Nanocellulose-Marktgröße, Anteil und COVID-19-Auswirkungsanalyse, nach Typ (mikrofibrillierte Cellulose, Cellulose-Nanofibrillen, Cellulose-Nanokristalle, bakterielle Cellulose und andere), Anwendung (Zement- und Verbundwerkstoffe, Textilien und Vliesstoffe, Papier und Verpackungen, Lebensmittel, Kosmetika). & Toilettenartikel, Filtermaterialien und andere) und regionale Prognose, 2020-2027

Die globale Marktgröße für Nanozellulose betrug im Jahr 2019 291,53 Millionen US-Dollar und wird bis 2027 voraussichtlich 1.053,09 Millionen US-Dollar erreichen, was einem erfreulichen CAGR von 19,9 % im Prognosezeitraum entspricht.

Nanozellulose ist ein Zellulosederivat, das aus Zellstoff gewonnen wird. Die Isolierung des Materials aus Holz erfolgt durch mechanische Verfahren, bei denen hohe Scherkräfte angewendet werden. Die Herstellung erfolgt beispielsweise unter Hochdruckhomogenisatoren, Ultraschallhomogenisatoren, Mühlen oder Mikrofluidisatoren. Diese Nanomaterialien sind extrem leicht, superfest und elektrisch leitfähig, was sie zu einem hervorragenden Produkt für den Einsatz in Verbundwerkstoffen macht. Ein Nanokomposit mit einem Nanozellulosezusatz hat die Kraft, eine Kugel abzuwehren, und eignet sich daher für die Herstellung kugelsicherer Produkte. Auch seine geringe Dichte, sein hohes Aspektverhältnis und seine Härte machen es zu einem hervorragenden Zusatzstoff in Zement. Nach Angaben des Technischen Verbandes der Zellstoff- und Papierindustrie (TAPPI) spiegelt die steigende Zahl von Patentanmeldungen und Forschungsarbeiten das große Interesse der Menschen an dieser Art von Nanomaterialien wider.

Unterbrechungen bei der Holzbeschaffung aufgrund der Ausbreitung von COVID-19 bremsen das Wachstum

Der COVID-19-Ausbruch war ein störender Faktor für das Wachstum dieser Branche. In mehreren Ländern kam es aufgrund von Lockdowns und Reisebeschränkungen zu einem starken Rückgang der Nachfrage nach Öl und Gas. Außerdem haben Einschränkungen bei Bauaktivitäten die Nachfrage nach Zement und anderen Verbundmaterialien verringert. Aus diesem Grund haben verschiedene Lieferanten ihre Produktion eingestellt oder reduziert, um die Lagerkosten zu senken. Allerdings hat die steigende Nachfrage aus dem Textil- und Vliesstoffsegment aufgrund der zunehmenden Verwendung von Produkten wie Masken und Hygienetüchern die Nachfrage aus anderen Anwendungssegmenten erhöht.

NANOZELLULOSE-MARKTRENDS

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Verstärkte Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten zur Verbesserung der Eigenschaften vorhandener Nanozelluloseprodukte sind ein wichtiger Trend

Das Streben nach neuen Technologien und die Verbesserung der Eigenschaften bestehender Produkte sind die Schlüsselfaktoren, die in mehreren Forschungsgruppen im Trend liegen. Vor dem Hintergrund zunehmender Gesundheitsprobleme wird in den kommenden Jahren ein bedeutender Einsatz dieser Materialien im expandierenden Lebensmittel- und Getränkesektor erwartet. Daher untersuchen auf dem Markt tätige Unternehmen die Entwicklung von Cellulose-Nanomaterialien, die den gesundheitlichen Nutzen dieser funktionellen Lebensmittelprodukte verbessern würden. Andererseits tätigen Unternehmen, die in der Kosmetikherstellung tätig sind, erhebliche Investitionen in die Entwicklung natürlicher Produkte, die die traditionellen Produkte auf chemischer Basis ersetzen können setzen zunehmend auf mikrofibrillierte Zellulose (MFC).

NANOZELLULOSE-MARKT-WACHSTUMSFAKTOREN

Zunehmende Bedenken hinsichtlich der Nachhaltigkeit der Verpackungsindustrie steigern die Nachfrage

Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde machen Behälter und Verpackungen etwa 28,1 % des gesamten in den USA anfallenden Siedlungsabfalls aus. Allein auf sie entfallen 82,2 Millionen Tonnen Feststoffabfall, von denen der Großteil entweder auf Mülldeponien landet oder dort landet in Gewässern. Viele Verpackungsprodukte werden aus Kunststoffen, Papier und Pappe oder Metallen hergestellt und sind weder recycelbar noch abbaubar. Um die Nachhaltigkeit der Verpackungsindustrie zu verbessern, gewinnt das Konzept der „aktiven Verpackungstechniken“, bei denen Nanopartikel in Polymere integriert werden, an Bedeutung. Diese Innovation verbessert auch die Eigenschaften von Verpackungsprodukten und trägt der Recyclingproblematik Rechnung. Aufgrund ihrer hervorragenden Beständigkeit gegen mikrobielle Kontamination verzeichnet die Lebensmittelindustrie einen raschen Anstieg der Nachfrage nach diesen neuen Verbundverpackungsmaterialien. Dies dürfte die Nachfrage nach Zellulose-Nanomaterialien ankurbeln.

Nutzung von Nanozellulose zur Verbesserung der physikalisch-chemischen Eigenschaften von Textilien und Vliesstoffen steigert die Nachfrage

Cellulose-Nanofibrillen gelten aufgrund ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften als eines der besten Zukunftsmaterialien für die Herstellung von Textilprodukten. Diese Nanomaterialien sind nicht nur erneuerbar und natürlich reichlich vorhanden, sondern zeichnen sich auch durch eine hervorragende Steifigkeit, hohe Festigkeit, chemische Inertheit, einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und die Fähigkeit aus, ihre Oberflächenchemie zu modifizieren. Aufgrund all dieser Eigenschaften kombinieren Textil- und Vliesstoffhersteller ihre traditionellen Textilien mit diesen Nanofibrillen und geben so dem Wachstum des Nanozellulosemarktes einen Schub.

HEIMENDE FAKTOREN

Hohe Produktionskosten können das Marktwachstum behindern

Obwohl Cellulose in der Natur reichlich vorhanden ist, erfordert die Herstellung dieser Nanomaterialien große technische Kenntnisse und Maschinen, was die Produktionskosten erhöht. Darüber hinaus erfüllen viele alternative Materialien die Funktion dieser Materialien zu deutlich geringeren Kosten. Beispielsweise verändern Metallzusätze die Eigenschaften von Kunststoffverbundwerkstoffen ähnlich wie der Zusatz von Nanozellulose, allerdings zu einem Bruchteil der Kosten. Darüber hinaus könnte der unregulierte Holzeinschlag zur Deckung der wachsenden Nachfrage den weltweiten Waldverlust beschleunigen. Daher muss eine regulierte Monokultur über ein gleichmäßiges Angebot verfügen, wodurch die Gesamtherstellungskosten steigen. Daher schränken die hohen Produktionskosten die Wachstumsaussichten des Nanozellulosemarktes ein.

NANOCELLULOSE-MARKTSEGMENTIERUNGSANALYSE

Nach Typanalyse

Segment für Cellulose-Nanofibrillen gewinnt durch wachsendes Anwendungspotenzial einen hohen Marktanteil

Auf der Grundlage des Typs ist dieser Nanozellulosemarkt in mikrofibrillierte Zellulose (MFC), Zellulose-Nanofibrillen (CNF), Zellulose-Nanokristalle (CNC), bakterielle Zellulose (BC) und andere unterteilt. Zellulose-Nanofibrillen werden nicht nur zur Herstellung von Textilien und Filtermaterialien verwendet, sondern Forscher untersuchen auch die Entwicklung von CNF-basierten Kunststoffmaterialien. Daio Paper hat beispielsweise ein CNF-Folienmaterial entwickelt, das zu etwa 80 % (w/w) aus Nanofasern besteht und dessen Leistung mit der von Standardkunststoff vergleichbar ist. Jüngste Durchbrüche belegen die Entwicklung von Kunststoffverbundwerkstoffen, die CNF enthalten und deren Zugfestigkeit und Biegemodul erhöhen. Beispielsweise entwickelte das NEDO-Projekt ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von hydrophobem, modifiziertem CNF, das äußerst langlebig ist und bei der Herstellung von Kunststoffharzen für Automobilanwendungen Anwendung findet. Aufgrund dieser Faktoren gewinnt das CNF-Segment sehr schnell wichtige Marktanteile auf dem Weltmarkt.

Andererseits wird mikrofibrillierte Cellulose in enormen Mengen für die Herstellung von Nanokompositen, biobasierten Medizinprodukten, Holzklebstoffen usw. verwendet -Kondensatoren, Batterien, Endlosfasern für Textilien, funktionelle Lebensmittelbeschichtungen, Zementmischungen und antimikrobielle Filme für Papierprodukte. Aufgrund dieses breiten Anwendungsspektrums würde das MFC-Segment den größten Anteil am globalen Nanozellulosemarkt halten.

Nach Anwendungsanalyse

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Papier und Verpackung werden das am schnellsten wachsende Segment sein

Basierend auf der Anwendung ist der Nanozellulosemarkt in Zement und Verbundwerkstoffe, Textilien und Vliesstoffe, Papier und Verpackungen, Lebensmittel, Kosmetika und Toilettenartikel, Filtermaterialien und andere unterteilt. Von diesen Anwendungen dürfte das Papier- und Verpackungssegment aufgrund der zunehmenden Verwendung von Zellulose-Nanokristallen in Verpackungen auf Papier- und Kunststoffbasis am schnellsten wachsen. Dieser Trend wird von Organisationen wie der International Organization Association (ISO), TAPPI und der Canadian Standards Association (CSA) bestätigt, die Standards für in der Entwicklung befindliche CNCs eingeführt haben. Da Nanozellulose die Festigkeit von Kunststoff und Papierverpackungsprodukten verbessert, wird erwartet, dass sie im Prognosezeitraum auf dem Weltmarkt enorm an Bedeutung gewinnen wird.

Andererseits werden Cellulose-Nanomaterialien bei der Herstellung von Zement und anderen Verbundwerkstoffen mit hervorragenden physikalisch-chemischen Eigenschaften wie hoher Festigkeit, geringer Dichte, niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten und der Fähigkeit zur Modifizierung ihrer Oberflächenchemie verwendet. Daher wird erwartet, dass das Segment Zement und Verbundwerkstoffe einen bedeutenden Anteil am globalen Nanozellulosemarkt halten wird.

REGIONALE NANOZELLULOSE-MARKTANALYSE

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Die Marktgröße für Nanozellulose in Europa belief sich 2019 auf 108,77 Millionen US-Dollar. Die Region hat sich als Produktionszentrum für Produkte wie Automobile, Textilien und Kosmetika erwiesen. Darüber hinaus sind die Hersteller aufgrund der reichlichen Holzverfügbarkeit in Osteuropa und der Vorschriften für Einweg-Kunststoffverpackungen in der Region konzentriert. Daher wird geschätzt, dass Europa den größten Anteil am Weltmarkt hält.

Andererseits hat die hohe Konzentration von Endverbrauchsindustrien wie Lebensmittel, Zement, Textilien und Papier in den Entwicklungsländern China, Südkorea und Indien zu einem raschen Anstieg der Nachfrage nach Cellulose-Nanomaterialien geführt im asiatisch-pazifischen Raum. In Nordamerika gewinnt die steigende Nachfrage nach nanofibrillierten Cellulose-Nanomaterialien für die Herstellung von hochfestem Zement und Bauverbundwerkstoffen an Bedeutung. Darüber hinaus sind die Menschen in der Region sehr besorgt um ihre Gesundheit, weshalb die Verwendung von MFC und CNF für die Herstellung funktioneller Lebensmittel in der Region enorm an Bedeutung gewonnen hat.

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Im Rest der Welt befinden sich diese Produkte noch in der Einführungsphase und es wird daher erwartet, dass sie im Untersuchungszeitraum erheblich wachsen werden, insbesondere angesichts des verbesserten Lebensstandards in den südamerikanischen Ländern und der zunehmenden Verwendung von Nanozellulose in der Produktion von Chemikalien sowie Öl und Gas im Nahen Osten.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Führende Unternehmen konzentrieren sich auf Partnerschaften und Kapazitätserweiterungen, um Marktanteile zu gewinnen

Lieferpartnerschaften und -erweiterungen sind wichtige Strategien führender Unternehmen, um ihre Marktpositionen zu behaupten. Celluforce ist eines der bekanntesten Unternehmen auf dem Markt. Das Unternehmen ist an der kommerziellen Produktion von Cellulose-Nanokristallen beteiligt, die bei der Produktion von Öl und Gas, Klebstoffen, Papier, Vliesstoffen, Zement, Kunststoffen, Verbundwerkstoffen und Farben und Beschichtungen. Das Unternehmen betreibt die weltweit größte CNC-Anlage und verfügt über eine Produktionskapazität von 300 Tonnen pro Jahr. Ein weiteres bekanntes Unternehmen auf dem Markt ist Fiberlean Technologies. Es ist einer der weltweit führenden Hersteller von mikrofibrillierter Cellulose (MFC). Das Unternehmen verfügt über eine umfassende kommerzielle Versorgung mit MFC und baut seine globale Reichweite mithilfe eines Geschäftsmodells der Vor-Ort-Produktion weiter aus.

LISTE DER WICHTIGSTEN UNTERNEHMEN MIT PROFIL AUF DEM NANOZELLULOSE-MARKT:

• Fiberlean Technologies (Großbritannien)


• Kruger, Inc. (Kanada)


• Borregard (Norwegen)


• Nippon Paper Group (Japan)


• Celluforce (Kanada)


• Stora Enso (Finnland)


• Norske Skog ASA (Norwegen)


• Die University of Maine (USA)


• Forschungsinstitute Schwedens (RISE) (Schweden)


• GranBio (Brasilien)


• CelluComp (UK)


• Andere Schlüsselakteure

WICHTIGE INDUSTRIEENTWICKLUNGEN:

• September 2020 – Celluforce gab die Unterzeichnung einer Handelsvereinbarung mit einem multinationalen Unternehmen aus der Kosmetikbranche über die exklusive Lieferung von CNC für die nächsten 10 Jahre bekannt. Das Unternehmen schätzte außerdem, dass es in naher Zukunft den Bau eines neuen, größeren Werks benötigen wird, um den Bedarf aus dieser Vereinbarung zu decken. Dem multinationalen Unternehmen wird eine weltweite Exklusivität für die Vermarktung CNC-basierter Kosmetikprodukte gewährt und es wird erwartet, dass es im Laufe der Vertragslaufzeit schrittweise neue Produkte einführt.


• Februar 2020: GranBio Technologies, eine Tochtergesellschaft von GranBio, gab die Unterzeichnung einer Lieferpartnerschaft mit Birla Carbon bekannt, einem indischen Unternehmen für die Lieferung von biomassebasiertem Ersatz für Ruß, ein Öl Nebenprodukt, das in der Reifen- und Gummiindustrie verwendet wird.

BERICHTSBEREICH

Eine infografische Darstellung von Markt für Nanocellulose

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Der globale Nanozellulose-Marktforschungsbericht bietet eine detaillierte Analyse des Marktes und konzentriert sich auf entscheidende Aspekte wie führende Unternehmen, Typen und Anwendungen. Darüber hinaus bieten diese Marktinformationen Einblicke in Markttrends und heben wichtige Branchenentwicklungen hervor. Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren umfasst der Bericht verschiedene Faktoren, die in den letzten Jahren zum Marktwachstum beigetragen haben.

Umfang und Segmentierung