セルロースファイバー。

Tecnon OrbiChemの需給データによると、天然セルロース（非石油化学）由来の繊維への関心が再び高まり、その需要は現在年間600万トンと、2000年からおよそ2倍になっています。

「セルロース繊維」または「セルロース系繊維」という用語は、レーヨンとして、またはそのブランド名、あるいはビスコース、リヨセル、モダールなどのサブタイプ名でよく知られている繊維のさまざまなサブタイプを対象としています。 これらの繊維の主な特徴は、天然のセルロースパルプから製造されていることで、合成繊維とはみなされていません。 しかし、セルロース繊維は、業界では「人工セルロース繊維」（MMCF）とも呼ばれます。これは、セルロースパルプを紡糸できるような形に再生したり、フィルムなど他の（よりマイナーな）用途に加工するために、石油化学製品で処理する必要があるからです。

非天然繊維は、石油由来の場合は「合成繊維」、天然素材を加工した場合は「人工繊維」と小分類されることが多く、両方を合わせて「人造繊維」と呼ぶこともあります。 Tecnon OrbiChemは、布地に柔らかさと吸湿性を与えるために、ビスコース短繊維を綿や合成短繊維とブレンドして使用することが主な要因であると理解しています。 ビスコースは綿よりも50％吸湿性が高いので、衛生用ワイパーにも使われています。 ビスコースやリヨセルの普及に、木材由来繊維の持続可能性は関係しますか？ 様々な種類の合成繊維や天然繊維を衣服に使用しているファッションブランドのオーナーからのフィードバックによると、消費者の購買選択は、しばしば繊維の種類をあまり考慮に入れていないようです。 しかし、最終消費者の中には、自然由来の繊維というアイデアを好む人もおり、市場からの引き合いはあります。 例えば、下着や靴下のメーカーの中には、竹ベースのビスコースを使っていると宣言しているところもあります。

一方で、セルロース繊維は、合成繊維よりも綿に近い特性を提供することができ、さらに、ブランドオーナー自身が、環境問題を意識し、大気中の二酸化炭素濃度の上昇につながる石油化学原料への依存を減らす必要性を感じています。 天然素材から作られるセルロース繊維は、世界中で増え続ける繊維の需要に応えるために、石油化学製品に代わる環境に優しいソリューションとして、魅力的な方法であると思われます。

ビスコース繊維は非常にソフトで快適なため、肌の横に着るもの（下着）や、ソフトさが重視されるアウターウェア（カーディガン、ジャージ）に使われることが増えています。 しかし、ビスコースは耐摩耗性に劣るため、ほとんどの場合、より強靭な繊維との混紡になります（ビスコース100％の靴下は数回の着用でボロボロになってしまいます）。 最近では、柔らかさと吸水性、分解性を兼ね備えたワイパーに使用されることが多くなっています。

Tecnon OrbiChemは、1980年以来、繊維の世界需要の上昇をモニターしており、下のグラフはその発展を示しています。 繊維の需要は、世界全体のGDPの成長と非常に強く結びついており、これが見られる傾向を後押ししています。 総需要は2030年までに1億4700万トンに達すると予測されています（図に示すとおり）。

CO2排出量を削減するという目的を考えると、図に示されたポリエステル繊維の需要の一部をセルロース繊維で代替することは、セルロース繊維が総需要のわずか600万トンという比較的小さなスタート地点からではありますが、第一に当然の措置であると思われます。

しかし、セルロース系繊維は、天然資源由来という単純な表現が示すほど「環境に優しい」ものではありません。 セルロース繊維産業自体は、セルロース繊維への化学プロセスをより環境に優しいものにするために、もっとできることがある、またそうすべきであると、自由に認めています。 世界中で稼働している2つの主要プロセスは、世界のビスコースフィラメントとステープルファイバーのほぼ90％を生産するビスコースプロセスと、さらに10％を占めるリヨセルプロセスである。 ビスコース工程では、溶剤として毒性の高い二硫化炭素（CS2）を使用し、工程内で回収しているが、その取り扱いや、硫黄の大気放出、硫酸などの廃棄物が課題となっている。 近年は、最新技術の普及に伴い、規格の整備が進んでいる。

リヨセルプロセスは、溶媒にN-メチルモルホリンN-オキシド（NMNO）を使用し、廃棄物量を減らすことで環境にやさしいとされている。 毒性の強いCS2の投入を減らすことに重点を置き、現在、既存のビスコース技術の代替や改修に最も現実的な選択肢と考えられているセルロースカルバメートプロセスの開発につながった。

中国は現在、世界有数のビスコース繊維生産国である。 2019年、中国化学繊維経済情報（CCFEI）の数字によると、中国におけるビスコースステープルの生産量は3,672 ktであった。 Tecnon OrbiChemの推定では、2019年の世界の生産量は4,528 ktであり、中国が世界の生産量の81％を占めたことになる。

これらの問題は、セルロース繊維産業の「グリーン化」のためのソリューションのさらなる開発を促し、最も広く議論されている開発は、リサイクルの可能性である。 会議に出席した多くの企業や組織は、衣料品工場から、あるいは消費者使用後のリサイクルからセルロースパルプに戻すセルロース繊維のリサイクルの進展について説明しました。 一般的な原理は、綿やビスコースのスクラップ、衣料品、あるいはセルロース繊維を含む混合繊維からセルロース繊維を抽出し、そこからパルプを生成して、木材から生成したバージン飼料と混合することである。 ある情報筋によると、綿の廃棄物は年間2000万トン、ビスコースの廃棄物は年間1000万トンの利用が可能とのことですが、綿の生産量が年間2500万トンを超えないことを考えると、この数字は大きいように思われます。

このようなプロジェクトを行っている企業には、繊維大手のレンチング社があります。同社は、綿くずの再利用をベースにリヨセル繊維を製造するREFIBRA™ブランドを持ち、2030年までにCO2排出量を50%削減する企業目標を掲げています。また、Infinited Fiber（フィンランド）もCS2フリープロセスを使用して、大規模なファッションブランドと連携しています。 スウェーデンでは、まだ開発段階ですが、Södra社が古繊維の溶解パルプに取り組んでいます。 長期的な目標は、あらゆる繊維製品を再利用することだとしている。

オランダでは、KNNセルロースが下水処理場からセルロース繊維を回収し、Recell®というブランドで製品を開発しています。 KNNセルロースはこれまで、この素材をコンポジットに使用することを検討してきましたが、繊維への使用も進めています。

障害となるのは、消費者使用後の繊維/廃棄物繊維の入手性です。 プラスチックは現在、自治体の回収によって広く回収され、リサイクルされているが、繊維については同じことは言えない。 このようなリサイクル素材を安価に入手できるようになれば、確かに助かりますし、EUではリサイクルスキームを導入する取り組みも行われています。 使用済み繊維製品を入手できるサプライヤーやパートナーを求めています。

さらに、ほとんどのリサイクル業者が白い色の綿くずで成功している一方で、混合繊維や染料を含む消費後繊維の取り扱いは著しく困難である。

セルロース繊維プロセスのための生産コストまたはリサイクル・ループのコストは、依然として問題である。 しかし、ブランドオーナーを通じて消費者が「環境に優しい」製品を求めるようになり、リサイクル材料がより入手しやすくなり、リサイクル製品の工場規模が大きくなれば、生産コストがバージンファイバーのそれにかなり近くなることが期待されています。

メッツァグループのイノベーション企業であるMetsä Spring Ltd.と日本の伊藤忠商事は、紙用パルプを繊維に変換する新技術のための合弁会社とテストプラントを設立しました。

その他の開発としては、ヘンプ繊維を加えて「リョーヘンプ」を作る。 これはドイツのTITK社が研究している。 緑色タンパク質作物（草）からのセルロース源は、デンマークのオーフス大学で研究されています。 その他、ドープ染色技術（Aditya Birlaが研究）など、よりCO2負荷の少ない経済活動に貢献する取り組みが行われています。

レーヨン繊維は、石油系繊維の代替として自動車内装パネルの補強材などに検討されている。

「ナノセルロース」とは、セルロース繊維を酸加水分解してできるセルロースナノクリスタル（CNC）を広く指す言葉であり、セルロースナノクリスタルは、セルロース繊維を酸加水分解してできる。 米国のコットン・インコーポレイテッドは、綿花生産者が出資する非営利団体で、綿花のバリューチェーンにおける価値向上を目的としています。 廃綿をリサイクルしたCNCを複合材料に利用する方法を検討しています。 その目的は、特性を向上させた素材を生み出すことです。 スウェーデン研究所（RISE）などの研究機関では、ナノセルロースを使った繊維の研究を行っています。

ポリエステルやポリアミドなどの需要は、世界人口の増加やGDPの増加に伴って増え続けることを考えると、セルロース繊維が合成繊維の代替になるとは到底思えません。 サステイナブルケミカルやポリマーと同様に、セルロース繊維もCO2排出量削減目標や地球温暖化対策に取り組むための一つの手段である。 しかし、繊維のリサイクルや、ブランドオーナーや消費者がより多くの森林資源を利用するのではなく、リサイクルされた素材により高い価格を支払うという意思を支援するために、より多くのことがなされる必要があります。 合成繊維に関しては、持続可能性の目標に近づくためには、需要を減らすことなく、リサイクルへの依存度を高めることが不可欠です。

しかし、セルロース系繊維は、柔らかさと吸水性、つまり綿のような品質により、少なくとも現時点では、アクリルやポリアミドなどのいくつかの成熟繊維よりも速く成長しています（2025年までの予測CAGRは2.8％）。

Gillian Tweddleは、Tecnon OrbiChem Ltd.のビジネス・マネージャー（個別プロジェクト研究）です。