma EloPak, založená v roce 1957 v Norsku. Jedná se o výrobce, dodavatele a majitele evropské licence kartonu Pure-Pak®. Ten je vyrobený z celulózových vláken speciální technologií vrstvených tak, aby při minimální možné hmotnosti obalu bylo dosaženo maximální pevnosti. Povrch obalu je laminován tenkou vrstvou polyethylenu , a i u tohoto typu materiálu je možné aseptické provedení.Uvedenými třemi firmami není samozřejmě výčet producentů vrstvených kartonů u konce, vzhledem k tomu, že se na evropských trzích jedná o klíčové výrobce, nebudou další firmy zmiňovány.

Autor: Ing. Jana Žižková

1 Upravený článek byl publikován v časopise Svět balení

[email protected]


Karton a jeho potisk Karton tvoří u obalu až 75 % z celkového objemu materiálu. Jedná se vysoce kvalitní typ hladké lepenky vyrobené z primárních vláken. Většina výrobců používá lepenku z celulozového vlákna, tedy kartony bezdřevé. Výroba těchto lepenek je většinou na bázi sulfátové technologie.Co se týče skladby lepenky , používají se jak simplexové lepenky z bělené buničiny, tak duplexy, které mají bělenou pouze vrchní vrstvu. Plošná hmotnost těchto materiálů je cca 200 g/m 2. Lepenky jsou potiskovány na kotoučových tiskových strojích většinou flexotiskem nebo hlubotiskem. Je možné tisknout i na flexotiskových agregátech, které mohou být doplněny hlubotiskovými jednotkami, tímto způsobem se nejen tiskne, ale i nanáší různé nátěry, např. lak. Na rozdíl od běžných skládaček se vrstvené materiály zpracovávají nikoli z archu, ale z kotouče. Právě pro potisk kotoučových materiálů je nutné používat takové tiskové techniky, u kterých lze měnit tiskovou délku, tedy techniky s měnitelným průměrem tiskových válců. Tiskové délky, které odpovídají geometrickým rozměrům obalu jsou v přesných roztečných vzdálenostech ukončovány předtištěnými registračními znaménky. Podle těchto znamének dělí balící automaty obalové přířezy a dále je zpracovávají. Vlastní potisk může být buď do CMYK nebo i přímými barvami.Tiskne se tedy jednobarevně nebo vícebarevně, pokud je nedostatečný vzhledem ke grafice čtyřbarvotisk. Na potisk těchto kartonů existují i vícebarevné stroje – až osmibarevné. Pro flexotisk se upřednostňují ekologické vodourozpustitelné barvy. Vrstvení Vrstvení kartonu plastem se provádí na extruderech . Výrobu je možné realizovat na speciálních linkách, které mohou být vybaveny i několika ( zpravidla až třemi ) vytlačovacími stroji. PE či jiný polymer je dopravován do stroje v pevném skupenství v podobě granulátu. K jeho plastifikaci dochází ve šnekové extruzní komoře, kde je granulát mísen a zahříván. Tavenina je pak šnekem přečerpávána a vytlačována hubicí v podobě hladkého filmu. Karton je veden povrchy ochlazovaného přítlačného a chladícího válce, tavenina je na karton vytlačována do mezery mezi těmito válci. Vzhledem k povaze válců dochází ke zchlazení filmu a jeho zakotvení na kartonu, tedy k laminaci. Tloušťka filmového nánosu je řízena odtahovou rychlostí pohybu kartonu a tlakem přítlačného válce. Většinou se však nanáší PE o tloušťce setin mm ( standartně 0,05 mm ). Výhodou PE je , že i ve velmi tenké vrstvě vytváří dostatečnou bariéru a tím dostatečně izoluje potravinu od vlhkosti. U kompozit dochází k dvoustrannému jednoduchému vrstvení. Z vnější strany PE vytváří ochrannou vrstvu, vnitřní strana ovrstvena PE bývá u aseptických kartonů slepována s hliníkovou folií. Pokud dochází k této další materiálové kombinaci je nutné dvojnásobně jednoduchým vrstvením PE oddělit hliník od přímého styku s potravinou. U aseptických obalů tedy nejsou Autor: Ing. Jana Žižková


[email protected]

VOŠ obalové techniky a SŠ, Kostelní 134, 411 08 Štětí výjimkou až šestivrstvé materiály. Po vychlazení laminátu se vrstvený karton navíjí do kotouče. V dalším výrobním sledu je karton z kotouče řezán, rýhován a vytvarován do prostorového tvaru. Následuje plnění a uzavírání. Materiálové trendy Jako prakticky u všech ostatních typů obalů i u vrstvených kartonů je trendem snižování hmotnosti obalu při jeho zvýšené pevnosti.Společnost EloPak provedla vlastní srovnávací analýzu, při které bylo konstatováno, že nynější nápojové kartony jsou o 16% materiálově úspornější než byly před deseti lety, hliníková fólie se používá dokonce o 30% tenčí než před třiceti lety, tuhost obalu se však zvýšila o 20%. Ostatní výrobci opět nezůstávají pozadu. Na příklad společnost Tetra Pak zavádí nový standard obalového materiálu s nižším obsahem plastů, tento

standart byl nazván systémem Wide. Tento standard společnost používá pro všechny obaly na nechlazené i chlazené tekuté potraviny. Standart spočívá v nanášení plastové vrstvy, která je oproti dřívější o 30% tenčí, ale se zvýšenou pevností. Hliníková folie se používá také velmi tenká, její tloušťka je řádově v tisícinách mm ( obvykle 0,006 mm ). Konstrukční trendy Z hlediska logistiky je nejpříhodnější konstrukční tvar hranol, trendem jednotlivých společností je však odlišení od konkurence nejen grafikou, ale i konstrukcí, současně se však musí brát v úvahu především finanční konkurenceschopnost produktu. Z těchto důvodů bývá původní šestiboký hranol upravován do vícestěnových, ale opět hranolovitých konstrukcí (např na trhu značně populární osmiuhelníkový obal se čtverečnou podstavou Tetra Prizma ) , event. bývá tato konstrukce nahrazována jen o něco méně příhodnějším tvarem válce. Samozřejmě existují i tvarové vyjímky ubírající se jiným směrem – podoba sáčků (např. Tetra fino ), čtyřstěnů apod. Nebo jeden z nejnovějších produktů od firmy Tetra Pak – obal Tetra Aptiva Aseptic, kde se jedná o revoluční spojení nejen dalšího materiálu, ale i dvou různých typů obalu – předtvarovaného plastové uzávěru připomínající tvar láhve s víčkem ve vrstveném kartonovém sleevu. Společnost EloPak naopak inovovala svoji dnes již klasiku obal typu Pure Pak. Vyrýhováním pláště vznikl na hlavní ploše pátý panel, který svou nápadností poslouží k tisku např. reklamního sdělení a na světě je nový, velmi líbivý obal Pure Pak Curve. Vícestěny se líbí i vývojářům ze SIG Combibloc, tato firma svým zákazníkům nabízí pláště obalů nejen v klasických čtyřech stěnách, ale z hlediska průřezu se může jednat o pěti až osmiuhelníky. Použití vrstvených kartonů Vrstvené kartony bývají často nazývány nápojovými a tím se zdá, že jejich použití je předem dáno. Je pravdou, že většina produkce směřuje skutečně k balení mléka, džusů a stolního vína. Protože se však jedná o obaly s mnoha kladnými aspekty, pronikají často i do dalších oblastí potravinářského balení. Potravináři oceňují výhody těchto obalů, zejména hygieničnost, stabilitu a variabilitu konstrukce, možnosti potisku a velmi nízkou hmotnost obalu ( cca 25 g).



[email protected]


Vrstvené kartony v balení potravin Zatímco u balení nápojů jsou nejpopulárnější objemy 1 l, u potravin až na vyjímky to bývají objemy menší. Inovovaná verze obalu Tetra Brik Aseptic Sq Stream Cap v provedení pro objemy 200/250 ml s novým typem uzávěru Sq Stream Cap s pojistkou pro kontrolu neporušeného obalu se používá nejen pro balení mléka ( v těchto objemech hlavně mléka kondenzovaného ), ale i pro balení mléčných krémů, smetany, hotových omáček, dressingů, toppingů, či oleje. Tento typ obalu s různými možnostmi plnění je zatím nejvíce rozšířen ve Francii, méně v Saúdské Arábii, Rusku a Německu. Na světovém i našem trhu začínají být více a více populární hotové omáčky, zvláště sýrové. Tyto omáčky jsou polotekuté a vyžadují vysocebariérové obaly nových typů. Jejich nejznámější typ balení jsou W sáčky ( stojací sáčky) , na trhu se však začínají objevovat i obaly z vrstvených kartonů – např. sýrové omáčky od italské společnosti Parmalat balené do obalů Tetra Brick aseptick v objemu 0,25 l. V oblasti balení potravin společnost SIG Combibloc pronikla na asijské trhy. Jihokorejská společnost Hanmi Whole Soymilk Co. Ltd své polévky bohaté na proteiny a vlákninu do CombiblocMini. Nyní se Sig Combibloc zaměřuje i na balení funkčních potravin, např. ze sóji. Na balení funkčních potravin ,tzn. potravin, které vyžadují účinnou konzervaci a balení, např. právě soji se zaměřuje i firma Tetra Pak. Jen na okraj obaly Tetra Rex se používají i na sypané produkty, vedle potravin, např i balení granulí pro psy.

Při balení potravin se vrství i PP V roce 2002 byl Du Pont cenou oceněn pravděpodobně první vrstvený kartonový obal, který vydrží sterilizaci 130o C.,obal Tetra Recart. Tento obal je vhodný pro balení polévek, omáček i zeleniny.V současnosti do něho balí společnosti Bonduelle (Francie), Hormel Foods (USA), Del Fuerte (Mexico) a Columbus (Itálie ). A právě tento přední zpracovatel rajčat firma Columbus si obal oblíbil natolik, že do něho balí hned větší část svých výrobků značky Autor: Ing. Jana Žižková


[email protected]

VOŠ obalové techniky a SŠ, Kostelní 134, 411 08 Štětí ParmaSole (tradiční značka firmy Columbus). Řadu tvoří šest různých rajčatových omáček a tři klasické rajčatové protlaky (pyré) například tradiční a rustikální passata, rajčata krájená na kostičky, široký sortiment ochucených pyré (s bazalkou a cibulí, se sýrem Riccota, s olivami), jakékoli hotové omáčky na bázi rajčat, boloňská omáčka, arabská omáčka.Objemově firma upřednostňuje používání 400 ml obalů. Předností Tetra Recart je jednoduché a bezpečné otevírání bez otvíráku nebo nůžek, nízká hmotnost, a vhodný tvar. Obsah zůstává čerstvý a zdravotně nezávadný i bez nutnosti uchování v lednici. Jedná se o aseptický obal šestivrstvého provedení,kde vzhledem k požadovaným nárokům na obal jsou PE vrstvy nahrazeny vrstvy PP, které jsou výhodnější z hlediska svého teplotního rozsahu i mechanické pevnosti. Balení potravin do vrstvených kartonů v ČR Ani v České republice se vrstvené kartony nepoužívají jen na balení nápojů. Smetanové trvanlivé ochucené omáčky Mr. Sauce do obalu od Tetra Pak balí např. Bohušovická mlékárna, a. s. I český leader v oblasti instantních a tekutých potravin Vitana nezůstává z hlediska inovačních konceptů balení potravin pozadu - některé své produkty balí do vrstvených kartonů – pro balení určitých druhů polévek si ve Vitaně vybrali obaly od společnosti SIG Combibloc. Průkopníkem balení sypaných produktů do vrstvených kartonů je firma Emco. Pro svých šest druhů „müsli mixů“ ( naposledy müsli mix čoko – višeň ) použili obal Tetra Rex, který uchová müsli déle křupavé, čerstvé a voňavé. Obal je doplněn praktickým klipem, který umožňuje opětné uzavírání krabice i po otevření.

Quo vadis, vrstvené kartony? Jednoduchá a při tom složitá odpověď. Doménou vrstvených kartonů asi zůstane nápojová oblast. Přesto jejich rozšíření do ostatního balení potravin vzrůstá s používáním nových výrobních technologií, nejen při výrobě obalů, ale i při zpracování potravin. Na příkladu obalu Tetra Recart lze dokázat, že obaly jsou schopni konkurovat v procesu balení nejen sklu či PET lahvím, ale částečně i potravinářským plechovkám. A jak se zdá, vývoj a možnosti použití vrstvených kartonů ještě zdaleka nejsou u konce. Pokud k tomu přičteme příznivou cenu, atraktivní vzhled a další již dříve uvedené výhody, je vidět, že výrobci tohoto sortimentu se o svou budoucnost rozhodně bát nemusí. Autor: Ing. Jana Žižková


[email protected]


Box : Ošetření potravin metodou UHT Potravina je mžitkově ohřána na teplotu cca 137 oC), po ohřevu následuje prudké zchlazení. Tímto procesem dochází ke zničení všech choroboplodných zárodků. Proces nemá vliv na nutriční hodnoty, kvalitu, aroma a chuť potraviny. Box : ESL (Extended Shelf Life) Technologie, kterou lze prodloužit trvanlivost výrobku v chlazené distribuci nad rámec trvanlivosti běžného tradičního pasterizovaného ekvivalentu na konkrétním trhu. Metoda ESL se stává novým standartem firmy Tetra Pak



[email protected]

Vrstvené kartony nejen na nápoje

Recommend Documents