Während sich die Zellstoff- und Papierhersteller aufgrund ihrer Verwendung von Frischfasern und Recyclingpapier lange Zeit als Teil einer nachhaltigen Industrie betrachteten, stehen sie nun neuen Herausforderungen gegenüber, da Verbraucher und Regierungen den Druck auf Unternehmen aller Branchen erhöhen, ihre Umweltbelastung zu reduzieren. Chinas Blue Sky-Initiative zur Reduzierung der gesamten Luftverschmutzung hat kleinere, ineffiziente Papierhersteller gezwungen, ihre Geschäftstätigkeit einzustellen. In der Zwischenzeit legen westeuropäische Papierhersteller fest, wie sie erneuerbare Produkte ohne Plastikverpackungen herstellen können, um so ihren CO2-Fußabdruck zu verringern. Und die nordamerikanischen und lateinamerikanischen Hersteller bemühen sich, auf das gestiegene Interesse der Verbraucher an nachhaltigen und kompostierbaren Produkten zu reagieren.
Nicht-Holz-Zellstoffe, die Bäume als Rohstoff für Zellstoff ersetzen können, sind in letzter Zeit als Lösung für Papierhersteller, die Umwelt- und Nachhaltigkeitsziele erreichen wollen, wieder in den Vordergrund gerückt – auch wenn die tatsächlichen Umweltauswirkungen der Umstellung auf Nicht-Holz-Zellstoffe noch untersucht werden. Solenis ist Teil eines Konsortiums, das sich mit dieser Frage beschäftigt. Es arbeitet an einer detaillierten Lebenszyklusanalyse, die Gewebe aus Holz mit Gewebe aus Nicht-Holz-Zellstoff vergleicht. Dieser Blogbeitrag ist einer Analyse der aktuellen Produktion und Erörterung der prognostizierten Zellstoffproduktion sowie Marktüberlegungen in Bezug auf die Papierproduktion gewidmet.
Ein Überblick über den Markt für Nicht-Holzprodukte
Alternative Fasern wie Bambus, Bagasse, Hanf, Weizenstroh, Flachs und Schilf sind seit vielen Jahren eine Nischenfaserquelle. Das Interesse an diesen Fasern begann vor allem in China und im asiatisch-pazifischen Raum, doch heute werden in allen Regionen der Welt Nicht-Holz-Zellstoffe produziert.
Trotzdem zeigen die Daten von Fisher International, dass Nicht-Holz-Zellstoffe nur 5 Prozent der weltweiten Zellstoffproduktion ausmachen, wobei in den nächsten vier Jahren ein bescheidenes Wachstum zu verzeichnen ist, das durch die zunehmende Verwendung von Bambuszellstoff, der immer häufiger für die Herstellung von Weichgewebe verwendet wird, vorangetrieben wird. Für Asien wird bis 2025 ein jährliches Wachstum der Nichtholzproduktion von fast 8 Prozent prognostiziert. In Europa wird die Produktion von Nicht-Holz-Zellstoff nur mäßig wachsen, und in Lateinamerika wird es überhaupt kein Wachstum geben. Die größte Kapazitätssteigerung wird in Nordamerika stattfinden, hauptsächlich aufgrund der Wiedereröffnung einer Weizenstrohlinie bei Columbia Pulp in Lyons Ferry, Washington.
Ein langsames Wachstum für Nicht-Holz-Zellstoffe wird auch von der China Household Paper Producers Association vorhergesagt, die vor kurzem den Zellstoffverbrauch nach Rohstoffart vorstellte und die Prozentsätze für 2019 und 2020 für den gesamten Zellstoffverbrauch des Tissue-Segments verglich. Der Prozentsatz des verwendeten Nicht-Holz-Zellstoffs sank von 15,5 Prozent im Jahr 2019 auf 13,6 Prozent im Jahr 2020, was einem Rückgang von etwa 200.000 Tonnen entspricht. Auf dem Markt selbst herrscht ein Überangebot von rund fünf Millionen Tonnen Überkapazität, wovon Chinas kleinere Hersteller am stärksten betroffen sind. Diese Hersteller nehmen wahrscheinlich Ausfallzeiten in Kauf oder arbeiten mit einer reduzierten Auslastung für Nicht-Holz-Zellstoff. Da das chinesische Einfuhrverbot für bestimmte Altpapierströme die Versorgung mit Recyclingpapier verringert, ist es möglich, dass ein höherer Anteil des Verbrauchs von Nicht-Holz-Zellstoff für Verpackungen anstelle von Tissue-Produkten verwendet wird.
In der asiatisch-pazifischen Region liefern die größten Hersteller von Nicht-Holz-Zellstoff vor allem für die Tissue-Handtuchindustrie, wobei mehr als 40 Prozent der Produktion diesen Markt bedienen. Der Rest des Nicht-Holz-Materials wird für Verpackungen und Grafik- und Spezialpapiere verbraucht.
Die Vorteile von Bambus
Bambus ist heute bei weitem die wichtigste Quelle für holzfreien Zellstoff. Bei den Verbrauchern hat das Interesse an Bambus als alternative Faser aus mehreren Gründen zugenommen:
- Die Kunden betrachten Produkte, die aus anderen Pflanzen als Bäumen hergestellt werden, als eine umweltfreundlichere Option im Vergleich zu Holz. Dieses Konzept wurde durch die schnellen Wachstumsraten von Pflanzen mit einer höheren Zellstoffausbeute, wie z B. Bambus, noch verstärkt.
- Bambus wird geerntet, indem man den Bambushalm abschneidet, die Wurzel aber intakt lässt, was die Entwaldung eindämmen kann.
- Bambus bindet mehr Kohlendioxid und setzt mehr Sauerstoff frei. Gleichzeitig benötigt er weniger Pflege als Bäume.
- In Gebieten, in denen die Möglichkeiten der Forstwirtschaft begrenzt sind, bieten Bambus und andere Nichtholzprodukte eine sinnvolle Alternative als Faserquelle.
Für die Zellstoff hersteller ist Bambus die Nicht-Holz-Faser, die am einfachsten zu zerkleinern ist. Sie kann mit herkömmlichen Hackern und unter ähnlichen Bedingungen wie Hartholz verarbeitet werden, was die Verwendung in herkömmlichen kontinuierlichen Zellstoffanlagen ermöglicht.
Papierhersteller, die Bambus verwenden, erzielen Zugfestigkeitswerte, die zwischen denen von Hart- und Weichholz-Zellstoffen liegen, aber Bambus liefert deutlich höhere Berst- und Reißwerte. Die Verwendung von Bambus hat sich bei der Herstellung von Weichgewebe durchgesetzt, insbesondere wenn die Fasermorphologie, vor allem die Breite und Grobheit der Fasern, zur Weichheit beiträgt.
Die folgende Tabelle veranschaulicht die Ähnlichkeiten und Unterschiede in den Fasereigenschaften von traditionellen Holzfasern und Bambus. Der Gehalt an Verunreinigungen, wie Asche, Kieselsäure, Extraktstoffe und Feinanteile, ist bei Bambus deutlich höher und erfordert ein angemessenes Management der mechanischen Raffination und der chemischen Aufbereitungsverfahren.
BEK: Gebleichter Eukalyptus Kraft
NBSK: Northern Bleached Softwood Kraft
Die Herausforderungen von Bambus
Ein höherer Gehalt an Verunreinigungen und Feinstoffen kann den Tissue-Herstellern Probleme bereiten, wenn keine betrieblichen Veränderungen vorgenommen werden. Verunreinigungen und Feinstaub machen die Yankee-Beschichtung härter und abrasiver, was zu einem verstärkt staubigen Prozess führt. Ohne eine Anpassung des Beschichtungsprogramms und/oder die Verwendung eines Feinstoffmanagementprogramms zur Kompensation verringern sich unter diesen Bedingungen die Weichheit des Bogens und das Handgefühl, die Lauffähigkeit nimmt ab und die Rakelwechsel nehmen zu.
Fabriken, die Bambus in Form von Marktzellstoff kaufen, sollten im Vergleich zu integrierten Fabriken weniger Probleme haben, da durch die Zellstofftrocknung einige Verunreinigungen entfernt werden. Außerdem werden die Tissue-Hersteller wahrscheinlich ihre Chemikalienprogramme anpassen müssen, um operative und nachhaltigkeitsbezogene Ziele zu erreichen. Zusatzstoffe zur Kieselsäurekontrolle für den Einsatz in der Zellstofffabrik, aktualisierte Yankee-Beschichtungstechnologien, Lösungen zur Kontrolle von Ablagerungen und Programme zur Kontrolle von Feinanteilen – all dies wird dazu beitragen, die Betriebszeit zu erhöhen und Defekte zu reduzieren. Die Zusammenarbeit mit einem Chemielieferanten, der über umfangreiche Erfahrungen auf dem Tissue- und Handtuchmarkt verfügt, kann den Kunden helfen, die anspruchsvollen Anforderungen an Qualität und Betriebsleistung zu erfüllen, indem sie innovative KI-Technologien und Produkte für Kreppen, Nassfestigkeit, Trockenfestigkeit, Weichheit und Maschinenreinheit einsetzen.
Wenn Sie weitere Informationen wünschen, laden wir Sie zu einem Besuch unserer Website ein, auf der Sie mehr über das Nachhaltigkeitskonzept von Solenis und über unsere Lösungen für die Tissue- und Handtuchindustrie erfahren.