Anforderungen an die Produktion von Tethered Caps

Als Tethered Caps werden Verschlusskappen bezeichnet, die nach dem Öffnen, während der Verwendung und über den Produktlebenszyklus fest mit dem Getränkebehälter verbunden bleiben. Die neue Richtlinie 2019/904 der Europäischen Union stellt dadurch neue Anforderungen an die Hersteller von Caps & Closures. Der für die Caps & Closures Produktion relevante Teil dieser EU-Verordnung lautet:

„Aus Kunststoff bestehende Verschlüsse und Deckel, die für Getränkebehälter benutzt werden, zählen zu den Einwegkunststoffartikeln, die an den Stränden der Union am häufigsten als Abfall vorgefunden werden. Daher sollte das Inverkehrbringen von Einweg-Getränkebehältern aus Kunststoff nur gestattet werden, wenn sie bestimmte Anforderungen an das Produktdesign erfüllen, damit Einträge von aus Kunststoff bestehenden Behälterverschlüssen und -deckeln in die Umwelt erheblich vermindert werden. Für Getränkebehälter, die sowohl Einweg-Kunststoffartikel als auch Verpackungen sind, ist dies eine zusätzliche Auflage zu den Grundanforderungen an die Zusammensetzung, Wiederverwendbarkeit und Verwertbarkeit, einschließlich der Recycelbarkeit, von Verpackungen gemäß Anhang II der Richtlinie 94/62/EG.“

Die aus dieser Verordnung resultierenden Anforderungen an Design und Funktion von Tethered Caps werden aktuell noch definiert. Wir haben diese aus heutiger Sicht für Sie zusammengefasst:

• Verschlüsse sind zu existierende Preformdesigns, Mündungen bzw. Gewindetypen kompatibel.
• Einfluss auf den Endkunden soll so gering wie möglich gehalten werden. Der Komfort bei der Verwendung sollte nicht reduziert werden.
• Verschlüsse sind kompatibel zu existierenden Abfüllanlagen.
• Verschlüsse sind über den gesamten Produktlebenszyklus bis zur Wiederverwertung mit dem Behältnis verbunden.
• Materialien für die Tethered Caps Verschlüsse werden nicht verändert.
• Einfluss auf existierende Produktionslinien sollen möglichst geringgehalten werden und der Output nicht reduziert.
• 15-maliges Öffnen und Schließen des Verschlusses ohne Funktionseinbußen muss gewährleistet sein.
• Die Verbindung zwischen Tethered Cap und Getränkebehälter muss mindestens 25 N Zugkraft widerstehen.

Die Anforderungen an die Herstellung von verbundenen Getränkeverschlüssen werden aktuell durch zwei Hauptproduktionskonzepte abgedeckt:

• Beim „Slit-Konzept“ wird der Verschluss nach dem Spritzen eingeschnitten – dies hat den Vorteil, dass die aktuellen Werkzeuge weiterverwendet werden können, bedingt aber einen zusätzlichen Arbeitsschritt in der Produktion und schränkt den Gestaltungsspielraum der Tethered Caps deutlich ein.
• Mit dem „Bridge-Konzept“ wird ein Band mit der Cap mitgespritzt, hierfür werden neue Werkzeuge benötigt. Vorteilhaft bei diesem Konzept ist aber, dass kein zusätzlicher Arbeitsschritt im Nachgang benötigt wird, eine höhere Gestaltungsfreiheit beim Design der Caps ermöglicht wird und die spritzgegossene Verbindung zwischen Cap und TE-Band höheren Belastungen standhält.
   

Beim Design von Tethered Caps existieren aktuell ebenfalls zwei dominierende Varianten:

• Das „Lasso-Design“ bezeichnet Verschlusskappen, welche mit einem zweiteiligen Band mit der Flasche verbunden werden. Die Cap ist dabei mit dem oberen Band, und die Flasche mit dem unteren Band verbunden. Dieses Design ist relativ einfach mit vorhandenen Werkzeugen umsetzbar, es müssen meist nur die Schieber überarbeitet werden.
• Das „Hinge-Design“ hingegen löst die dauerhafte Verbindung von Verschluss und Behälter mittels eines Scharniers, welches wahlweise zusätzlich eine Fixierung der Kappe in einer definierten Position ermöglicht. Die Verwendung von bestehenden Werkzeugen ist praktisch nicht möglich.

Aufgrund des großen Bedarfs am Markt erwarten wir, dass viele Hersteller zuerst mit der Lasso-Lösung beginnen, da eine Umstellung auf Hinge-Design hohe finanzielle und zeitliche Investitionen in ein neues Werkzeug bedeutet. Darüber hinaus sind beim Hinge-Design etwaige Anpassungen an der Abfüllanlage sowie bei der Zuführung der Tethered Caps nötig, wodurch weitere Kosten entstehen.

Als Trend für die Zukunft ist zu erwarten, dass im Zuge der Umstellung auf Tethered Caps viele Produzenten den Wechsel von 1810/1811 Verschlusstypen auf 26mm Verschlüsse in Betracht ziehen werden. Der Vorteil hierbei ist eine mögliche Verringerung der Zykluszeit und des Materialeinsatzes.

Für die Spritzgießmaschine erfordern Tethered Caps höhere Einspritzgeschwindigkeiten und einen erhöhten Spritzdruck, da der erforderliche Kavitäten-Innendruck tendenziell höher sein wird. Ursächlich hierfür ist das geänderte Füllverhalten bei einer erhöhten Anzahl an Füllstellen am TE-Band. Die nötige Schließkraft hingegen wird bei einem Wechsel auf einen 26mm Verschluss nicht steigen.