KHS ustanowiło imponujący nowy punkt odniesienia, konstruując jedną z najlżejszych na świecie butelek PET na napoje niegazowane. Pod roboczym tytułem Factor 101, w ścisłej współpracy z kanadyjskim dostawcą sprzętu i usług w zakresie technologii formowania wtryskowego Husky Technologies , wyprodukowano pojemnik, który wykorzystuje zaledwie 5,89 grama materiału do przechowywania 591 mililitrów produktu. Jest to odpowiednik 20-uncjowego rozmiaru powszechnego w Stanach Zjednoczonych.
Na targach drinktec 2017 KHS przedstawiło swoją koncepcję Factor 100 jako studium wykonalności, w którym wykorzystano butelkę PET o wadze około pięciu gramów i pojemności 500 mililitrów. Wprowadzono szereg optymalizacji do dalszego rozwoju, jak wyjaśnia projektant opakowań KHS Fabian Osterhold z Hamburga. „Przy tak ekstremalnej lekkości szczególnie ważne jest to, co nazywa się obciążeniem górnym. Ta wartość mówi nam, jak wytrzymała jest butelka z perspektywy pionowej. Określa, czy pojemnik można układać w stosy i czy przetrwa transport bez uszkodzeń”.
Niezwykle wytrzymały i lekki
Aby zwiększyć stabilność, zmodyfikowano konstrukcję barków Factor 101, a korpus butelki wzmocniono funkcjonalną taśmą. Ponadto Osterhold i jego współpracownicy opracowali podstawę z efektem pop-in. Tutaj podstawa wyskakuje do wewnątrz do pewnego stopnia, gdy przyłożone jest obciążenie od góry, zwiększając ciśnienie wewnętrzne, a tym samym stabilność butelki.
Dwieście niutonów to powszechny próg obciążenia górnego w branży; przy 220 niutonach Factor 101 go przewyższa. Aby osiągnąć tak wysoką wartość dla butelki PET używanej do napojów niegazowanych, dostosowanie samego kształtu pojemnika nie wystarczyło. „Konstrukcja preformy również musiała zostać dalej rozwinięta” — podkreśla Osterhold. Dlatego KHS połączyło siły ze specjalistami z Husky. Firma ma bogate doświadczenie jako wiodący na świecie dostawca systemów i usług formowania wtryskowego preform PET i współpracuje z KHS od wielu lat.
Wymagająca koordynacja
Mówiąc technicznie, czynniki rozciągania od półfabrykatu do butelki i wynikające z tego wymiary preformy były tutaj szczególnie ważne. Relacja długości do grubości ścianki jest szczególnie istotna w przypadku formowania wtryskowego. W tym kontekście KHS zajął się specyfikacjami i wykonalnością formowania rozdmuchowego z rozciąganiem i projektem butelki, podczas gdy Husky wprowadził niezbędne modyfikacje preformy. „Skupiliśmy się tutaj na dokładnym profilowaniu preformy, które umożliwiła technologia KHS”, stwierdza Osterhold. „Na przykład lampy ogniskujące w podgrzewaczu w naszym InnoPET Blomax Series V umożliwiają niezwykle precyzyjne profilowanie temperatury bezpośrednio pod pierścieniem szyjki butelki. Dzięki temu żaden materiał nie pozostaje nierozciągnięty. To z kolei znacznie zmniejsza ilość użytego plastiku”.
30% mniej materiału
W porównaniu do standardowego lekkiego pojemnika PET mieszczącego 500 mililitrów niegazowanej wody, który zwykle waży siedem gramów na rynku amerykańskim, wspólny produkt KHS/Husky wymaga o 30% mniej materiału. Może być również wyprodukowany w całości z rPET.
Jednak geometria butelki to tylko jeden z czynników. „Kluczowym wyzwaniem była kompatybilność linii w zakresie dużej wydajności do 90 000 butelek na godzinę” — mówi Osterhold. „Głównymi problemami były transport, etykietowanie i pakowanie wtórne. Na przykład w tunelu obkurczającym szczególną uwagę należało zwrócić na bark butelki — a butelka oczywiście nie powinna się przewrócić podczas transportu”.
Szybki rozwój
„Nie tylko waga, ale także czas, w którym projekt został wdrożony, są prawdopodobnie rekordowe” – stwierdza Osterhold. Dzięki wspaniałej pracy zespołowej Husky i wielu działów KHS zaangażowanych w proces rozwoju, projekt został pomyślnie ukończony w ciągu zaledwie czterech miesięcy.
Duże zainteresowanie na rynku
Factor 101 został po raz pierwszy zaprezentowany na żywo przez Husky na targach tworzyw sztucznych NPE 2024 w Orlando na Florydzie w maju ubiegłego roku. Ten ekstremalnie lekki produkt spotkał się z dużym zainteresowaniem w branży. „Butelka w tej formie jest szczególnie istotna dla firm wypełniających kontrakty, które działają pod dużą presją kosztów” — uważa Osterhold. Głównymi rynkami docelowymi są Stany Zjednoczone, Bliski Wschód i Ameryka Południowa. Pierwsze projekty są już w przygotowaniu.
Rozmowa z Frankiem Haesendonckxem, szefem technologii formowania rozdmuchowego w KHS
i Michaelem Müllerem, dyrektorem ds. narzędzi PET na rynek wtórny w Husky Technologies
Haesendonckx: Factor 101 to doskonały przykład tego, jak łączymy inżynierską wiedzę Husky w zakresie produkcji preform z naszą biegłością w projektowaniu i produkcji butelek. Naszym wspólnym celem jest uzyskanie wysokiej jakości, wysokiej wydajności i mniejszej wagi, niż moglibyśmy osiągnąć, pracując samodzielnie. Albo, jak lubię to ująć: dla nas jeden plus jeden jest większe niż dwa.
Müller: Widzimy duże korzyści w łączeniu naszej wiedzy technicznej i przewidujemy wykorzystanie jej w przyszłych projektach. W tym przypadku Factor 101 stanowi punkt wyjścia do dyskusji na temat lekkiego programu i optymalizacji obecnych systemów i rozwiązań opakowaniowych.
Haesendonckx: Naszym celem jest połączenie bardziej ekonomicznej produkcji preform i butelek z ulepszoną wydajnością – również wykraczającą poza Factor 101.
Müller: Łączy nas wspólny duch i cel – mianowicie praca nad opracowaniem zrównoważonych opakowań.
