VISCOSITE DES ENCRES UV: UN DEFI POUR TOYO INK EUROPE

TOUTE NOUVELLE USINE ALIMENTAIRE POUR LA PRODUCTION D'ENCRES UV

La firme Toyo Ink Europe de Niel, anciennement Arets Graphics, est connue depuis toujours en tant que producteur renommé d'encres. Et nous ne parlons pas ici des encres conventionnelles pour l'imprimante particulière mais d'encres UV spéciales pour l'impression de quasiment tous les emballages alimentaires. Le produit est tellement spécifique que des exigences strictes doivent pouvoir être posées au parc de machines, avec les pompes formant l'un des principaux maillons de cet engrenage complexe. En vue d'augmenter encore la capacité, quelques pompes à vis sont venues renforcer le parc de machines il y a quelque temps. Etant donné la longue  et fructueuse collaboration par le passé, le choix s'est porté en toute logique sur le fournisseur Netzsch Pumps.

D'ARETS GRAPHICS A TOYO INK

PRÈS DE 80 ANS D'EXPÉRIENCE

La firme Arets Graphics, fondée en 1938, est l'un des pionniers dans le domaine des encres UV. Les succès remportés par Arets Graphics au fil des ans n'ont apparemment pas échappé non plus aux acteurs mondiaux de cette branche. En 2013, l'entreprise japonaise Toyo Ink, numéro trois des producteurs d'encre mondiaux, a décidé de reprendre la firme belge, dans le but de renforcer sa position sur le marché européen et d'élargir son réseau de distribution mondial. Les objectifs ne manquaient pas d'ambition: Toyo Ink comptait avec l'acquisition doubler le chiffre d'affaires des encres UV, pour atteindre 30 milliards de yens, environ 230 millions d'euros. Pour atteindre ces objectifs et accroître la capacité de production exigée, le groupe a mis à la disposition de la filiale à Niel, officiellement rebaptisée Toyo Ink Europe depuis le premier janvier, un budget d'investissement d'environ 6,5 millions d'euros.

NOUVELLE USINE ALIMENTAIRE

“La majeure partie de ce montant a été consacrée à l'installation d'une toute nouvelle usine alimentaire, où est produite l'encre pour les emballages alimentaires”, débute Jonathan Smedts, Maintenance Manager. “Il s'agit concrètement de la low migration ink, un terme signifiant que, si l'encre migre à travers l'emballage, il n'y a pas de conséquences pour le consommateur. Sur la base des directives de l'ordonnance suisse (que Toyo Ink Europe suit en l'absence d'une législation européenne pour l'utilisation d'encres UV pour l'impression de matériaux de contact), la firme a préféré abriter la division entière dans un hall séparé, afin d'isoler complètement les risques de contamination éventuelle de matières premières pour produits non alimentaires.”

Même si les plans pour la nouvelle usine alimentaire existaient déjà avant la reprise, tout s'est fortement accéléré avec la nouvelle organisation. Avec cette nouvelle division, l'entreprise mère comptait transférer une partie de la production d'encres Toyo du Japon vers la Belgique.

PROBLEMATIQUE

POLYMÉRISATION SOUS L'EFFET DE LA CHALEUR

La force de Toyo Ink Europe réside indéniablement dans le développement et la production d'encres UV, des types d'encres séchant nettement plus vite sous l'effet de la lumière UV par rapport aux encres conventionnelles, ce qui génère évidemment un gain de temps considérable pendant le procédé d'impression. Le revers de la médaille, du moins pour le producteur, c'est que cette encre très visqueuse a tendance à polymériser sous l'effet de températures (trop) élevées. Et pour ainsi dire tout le monde sait que les températures dans un processus de production peuvent parfois être très élevées, par exemple sous l'effet du frottement.

“Si vous réagissez trop lentement lorsque la température augmente, vous vous retrouvez tôt ou tard à cause de cette polymérisation avec disons un bloc de béton dans la cuve et la pompe”, explique le Maintenance Manager. “Avec tout ce qui s'ensuit ...”

Jonathan Smedts (Toyo Ink)

"Si vous réagissez trop lentement lorsque la température augmente, vous vous retrouvez tôt ou tard à cause de cette polymérisation avec disons un bloc de béton dans la cuve et la pompe."

PROBLÈME DE NICHE PROPRE À LA PRODUCTION D'ENCRES UV

Entre l'entraînement électrique – le moteur – et le volet mécanique – la pompe même – se trouve toujours un joint d'arbre, dans le cas de Toyo Ink Europe une garniture d'étanchéité tressée.

“Ce joint doit laisser passer un tout petit peu d'encre pour servir de lubrifiant pour l'arbre de la pompe”, souligne Smedts. “Mais cette propriété n'est justement pas vraiment le point fort des encres UV. Sous l'effet du frottement et de la chaleur résultant de la rotation de l'arbre, cette encre se met à durcir et à cristalliser, et endommage à terme aussi la garniture même. Il s'agit là d'un problème bien spécifique mais également inévitable, indissociablement lié à la production d'encres UV.”

Un joint d'arbre à double effet mécanique avec un fluide barrière en surpression n'est pas non plus une option, vu qu'aucun fluide barrière n'est compatible avec les encres UV. “La défaillance inévitable du joint d'arbre pourrait ainsi entraîner la contamination d'un batch entier de 1.500 kg, ce qui n'est bien sûr pas une option.”

POMPE À TUYAUX?

Le choix d'une pompe à tuyaux pour le pompage de l'encre visqueuse ne constituerait-il alors pas une meilleure solution? Dans le cas de ces pompes, il n'y a, en effet, pas de joint d'arbre entre le liquide pompé et l'atmosphère. Il n'y aurait donc autrement dit pas non plus de risque de polymérisation à cause d'une fuite possible. “Pour les débits et viscosités élevés utilisés dans l'usine alimentaire, les pompes à tuyaux n'étaient toutefois pas adéquates”, explique Jonathan Smedts. “Il n'y a également que peu de place sous les broyeurs à billes. Le choix de pompes à vis est dès lors logique, si on veut pouvoir créer une pression de vide suffisante pour pouvoir pomper la masse et alimenter ainsi les broyeurs à billes.”

Choix

POMPES À VIS NEMO

Avec l'entreprise Netzsch Pumps, Toyo Ink dispose depuis des années déjà d'un partenaire fiable. En témoigne notamment le nombre impressionnant de pompes du fournisseur faisant tourner la division de production chez le producteur d'encres. Des dizaines de pompes font en sorte que l'encre évolue d'une matière première à un produit fini. Pour la nouvelle division aussi, la firme Toyo Ink a donc opté pour le partenariat éprouvé avec Netzsch Pumps.

“Pour pouvoir amener les batchs de matières premières rapidement aux broyeurs à billes (grinding & dispersing), nous avons choisi les pompes à vis Nemo du fournisseur Netzsch Pumps, entraînées par des moteurs six pôles pouvant tourner à trois à quatre tours par minute. Ce faible régime permet de démarrer lentement, pour pouvoir de cette manière surmonter la pression dans les conduites. On peut ensuite augmenter le débit jusqu'à environ 6 à 700 litres par heure.”

MAINTENANCE

Qu'on le veuille ou non, le stator à l'intérieur de la pompe s'use, ce qui se remarque à une diminution de la pression de pompage. “Nous optons alors au cas par cas soit pour un remplacement intégral de la pompe – nous disposons toujours de pompes de rechange, soit pour une révision. Notons toutefois que vu le type de produit, le nettoyage de la pompe prend assez bien de temps. Nous parvenons néanmoins presque toujours à soumettre la pompe à un entretien complet en six heures”, énonce-t-il fièrement.

“Nous avons aussi suffisamment de pièces de rechange en stock, et nous les re-commandons aussi systématiquement”, précise Smedts, épaulé par Joaquim de Matos, Managing Director de Netzsch Pumps Belux. “Le délai de livraison normal pour les pièces de remplacement est d'une à deux semaines, même s'il existe aussi une procédure d'urgence permettant éventuellement la livraison des pièces dès le lendemain depuis l'Allemagne, moyennant un supplément minimal.”

EVALUATION

L'usine alimentaire de Toyo Ink Europe, dont la construction a débuté en avril 2016, est com-plètement opérationnelle depuis octobre, avec les 16 pompes Nemo en guise de maillons indispensables pour pouvoir alimenter les broyeurs à billes en continu. “La force majeure des pompes Nemo, du moins en ce qui concerne la division de production Toyo Ink Europe, c'est qu'elles peuvent sans problème traiter des produits très visqueux”, déclare le Maintenance Manager, évaluant l'investissement. “Les chiffres parlent d'eux-mêmes. Outre les encres que nous produisions déjà avant la reprise, les encres Toyo ont désormais aussi été intégrées. Vu la demande croissante de ce type d'encres, l'avenir s'annonce prometteur pour notre usine”, conclut Smedts, satisfait.