Paperboard cup with a window

Packaging has to fulfill a lot of demands and the main purpose is to be able to protect the foodstuff packed inside. Typically requirements set on packaging materials reflect the consumer needs. Based on the consumer studies the importance of product visibility is considered as an important property among consumers. However, making the package more transparent the actual shelf life of the product might be reduced. It might have an effect on sensitive foods which contain ingredients vulnerable to light and start to deteriorate more rapidly. The aim for this Masters of Science Thesis was to develop a paperboard cup with a plastic window where different kind of fatty/dry foodstuffs could be stored. The main target was to be able to create an instruction manual how this kind of cup with a window had to be produced without decreasing air tightness and other barrier properties of cupboard material used as a base board. The focus in this work was on designing a shape of the window and finding critical limits for the size, shape and location of the window in the final paperboard cup. Windows were made by cutting holes with different sizes and shapes to different places in the cup blank by using a model cutter. For the windows one plastic film type was selected due to its low oxygen and water vapour transmission properties. The window film was attached to the cup blank by using hot bar and laser seaming methods. Cup manufacturing was done at Stora Enso InnoCentre, Imatra. As a result critical limits for the place, size and shape of the window could be found. The sealing method had a significant effect on the tightness of the cups. Windows didn’t decrease the grip stiffness of the cup. The cup itself gave better light protection than the plastic film used in the windows. The bigger the window, the less the cup could protect the possible foodstuff. Bursting strength was lower in the windows compared to the cup material itself. From environmental point of view DSD licence fees have to be paid due to the amount of used plastic.When using bigger windows the ratio of plastic to fibres increase. This would raise the DSD fee. However, the amount of material is overall reduced which lowers the fee.

Pakkauksen täytyy täyttää paljon erilaisia vaateita ja päätarkoitus on suojata sisälle pakattua elintarviketta. Kuluttajien tarpeet pitää myös huomioida pakkausten suunnittelussa. Tehtyjen kuluttajatutkimusten mukaan tuotteen näkyvyyttä pakkauksesta pidetään kuluttajien keskuudessa tärkeänä ominaisuutena vaikka läpinäkyvyys lyhentää tuotteen hyllyikää. Erityisesti niiden elintarvikkeiden kohdalla asialla on merkitystä, joissa on valolle herkkiä ainesosia, jotka alkavat pilaantua nopeammin valon vaikutuksesta. Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää ikkunallinen kartonkikuppi, jossa voidaan säilyttää erilaisia rasvaisia/kuivia elintarvikkeita. Päätavoite oli luoda ohjekirja ikkunallisen kupin tekoon ilman että tiiveys- ja muut suojausominaisuudet heikkenevät. Työssä kokeiltiin erilaisia ikkunamuotoja ja yritettiin niistä löytää kriittiset rajat ikkunan koolle, muodolle ja paikalle kartonkikupissa. Ikkunat tehtiin leikkaamalla erikokoisia ja – muotoisia reikiä eri puolille kuppivaippaa. Leikkaukset tehtiin mallileikkurilla. Ikkunoihin valittiin muovikalvo, jolla oli halutunlaiset hapen- ja vesihöyrynläpäisyominaisuudet. Ikkunakalvo kiinnitettiin kuumapala- ja lasersaumaamalla. Kuppiajot tehtiin Stora Enso Imatran tehtailla, InnoCentressä. Työssä löydettiin kriittiset paikat, koot ja muodot ikkunoille. Käytetyllä saumausmenetelmällä oli suuri merkitys kupin tiiveydelle. Ikkunat eivät alentaneet kupin otejäykkyyksiä. Kuppimateriaalilla todettiin olevan paremmat valonsuojaominaisuudet kuin ikkunoissa käytetyllä muovikalvolla. Mitä suurempi ikkuna, sen huonommin kuppi pystyy suojaamaan mahdollista elintarviketta. Puhkaisulujuus on ikkunoiden kohdalla matalampi kuin kuppimateriaalilla itsellään. Ympäristönäkökulmasta katsottuna käytetylle kuppimateriaalille lankeaa DSD maksut johtuen tuotteessa olevasta muovin määrästä. Käytettäessä isompia ikkunoita muovin määrä suhteessa kuidun määrään kasvaa ja tämä nostaa DSD maksua. Tuotteen paino kuitenkin alenee, jolloin DSD maksu pienenee.