TSN innovatie: REACH-compliant chroomcoating vervangt tinlaag

Er is vanaf 2008 aan gewerkt, maar nu is hij er, de productielijn voor TCCT (Trivalent Chromium Coating Technology), een coatingtechnologie die verpakkingsstaal beschermt en tegelijkertijd aansluit op de richting die Europa op wil met chemische regelgeving. De lijn is bovendien gekoppeld aan Protact®, het polymeerbeklede verpakkingsstaal van Tata dat zich al ruimschoots heeft bewezen. Protact zorgt dat lakken, traditioneel een kernstap bij blikmakers, in veel toepassingen overbodig wordt.

Productielijnen in een staalfabriek zijn vooral gebouwd om jarenlang hetzelfde te doen: betrouwbaar, snel en op grote schaal. Dat een complete lijn werd afgebroken en in twee jaar weer opgebouwd voor deze nieuwe TCCT-technologie, zegt iets over het belang van de innovatie.

Begonnen in 2008

Ilja Portegies Zwart, Head of Technical Packaging & Plating, is al vanaf het begin betrokken bij de ontwikkeling van de technologie die nu de kern vormt van de nieuwe productielijn. “We zijn eigenlijk al in 2008 begonnen,” vertelt hij. Toen werd het idee geboren om een alternatief te ontwikkelen voor bestaande coatings, met het oog op een toekomst waarin Europese regels rond chemicaliën strenger zouden worden. Een route die uiteindelijk uitmondde in TCCT: Trivalent Chromium Coating Technology.

Portegies Zwart: “In de basis is verpakkingsstaal niet simpelweg ‘staal’, maar een samengesteld materiaal. Het moet extreem schoon zijn, omdat het in de praktijk zwaar wordt vervormd. De wand kan in het proces van blik maken bijna vijftig procent dunner worden,” legt hij uit. Tegelijk moet het materiaal heel blijven, in blikjes en (spuit)bussen. Dat vereist een combinatie van staal met een dunne metallische laag en – afhankelijk van toepassing – een extra organische laag.

Werkpaard

Tinplate, staal met een dun laagje tin, is al eeuwen het werkpaard in de industrie. Het beschermt, het hecht goed, en de keten is erop ingericht. Maar tin is ook een materiaal dat steeds nadrukkelijker ter discussie staat als het gaat over schaarste en strategische beschikbaarheid. Bovendien bestaat er naast tinplate al langer een alternatief: staal met een chroomcoating, ECCS. Het nadeel daarvan is dat chroom-6 gebruikt wordt, een stof die in Europa steeds gevoeliger ligt in wetgeving en maatschappelijke discussie.

Tekst loopt door onder afbeelding

De nieuwe TCCT-productielijn in IJmuiden.

Niet wachten

REACH, de Europese regelgeving voor chemische stoffen, bestaat al, maar kent uitzonderingen en overgangstrajecten. Portegies Zwart vertelt dat er nog volop debat is over hoelang processen met chroom-6 exact mogen blijven bestaan. Maar juist daar zet Tata Steel een duidelijke stap. Het bedrijf wil er niet op wachten. “Wij willen ervan af,” zegt hij. “Of de formele verplichting nu sneller of later komt: Tata kiest ervoor de route zelf al af te bouwen.”

Daarmee wordt TCCT niet alleen een technische oplossing, maar een strategische zet. Een coatingtechnologie die dezelfde functie moet vervullen als eerdere chroomcoatings, maar dan met een chemische basis die buiten de discussie valt. Het gaat om trivalent chroom in plaats van hexavalent chroom. “Het mooie daarvan is dat de eigenschappen heel erg lijken op het product dat we vervangen,” zegt Portegies Zwart. Maar nog belangrijker: de technologie is ontwikkeld om industrieel stabiel te draaien.

Tekst loopt door onder afbeelding

Klaar voor de praktijk

Want dat is waar de echte uitdaging zit. Wat in een laboratorium werkt, is nog geen proces dat 24 uur per dag, zeven dagen per week miljoenen vierkante meters staal kan behandelen. Tata zette de ontwikkeling daarom in stappen neer sinds 2008.

Tata ziet TCCT niet als exclusief ‘eigen technologie’ die alleen binnen de poorten van IJmuiden moet blijven. Het bedrijf heeft de technologie gepatenteerd en verkoopt licenties aan andere staalproducenten. Portegies Zwart noemt dat een ‘open strategie’: andere bedrijven mogen de technologie gebruiken als ze dat willen en Tata wil dat de markt er een standaard van maakt.

Verschuiving in de keten

Na die technische en strategische basis vertelde Arne Hoogervorst, bedrijfschef Packaging, meer over de nieuwe lijn en de betekenis voor de keten. Voor veel buitenstaanders lijkt een blik een eindproduct, maar in zijn beschrijving is het vooral een schakelpunt in een route die begint bij grondstoffen en eindigt bij de supermarkt (en uiteindelijk de consument).

Die verschuiving ontstaat door de combinatie met Protact. In het klassieke model levert Tata tinplate en doet de blikmaker twee kernhandelingen: lakken en vormen. In het Protact-model maakt Tata het substraat (met TCCT), maakt het ook de polymeerfilm en lamineert die twee tot één product. Dat Protact-materiaal gaat naar de klant, die vooral nog het blik vormt. Lakken wordt in veel toepassingen overbodig.

Het is een stap die niet alleen kosten- of efficiëntiewinst belooft, maar ook verantwoordelijkheid verschuift. De inhoud van een blik komt in contact met een laag die Tata Steel Nederland heeft aangebracht. Dat maakt voedselveiligheid, migratiegedrag en compatibiliteit met vulgoederen nadrukkelijker een onderwerp voor de staalproducent zelf. Hoogervorst benoemt dat expliciet: “Dit is niet iets wat je los kunt doen van de blikmakers, omdat je daarmee ingrijpt in hun kerncompetentie en in de manier waarop de keten gewend is risico’s en verantwoordelijkheden te verdelen.”

Laatste puzzelstuk

De TCCT-lijn is het laatste puzzelstuk om alles op één locatie rond te krijgen, zo stelt hij. Tata had al eerder geïnvesteerd in een filmlijn en een lamineerlijn – die draaien al enkele jaren – maar het substraat was nog afhankelijk van externe routes, onder meer een Tata-fabriek in Wales. Met de nieuwe lijn valt die afhankelijkheid helemaal weg en dat is ook waar een van de belangrijkste voordelen zit, de logistiek. Minder transport van zware rollen staal tussen productielocaties betekent minder handlings, minder omwegen en vooral: een substantiële reductie van transportgerelateerde uitstoot. Een ander groot voordeel is dat we nu grote rollen in kunnen zetten wat ook tot operationele en efficiency voordelen leidt.

In de huidige keten zijn blikfabrieken groot, mede omdat lakken veel ruimte, installaties en processtappen vraagt. Als die lakstap vervalt, kan de productie compacter worden en ontstaat in theorie ruimte voor kleinere lijnen dichter bij vullers. Maar, zegt Hoogervorst, dat is geen kwestie van een knop omzetten.

Tekst loopt door onder afbeelding

Voedselverspilling tegengaan

Joris Essing, marketingmanager, benoemt nog een concreet duurzaam voorbeeld l’: minder voedselverspilling. Zijn voorbeeld is eenvoudig, maar herkenbaar. In veel blikken blijft een deel van het product achter. Als dat wereldwijd vijf tot tien procent is, dan telt dat op tot een enorme hoeveelheid verspild voedsel. Met Protact® kan de binnenlaag zo worden gekozen dat wrijving en hechting afnemen. Essing spreekt over de manier waarop tonijn of vis “na één keer mooi uit het blik komt”, en hij benadrukt dat er achter zo’n effect veel technologie schuilt. Het gaat niet alleen om een glad oppervlak, maar ook om hechting van eiwitten en om de geometrie van het blik, zoals randjes en ribbels die product kunnen vasthouden.

In zijn verhaal wordt duidelijk dat verpakkingsstaal niet alleen een “drager” is, maar in sommige toepassingen direct productfunctionaliteit beïnvloedt. Minder productverlies betekent minder verspilling bij de consument, maar het kan ook een economisch voordeel zijn bij producenten, bijvoorbeeld wanneer dure ingrediënten zoals vis en olie een groot deel van de kostprijs vormen.

Aan het einde van de middag volgde de rondleiding door Packaging onder leiding van projectmanager Maaike van der Laan, die de bouw van de nieuwe productielijn begeleidde. Het blijft indrukweekend om te zien hoe verpakkingsstaal wordt geproduceerd.