Download het artikel in 
ENGINEERINGNET.BE - In een wereld waarin technologische innovaties zich in razendsnel tempo opvolgen, is het soms nog moeilijk om het bos doorheen de bomen te zien. Tal van nieuwigheden nestelen zich in ons dagelijkse leven zonder dat we het ten volle beseffen. Ook met ‘smart packaging’ is dat het geval. “Systemen die extra informatie over het verpakte product geven, zijn al jaren ingeburgerd”, aldus Peter Ragaert, directeur van het Pack4Food consortium. “De QR-code is het meest gekend maar ook de NFC-tag (near field communication) wint aan populariteit.”
“Meestal vervat in een sticker op de verpakking transfereert deze tag informatie naar de smartphone van de koper: origine, authenticiteit,… Maar evengoed serveer-, bereiding- of opslagtips. Zelfs ‘smart marketing’ met augmented reality behoort tot de mogelijkheden.” Het Kampioenenbier van Brouwerij Martens kwam in 2015 met een interactief label. Via een app op de smartphone kreeg je één van de populaire Kam-pioenen op je bierflesje aan de praat. De NFC-tag wacht een explosieve groei voor voedingswaren, farmaceutica en merkproducten waar het vervalsing kan tegengaan. “Momenteel wordt trouwens gewerkt aan printbare uitvoeringen. Die zullen een pak minder kosten, waardoor weinig nog een algemene toepassing van de NFC-tag in de weg staat.”
Unieke codes
Met de ‘unieke code’ krijgt elk product een eigen identiteitskaart in tegenstelling tot barcodes die per batch worden aangebracht. Ragaert: “Zo kan tot op individueel productniveau worden getraceerd. Anderzijds kan de code met een NFC-tag worden gecombineerd om klanten een waterdichte garantie op authenticiteit te geven.”
Om versterkingen aan te brengen waar nodig, kan bijvoorbeeld composiet met spuitgieten gecombineerd worden. Overmolding. Deze oplossing vergt investeren in software maar is best betaalbaar omdat ze met bestaande printtechnieken op de verpakking kan worden gedrukt. Nogal wat bedrijven testen het systeem uit. “Projecten kaderen voornamelijk in intelligente logistiek, wat zich binnen ‘the internet-of-things’ situeert. Hierbij kan onder meer in real-time informatie van individuele producten worden opgevraagd. Denk maar aan locatie, temperatuur, … In een volgende fase zou dat dan tot een optimalisatie van de logistieke processen kunnen leiden.”
Onzichtbaar, wel efficiënt
Het digitale watermerk is nog zo’n slimme druktechniek met toekomst-perspectieven. P&G initieerde in 2016 het ‘Holy Grail Project’ dat de technologie onder de loep nam. Via een speciaal drukprocedé wordt de verpakking geheel of ten dele met een watermerk bedrukt. Het kunnen tekeningen of logo’s zijn, maar ook barcodes.
Met het blote oog zijn ze onzichtbaar, maar met specifieke camera’s vallen ze gemakkelijk te identificeren. Het digitale watermerk is efficiënt in de strijd tegen namaak maar vereenvoudigt ook het recyclageproces. Het blijft immers identificeerbaar op gescheurde verpakkingen of delen ervan waardoor het sorteerproces van samengestelde verpakkingen te automatiseren valt. Unieke codes voor verschillende verpakkingssamenstellingen maken het mogelijk om multilaagsverpakkingen te scheiden.
“Oplossingen met digitaal watermerk richten zich vooralsnog eerder op het garanderen van authenticiteit. Zo namen het Amerikaanse Digimarc en Nederlandse Filigrade deze techniek al in hun gamma op. In België ontwikkelde Verstraete IML een applicatie met een Digimarc code in het ‘in-mould label’”.
En wat met de TTI’s?
‘Slimme’ systemen die in de jaren negentig veelbelovend leken, hebben weinig tot niks met bovenstaande oplossingen te maken. Smart packaging met sensoren bestaat wel degelijk maar vindt toepassingen buiten het consumentengebeuren. De reden is simpel: de kostprijs blijft een algemene doorbraak in de weg staan. Toch hebben ze een bestaansreden.
“In de farmaceutische industrie en de bloedbanken zijn ze intussen onmisbaar”, aldus Ragaert. “De meest gekende zijn de TTI’s of tijd- en temperatuurindicatoren die visueel aangeven indien de verpakking gedurende een ontoelaatbaar lange tijdspanne een temperatuurdrempel heeft overschreden. Sensoren vormen de basis van deze systemen. Grosso modo zijn er twee uitvoeringen: labels die verkleuren en tags die met een speciaal apparaatje worden uitgelezen.”
Innovatie troef
Het Belgische Etheclo biedt ‘slimme’ en goed isolerende transportboxen voor e-commerce aan. Optioneel kunnen ze met een temperatuursensor worden uitgerust. Via een app op de smartphone kan de logistieke speler en/of koper nagaan waar de box zich bevindt en of de toegelaten temperatuur niet wordt overschreden.
Het Britse Hanhaa ging met de technologie aan de slag om ‘Parcelive’ te ontwikkelen. Deze realtime cargo tracking & monitoring oplossing volgt tal van transportcondities op: vochtigheid, temperatuur, stand van het pakketje (recht of scheef),… Een envelopje met sensoren komt eenvoudigweg in de verpakking en staat in verbinding met het mobiele netwerk. De informatie kan vanuit eender welke locatie worden opgevraagd.
Eenmaal op de bestemming, volstaat het om dat envelopje in een postbus te deponeren opdat het terug bij de afzender zou geraken. Peter Ragaert: “Dit is een mooi voorbeeld van hoe het IoT op het vlak van traceerbaarheid en anti-counterfeit een erg grote toegevoegde waarde kan hebben.” Zelfs de prijsbarrière kan worden omzeild door in e-commerce herbruikbare dozen met geïntegreerde sensoren te gebruiken.
Intelligente speurneus
In dit kader kan een andere technologie wel eens soelaas bieden: intelligente sensoren die de kwaliteit van het product rechtstreeks meten. “Deze oplossing staat nog in zijn kinderschoenen”, aldus Ragaert. “Toch is er al een goed werkend systeem op de markt: de ‘RipeSense’ van het Nieuw-Zeelandse Jenkins Group. Het label, dat zich aan de binnenkant van een fruitverpakking bevindt, bevat een rood bolletje dat in functie van de aroma’s verkleurt van rood (knapperig), naar oranje (bijna rijp) tot geel (erg sappig).
Het lijkt een eenvoudige toepassing, maar het tegengestelde is waar. Wie een dergelijk label/verpakking wenst te ontwikkelen, moet over een erg goede kennis van de voedingsmiddelen beschikken. Dit geldt ook voor sensoren die het bederf van voedingsmiddelen traceren. Vandaar dat er momenteel nogal wat onderzoek wordt gevoerd. Zo wordt, naast aroma’s uit fruit, ook geëxperimenteerd met het detecteren van onder meer amines of zwavelhoudende componenten.
Continue opvolging van de kwaliteit van voedingsmiddelen is een interessante technologie om voedselverspilling, en dus ook de ecologische voetafdruk tegen te gaan. Ook hier zal de belangrijkste barrière voor een algemene doorbraak de prijs zijn. Zelfs 10 à 20 eurocent per verpakking is voor de voedingsindustrie té duur.”
Sleutelrol in ecologisch verhaal?
‘Smart packaging’ is dus wel degelijk in volle beweging. Dat het allemaal wat trager loopt dan verwacht, heeft volgens Ragaert veel te maken met de aandacht voor circulaire verpakkingen en duurzaamheid. “Het was een logische keuze om deze thema’s prioritair te stellen. Toch begint het bewustzijn te groeien dat ‘smart packaging’ wel eens een sleutelrol kan spelen in het reduceren van de ecologische voetafdruk. Daarom is de kans reëel dat slimme verpakkingen toch gemeengoed worden, zelfs in dagdagelijkse toepassingen.”
Door Els Jonckheere
