Febelgra Meet & Learn

Toyo Ink Europe

Tunnelweg 3
2845 Niel

Inktproductie op Vlaamse bodem

Op de Febelgra Meet & Learn bij Toyo Ink Europe kregen we een overzicht van de complexiteit van het maken van drukinkten. De productieplant in Niel maakt deel uit van de artience Group. Deze nieuwe overkoepelende naam is er gekomen om het brede productportfolio te benadrukken: naast de grafische inkten zitten er functionele inkten en coatings in het productgamma, bijvoorbeeld zilverpasta (“printed electronics”). De hoofdbestanddelen van drukinkt zijn een ‘drager’ om de inkt verwerkbaar te maken (water, solvent…), een ‘binder’ voor hechting op het substraat en een ‘filler’ in functie van de toepassing. Voor grafische inkten zijn dit de kleurpigmenten, voor functionele inkten bijvoorbeeld stroom geleidende zilverdeeltjes.

Fig. 1. artience lanceerde op 20 november jongstleden een nieuwe bedrijfsvideo.

https://www.linkedin.com/posts/artience-group_artiencegroup-packagingindustry-packaging-activity-7264888949427363840-lvfX?utm_source=share&utm_medium=member_desktop

Inkt produceren

Startpunt in de productie zijn de wereldwijd aangekochte grondstoffen. Hiermee wordt een eerste pasta gemixt. Aangezien kleurpigmenten onoplosbaar zijn, moeten ze fijn worden gemalen om de gewenste kwaliteit te bereiken.

Toyo Ink Europe gebruikt hiervoor twee geavanceerde maaltechnologieën:

  1. Driewalstechnologie: De pasta wordt door drie cilinders geleid die op verschillende snelheden draaien. De wrijving en immense druk tussen de rollen vermalen de pigmenten tot ultrafijne deeltjes. Dit proces werkt onder extreem hoge druk – gelijk aan het gewicht van enkele tientallen olifanten per vierkante meter. Temperatuur- en drukregeling zijn absoluut cruciaal om een consistente kwaliteit te garanderen en schade aan de apparatuur te voorkomen. Elke afwijking, zoals “drooglopen” (werken zonder pasta onder druk), geeft een alarmsignaal en kan leiden tot onherstelbare schade aan de apparatuur.

Video: draaiende driewals machine

  • Parelmolentechnologie: Bij dit proces wordt de pasta vermalen in een kamer met een roterende as met gemonteerde maalschijven. Hoewel deze methode in hoge mate geautomatiseerd en efficiënt is, vereist het ook een nauwkeurige controle van de temperatuur en de maalomstandigheden om oververhitting te voorkomen, wat de prestaties van de inkt en de duurzaamheid van de machines kan beïnvloeden.

Beide technologieën vereisen nauwgezet toezicht om een consistente productkwaliteit te behouden en ervoor te zorgen dat de apparatuur optimaal functioneert. Elke fluctuatie in parameters zoals temperatuur of druk kan een aanzienlijke impact hebben op het eindproduct en de productie-efficiëntie.

Fig. 3. Overzicht van een maalkamer en opties voor het monteren van maalschijven (bron NETZSCH).

De fijngemalen dispersie wordt daarna verder verwerkt tot de beoogde technische specificaties (viscositeit,…), afgevuld en gestockeerd voor verkoop.

Inkten uitharden met UV-licht

Toyo is een pionier in de productie van inkten voor uitharding met UV-licht. Klassiek wordt UV-licht opgewekt met behulp van een kwikbooglamp. Dit proces heeft een aantal niet-duurzame eigenschappen: de lamp bevat kwik en bij gebruik komt schadelijk ozon in de lucht vrij waardoor afzuiging noodzakelijk is. UV-inkt met een foto initiator in combinatie met een LED-UV lamp (Light Emitting Diode) maken het drukproces een stuk energiezuiniger. Een belangrijke procesparameter bij het drukken met LED-UV inkten is de benodigde stralingsenergie om de inkt volledig uit te harden: dit is een samenspel tussen het lampvermogen, afstand tot het papieroppervlak en druksnelheid. Tip: je kan je kleurmeter gebruiken om de energiedosis op te meten die de inktlaag op de pers ontvangt. Zo biedt Sadechaf, leverancier van UV-oplossing dit aan via hun website: zie https://www.sadechaf.eu/en/calculation-uv-test-strip/).

Fig. 4. Het energiespectrum van de kwikbooglamp en UV-LED. De kwikbooglamp straalt energie uit in het grote delen van het UV-gebied met ook pieken in infrarood (warmte!). De energie van de UV-LED is gebundeld in een smalle piek rond één golflengte (385nm).

Veel gestelde vraag is hoe goed UV-uitgeharde inkten passen in de papierrecyclage. Hoe goed krijg je de inkt terug van de papiervezels?  In de communicatie van INGEDE (International Association of the Deinking Industry) kan je de vooruitgang op dit vlak volgen. UV-inkten werden in het verleden beschouwd als moeilijk te verwijderen waarbij er gekleurde partikels achterbleven in het gerecycleerde papier. INGEDE heeft een objectieve genormaliseerde testmethode (INGEDE11) ontwikkeld om een score te berekenen die aangeeft hoe goed de inkt van papier verwijderd kan worden (https://www.ingede.com/ingindxe/methods/ingede-method-11-2018.pdf). Tussen de technische gegevens van de inktleverancier kan je deze score terugvinden. Op het recente VIGC lerend netwerk rond duurzaamheid wist Dipl. -Chem. Axel Fischer van INGEDE ons te vertellen dat je vandaag perfect ontinktbare LED-UV inkten op de markt kan terugvinden.

Fig. 5. Detail van technische info van een inktserie met daarop de INGEDE method 11 – score.

Wetgeving

Als basisproduct voor de grafische sector is inkt onderworpen aan een stevige regulering. Matthias Meys, RSSE (Regulatory, Safety, Sustainability and Environment) specialist binnen Toyo Ink Europe, lichtte de belangrijkste wetgeving toe. Een aantal chemische bestanddelen mogen in geen enkele inkt voorkomen. Deze lijst kan terugvinden bij EuPIA (European Printing Ink Association) (https://www.eupia.org/our-commitment/eupia-exclusion-policy-for-printing-inks-and-related-products/)

Speciale aandacht is er voor inkten voor voedselverpakkingen, het is een fulltime job om hierin je weg te vinden. Je hebt inkten voor direct -en indirect voedselcontact. Absoluut te vermijden is overzet bij het drukken: inkt komt dan op de binnenzijde van de verpakking terecht met toenemend risico op voedselcontaminatie. Er zijn meerdere compliance-lijsten voorradig om in regel te zijn: de Nestlé-lijst, Swiss Ordinance en de German Printing Ink Ordinance. Deze laatste is reeds sinds 2010 in ontwikkeling en zit momenteel in een transitieperiode bij de Europese commissie. Op 1 januari 2026 wordt German Printing Ink Ordinance dan bindende Europese wetgeving.

Fig. 6. Matthias Meys, Analytical Lab and FCM Compliance Manager binnen Toyo Ink Europe, met een lijst van grondstoffen voor inkt die ter discussie staan.

Dank aan Febelgra & Toyo Ink Europe voor de organisatie en hosting van deze boeiende infodag.