VISCOSITEIT VAN UV-INKTEN VORMT UITDAGING VOOR TOYO INK EUROPE

Volledig nieuwe foodplant voor productie van uv-inkten

De firma Toyo Ink Europe uit Niel, het voormalige Arets Graphics, staat sinds jaar en dag te boek als gerenommeerde fabrikant van inkten. En dan hebben we het niet over de conventionele inkten die in de printer thuis terechtkomen, maar over speciale uv-inkten waarmee bijna alle voedingsverpakkingen bedrukt zijn. Het product is dermate specifiek dat er hoge eisen moeten kunnen worden gesteld aan het machinepark, met de pompen als een van de belangrijkste schakels in dit complexe raderwerk. Met het objectief voor ogen de capaciteit nog meer op te drijven, dienden er een tijdje geleden nog enkele wormpompen bij te komen. Gezien de jarenlange en bovendien ook succesvolle samenwerking in het verleden, viel de keuze niet geheel onverwacht op aanbieder Netzsch Pumps.

VAN ARETS GRAPHICS TOT TOYO INK

Bijna tachtig jaar aan ervaring

De firma Arets Graphics, opgericht in 1938, is een van de pioniers op het domein van uv-inkten. Blijkbaar ontgingen de geboekte successen van Arets Graphics door de jaren heen ook de wereldspelers in dit vakgebied niet. In 2013 besloot het Japanse Toyo Ink, nota bene nummer drie van de globale inktproducenten, de Belgische firma over te nemen, met als doel zich sterker te profileren op de Europese markt en ook het globale distributienetwerk uit te breiden. De objectieven bleken niet min: Toyo Ink streefde met de acquisitie een omzetverdubbeling na van de uv-inkten tot 30 miljard yen, circa 230 miljoen euro. Om deze doelstellingen te behalen en de vereiste productiecapaciteit op te drijven, stelde de moedergroep aan de vestiging in Niel, die sinds 1 januari officieel werd omgedoopt tot Toyo Ink Europe, een investeringsbudget van ruwweg 6,5 miljoen euro beschikbaar.

Nieuwe foodplant

“Het overgrote deel van dat bedrag ging op aan de installatie van een nagelnieuwe foodplant, waar de inkt voor voedingsverpakkingen tot stand komt", zo steekt Maintenance Manager Jonathan Smedts van wal.

“Concreet gaat het om de zogenaamde low migration ink, een term waarmee men aangeeft dat, wanneer de inkt migreert doorheen de verpakking, er geen consequenties zijn voor de consument. In lijn met de richtlijnen van de Zwitserse ordonnantie (die Toyo Ink Europe volgt bij gebrek aan een Europese wetgeving voor het gebruik van uv-inkten voor de bedrukking van contactmaterialen) werd de voorkeur gegeven om de gehele afdeling onder te brengen in een afgescheiden hal, om zo de risico's op eventuele contaminatie van grondstoffen voor non-foodproducten volledig te isoleren."

Hoewel de plannen rond de nieuwe foodplant al voor de overname op tafel lagen, kwam alles met de nieuwe organisatie in een fikse stroomversnelling terecht. Met die nieuwe afdeling beoogde de moedergroep een deel van de productie van Toyo inkten over te hevelen van Japan naar België.

PROBLEEMSTELLING

Polymerisatie onder impuls van warmte

De sterkte van Toyo Ink Europe ligt ontegensprekelijk in de ontwikkeling en productie van uv-inkten, inkttypes die onder impuls van uv-licht veel sneller uitdrogen in vergelijking met conventionele inkten, wat uiteraard een aanzienlijke tijdwinst oplevert tijdens het print- procedé. De keerzijde van de medaille, althans voor de fabrikant, is dan weer dat deze erg viskeuze inkt onder impuls van (te) hoge temperaturen de neiging heeft te polymeriseren. En nagenoeg iedereen weet dat temperaturen in een productieproces ook wel eens kunnen gaan oplopen, bijvoorbeeld onder impuls van wrijving.

“Reageer je te traag wanneer de temperatuur blijkt op te lopen, dan eindig je door die polymerisatie vroeg of laat met een blok beton zeg maar in de kuip en pomp", vertelt de Maintenance Manager. “Met alle gevolgen van dien ..."

Jonathan Smedts (Toyo Ink)

"Door de specifieke karakteristieken van uv-inkt dreig je door polymerisatie met een blok beton in je kuip te eindigen, als je niet snel genoeg ingrijpt wanneer de temperatuur begint op te lopen."

Nicheprobleem eigen aan productie uv-inkten

Tussen de elektrische aandrijving de motor en het mechanische luik de pomp zelf zit steevast een asafdichting, in het geval van Toyo Ink Europe een koordpakking.

“Sowieso hoort deze pakking een klein beetje inkt door te laten, om zo te fungeren als smeermiddel voor de pompas", vertelt Smedts. “Maar laat dit nu net een eigenschap zijn waar de uv-inkten niet echt in uitblinken. Door de wrijving en de warmte die ontstaan door de rotatie van de as, gaat die inkt verharden en kristalliseren, en op termijn ook schade berokkenen aan de pakking zelf. Het is een erg specifiek, maar ook onvermijdelijk probleem dat onlosmakelijk verbonden is aan de processing van uv-inkten."

Ook een mechanische dubbelwerkende asafdichting met een spervloeistof op overdruk blijkt geen optie, gezien geen enkele spervloeistof compatibel is met de uv-inkten.
“Het onvermijdelijke falen van de asafdichting zou zo maar eventjes kunnen resulteren in contaminatie van een volledige batch van 1.500 kg, wat uiteraard geen optie is", klinkt het bij de Maintenance Manager.

Slangenpomp?

Zou de keuze voor een slangenpomp voor het versluizen van de viskeuze inkt dan geen betere oplossing zijn? Bij slangenpompen is er immers geen asafdichting tussen de verpompte vloeistof en de atmosfeer, waardoor er met andere woorden ook geen risico zou bestaan op polymerisatie ten gevolge van een mogelijke lekkage.

“Voor de hoge debieten en viscositeiten die we in de foodplant hanteren, bleken slangenpompen echter ontoereikend", vertelt Smedts. “Ook is er slechts weinig ruimte onder de parelmolens, waardoor de keuze voor wormpompen ook niet meer dan logisch is, wil men voldoende vacuümdruk kunnen creëren om de massa aan te kunnen zuigen om zo de parelmolens te kunnen voeden."

KEUZE

Nemo wormpompen

Met Netzsch Pumps beschikt Toyo Ink al jarenlang over een gedegen partner, zo blijkt onder meer uit het impressionante aantal pompen van de aanbieder die de productieafdeling bij de inktfabrikant doet draaien. Tientallen pompen zorgen ervoor dat de inkt evolueert van grondstof tot afgewerkt product. Ook voor de nieuwe afdeling werd dan ook geopteerd voor het beproefde partnership met Netzsch Pumps.

“Om de batches van grondstoffen vlot naar de parelmolens (grinding & dispersing) te kunnen voeren, gaven we de voorkeur aan de Nemo wormpompen van de aanbieder, aangedreven door zespolige motoren die kunnen draaien aan drie à vier toeren per minuut. Dit lage toerental maakt het mogelijk om traag te kunnen opstarten, om zo de druk in de leidingen te kunnen overwinnen, waarna je het debiet kunt opdrijven tot circa6 à 700 liter per uur."

Onderhoud

De stator in de pomp is willens nillens aan slijtage onderhevig, wat zichtbaar wordt door een terugval van de pompdruk. “Van geval tot geval opteren we dan ofwel voor een integrale vervanging van de pomp we hebben steeds reservepompen beschikbaar, ofwel voeren we een revisie uit. Al dient het gezegd: gezien het type product gaat er toch wel wat tijd opaan de reiniging van de pomp. Desondanks slagen we er bijna altijd in om de pomp in zes uur aan een volledig onderhoud te onderwerpen", klinkt het trots. “Ook hebben we voldoende vervangingsonderdelen op stock, en bestellen we die ook systematisch bij", vertelt Jonathan Smedts, hierin bijgestaan door Joaquim de Matos, Managing Director van Netzsch Pumps Belux. “De normale leveringstermijn voor vervangingsonderdelen bedraagt één à twee weken, al bestaat er ook een noodprocedure waardoor onderdelen eventueel de dag nadien al geleverd kunnen worden vanuit Duitsland, mits een minimale meerkost."

EVALUATIE

De foodplant bij Toyo Ink Europe, waarvan de bouw van start ging in april 2016, is sinds oktober 2017 volledig in bedrijf, met de 16 Nemo pompen als broodnodige schakels om de parelmolens continu te kunnen aanvoeren.

“De grote sterkte van de Nemo pompen, althans, wat de Toyo Ink Europe productieafdeling betreft, is dat ze zonder problemen ook erg viskeuze producten kunnen versluizen", evalueert de Maintenance Manager de investering. “De cijfers spreken ook voor zich. Naast de inkten die we vóór de overname al produceerden, zijn nu ook de Toyo inkten opgenomen. Gezien de stijgende vraag naar dit type inkt, ziet de toekomst er rooskleurig uit voor onze plant", besluit een tevreden Smedts.