Использование недревесных волокон в европейской целлюлозно-бумажной промышленности

В связи с растущим интересом к сектору недревесной целлюлозы Nova-Institute по заказу Конфедерации европейской бумажной промышленности (Cepi)* провел исследование “Использование недревесных волокон в европейской целлюлозно-бумажной промышленности”, посвященное производителям недревесной целлюлозы, а также используемому сырью, областям применения и мотивации.

Цель исследования  - получить данные о производителях, используемых в производстве недревесных волокнах, мотивации, маркетинговых инструментах и применении  недревесной целлюлозы в различных областях, способствующих устойчивому развитию и росту круговой экономики. Представление о преимуществах и препятствиях таких инноваций важно иметь для  их эффективной поддержки и пропаганды.

По меньшей мере 33 компании в Европе используют альтернативные недревесные волокна в своей продукции и при разработке новых продуктов. Из них  для оценки были отобраны 16 компаний, использующих для производства целлюлозно-бумажной продукции (ткани, гигиеническая, полиграфическая, сигаретная, техническая, защитная и специальная бумага, а также картон и бумажная упаковка) восемь различных недревесных волокон: солому (5 компаний), текстильные отходы (4), лён и коноплю (3), жмых сахарного тростника (3), луговую траву (3), мискантус (2), сахарную свеклу (1) и Сильфи (1). 

Недревесные волокна можно разделить на две группы с определенными преимуществами и недостатками. Первую группу составляют "Остатки, побочные продукты и сопутствующие потоки": солома, текстильные отходы, льняная пакля, жмых и волокна сахарной свеклы. Это сырье производится в больших объемах, не требует собственных площадей для выращивания в качестве побочных продуктов, что положительно влияет на климатический баланс, и может быть относительно легко интегрировано в целлюлозно-бумажные процессы в определенных пропорциях. Недостатком этого сырья является то, что многие побочные продукты имеют большое количество конкурирующих применений в других секторах экономики. Особым случаем является льняная пакля, которая является побочным продуктом производства длинных волокон льна для текстильных изделий. В отличие от других волокон этой группы, объем меньше, а цена выше, но качество волокон выше, чем у древесных волокон.

Вторая группа включает специализированное сырье для производства недревесных волокон; волокно льна и конопли так называемой линии total fibre (производство технических волокон), луговая трава, мискантус и сильфи. Преимуществами этих специальных культур являются их высокая урожайность с гектара и новые возможности сбыта. Им нужны собственные посевные площади, и существует сильная конкуренция за землю с товарными культурами, такими как пшеница или кукуруза. С этой проблемой особенно сталкиваются многолетние культуры, такие как мискантус и сильфи. Кроме того, для мискантуса, сильфи и луговой травы не существует устоявшихся цепочек создания стоимости. Лён и конопля - интересные культуры: у них качество целлюлозы выше, чем у древесных волокон, они не нуждаются в большом количестве удобрений,  хорошо вписываются в севооборот с товарными культурами. Однако обе культуры сложно и дорого выращивать и перерабатывать. 

Области применения недревесных волокон на рынке целлюлозы и бумаги

Наиболее распространенными областями применения упомянутых недревесных волокон являются пищевая бумага и упаковка для пищевых продуктов, картон и бумажная упаковка, техническая и специальная бумага. Недревесная волокнистая масса также используется в производстве тканей и санитарно-гигиенических изделий, печатной и защитной бумаги, сигаретной и рулонной бумаги. Причем компании, производящие бумагу для печати и упаковки и использующие альтернативные волокна применяют маркетинговые надписи: “более экологично”, “без деревьев” или изображение травы в качестве символа “природы”. Однако есть нюансы. 

Производителям папиросной бумаги необходима мягкость их продукта, что обусловливает особые оптические и тактильные свойства волокон. Не все альтернативные виды сырья могут быть использованы, или только с большими усилиями. Поэтому существует риск того, что потребитель не примет новое сырье, которое не ассоциируется с мягкостью.

Остатки и побочные продукты, луговая трава, мискантус и волокнистая масса сильфи, в основном смешиваются в объеме от 10 до 50% неволокнистой массы с древесной массой. 

Существует широкий диапазон затрат на альтернативные волокна, особенно между натуральными древесными волокнами и бумагой для вторичной переработки.

Волокна льна и конопли стоят дороже древесной массы и в основном используются для изготовления библии, сигарет и рулонной бумаги, в состав которых входит до 100% недревесной целлюлозы.

Причины использования недревесных волокон

В таблице ниже приведены мотивы использования недревесных волокон, которые  упомянули не меньше половины компаний, участвующих в опросе.

1. Устойчивость играет важную роль. Однако это должно быть продемонстрировано региональной экономикой замкнутого цикла или местными поставками
2. Использование биомассы и побочных продуктов снижает углеродный след, поскольку в противном случае биомассу пришлось бы сжечь. Впрочем, насколько меньше углеродный след дает недревесная целлюлоза по сравнению с древесной, пока достоверно не изучено. В настоящее время проводится всесторонняя экспертная оценка жизненного цикла, и она не совсем проста.
3. С точки зрения бизнеса, такие мотивы, как инновации, диверсификация сырья и продукции, находятся на переднем плане.
4. Снижение доступности и рост цен на первичные древесные волокна и бумагу для вторичной переработки также играют свою роль.

Обзор мотивации использования недревесных волокон - аргументы в пользу экологичности наряду с бизнес–аргументами (аргументы, которые назвали не менее 50% опрошенных компаний)

 Учитывая напряженную ситуацию на рынке сырья, особенно на рынке древесины, факт производства целлюлозы и бумаги из альтернативных источников волокна более,чем приветствуется. Некоторые из новых недревесных волокон обладают интересными свойствами, и их значение будет продолжать расти. Целлюлозные изделия из недревесных волокон могут быть интересным применением, особенно в качестве побочных продуктов, побочных потоков и отходов, обеспечивающих большую добавленную стоимость для сырья  и низким воздействием на окружающую среду. Однако до сих пор недревесные волокна в тканях, бумаге и упаковке по-прежнему остаются нишевым направлением бизнеса, связанного с большими техническими и коммерческими трудностями. В этой связи центральную роль в развитии рынка играют: а) создание надежных цепочек поставок, б) улучшение контроля и стандартизация качества. 

Дополнительная информация и сотрудничество:

Ульрих Леберле, директор по сырьевым материалам Cepi u.leberle@cepi.org

Аннита Вестенбрук, менеджер по инновациям Cepi a.westenbroek@cepi.org

------- 

* Cepi - европейская ассоциация, представляющая европейскую бумажную промышленность. Ассоциация включает 18 национальных ассоциаций Европы, которые объединяют 490 компаний и  885 заводов с численностью персонала 179 000 человек.  Cepi  предлагает гражданам ЕС широкий ассортимент возобновляемых и перерабатываемых древесных волокон: от упаковки до текстиля, средств гигиены и салфеток, полиграфической и графической бумаги, а также специальной бумаги, биохимикатов для пищевых продуктов и фармацевтических препаратов, биокомпозитов и биоэнергетики. 85% предлагаемого сырья поступает из Европы и сертифицировано как экологически чистое,  а 92% используемой при этом воды возвращается в окружающую среду в хорошем состоянии. Cepi -  чемпион мира по переработке отходов с показателем 71,4%. Внедрение цифровизации ежегодно приносит европейской экономике добавленную стоимость в размере 21 миллиарда долларов и до  4,5 миллиарда евро инвестиций.