日本大型製紙企業加速展開造紙原料之木材紙漿的新用途開拓,除了以紙漿主要成分「纖維素」為原料,開發輕量、高強度的材料並鎖定汽車零組件領域的應用之外,並將永續航空燃料(SAF)的利用納入今後的新事業範疇。由於原料來自於植物,其在生產與廢棄過程中對環境的負荷較小,且有別於甘蔗等物質,不會與糧食競爭。在印刷用紙需求持續下降的背景之下,製紙產業積極發揮生物質材料的優勢,拓展事業佈局。
根據矢野經濟研究所的調查顯示,將纖維素解離至奈米級的新材料「纖維素奈米纖維(CNF)」2025年全球市場規模預期可達到76億9,000萬日圓,較前一年預測值增長22%,產量則預計增加67%,達到221噸。大王製紙已於2025年7月啟動CNF複合樹脂的商業化生產,並計畫擴大銷售於汽車、家電、建材、物流資材、容器與包裝等領域。該公司已投入約40億日圓,展開國內最大生產規模、年產能2,000噸的設備運轉,產能是以往實證工廠的20倍。
此次量產的複合樹脂「ELLEX-R67」,內含有67%的CNF。由於CNF不易與樹脂混合,大王製紙利用造紙與塗佈技術,先以尿素對CNF進行預處理,使其更容易與樹脂相容。複合化後,材料剛性提升,有助於零組件薄型化與減少塑膠用量。此外,由於纖維不易斷裂,物性下降幅度小,材料回收性也更為良好。
今後大王製紙將持續推動CNF預處理與複合樹脂製程的改良,提升生產效率並強化成本競爭力。另將進一步開發兼具耐衝擊性的產品,並與汽車零部件製造商展開合作開發。在王子控股(HD)旗下王子製紙方面,則展開木質來源之糖液與乙醇實證工廠的稼働。相關工廠具有年產3,000噸糖液與利用糖液生產1,000公秉乙醇的能力,規模為日本國內最大等級。今後經過一連串實證,計劃在2030年度實現商業化,期替代石油來源的塑膠與燃料,因應降低環境負荷的需求。
王子製紙利用製紙製程,透過酵素分解纖維素後製造以葡萄糖為主成分的糖液。該公司欲透過生物質由來原料與微生物技術,推動從化石資源供應鏈朝向生物質供應鏈的轉型。王子製紙利用糖液透過酵母發酵生產乙醇,除了可應用作為基礎化學原料之外,並計畫拓展至車用混合生質燃料、SAF等用途。
另一方面,王子HD在今後3年中期經營計劃(2027年為最終年度)中,預計投入500億日圓於研發領域,並推動微生物等森林由來生物質的利用,投入於半導體製造與藥品用生物質原料的事業開發。日本製紙則與ENEOS、TOPPAN合作,展開以廢紙生產生質乙醇的實證事業。預計2027年前半年開始實證工廠的營運,每日處理約1~3噸廢紙,生產約300公升生質乙醇,並在2030年度後達到商業化的目標。此項計劃結合TOPPAN可以從因防水而難以回收的廢紙中去除不需要成分的技術,以及ENEOS開發的乙醇連續生產技術;日本製紙則利用其在纖維素應用方面的專長,執行糖化發酵製程的運作。
目前日本製紙已實際將具有優異黏性與保水性的CNF利用於食品、化妝品添加劑等用途,並於2023年實現CNF強化樹脂在Yamaha Motor之水上摩托車零組件的應用,重量較既有樹脂材料減輕25%以上。目前日本製紙也已與20多家公司展開汽車、家電領域的CNF強化樹脂應用評估,持續拓展應用場域。