製紙の新技術を、持続可能なビジネスにするには？

新技術を製紙工場に導入する際の難しさは、こうした専門的な判断を、関係者が合意できる目標、試験、意思決定へと具体化できるかどうかにあります。

サンプル紙が試験に合格しても、顧客が切り替えを望んでいるとは限りません。試運転が成功しても、連続生産のコストが妥当になったとは限りません。受注できても、開発投資を回収できたとは限りません。

製紙の新技術を持続可能なビジネスにするには、技術の進歩、顧客の利益、企業の収益を結び付ける必要があります。

基礎的な探究には時間と余地が必要です。本稿では、産業化の段階に入った技術を対象に、繊維処理、製紙助剤、成形制御、乾燥設備の改良、機能性コーティングを、企業が持続的に事業を営む力へとつなげる方法を考えます。

BIOTEN Packaging・産業インサイト製紙の新技術を、持続可能なビジネスにするには？技術成果から、顧客の利益へ技術と経営

誰が採用し、誰が利益を得るのか

製紙工場内の強度管理や省エネルギー改良では、まず既存製品の品質、使用量、合格品の生産量を改善できるかを確認します。新しい紙種や機能性コーティングなどの製品では、川下企業に導入と継続購入の意思があるかも確認する必要があります。両者では利益を生む経路が異なるため、受け入れ基準もそれぞれ設定する必要があります。

新技術を評価する際は、技術が成熟しているかという点と、顧客およびそのサプライチェーンに採用の準備ができているかという点を区別することが大切です。

米国エネルギー省の「採用準備度」の枠組みは、技術成熟度に加え、顧客が支払う意思のある価格、市場の受容性、必要な資源の整備などを検討します。技術開発者に対し、製造できることと、市場で活用できることは、それぞれ実証が必要であると示しています。

製紙業に当てはめると、強度の向上によって、要求を満たしながら顧客が坪量を下げられるか。バリア性の改善によって、漏れや折り曲げ後の機能低下を解決できるか。加工適合性の向上によって、停止時間、損失、納入リスクを減らせるか。こうした点が、切り替える具体的な理由になります。

食品包装を例にすると、経済協力開発機構（OECD）は2020年の報告書で、欧州の過去のデータと市場シェアの仮定に基づき、食品接触用途の紙・板紙の世界年間生産量について、約2,760万トンという過去時点の参考推計を示しています。主に折り畳み紙器、段ボール箱、紙袋などに用いる紙・板紙が対象です。個々の企業では、さらに用途、性能、加工条件に基づき、安定して対応できる市場分野を見極める必要があります。

製紙企業はトン単位で販売していても、川下企業は紙袋、紙コップ、紙箱1万個当たりでコストを評価する場合があります。トン当たりの価格が少し高い紙でも、紙の使用量や不良率を下げられれば、顧客の総コストが低くなる可能性があります。新機能によって、従来は参入できなかった用途に対応できれば、新たな利益を生む可能性もあります。

ただし、顧客は切り替えのための費用も負担します。再度の実機試験、検証、研修、在庫の処理に加え、必要に応じて最終顧客の承認を改めて得る必要があります。

抄紙機が停止しても、固定費や納入への圧力はなくなりません。現場が新技術に慎重なのには、実際のコストという背景があります。導入リスクを明確に計算し、試験を適切に計画することも、技術を提供する側が担うべき価値です。

顧客に変化を選んでもらうには、変化後の利益と、その利益を実現する道筋の両方を示す必要があります。

最高の結果から、安定した性能へ

製紙は連続生産です。技術の価値を判断する際は、最も良いサンプルだけでなく、原料のロットや作業シフトが変わっても、結果を合格範囲内に維持できるかを確認する必要があります。

変動に対応するため、生産現場では助剤や塗工量を増やしたり、速度を下げたりして、安全余裕を設ける場合があります。安定性が改善して初めて、こうした余裕をさらに最適化する条件が整います。

Voithが2022年に公表した、オーストリアのLaakirchen製紙工場のPM10抄紙機の事例が、具体的な参考になります。同工場は強度予測とプロセス制御を採用し、でんぷんの使用量と成形パラメーターを最適化しました。同社の公表によると、主要な強度指標を目標範囲内に維持しながら、でんぷん使用量を初年度に約4％、2年目には最大10％削減しました。この割合が示すのは、でんぷんの使用量であり、生産コスト全体ではありません。

このシステムは、品質予測、プロセス調整、コスト最適化を結び付けています。参考にできるのは、品質目標を守りながら資源の使用を減らし、安定性と節約を両立させる考え方です。

Koehler Paperが2024年に発売した、坪量36g/m²のヒートシール包装紙NexPlus Seal Pureについても、開発上の課題が明示されています。その紙は、Koehlerの抄紙・塗工設備と、顧客の包装機の両方で安定して走行する必要があります。

製紙工場で製造できる紙でも、顧客の工程で送りが不安定になったり、折り目が割れたり、シールが難しくなったりすれば、上流での材料節減が下流での損失によって相殺される可能性があります。

そのため、検証では安定稼働できるプロセス範囲を見つけ、原料、速度、温度、加工条件が及ぼす影響を記録する必要があります。平均的な性能だけでなく、どこで変動や不具合が起こるかも確認します。

顧客が必要としているのは、時折得られる最高の結果だけでなく、日常的に約束できる性能です。

改善を、工程全体の収支に反映する

局所的な節約と、全体としての利益は、分けて計算する必要があります。

水性コーティングを例にすると、乾燥塗工量が同じでも、塗工時の固形分濃度が異なれば、乾燥工程に持ち込む水の量が変わる可能性があります。乾燥、成膜、巻き取り、後加工の変化は、ライン速度や歩留まりにも影響します。Valmetの技術資料も、局所的な乾燥方式の変更が、乾燥プロセス全体に影響することを強調しています。

ソリューションを比較する際は、まず同じ原紙と比較可能な条件で材料の違いを把握し、その後にそれぞれのプロセスを最適化して、同じ使用目標に対する合格品の生産量とコストを比較できます。

導入前後を比較する際は、原料・エネルギー価格、製品の坪量、品種構成、生産ラインの稼働負荷の変化も記録する必要があります。市況の下落や受注構成の変化による改善を、すべて新技術の成果として計上することはできません。

合格品1単位当たりのコスト＝該当期間の関連コスト総額÷合格品の生産量。

材料は実際の使用量で計算し、エネルギー、労務、保守、固定費の配賦には一貫した基準を用います。損失は重複して計上せず、設置、試験、研修などの導入投資は別に示します。

この総コストの考え方は、製品の長期的な経済性の評価に役立ちます。改良の可否を決める際は、採用する場合と採用しない場合の追加利益、投資、資金の拘束も比較する必要があります。改良後も減らない固定費は、プロジェクトによる節約に含められません。同じ資金や停止時間を、より価値のある別の用途に使えないかも、併せて検討すべきです。

実際に生産量を制約している工程も見極める必要があります。塗工機の速度を上げても、乾燥能力が追い付かなければ、合格品の生産量が増えるとは限りません。設備能力に余裕が生まれても、受注とその後の供給能力があって初めて、追加収入につながる可能性があります。

したがって、理論上の増産量を、そのまま販売量とみなすことはできません。

キャッシュフローは、設備代金、立ち上げ期間、在庫、代金回収までの時間にも左右されます。プロジェクトに利益の余地があることと、利益が実現するまで企業が資金の拘束に耐えられることは、別の問題です。

技術の採算性は、ある工程がどれだけの節約を報告したかではなく、工程全体にどれだけの利益を残すかで判断する必要があります。

貢献と対価を結び付ける

技術的な価値があっても、投資を負担する主体と利益を得る主体が異なるために、継続して進めにくいソリューションがあります。

製紙企業が試運転や設備改良の費用を負担し、川下企業が材料節減の利益を得る。技術を提供する側が継続して開発しても、購買側は材料の単価だけを比べる。新たに生まれた価値が適切な対価につながらなければ、イノベーションの継続は難しくなります。

協力に当たっては、試験への投入、達成条件、調達の取り決め、技術サービス、開発成果の利用範囲を事前に明確にする必要があります。必要な検証結果の公開と、専有技術や研究開発への貢献の尊重は、両立できます。

類似するソリューションが容易に複製される場合、追加利益は価格比較の繰り返しによって縮小する可能性もあります。蓄積したプロセスのノウハウ、用途データ、効率的なサービス、信頼できる供給こそが、顧客に長期的に選んでもらう理由になり得ます。

UPM、Siegwerk、Utecoが2026年10月20日に公表した紙製の外装包装のソリューションは、役割分担と協働の方向性を示しています。原紙、機能性コーティング、塗工技術を異なるパートナーが提供し、共同の生産試験で塗工、印刷、ヒートシールを統合しています。このソリューションは二次包装を対象とし、製品の主要な保護を直接担う一次包装は引き続き使用します。

この事例は、産業チェーンの企業に対し、自社の専門性を、顧客が採用できる完成したソリューションに組み込む必要性を示しています。各社の投入、責任、対価の取り決めも、そのソリューションに対応させる必要があります。

価値を生み出す主体が継続して適切な対価を得られてこそ、協力を一度の試験から長期的なイノベーションへと進める条件が整います。

専門的な判断を、意思決定に生かす

経営者は投資の範囲を決め、技術責任者は試験方法と結論に責任を持ち、生産部門と顧客は実際の使用結果を確認します。専門的な意見が計画、予算、次の投資に影響して初めて、意思決定に組み込まれたといえます。

立案時から、研究開発、生産、市場担当が、対象顧客、現行の比較対象、検証ライン、合格条件を共同で確認します。研究開発が追求した指標を、生産現場や顧客の段階で再定義する事態を避けます。

進行中は、サンプル検証、実ライン検証、小ロット供給の課題を分けます。各段階で結果、コスト、未解決の問題を記録し、次の投入を判断します。

単一の性能が向上しても、新たな加工損失が生じるなら、追加利益でそれを補えるかを計算する必要があります。顧客の用途が変われば、仕様の再定義が必要です。重要な条件を長く満たせない場合は、その開発ルートを中止する選択もできます。

何を検証し、なぜ中止し、どの条件が未解決なのかを明確に記録すれば、あるルートを中止しても、その後の試行錯誤の重複を減らせます。

投資が大きいほど、正確な情報を聞くことが重要になります。専門的な意見を予算や段階ごとの意思決定に反映してこそ、チームの能力が企業の能力になります。

一度の成功を、安定した供給能力へ

一度の供給が完了した後、企業に何が残るかによって、次の開発を最初からやり直す必要があるかどうかが決まります。

受注のたびに臨時の調整や問題対応を繰り返していては、規模の拡大とともに管理負担も増える可能性があります。経験を製品仕様、プロセス範囲、ロット管理、異常時の対応方法として蓄積することで、その後の供給をより安定させる条件が整います。

蓄積すべきなのは、サンプルをいくつ作ったかだけではありません。適切な用途をより早く見つけ、リスクをより正確に判断し、その場しのぎの対応への依存を減らせるかも重要です。こうした能力を再利用できるほど、次の新技術を導入する基盤が強くなります。

中国の「第15次五カ年計画」綱要は、バイオベース材料のイノベーション、バイオ製造、用途実証を推進しています。また、「生態環境法典」は、発生抑制、循環利用、グリーン調達などの要求を示しています。製紙企業にとっての機会は、材料のイノベーションを実際の用途に取り入れ、検証可能で安定して製造できる製品にすることにあります。

EU市場向けでは、PPWRが包装の削減とリサイクル可能性を製品要件に組み込み、2030年から、包装の重量と容積を機能の確保に必要な最小限の水準へ引き下げるよう求めています。欧州委員会は、バイオベースプラスチック包装に関する公開協議も開始し、関連材料の環境性能と用途拡大に向けた施策の可能性を評価しています。

BIOTENのPHA水性バリアエマルションの長期的な価値は、こうした方向性を具体的な製品で実現することにあります。バイオベースPHAにより化石原料への依存を減らす材料の選択肢を提供し、原紙、塗工、成形の協働を通じて、水、油、ヒートシールに関する要求を満たしながら機能層の使用量を最適化します。紙繊維のリサイクル適合性を構造設計の段階から考慮し、堆肥化が適した用途には、BPIの産業用・家庭用堆肥化認証リストに掲載された指定コーティングの選択肢を提供します。その上で、対象市場に適用される規格に従って、食品接触、実際の使用、処理経路を検証し、技術ルートを安定して供給できる紙コップや食品包装へと仕上げます。

共同研究では、次のように役割を分担できます。製紙企業は原紙と紙種の知見を提供し、塗工企業は塗工、乾燥、巻き取りの条件を具体化します。製品加工企業は折り曲げ、ヒートシール、実際の使用を検証し、BIOTENは材料の適合、問題分析、検証計画の設計を支援します。関係各社が同じ製品目標に向けて、合格品のコストを共同で計算し、再利用できる仕様とプロセスの根拠を蓄積します。

紙コップの漏れ、折り曲げ後のバリア性低下、ベーカリー用紙袋で耐油性と透湿性を両立しにくいといった課題があれば、具体的な用途を起点にBIOTENへご相談ください。現在の紙サンプル、設備条件、改善したい指標、既存の試験記録が、検討の出発点になります。初回の相談では、用途、現状の問題、比較目標を確認し、その後に検証すべき重要条件、試験の役割分担、次の投入を共同で決めます。

製紙の新技術を持続可能なビジネスにするには、技術成果を安定した性能に変え、その性能を顧客の利益に変え、顧客の利益によって適切な対価と継続的なイノベーションを支える必要があります。