世界のナノセルロース市場規模は、2022 年に 7 億 5,680 万米ドルと評価されています。 2031 年までに 44 億 1,880 万米ドルに達すると予想されており、予測期間 (2023 ～ 2031 年) 中に21.66%の CAGR で成長します。
木材パルプから得られるセルロース誘導体をナノセルロースといいます。機械的に高いせん断力を加えることにより、材料を木材から分離します。グラインダー、マイクロフルイダイザー、高圧ホモジナイザー、または超音波ホモジナイザーを使用して調製できます。これらのナノ材料は、非常に強く、軽く、導電性があるため、複合材料に最適です。ナノセルロース添加剤を含むナノコンポジットの強度は、防弾製品の製造に適しています。優れたセメント添加剤であり、密度が低く、アスペクト比が高く、硬いのも特徴です。紙パルプ産業技術協会 (TAPPI) は、特許出願と研究論文の増加は、このクラスのナノマテリアルに対する広範な関心を示していると主張しています。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2022 |
| 研究期間 | 2021-2031 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 21.66% |
| 市場規模 | 2022 |
| 急成長市場 | ヨーロッパ |
| 最大市場 | 北米 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
|
ナノセルロースによって、優れた熱的、機械的、構造的特性が得られます。紙加工、複合材料、石油・ガス、塗料、コーティングなど、さまざまな用途に使用されています。ナノセルロースは再生可能な性質があるため、最近、材料科学および生物医学の分野からの需要が増加しています。ナノ結晶セルロースは、その機械的特性により用途に適しています。ナノセルロース フィルムは、高い歪み (12%)、剛性 (約 20 GPa)、および強度 (200 MPa 以上) を備えています。塗料、コーティング、石油、ガスでは、ナノセルロースの需要が急増しています。
耐傷性と塗料の耐久性を向上させることに加えて、ナノセルロースを塗料やコーティングの添加剤として使用すると、VOC の排出が削減されます。発展途上国における住宅建築の急速な拡大により、おそらく塗料やコーティングの需要が増加し、ナノセルロースの必要性が高まると考えられます。したがって、業界の力強い成長により、ナノセルロースの需要は今後数年間で急速に成長すると予想されます。
包装業界では、主に食品やアルコール飲料の包装にナノセルロースが使用されています。ナノセルロースには、リサイクル能力、強度、環境への優しさ、多用途性など、包装材料としての使用に適したいくつかの重要な特性があります。これらの特性により、バクテリアセルロース、ナノフィブリル化セルロースなどの需要が高まります。食品輸出の着実な増加と食品加工産業の拡大により、アジアでは生分解性の柔軟な包装材の需要が一貫して増加しています。太平洋地域。
さらに、現代的な食生活への移行や、新型コロナウイルス感染症のパンデミックによるロックダウンによってもたらされた職場や生活習慣の変化により、加工食品の需要が高まっています。ナノセルロース製品は、包装された食品への酸素の侵入を防ぎ、食品の腐敗を防ぎます。消費者の包装食品に対する嗜好の高まりにより、食品および飲料の包装業界におけるナノセルロースの需要が増加しています。
ナノセルロースは、強化性、豊富さ、低密度、生分解性という利点により、再生可能で持続可能な原料として最も広く使用されていると考えられます。しかし、その用途に関する知識が不足しているため、ナノセルロースはエンドユーザーの間で普及していません。ナノセルロースを日常的に使用する産業は、その用途についてさらに精通する必要があります。可能な用途の範囲は広いにもかかわらず、市場のニッチな性質のため、多くはまだ検討の必要があります。複合材料、塗料やコーティング、ヘルスケアなどのエンドユーザー業界も、炭素繊維についての知識が豊富です。ナノセルロース市場はまだ初期段階にあり、未開発であるため、予測期間の前後に現れる可能性のある見通しをまだ調査していません。
現在、さまざまな研究グループ、大学、企業が実施している研究開発業務の重要な要素は、商業的要件を満たすためのナノセルロースの特性の新規用途の探索と革新です。ナノセルロースの創製、修飾、応用については数多くの研究が行われています。医療用途、ピッカリング乳化剤、木材接着剤、ろ過用途、製紙、石油およびガス掘削、セメンティング、エネルギー貯蔵システム、バイオセンサー、およびその他の用途におけるナノ複合材料としてのナノセルロースの使用は、特に注目を集めている分野の一部です。木材パルプは、ホモジナイザー、グラインダー、マイクロフルイダイザーを使用して処理され、ナノセルロースが生成されます。ナノセルロースは、生物学的生産源、高い多孔性、剛性、導電性、生分解性、低毒性、軽量という特徴により、多くのエンドユーザー産業で人気を集めています。
技術開発の追求により、ナノセルロースの研究開発が拡大しています。食品、飲料、パーソナルケア分野を含む多くの産業が成長し、健康志向の人々の需要の高まりに応えるために重要な革新を行っています。したがって、二酸化炭素排出量の少ないバイオベースの材料を使用することは避けられる選択です。軍事におけるナノセルロースの使用は、研究拡大の対象となっている。軍は現在、その作戦が環境にどのような影響を与えているかを十分に認識しています。可能な限り古いシステムのリサイクルと再利用を含む、古いシステムの廃止と廃棄は、特に懸念される分野の 1 つです。ナノセルロース材料は、その広範な入手可能性、高強度、持続可能な生産源により、この分野で有望な材料として浮上しています。
世界のナノセルロース市場は、エンドユーザーの業界と製品の種類によって分割されています。
エンドユーザー産業に基づいて、世界のナノセルロース市場は、紙加工、塗料とコーティング、石油とガス、食品と飲料、複合材料、医薬品と化粧品に分かれています。
複合材料セグメントは市場に最も貢献しており、予測期間中に 23.67% の CAGR で成長すると予想されます。ナノセルロースの用途の大部分は複合材料にあります。ポリマーにおける優れた補強特性により、ナノセルロースは最近、複合材料への用途の需要が増加しています。ポリマーナノ複合材料は、構成成分の 1 つとしてナノセルロースを使用します。セルロースベースのナノ複合材料は小さな植物繊維でできており、優れた機械的特性を備えているため、再生可能です。ナノセルロース複合材料は生分解性で毒性がないため、実質的にプラスチックに取って代わりました。
純粋なポリマーまたはその従来の複合材料と比較して、これらの材料は、分散相のサイズが小さくなり、ポリマーマトリックス中で良好に分散するため、著しく改善された特性を示します。カーボンナノファイバーは、鋼鉄の 5 倍の強度を持ちながら、重量はわずか 5 分の 1 です。その結果、CNF をプラスチックやゴムと組み合わせて、軽量で耐久性のある自動車部品を作成できます。世界中で、特にベトナム、インド、日本などの発展途上国でポリマーの需要が高まっているため、複合材料でのナノセルロースの使用により、今後数年間でナノセルロースの需要が大幅に増加すると予想されます。
ナノセルロースは、抗菌フィルムや吸水パッドなど、さまざまな医療製品に使用されています。これらの用途の例には、癌などの複数の病気の治療、骨や軟骨の再生などが含まれます。さらに、ナノセルロースは生体適合性と生分解性を備えているため、生物医学用途に特に適しています。また、高い静止粘度、せん断減粘効果、高いゲル強度、懸濁強度、高い保水能力、フィルム形成能力などの特性も備えています。そのため、ウェットティッシュや顔・髪用化粧品、身体用化粧品などの化粧品配合に最適です。その結果、上記の要因を考慮すると、医薬品および化粧品用途におけるナノセルロースの需要が増加すると予想されます。
製品タイプに基づいて、世界のナノセルロース市場は、ナノフィブリル化セルロース (NFC)、ナノ結晶セルロース (NCC)、バクテリアセルロース、およびミクロフィブリル化セルロース (MFC) に分かれています。
ナノフィブリル化セルロース (NFC) セグメントは最高の市場シェアを占めており、予測期間中に17.21% の CAGRで成長すると予想されます。ナノフィブリルは、規則性の低い領域によって分離された基本フィブリルの束から構成されます。セルロース ナノクリスタルとは対照的に、絡み合ったネットワークを構築できます。結晶ドメインと非晶質ドメインが交互にあり、横方向の寸法は 10 nm ～ 100 nm (通常はマイクロメートル範囲) です。 NFCを作成するには、まずセルロース繊維を化学的に除去する必要があります。高圧均質化の機械的作用により、原線維間の水素結合が破壊され、NFC が結晶ドメインと非晶質ドメインに解放されます。しかし、NFC はその親水性と水素結合によって強力なネットワークを形成する傾向があるため、ほとんどの非極性ポリマー マトリックス中に均一に分散させることができません。溶媒キャスティング、溶融混合、現場重合、エレクトロスピニングは、NFC ベースのナノ複合材料を作成するための方法です。 NFC の需要は、高強度、高収量、剛性、軽量、生分解性などの特徴により大幅に増加しています。
微生物セルロースとしても知られるバクテリア セルロース (BC) は、直鎖状で分岐のない細胞外多糖で、特定の細菌によって生成されます。それは、1,4-グリコシド結合によって接続された D-グルコピラノース単位のみで構成されています。これは植物セルロースに似ており、凝集して幅約 1.5 nm のサブフィブリルを形成します。その後、バクテリアのセルロースサブフィブリルが結晶化して束になり、その後リボンに変化します。バクテリアセルロースは、引張強度、高い吸水能力、高い空隙率、液体や気体に対する比較的高い透過性、超微細なネットワークなどの特性を備えています。バクテリアセルロースは、引張強度、高い吸水能力、高い空隙率、液体や気体に対する比較的高い透過性、超微細なネットワークなどの特性を備えています。バクテリアセルロースは、生物医学、食品および飲料、製薬、および化粧品業界で数多くの用途があります。
世界のナノセルロース市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、および世界のその他の地域に分割されています。
北米が最も大きく寄与しており、予測期間中に21.63%のCAGRで成長すると予想されています。この国には、インターナショナル・ペーパー、ジョージア・パシフィック、ウェストロックなどの大手製紙会社がいくつかある。同国のナノセルロース市場の需要を促進する主な要因は、同国の製紙業の拡大であり、これには製紙業に対する厳しい法律も伴います。米国の紙パルプ産業では、年間 7,000 万トンを超える紙と板紙が生産されています。さらに、International Paper、Georgia-Pacific Corporation、WestRock など、国内の主要な紙パルプ生産会社によって競争環境が構築されています。動きの速い消費財がより頻繁に消費されるため、国内の包装紙の需要は増加する可能性があります。同国の製紙産業の成長がナノセルロース市場の拡大につながると期待されている。
ヨーロッパは、予測期間中に 19.70% の CAGR で成長すると予想されます。フランスでは、包装部門がプラスチック製品の主要消費者であり、食品および飲料の包装が需要の大部分を占めています。食品製造部門はフランスの製造業の 20% を占めています。さらに、食品産業は他の産業分野に比べてパッケージデザインの革新率が 43% 高いです。これにより食品包装の需要が高まり、全国的に包装資材の価格が上昇しました。国立統計経済研究所（INSEE）によると、フランスにおける包装製品の製造額は1,830万ユーロに達し、これはリサイクル可能物を含む家庭廃棄物約500万トンに相当する。食品業界の専門家も消費者も同様に、包装が環境にどのような影響を与えるかについてより認識するようになってきています。さらに、新たな規制により、食品および包装業界は代替品の模索を余儀なくされています。これらの要因により、環境に優しい商品の需要が急増し、全国的にナノセルロースの使用が増加すると考えられます。さらに、フランスの石油製品需要のほとんどは、米国および中東諸国からの輸入によって満たされている。ほとんどの石油とガスの輸送には貯蔵タンクが含まれており、調査中の市場にビジネスチャンスがもたらされることがあります。
アジア太平洋地域は、予測期間中に大幅に成長すると予想されます。日本は世界第3位の製紙生産国です。しかし、過去数年間、国内の製紙産業は横ばいか、あるいは若干の衰退を経験しています。この地域は古紙のリサイクルに優れた能力を持っています。 2020年、日本は古紙の約85％を回収した。ただし、この分野では新たな投資は行われておらず、予測期間中にゆっくりと成長すると予測されています。建設業界や自動車業界からの需要は今後も増加すると見込まれており、日本の塗料市場は今後も成長すると予想されます。自動車生産の増加傾向はおそらく大きな影響を与えるだろう。
さらに、電気・電子分野の生産増加により、おそらく塗料やコーティングの需要もあるでしょう。電子情報技術産業協会（JEITA）の報告書によると、同国では電気・電子分野の生産が増加すると予想されている。家庭用電化製品、産業用電子機器、およびデバイスの生産増加が産業の成長を促進し、ナノセルロース市場を支援すると予想されます。
ペトロレオ・ブラジレイロSA（ペトロブラス）によると、ブラジルの石油・ガス部門は今後数年間でリオデジャネイロに2,580億米ドルを投資すると予想されている。ブラジルの生産量は今後５年間で約２００万バレル、今後１０年間で６００万～７００万バレル以上増加すると予想されている。ブラジルが新たな油田や鉱区で追加の探査と開発を可能にする能力は、2035年までの同国の石油生産の見通しに大きな影響を与えるだろう。ペトロブラス以外の企業も、こうした投資を実現する上で重要な役割を果たすことになるだろう。しかし、さまざまな病気の罹患率の高さと継続的な研究開発努力により、ブラジルは現在世界で第 7 位の医療市場となっており、毎年 420 億米ドル以上が民間医療に費やされています。
さらに、進行中の研究の増加により、ヘルスケア市場は拡大しました。医療業界への民間投資の額は時間の経過とともに増加してきました。人口の高齢化により慢性疾患はさらに蔓延すると予測されており、そのため医薬品および研究部門は需要に応えるために成長軌道を続けています。その結果、ブラジルは米国最大手の製薬会社の製造施設を建設するホスト国となっています。ブラジル政府はまた、外国投資に開放されている医療分野の分野を拡大する連邦法第13.097号の施行を発表した。これにより、製薬業界における FDI 条件が改善され、ナノセルロースの需要が増加すると予想されます。
