Van papier naar nanocellulose

De wereldwijde vraag naar papier neemt af, de prijzen dalen. Een trend die al jaren neerwaarts is. Dat de markt van papier en pulp snel verandert, realiseert Sappi zich ook. De marktleider in papier en pulp verlegt dan ook de koers en zet in op innovatie. Daarbij speelt de opkomst van biobased een belangrijke rol. De aanpassing is noodzakelijk ook, zo erkent het bedrijf: ‘Onze reactie op deze nieuwe realiteit zal bepalen of we na 2020 nog steeds leider zijn in onze industrie’, zo valt te lezen in de toekomstvisie van het bedrijf. Sappi (zie kader) werd in 1936 in Zuid-Afrika opgericht en heeft vandaag de dag vestigingen in Zuid-Afrika, de Verenigde Staten en West-Europa. Het claimt ’s werelds grootste producent van houtvrij gestreken papier te zijn en produceert en levert wereldwijd papier en pulp aan klanten in meer dan 100 landen. In Europa heeft het bedrijf fabrieken in Finland, Duitsland, België, Oostenrijk en Nederland.

Stevige ambitie

Sappi wil zich minder afhankelijk maken van het traditionele papier. De traditionele drukkerijen en kledingindustrie blijven belangrijke afzetmarkten en bestaande pulp- en papieractiviteiten blijven groeien, de toekomst ligt vooral in het ontwikkelen van producten afgeleid uit ‘planten en bossen’: gespecialiseerde cellulose, producten uit bio-raffinage en energie.

De ambities zijn stevig: de totale omzet moet in 2020 omhoog naar 1 miljard dollar tegen de 650 miljoen nu. De groei moet vooral komen uit innovatie. Doelstelling van het bedrijf is dat over vijf jaar zo’n 40 procent van de inkomsten voor aftrek van rente en inkomsten moet komen uit gespecialiseerde cellulose.

Het budget voor R&D gaat dan ook meer naar het ontwikkelen en vermarkten van gespecialiseerd papier, onderzoek naar de mogelijkheden van houtvezels en naar bioraffinageproducten op micro- en nanoschaal.

Luisteren naar audio

Welke kansen ziet Sappi zoal? Onderkant formulier Sappi heeft bijvoorbeeld goed geluisterd naar de vraag uit de audiovisuele markt. De verkoop van luidsprekers en koptelefoons zit in de lift dankzij de opkomst van draadloze streamingdiensten als Spotify.

Sappi gelooft in deze groeiende markt van stijlvolle bluetooth-luidsprekers en koptelefoons, maar ook in specialistische onderdelen voor behuizingen, tweeterschotten en luidsprekerconussen. Deze producten ontstaan nu door spuitgieten van kunststof. Dat levert bijvoorbeeld stijlvol gevormde speakers op die door het gebruikte kunststof toch ietwat goedkoop aandoen. Bovendien hebben deze luidsprekers middelmatige akoestische eigenschappen. En luidsprekers gebaseerd op houtvezel als MDF met een houtfineer of met een huid van vinyl klinken weliswaar beter, maar hebben als nadeel dat het duurder is om aansprekende en afwijkende vormen te maken.

Symbio

Sappi claimt nu het beste uit twee werelden te hebben en heeft, onder de naam Symbio, een composiet ontwikkeld op basis van cellulose en polypropyleen. Het is bedoeld voor standaard spuitgiet- en extrusieprocessen. Het is al normaal om vulstoffen in plastic te gebruiken, maar door cellulosevezels in plaats van traditionele vulstoffen te gebruiken, neemt het gewicht af met ongeveer 15 procent. Door 20 tot 50 procent van de cellulosevezels te mengen met polypropyleen neemt de stijfheid toe. Ook kan het eindproduct makkelijk worden gekleurd en zijn de vezels onzichtbaar. Het zal aanvankelijk verkrijgbaar zijn met cellulosegehaltes van 20 en 40 procent. Ook ziet Sappi mogelijkheden om deze technologie te gebruiken voor auto-interieurs, meubels, consumentenelektronica en speelgoed.

Proeffabriek

In Nederland heeft het bedrijf een lange geschiedenis. De papierfabriek in Nijmegen werd vorig jaar verkocht en is door de nieuwe eigenaar inmiddels failliet verklaard. Over een doorstart, zonder Sappi, wordt nog steeds gepraat. De Sappi-productie van Nijmegen is gedeeltelijk naar het Belgische Lanaken verplaatst. De papierfabriek in Maastricht draait wel en Sappi investeert ook fors in ons land en in de biobased economy.

Op de Brightlands Chemelot Campus bouwt Sappi een proeffabriek voor het opschalen van een nieuw, energiebesparend proces voor de productie van hoogwaardige nanocellulose. Nanocellulose is booming: tussen 2020 en 2025 groeit de vraag naar 35 miljoen ton per jaar, zo is de verwachting. Sappi claimt een goedkopere en betere technologie te hebben ontwikkeld. De Sappi-vezels zijn met een diameter van 4 tot 30 nanometer aanzienlijk kleiner dan de concurrentie.

Het product is zo sterk als kevlar, stijf als aluminium en transparant als glas en is piëzo-elektrisch vergelijkbaar met kwarts. Bovendien is bij het proces minder energie nodig dan bij de huidige technologieën. Ook worden er geen chemicaliën verbruikt en zijn er geen grote afvalwaterstromen.

Markt positief

Maar dan moet er ook voldoende vraag zijn. De reacties uit de markt zijn positief zo liet projectleider en R & D-directeur Math Jennekens, die overigens verder niets kwijt wil over de gebruikte technologie, eerder weten. ‘Men is onder de indruk van de veelbelovende eigenschappen van nanocellulose en de daarvan afgeleide bouwstenen. Iedereen weet dat die een sleutelrol gaan spelen in tal van hoogwaardige materialen en toepassingen.’

Als afzetmarkt denkt Sappi aan de auto- en luchtvaartindustrie. Door de specifieke eigenschappen is het zeer geschikt als versterkte lichtgewicht composiet. Een vliegtuig van nanocellulose-versterkte kunststoffen weegt 5 tot 10 procent minder en gebruikt zo veel minder brandstof. Ook ziet Sappi mogelijkheden als reologie-middel in de boor- en betonindustrie en als verdikker in (watergedragen) verf- en laksystemen. En door de specifieke kenmerken van nanocellulose in combinatie met andere bioplastics is een transparante melkfles volledig gebaseerd op biomassa ook mogelijk. Ook de gezondheidszorg gaat kennismaken met nanocellulose. Door de sterkte van de vezels kan het een alternatief worden voor implantaten van titanium.

De proeffabriek moet eind volgend jaar volop draaien en zo jaarlijks 10.000 kilo nanocellulose produceren. Draait Sappi volcontinu, dan rolt er straks 50.000 kilo nanocellulose per jaar uit de fabriek.