Vägen mot en hållbar klädindustri – En jämförelsestudie av bomull och lyocell som framtidens hållbara textilie

(1)

Kandidatexamensarbete

KTH Skolan för Industriell Teknik och Management Energiteknik EGI-2017

SE-100 44 STOCKHOLM

Vägen mot en hållbar klädindustri – En jämförelsestudie av bomull och

lyocell som framtidens hållbara textilie

Beatrice Boström

Maja Wassén Fagerberg

(2)

-2-

Bachelor of Science Thesis EGI-2017

Vägen mot en hållbar klädindustri – En jämförelsestudie av bomull och lyocell

som framtidens hållbara textil

Beatrice Boström Maja Wassén Fagerberg

Approved Examiner

Anders Malmquist

Supervisor

Peter Hagström

Commissioner Contact person

(3)

-3- Sammanfattning

Denna rapport är skriven för ett kandidatexamensarbete på Kungliga Tekniska högskolan inom programmet industriell ekonomi med inriktning mot energisystem och hållbar utveckling.

Bakgrunden till studien som presenteras i denna rapport är det intresse som väckts för cellulosabaserade basfiber för textiltillverkning. Intresset kommer av att dagens dominerande basfiber, bomull och polyester, inte anses vara hållbara ur ett miljömässigt perspektiv.

Klädindustrin är en industri som i personella mått är enorm och sysselsätter miljoner människor globalt. Det konsumtionsmönster som observeras inom klädindustrin idag ställer ökade krav på hållbarhet. Kläder konsumeras i hög takt och nya, hållbara textilier och metoder för återvinning är efterfrågade. Samtidigt måste klädföretagen hantera de ekonomiska svårigheter som uppstår när nya material ska tillverkas med nya metoder. Många alternativ till bomull och polyester är i dagsläget för dyra.

Syftet och målet med den studie som presenteras i rapporten har varit att undersöka och svara på frågan om den cellulosabaserade basfibern lyocell är ett hållbart alternativ till basfibern bomull.

Resultatet bygger på en hållbarhetsanalys och en ekonomisk analys, med grund i en litteraturstudie. Hållberhetsanalysen har skett genom en undersökning av utsläpp av

koldioxidekvivalenter för basfibern bomull och basfibern lyocell. Den ekonomiska analysen har varit ämnad att svara på frågan om lyocell är ett hållbart alternativ till bomull för företag, sett ur ekonomisk synvinkel. Den ekonomiska analysen innefattar en marknadsundersökning av försäljningspriser hos det internationella klädföretaget H&M och en självkostnadskalkyl.

Resultaten av hållbarhetsanalysen visar att fiberproduktionen av bomull släpper ut mer koldioxidekvivalenter än fiberproduktionen av lyocell. Skillnaden som observeras är stor.

Däremot konstateras skillnaden i global påverkan på miljön som mycket liten mellan produktion av de aktuella basfibrerna.

Resultaten från den ekonomiska analysen visar att försäljningspriser av kläder i lyocell och kläder i bomull skiljer sig mycket lite åt. Självkostnadsanalysen visar däremot att skillnaden i självkostnad för en T-shirt i bomull och en T-shirt i lyocell skiljer sig åt och T-shirten i lyocell är dyrare.

(4)

-4- Abstract

This report is made for a Bachelor's Degree Thesis at the Royal Institute of Technology within the program Industrial Engineering and Management with a focus on Energy Systems and Sustainable Development. The background for the study is the interest raised for cellulose-based fibre for textile manufacture. The dominant fibre used in textile manufacture today, mostly cotton and polyester, are considered unsustainable.

The clothing industry employs millions of people worldwide. The consumption pattern observed in the clothing industry today causes increased demand for sustainability. Clothes are being consumed at an intensive level and new, sustainable textile fibers and recycling methods are demanded. At the same time, clothing companies must handle the financial difficulties that arise.

So far, many alternatives to cotton and polyester are expensive.

The purpose of this report is to investigate and answer the question whether the cellulosic fiber lyocell is a sustainable alternative to cotton. The question is investigated through a sustainability analysis and an economic analysis. The sustainability analysis is carried out by a study of carbon dioxide equivalents for cotton fiber and lyocell fiber. The economic analysis aims to answer the question whether lyocell is a sustainable alternative to cotton for companies, from an economic point of view. The economic analysis includes a market investigation of selling prices at the global clothing company H&M and a self-cost analysis.

The results of the sustainability analysis show that fibre production of cotton releases more carbon dioxide equivalents than fibre production of lyocell. The difference between the two fibers is high, however, the global impact is very small.

The results of the economic analysis show that selling prices of clothes in lyocell and cotton clothes differ very little. The self-cost analysis, on the other hand, shows that there is a difference in the cost of a T-shirt made from cotton and a T-shirt made from lyocell, where the T-shirt in lyocell is more expensive.

(5)

-5- Innehållsförteckning

Sammanfattning ... 3

Abstract ... 4

Figurer ... 7

Tabeller ... 8

Nomenklatur ... 9

1 Introduktion ... 10

2 Problemformulering och mål ... 12

2.1 Problemformulering ... 12

2.2 Mål... 12

3 Litteraturstudie ... 13

3.1 Bomull ... 13

Processerna i livscykelanalysen ... 13

Vattenåtgång ... 15

Bomullsanvändning i kläder ... 16

3.2 Lyocell ... 16

Introduktion ... 16

Lenzing AG och Tencel-lyocell ... 17

Skogsbruk ... 17

Produktionsprocessen ... 17

Utsläpp av koldioxidekvivalenter ... 22

Energiåtgång ... 22

3.3 Klimatförändringar och utsläpp av koldioxidekvivalenter ... 22

4 Metod ... 23

4.1 Litteraturstudie ... 23

4.2 Koldioxidekvivalenter och basfiber ... 23

Modell för hållbarhetsanalys ... 24

4.3 Ekonomisk analys ... 25

Modell för ekonomisk analys ... 26

4.4 Avgränsningar ... 28

4.5 Känslighetsanalys ... 29

5 Resultat och diskussion ... 30

5.1 Hållbarhetsanalys ... 30

Utsläpp av koldioxidekvivalenter ... 30

5.2 Ekonomisk analys ... 31

Marknadsundersökning ... 31

Finansiell undersökning ... 34

(6)

-6-

Tillverkningskostnaden för en T-shirt ... 34

Självkostnadskalkyl ... 35

5.3 Känslighetsanalys ... 37

Hållbarhetsanalys ... 37

Ekonomisk analys ... 38

5.4 Diskussion ... 39

Hållbarhetsanalys ... 39

Ekonomisk analys ... 41

6 Framtida arbete ... 43

7 Slutsatser ... 44

8 Referenser ... 45

Appendix ... 49

Appendix A ... 49

Appendix B ... 49

Appendix C ... 50

(7)

-7- Figurer

Figur 1 - Produktionsprocesser i LCA inom avgränsningen från "vaggan till porten" ... 13

Figur 2 - Produktionsprocesser i LCA utanför avgränsningen från "porten till graven" ... 13

Figur 3 - Systembeskrivning lyocellproduktion, massa- och fiberproduktion ... 17

Figur 4 - Produktionsskiss för lyocellproduktion ... 18

Figur 5 - Beskrivning av NMMO-processen ... 19

Figur 6 - Grafisk beskrivning av metod ... 23

Figur 7 - Koldioxidflöden för framställning av biobaserad produkt ... 25

Figur 8 - Grafisk beskrivning av den ekonomiska analysen ... 26

Figur 9 - Graf över nettoutsläpp som funktion av andel basfiber bomull ersatt av Tencel-lyocell 31 Figur 10 - Bomullspris per månad perioden mars 2012 till mars 2017 ... 32

Figur 11 - Underleverantörer till H&M markerade på världskarta ... 35

Figur 12 - Påverkan på nettoutsläpp vid ökning av bruttoutsläpp i fibertillverkning ... 37

Figur 13 - Känslighetsanalys vid förändring i basfiberpris med ± 20 % ... 39

Figur A1 - Beräkningar i excel vid beräkning av utsläpp av koldioxidekvivalenter ... 49

Figur A2 - Beräkningar i excel vid självkostnadsanalys ... 50

Figur A3 - Beräkningar i excel vid självkostnadsanalys (forts.) ... 50

Figur A4 - Beräkningar i excel vid känslighetsanalys av förändringar i bruttoutsläpp ... 51

Figur A5 - Beräkningar i excel vid känslighetsanalys av basfiberpris ... 51

Figur A6 - Beräkningar i excel vid känslighetsanalys av basfiberpris (forts.) ... 51

Figur A7 - Beräkningar i excel vid känslighetsanalys av lönekostnader ... 52

Figur A8 - Beräkningar i excel vid känslighetsanalys av lönekostnader (forts.) ... 52

(8)

-8- Tabeller

Tabell 1 - Koldioxidutsläpp i produktionsfaserna från ”vaggan till porten” beroende på

garntjocklek (i kg CO₂-ekvivalenter/kg). ... 15

Tabell 2 - Koldioxidutsläpp produktionsfaserna från ”porten till graven” beroende på garntjocklek (i kg CO₂ -ekvivalenter/kg) ... 15

Tabell 3 - Komponenter i självkostnadskalkylen ... 27

Tabell 4 - Beräkning av självkostnad ... 28

Tabell 5 - Brutto- och nettoutsläpp av koldioxidekvivalenter för basfibern bomull ... 30

Tabell 6 - Brutto- och nettoutsläpp av koldioxidekvivalenter för basfibern Tencel-lyocell ... 30

Tabell 7 - Minskning av nettoutsläpp av koldioxidekvivalenter vid byte av basfiber ... 30

Tabell 8 - Nettoutsläpp vid 0 och 100 procentig ersättningsgrad, samt nettoutsläpp relaterat till globala utsläpp av koldioxidekvivalenter ... 30

Tabell 9 - Försäljningspris jämförbara plagg från & Other Stories ... 32

Tabell 10 - Relevanta poster från H&M:s bokslutskommuniké 2016 (i MSEK) (H&M, 2016) ... 34

Tabell 11- Kostnader för olika tillverkningsaktiviteter i Bangladesh (i USD och SEK där växelkurs baseras på tabell 6 ... 35

Tabell 12 - Växelkurser och konverteringsunderlag för SI-enheter ... 36

Tabell 13 - Underlagsberäkning direkta materialkostnader för T-shirt i Tencel-lyocell respektive konventionell bomull ... 36

Tabell 14 - Självkostnadskalkyl för T-shirt i konventionell bomull (i SEK) ... 36

Tabell 15 - Självkostnadskalkyl för T-shirt i Tencel-lyocell (i SEK) ... 37

Tabell 16 - Minimilöner i Bangladesh och Portugal ... 38

Tabell 17 - Självkostnadskalkyl för T-shirt i Tencel-lyocell justerad för en högre lönekostnad (i SEK) ... 38

(9)

-9- Nomenklatur

AFFO affärsomkostnader

CO₂ koldioxid

CO₂e koldioxidekvivalent

dL direkt lön

dM direkt material

dtex ett mått på garntjocklek (decitex)

LCA livscykelanalys

Mton megaton, dvs 10⁶ ton

MO materialomkostnader

NMMO en förkortning på den kemiska substansen N-metylmorfolin-N-oxid som separerar hemicellulosa från cellulosafiber och som används i fiberproduktion av lyocell

TO tillverkningsomkostnader

best practice en metod eller tillvägagångssätt som ger bäst resultat i branschen

CED cumulative energy demand, den sammanräknade energiåtgången

fast fashion ett segment för återförsäljare av kläder där man har låga priser, konstanta nyheter och hög omsättningshastighet

just-in-time planeringssynsätt med strävan efter att producera och leverera varor i precis den mängd och vid den tidpunkt som de behövs

supply chain managagement ledning och styrning av leverantörskedjan

quick response en metod för att se till att leverantörskedjan agerar snabbt på förändringar i omgivningen.

(10)

-10- 1 Introduktion

I dagens debatt om ett hållbart samhälle är den ohållbara klädindustrin ett ämne som diskuteras.

Behovet av att ta fram mer hållbara alternativ till dagens dominerande textilier är uttalat och ett stort intresse för nya material har växt fram. Klädkedjor som ligger i framkant i användandet av hållbara material använder ord som organisk bomull i sin reklam.

Klädindustrin står idag för 7 % av världens totala export och sysselsätter 40 miljoner människor världen över (Allwood et al., 2006, s. 8). Den globala konsumtionen av kläder sker i hög takt. Det finns en medvetenhet om att traditionell klädtillverkning inte är bra för miljön. Behovet av att ta fram mer hållbara alternativ till dagens dominerande textilier är stort. Det krävs alternativ som reducerar utsläpp av koldioxid och andra växthusgaser men även alternativ som reducerar vattenanvändningen och användandet av gifter. Samtidigt är det alltjämt viktigt att ekonomiska krav på lönsamhet och tillväxt uppnås för de som tillverkar och säljer kläder.

Det finns nu ett intresse för cellulosabaserade textilier, eftersom mycket tyder på att det kan vara ett hållbart alternativ till bomullsproduktion. Syftet med denna rapport är att jämföra

konventionell bomullsproduktion med produktion av det cellulosabaserade materialet lyocell med avseende på utsläpp av koldioxidekvivalenter. Koldioxidekvivalenter är ett mått som används för att uttrycka olika växthusgasers bidrag till den globala uppvärmningen, uttryckt som den mängd koldioxid som ger samma växthuseffekt (Nationalencyklopedin, 2017). Syftet är även att, med hjälp av en ekonomisk analys, undersöka ekonomiska möjligheter och svårigheter att ersätta konventionell bomull med lyocell vid klädtillvekning. Med ”konventionell bomull” menar vi i denna rapport bomull som inte är organisk, återvunnen eller kommer från andra hållbara källor.

Fortsättningsvis används enbart benämningen ”bomull”.

År 2010 bidrog textil- och klädindustrin med ungefär 1,8 biljoner USD till världens ekonomi.

Med stor andel anställda i utvecklingsländer där inkomsten är avgörande för att både individer och grupper i samhällen ska kunna ta sig ur fattigdom, bidrar klädindustrin till en rad positiva effekter. Samtidigt är det ett faktum att de processer som klädtillverkning står för är mycket energi- och vattenkrävande samt har betydande bidrag till växthusgasutsläpp och andra

föroreningar av jord och vatten. Ungefärliga siffror för den globala klädindustrins elanvändning är 1 TWh (Olivetti et al., 2015, ss. 2–3). Detta kan jämföras med Sveriges elanvändning som år 2013 var 140 TWh (Energimyndigheten, 2015).

För att undersöka om ett skifte från basfiber som bomull och polyester till cellulosabaserade basfiber i textilproduktionen kan göra klädindustrin mer hållbar, är det nödvändigt att förstå karaktärsdragen hos denna industri. Förutom det konstaterade faktum att

produktionsprocesserna har klimatpåverkan, finns ett konsumtionsmönster som är typiskt för just klädindustrin. Det råder stor konkurrens på marknaden. Företagen pressar priser och försöker ständigt leverera de senaste trenderna till sina kunder. För att lyckas ha både låga priser och hög lageromsättning krävs en typ av fast fashion-leverantörskedja. Supply chain managagement- metoder så som just-in-time och quick response används för att möta kraven. Företagen har

(11)

-11-

försummat etiska, arbetsrättsliga och miljömässiga problem till följd av detta (Turker & Altuntas, 2014, s. 838).

Av världens textilproduktion utgör naturfiber (växtfiber och djurfiber) ca 40 % av den totala tillverkningen, resterande 60 % utgörs av konstfibrer såsom polyester. År 2016 producerades ca 22.5 miljoner ton bomull i världen. Den totala textilproduktionen uppgick föregående år till 89.9 miljoner ton. Bomull utgör därmed ungefär 25 % av världens textilproduktion (Olsson, 2011;

Statista, 2017).

Det finns flera nya spännande textilier som ur många avseenden är mer hållbara än bomull.

Lyocell är en sådan textil. Lyocell tillhör gruppen konstfiber i formen regenatfiber¹. Fibrerna måste brytas ned till trämassa för att sedan regenereras till textilfiber (Olsson, 2011). Fördelen med lyocell gentemot andra regenatfiber är att omvandlingen från trämassa till textilfibrer sker i en sluten process. Det innebär bland annat att 99 % av det kemiska preparatet N-metylmorfolin- N-oxid (i fortsättningen används förkortningen NMMO) som används för att lösa upp trämassan kan återanvändas. Processen är dessutom mindre energikrävande än bomullsproduktion

(Wallenberger & Weston, 2004, s. 133).

I denna rapport behandlas utsläppen av koldioxidekvivalenter av två olika basfibrer: bomull och Tencel-lyocell. År 2012 uppgick globala utsläpp av koldioxidekvivalenter till drygt 53 500 Mton (The World Bank, 2012). Det är allmänt känt att klimatförändringar och global uppvärmning till följd av växthusgasutsläpp hotar vår tillvaro och framtid ur hälso- och miljöperspektiv. Sedan lång tid tillbaka har lagstiftare och andra makthavare, med stöd av och från professorer och experter, försökt sätta upp riktlinjer och policys samt mål för att skapa en mer hållbar framtid.

Bomullsproduktion påverkar en rad olika hållbarhetsmål så som ansvarsfull produktion och konsumtion, klimatförändringar, rent vatten och rening och så vidare. Dessa är bara några av de hållbarhetsmål som FN satt upp som bomullsproduktion har en direkt eller indirekt påverkan på.

Utsikterna för att göra klädindustrin mer hållbar avseende miljön är goda. Frågan är nu vad det skulle betyda i kvantitativa termer och om det är genomförbart ur ett ekonomiskt perspektiv för lyocell att ersätta bomull i viss klädtillverkning.

1 Regenatfiber är en konstfiber som är framställd på syntetisk väg av ett material som finns i naturen, oftast cellulosa (Nationalencyklopedin, 2017)

(12)

-12- 2 Problemformulering och mål 2.1 Problemformulering

Rapporten syftar till att undersöka och svara på frågan om den cellulosabaserade basfibern lyocell är ett hållbart alternativ som kan ersätta bomull. Frågan har undersökts genom en

hållbarhetsanalys och en ekonomisk analys. Hållberhetsanalysen har genomförts genom en analys av utsläpp av koldioxidekvivalenter vid produktion av basfibern bomull respektive basfibern lyocell. Den ekonomiska analysen innefattar en marknadsundersökning av försäljningspriser och en självkostnadskalkyl.

2.2 Mål

Målen med rapporten är:

• Beskriva fibertillverkningsprocesserna för bomull och lyocell

• Undersöka den mängd koldioxidekvivalenter som släpps ut vid produktion av bomullsfiber jämfört med produktion av lyocellfiber

• Ta reda på hur försäljningspriserna varierar beroende på val av basfiber med hjälp av en marknadsundersökning av försäljningspriser på företaget H&M

• Beräkna självkostnaden för en T-shirt tillverkad i lyocell samt en T-shirt tillverkad i bomull

(13)

-13- 3 Litteraturstudie

3.1 Bomull

Processerna i livscykelanalysen

Det finns omfattande forskning att tillgå inom området bomull. En av de vanligaste metoderna för att undersöka en textilproduktionsprocess i sin helhet är att göra en livscykelanalys (LCA), en analys med spann från ”vaggan till graven”. LCA kan delas in i olika moduler som representerar ett visst steg i produktionsprocessen. Gränsdragningen för en modul benämns ”port till port”, som bildligt beskriver en viss process från den punkt då varan anländer till fabrikens inkörsport, genom tillverkningen och till dess varan lämnar fabriken igen. För bomull kan modulerna som beskrivs i figur 1 och figur 2 användas (van der Velden et al., 2014, s. 334;

Rieple & Singh, 2010, s. 2298).

Figur 1 - Produktionsprocesser i LCA inom avgränsningen från "vaggan till porten"

Produkten som lämnar sista porten i figur 1 är en så kallas greiege textil². Efterföljande produktionsfaser är (van der Velden et al., 2014, ss. 333–334):

Figur 2 - Produktionsprocesser i LCA utanför avgränsningen från "porten till graven"

De faser som visas i figur 2 varierar mycket från fall till fall avseende miljöpåverkan. Beroende på hur färgningsprocess och färdigställande går till samt hur det färdiga plagget används blir

miljöpåverkan och utsläppen mer eller mindre betydande (van der Velden, et al., 2014). Den markerade modulen i figur 1 avser den process som kommer att jämföras med

lyocellfiberproduktionen avseende utsläpp av koldioxidekvivalenter. Efterföljande processer;

garntillverkning, vävning eller stickning och förbehandling ser liknande ut för lyocell som för bomull (White, 2001).

3.1.1.1 Odling och skörd

I fibertillverkningens odlingsfas sås bomullsfrön i fåror i jorden. Under odlingsfasen går det åt mycket stora mängder vatten. Konstbevattning förekommer i stor utsträckning eftersom bomull till stor del odlas i områden där det råder brist på sötvatten. Under odlingsfasen tillförs också

2 Ett ofärgat stickat eller vävt bomullstyg

Fibertillverkning (odling och behandling av

bomull) Garntillverkning Vävning eller

stickning Förbehandling

Färgning och

färdigställande Användning Sluthantering

(14)

-14-

stora mängder näringsämnen och bekämpningsmedel. Dessa bidrar till miljöförstöring och användningen är i många fall hälsofarlig för den som arbetar i produktionen. Beroende på olika faktorer, så som val av energikällor och andra villkor i respektive produktionsland, odlingens storlek, tillgänglig arbetskraft och liknande sker skörden av bomull mer eller mindre

automatiserat. Således påverkar användningen av maskiner hur stor energiåtgången är i denna fas (Rieple & Singh, 2010, ss. 2296–2298; Yilmaz et al., 2005, ss. 148–153).

3.1.1.2 Rensning

Marknaden efterfrågar så långa och rena fiber som möjligt. För att det ska vara möjligt att leverera efterfrågad kvalitet, måste bomullen rensas efter skörden. Bomullsfröna separeras från fibrerna i denna rensningsprocess, som sker med hjälp av maskiner. De frön som sorteras ut kan användas för att odla nya bomullsplantor, eller säljas som boskapsfoder eller pressad

bomullsfröolja (by Dem, 2017; Rieple & Singh, 2010, ss. 2296–2298; Yilmaz et al., 2005, ss. 148–

153).

3.1.1.3 Garntillverkning

För att tillverka bomullsgarn krävs en rad olika underprocesser så som kardning, tvättning, spinning, tvinning, och nystning. Garnets tjocklek bestäms i underprocesserna. Tjockleken på garnet har betydelse för energiåtgång och utsläpp av koldioxidekvivalenter och det är därför intressant att titta vidare på den egenskapen hos garn. Denna fas ligger dock utanför

systemgränsen för vilken denna rapport analyserar utsläpp av koldioxidekvivalenter.

3.1.1.4 Vävning eller stickning

För att producera det grå-beige tyg som ännu inte har behandlats eller färdigställts, som kallas greige textil, behöver garnet vävas eller stickas. Både vävningen och stickningen sker maskinellt, vilket gör att detta steg kräver energi i form av el. Detta förhållande gör att det får betydelse på vilket sätt elproduktionen sker. Produktionslandets energikällor påverkar därför hur miljövänlig processen är. Vävt tyg kräver generellt mer energi än stickat (van der Velden et al., 2014).

3.1.1.5 Utsläpp av koldioxidekvivalenter

En livscykelanalys av bomullsproduktion består av många, ofta komplexa delar. För de olika modulerna är det mer eller mindre komplicerat att uppskatta och beräkna utsläppen av

koldioxidekvivalenter. Fibrerna genomgår en rad olika produktionsfaser från att bomullen odlas till dess att ofärgat vävt eller stickat tyg har producerats. Varje fas har olika påverkan på miljön i form av utsläpp och/eller andra föroreningar. Hur stora utsläpp de olika produktionsfaserna har, beror på vilket land eller område som fasen sker i, som nämnts i tidigare stycken. Det kan också vara svårt att finna säkerställda data för vissa länder, som till exempel Kina och Indien (där produktionen visserligen är stor). Av denna anledning används de mått på utsläpp som uppnås vid best practice av processerna (van der Velden et al., 2014).

(15)

-15-

Tabell 1 visar utsläppen av koldioxidekvivalenter vid tillverkning av konventionellt bomullstyg (i kg CO₂/kg fiber) för olika garntjocklek (decitex, alt. dtex³) uppdelat på produktionsprocesserna som beskrivs i figur 1.

Tabell 1 - Koldioxidutsläpp i produktionsfaserna från ”vaggan till porten” beroende på garntjocklek (i kg CO₂-ekvivalenter/kg) (van der Velden et al., 2014).

70 dtex 150 dtex 300 dtex

Bomullsfibrer 3,47 3,47 3,47

Förbehandling 1,26 1,26 1,26

Spinning 7,28 3,40 1,70

Vävning 10,67 4,98 2,49

Totalt 22,68 13,11 8,92

Som tidigare nämnts är processerna som beskrivs i figur 2 mer svårbestämda med avseende på utsläpp av koldioxidekvivalenter. Vetenskapliga undersökningar har dock gett uppskattningar av utsläpp av koldioxidekvivalenter (i kg CO₂/kg fiber) för de olika faserna, vilka presenteras i tabell 2. Värdena är oberoende av garntjockleken.

Tabell 2 - Koldioxidutsläpp produktionsfaserna från ”porten till graven” beroende på garntjocklek (i kg CO₂ -ekvivalenter/kg) (van der Velden, et al., 2014, ss. 350–352)

Färgning och färdigställande 1,39 – 6,08

Användande 0,52

Sluthantering -0,60⁴

Vid odling innesluter bomullsplantan motsvarande 1,7 Mton⁵ koldioxidekvivalenter per Mton bomullsfiber (Shen & Patel, 2010, p. 32). Inneslutna koldioxidekvivalenter är den mängd koldioxid som bomullsplantan tagit upp genom fotosyntes i odlingsstadiet.

Vattenåtgång

Vattenåtgången är betydande i hela kedjan från ”vaggan till graven”. Uppskattningsvis går det åt 7 000 – 29 000 liter vatten för att producera 1 kg bomull. Detta gör bomull till en av jordens mest vattenkrävande grödor (WWF, 2005). I denna rapport kommer vattenåtgången inte att analyseras djupare eftersom det ligger utanför avgränsningarna av rapporten. Det bör ändå poängteras att vattenåtgången är betydande och vid en djupare analys av bomullsproduktionen och dess miljöpåverkan bör man ta hänsyn till denna faktor.

3 Decitex är ett mått på garnets tjocklek och förkortas dtex. Specifikt anger dtex det antal gram som 10 000 meter garn väger (Swicofil, 2017).

4 Bomullsavfall kan användas i avfallsförbränning för att generera el och fjärrvärme, sluthanteringen bidrar därför i sådana fall till att sänka de totala utsläppen av koldioxidekvivalenter.

5 Mton är förkortning för enheten megaton, som motsvarar 10⁶ ton (eller 10⁹ kg.)

(16)

-16- Bomullsanvändning i kläder

I dagens klädtillverkning används många olika typer av basfiber. År 2004 gick det åt 67 miljoner ton fiber i den globala klädtillverkningen. Den dominerande typen var konstfiber av olika slag (58

%), där polyester motsvarade störst andel (77 % av konstfiber). Bomull utgjorde 28 % av den totala fiberanvändningen i kläder, vilket motsvarar ca 19 miljoner ton fiber (Carbon Trust, 2011, s. 9).

3.2 Lyocell

Introduktion

Lyocell tillhör den familj av textiler som går under namnet regenatfiber. Det är alltså inte en växtfiber, utan en konstfiber som helt baseras på biologisk råvara (Bergner, 2013). Lyocell är en 100 % cellulosabaserad textil som utvinns ur trämassa. På grund av detta är fibern naturligt nedbrytbar.

Det finns olika sätt att framställa konstfiber från biologisk råvara. Viskos är ett annat exempel på en sådan fiber som framställs ur biologisk råvara. Vad gäller viskos, har dock

produktionsprocesserna stora negativa effekter på miljön med stora mängder giftiga avfall från omvandlingsprocesserna som måste hanteras (Bergner, 2013).

Eftersom lyocell framställs genom en sluten process har tillverkningen relativt liten påverkan på miljön i många av de avseenden som är relevanta i fråga om ett hållbart samhälle. Ett av dessa är växthusgasutsläpp (Wallenberger & Weston, 2004). Lyocell har fler önskvärda egenskaper än viskos och kan produceras mer kostnadseffektivt, något som också drivit på kommersialisering av lyocell. Lyocellfiber kan användas till att göra allt från lätta textilier till tjockare tyger. De första plaggen i lyocell producerades redan 1984 och lyocellproduktionen har ökat stadigt sedan dess.

Lyocell produceras framförallt i västvärlden. En systembeskrivning för integrerad lyocellproduktion presenteras i figur 3 (Shen & Patel, 2010, s. 10; White, 2001).

(17)

-17-

Figur 3 - Systembeskrivning lyocellproduktion, massa- och fiberproduktion (Shen & Patel, 2010, s. 10)

Lenzing AG och Tencel-lyocell

Det österrikiska företaget Lenzing AG producerar lyocellfiber under varumärket Tencel. Den slutna process i vilken Tencel-lyocell produceras har vunnit EU:s pris ”European Award for the Enviroment” (Lenzing AG, 2017). Priset ämnar lyfta de företag som ligger i framkant vad gäller ekologisk och social hållbarhet både i produktionsprocesser och företagande (European

Commission, 2017). I denna rapport är det framförallt Tencel-lyocell som analyseras.

Skogsbruk

Lyocell kan produceras på olika typer av trä- och växtfiber. Lenzing använder sig av bok som råvara, producerad i Österrike eller närliggande länder, vilket är positivt med avseende på påverkan på miljön från transporter. Träden odlas och skördas i enlighet med

hållbarhetsstandard. Skörden sker också i en lägre takt än den naturliga tillväxten av bok. Detta innebär att skogsbruket sker med gott ansvar för hållbarheten. Förutom bok är eukalyptus, som odlas i Brasilien, en vanlig basfiber för framställning av lyocell (Wallenberger & Weston, 2004, s.

129).

Produktionsprocessen

I följande avsnitt finns en mer detaljerad redogörelse för hur produktionsprocessen av lyocell ser ut. Informationen är hämtad från boken "Regenerated Cellulose Fibers" som är publicerad av

Woodhead Publishing Ltd och producerad av The Textile Institute. För redogörelse av

produktionsprocessen har kapitel 4 i boken med rubriken "Lyocell: The production process and market development" använts (White, 2001).

Energi Kemikalieproduktion

Träproduktion Trä från

skog

Fossila bränslen och abiotiska resurser

Integrerad trämassa- och fiberproduktion Förbränningsgas

Kommunal avfallsförbränning Energiomvandling

Avloppsvatten

Utsläpp till vatten och mark

Utsläpp till luft

Kommunalt avfall

Tencel lyocell Biprodukter:

- Xylos - Fural - Ättiksyra

Systemgräns vaggan till porten Systemgräns integrerad process

Transport

Elektricitet

(18)

-18- 3.2.4.1 Produktionsskiss

Figur 4 visar en skiss på produktionsstegen i processen att framställa lyocell, och figur 5 ger en närmare beskrivning av den kemiska process som är typisk för att framställa lyocellfiber.

Beskrivningen här baseras på hur produktionsprocessen går till i de två företag som producerar lyocell på en kommersiell nivå, Courtaulds och Lenzing.

Trämassan blötläggs först med NMMO utspädd med (& Other Stories, 2017) för att det ska tränga in i fibrerna ordentligt. Den efterföljande processen, för att ta bort det överflödiga vattnet, är en effektiv metod för att minimera oupplösta trämassapartiklar och luftbubblor. Processen utförs under högt tryck och lösningen är mycket viskös vid processtemperaturen 90–120 °C.

Fibrerna formas genom att de spinns i ett luftgap och sedan låts koagulera i en vatten- och NMMO-blandning. Slutligen torkas och tvättas fibrerna och NMMO-blandningen kan återanvändas i processen.

Figur 4 - Produktionsskiss för lyocellproduktion (White, 2001)

(19)

-19-

Figur 5 - Beskrivning av NMMO-processen (Shen & Patel, 2010, s. 8)

3.2.4.2 Trämassa och förblandning

Trämassa är råmaterialet som krävs för att producera lyocell. Trämassan måste hålla en hög kvalitet för att lyocell ska få de egenskaper som önskas. Polymerisationsgraden⁶ för trämassa ligger vanligtvis i spannet 400 – 1 000 enheter, och lyocellfibrer (Tencel) har en

polymerisationsgrad på ca 500 – 550 enheter. Det är viktigt att mängden trämassa som mixas med NMMO-blandningen mäts noggrant, för att det ska gå att kontrollera cellulosainnehållet i

blandningen. Trämassan mixas med en blandning innehållande 76 – 78% NMMO och resten vatten. En liten del nebrytningshämmande medel mixas också med blandningen. Andra medel, som till exempel titaniumdioxid kan adderas för att få matta fibrer. Blandningen mixas vid temperaturen 70–90 °C i en mixer som är speciellt anpassad för att bryta ned trämassan och underlätta mixningen. Resultatet blir en "sörja" med degig konsistens bestående av svullna träfibrer. Denna förblandning förvaras sedan under omrörning till nästa steg i processen.

3.2.4.3 Framställning av lösningen

Förblandningen värms i vakuum för att få bort tillräckligt med vatten, så att en klar mörk bärnstensfärgad viskös lösning av cellulosan framställs. Lösningen brukar innehålla ungefär 10–

18% cellulosa. Förångningen av vatten sker i en speciell förångare som kallas för Filmtruder.

Förångaren är en lång, cylindrisk behållare med ångvärmare längs sidorna. En axel med blad fästa längs cylinderns väggar roterar för att materialet ska komma åt de varma ytorna och underlätta förångningsprocessen samt transportera lösningen längs med cylindern. Skälet till att processen sker i vakuum, är att temperaturen då vatten förångas ska bli lägre (c:a 90 – 120°C). Den lägre

6 Polymerisationsgraden anger antalet monomer (utgångsmolekylen vid en polymerisation) i en polymer (Botia, 2015)

(20)

-20-

temperaturen är önskvärd eftersom NMMO riskerar att genomgå en exotermisk nedbrytningprocess om den blir överhettad.

3.2.4.4 Transport av lösningen

När lösningen lämnar förångaren pumpas den vidare i processen av ett antal specialpumpar.

Transportsystemet består av en kylare och en hydraulisk pump. På grund av lösningens viskösa natur kan trycket i transportsystemet vara så högt som 180 bar. En svårighet med processen är att NMMO har en tendens att brytas ned exotermiskt och denna svårighet finns genom hela

processen. Den exotermiska nedbrytningen kan orsakas av felaktigt hanterad utrustning eller kemisk kontaminering av lösningen. Om en sådan exotermisk nedbrytning sker kommer temperaturen på lösningen att stiga snabbt vilket leder till en sönderdelning av de flyktiga aminerna och vattnet. Detta orsakar i sin tur en kraftig ökning av trycket i processen som kan skada högtrycksutrustningen, vilket innebär allvarliga säkerhetsrisker. För att hantera risken med en exoterm nedbrytning har man på strategiska ställen i processen installerat sprängbleck för att snabbt kunna sänka trycket om en exotermisk nedbrytning skulle ske. Att förstå hur och varför en exotermisk reaktion uppstår är nödvändigt för att kunna skala upp processen och bedriva en kommersiell produktion av lyocell.

3.2.4.5 Filtrering av lösningen

Innan lösningen kan spinnas måste den filtreras så att orenheter avskiljs. De flesta orenheterna kommer från trämassan i sig, t.ex. de oupplösta träfibrerna eller icke-organiska partiklar såsom sand och aska. Filtrering sker i två steg. Det första steget innebär att lösningen filtreras genom filterelement som består av flera set av sammansmälta metallkorn av stål och det andra steget sker innan varje steg i spinningprocessen, där lösningen filtreras genom särskilda filterelement för varje aktuellt steg. De filter som används tvättas och rensas i en annan process med bland annat NMMO och ultraljudstvätt, för att sedan återanvändas i lyocelltillverkningen.

3.2.4.6 Spinning

Inför spinningen så delas lösningen upp i olika underströmmar som, via ett filter och en pump, förs vidare till flera behållare. Behållarna har tusentals små hål som lösningen pressas ut genom och på det viset blir fibrer till. Nedanför behållarna spinns fibrerna igenom ett luftgap där de sedan dras eller stretchas vidare till ett bad bestående av utspädd NMMO där cellulosan regenereras. Själva spinningsprocessen i produktionsprocessen har visat sig vara kritisk för att kunna skala upp hela processen med avseende på produktionskostnader och för att kunna skapa kommersiellt attraktiva fibrer. Hade lösningen istället spunnits direkt i badet hade det krävts mycket utspädda cellulosalösningar (vilket innebär höga kostnader) och det hade genererat fibrer med sämre egenskaper. När man som nu använder metoden där fibrerna pressas in i ett luftgap och det medför en högre andel cellulosa i lösningen, får det i sin tur till följd en mer

produktionsekonomisk lösning att spinna och fibrer med god kvalitet. Även genom att lösningen också stretchas genom luftgapet byggs starka fibrer med goda förlängningsegenskaper. Nästa steg i processen är tvättning där lösningen tvättas bort från fibrerna med hett avmineraliserat vatten i flera omgångar.

(21)

-21- 3.2.4.7 Fiberbehandling

Efter tvätten så behandlas fibrerna på flera sätt:

• Blekning (i vissa fall)

• Mjukhetsbehandling

• Behandling med antistatiskt medel

• Andra behandlingar kan även göras beroende på vilka egenskaper som önskas 3.2.4.8 Torkning

Efter tvättning och efterbehandling torkas fibrerna. Fibrerna torkas i s.k. "trum-torkare" som består av flera, perforerade trummor som fibrerna passerar. Ångvärme sugs genom fibrerna när de passerar trummorna och vattenångan släpps sedan ut i luften.

3.2.4.9 Klippning, veckning och packning

De torra fibrerna veckas innan de klipps. De packas sedan i balar. De färdigbalade fibrerna är sedan redo att säljas till kunder. Lenzing använder en process där fibrerna klipps redan efter spinningen.

3.2.4.10 Återanvändning av lösningen

Utspädd NMMO-lösning från spinningen och andra delar av produktionsprocessen tas tillvara för att återanvändas. Över 99% av lösningen kan räddas och återanvänds i produktionsprocessen.

NMMO-lösningen påverkas av att NMMO:s egenskaper gör att den långsamt kommer att oxidera cellulosan i processen, speciellt vid de högre temperaturerna. Reaktionen kommer att minska polymeriseringsgraden hos cellulosan (vilket innebär sämre fiberegenskaper) och generera färgade komponenter som minskar vitheten hos fibrerna. NMMO bryts ned till N-metyl-

morfolin och andra aminer⁷. Reaktionen katalyseras starkt av övergångsmetaller såsom koppar och järn. För att hålla detta under kontroll är det viktigt att en stabilisator som t.ex. propylgallat⁸ integreras i processen. Denna fungerar både som en antioxidant och kelatbildare⁹.

Återvinningsprocessen består av två huvudprocesser, först jonutbyte av den utspädda lösningen och därefter förångning av överflödigt vatten, för att det ska gå att åstadkomma rätt

koncentration för förblandningen. Jonutbytesprocessen består av katjon- och anjonsbäddar som tar bort joner som skulle destabilisera lösningen samt färgföroreningar som annars skulle bildas i lösningen. NMMO återfår rätt koncentration i en speciell förångare där överflödigt vatten förångas. Lösningens tendens att exotermiskt degraderas innebär att processen måste ske under noggrant kontrollerade former så att NMMO aldrig blir överhettad. Vattnet som förångas kan återanvändas vid tvättning av fibrerna för att minska processens miljöpåverkan ytterligare.

7 Aminer är organiska ammoniakderivat som har en eller flera av sina väteatomer ersatta med en organisk grupp (Nationalencyklopedin, 2017)

8 Propylgallat är ett typ av antioxidantmedel (Livsmedelsverket, 2017)

9 En kelatbildare är en fleratomig, vanligtvis organisk molekyl som binder metalljoner till en ringstruktur och hindrar metalljonerna från att reagera med andra ämnen (Nationalencyklopedin, 2017)

(22)

-22- 3.2.4.11 Lyocells egenskaper

Lyocellfiber är ungefär lika starka som polyester, men starkare än bomull och alla andra syntetiskt framställda fiber av cellulosa. Konstfiber av cellulosa tappar styrka när de blötläggs men lyocell tappar styrka i mindre utsträckning än övriga konstfiber. Detta förhållande är viktigt att känna till eftersom det påverkar hur man ska hantera att egenskaperna hos fibern utvecklas under t.ex.

färgningsprocessen. Lyocells egenskaper gör fibern attraktiv för att blanda med andra fiber såsom bomull, men även för vävning och stickning till färdiga textilier.

Utsläpp av koldioxidekvivalenter

För att svara på frågan om lyocell är ett bättre basfiber än bomull och i fall lyocell hellre ska användas i klädtillverkning för att åstadkomma reducerat växthusgasutsläpp, måste processen analyseras med avseende på utsläpp av koldioxidekvivalenter. Detta sker på samma sätt och med samma systemgränser som för bomull (se avsnitt 3.1.1), alltså lyocellprocessen från ”vaggan till porten” enligt figur 1. Den information som finns om lyocell kommer framförallt från forskning på den typ som företaget Lenzing AG producerar, alltså Tencel-lyocell. Som tidigare nämnts är den process som används för att framställa Tencel-lyocell prisbelönt för sin hållbarhet (Lenzing AG, 2017). Framställning av ett ton Tencel-lyocellfiber genererar utsläpp av 1,5 ton

koldioxidekvivalenter (Shen & Patel, 2010, s. 24). De träd som används i processen innesluter 1,4 Mton koldioxidekvivalenter per Mton lyocellfiber (Shen & Patel, 2010, s. 32).

Energiåtgång

Som figur 3 visar krävs det bearbetning av trämassa och omvandling av cellulosa för att framställa lyocellfiber. Processerna inom systemgränsen i figur 3 kräver 47 MJ/kg producerad fiber. För den integrerade lyocellprocess där ånga från bearbetningen av trämassa kan återanvändas i

spinningprocessen är energibehovet endast 21 MJ/kg producerad lyocellfiber (Wallenberger &

Weston, 2004, s. 133).

3.3 Klimatförändringar och utsläpp av koldioxidekvivalenter Utsläpp av koldioxidekvivalenter sker i alla delar av bomulls livscykel. Dock sker många av processerna i olika delar av världen, vilket resulterar i att de totala utsläppen av

koldioxidekvivalenter drabbar många länder. Generellt sker de första processerna i

livscykelanalysen som beskrivits i figur 1, alltså tillverkningen, i länder så som Kina, Indien och Bangladesh, medan merparten av konsumtionen av plaggen sker i Europa, USA och Japan. Av denna anledning är det mer intressant att analysera utsläpp av koldioxidekvivlenter globalt än för ett specifikt land. Därför kommer denna rapport att endast göra jämförelser mellan de totala utsläpp som de två olika basfiberna i fråga genererar globalt.

(23)

-23- 4 Metod

Metoden för denna rapport har varit att genomföra en litteraturstudie för faktainhämtning.

Resultaten av litteraturstudien har använts för att bygga modeller för hållbarhetsanalys samt ekonomisk analys. Resultaten av tillämpningen av dessa modeller har redovisats och relevanta slutsatser har formulerats. Diskussion om framtiden följer. Grafisk beskrivning av metoden visas i figur 6.

Figur 6 - Grafisk beskrivning av metod

4.1 Litteraturstudie

För informationssamling har en omfattande litteraturstudie gjorts av rapporter, artiklar och böcker på områdena bomull, lyocell samt utvalda varumärken inom klädindustrin. Resultatet från litteraturstudien har använts för att göra jämförelser mellan utsläpp av koldioxidekvivalenter orsakade av produktion av basfibern bomull och lyocell. Resultatet av litteraturstudien har använts även för att genomföra en ekonomisk analys för de ekonomiska möjligheterna att öka andelen lyocellkläder i klädindustrin.

4.2 Koldioxidekvivalenter och basfiber

Både bomulls- och lyocellfiberframställning genererar utsläpp av koldioxidekvivalenter. Den mängd utsläpp av koldioxidekvivalenter en process genererar, ger en indikation på hur hållbar processen är ur ett miljöperspektiv. Hållbarhetsanlysen som har genomförts i denna rapport ämnar kvantifiera utsläppen som genereras i fibertillverkningen för basfibrerna bomull respektive lyocell. Underlaget har sedan använts för att analysera hur omfattande minskningen av utsläppen blir från fibertillverkningen vid ett byte från basfibern bomull till lyocell.

Lyocell och bomull är biobaserade fiber. Detta innebär att båda typerna av basfiber, genom fotosyntesen, innesluter en viss mängd koldioxid vid odling. På så sätt kompenserar både lyocell

Hållbarhetsanalys Litteraturstudie Ekonomisk analys

Resultat

Slutsats och diskussion

(24)

-24-

och bomull till viss del för de utsläpp som genereras i senare produktionsfaser. För hållbarhetsanalysen är det därför relevant att undersöka följande parametrar:

• Bruttoutsläpp – utsläpp som genereras av processerna utan hänsyn till inneslutandet

• Inneslutandet av koldioxid – mängd koldioxid som tagits upp i odlingsfasen genom fotosyntes

• Nettoutsläpp – utsläppen som genereras av processerna med hänsyn till inneslutandet.

Nettoutsläppen fås genom att ta differensen mellan bruttoutsläpp och inneslutande av koldioxid.

Det är denna parameter som slutligen kan ge värden som indikerar hur hållbar respektive basfiber är.

Modell för hållbarhetsanalys

Objektet för utsläppsberäkningar och jämförelseanalys i denna rapport är basfiber.

Systemgränsen för bomull med avseende på kvantifiering av utsläpp av koldioxidekvivalenter har därför bestämts vid fibertillverkningsfasen. Utsläppen har enheten Mton CO₂e¹⁰/Mton basfiber.

För jämförelsen av nettoutsläpp har en modell använts som är inspirerad av den modell som presenterats av Shen & Patel (2010). Figur 7 visar en förenklad bild av koldioxidflöden vid framställande av biobaserade produkter. Nettoutsläppen kan beräknas som differensen av

mängden koldioxidekvivalenter som inneslutits i basfibern och de fossila bränslen som släpps ut i samband med produktionen, enligt ekvation (1) vars beteckningar visas i figur 7 (Shen & Patel, 2010, pp. 16-17).

Ekvation 1 - Beräkning av nettoutsläpp

𝑁𝑒𝑡𝑡𝑜𝑢𝑡𝑠𝑙ä𝑝𝑝 = 𝑖𝑛𝑛𝑒𝑠𝑙𝑢𝑡𝑒𝑛 𝐶𝑂₀ 𝑖 𝑏𝑎𝑠𝑓𝑖𝑏𝑒𝑟𝑛 −

𝐶𝑂₀ 𝑓𝑟å𝑛 𝑎𝑛𝑣ä𝑛𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑎𝑣 𝑓𝑜𝑠𝑠𝑖𝑙𝑎 𝑏𝑟ä𝑛𝑠𝑙𝑒𝑛 = 𝐶0 − 𝐶3 (1)

10 CO2e är förkortningen för koldioxidekvivalenter.

(25)

-25-

11

Figur 7 – Koldioxidflöden för framställning av biobaserad produkt (Shen & Patel, 2010, s. 17)

För jämförelsen av bruttoutsläpp har utsläppen betraktats som de utsläpp av

koldioxidekvivalenter som motsvarar C3 i figur 7 och har antagits motsvara de värden som har tagits fram i tabell 1 för ”bomullsfibrer”.

Differensen mellan utsläppen för bomull och lyocell ger den minskning av koldioxidekvivalenter ett byte av basfiber ger upphov till. Minskningens omfattning har därefter relaterats till bomulls andel av den totala fiberanvändningen i kläder (se avsnitt 3.1.4). Värdet har använts för att analysera hur ett byte av basfiber påverkar de globala utsläppen.

4.3 Ekonomisk analys

För att avgöra huruvida det är ekonomiskt genomförbart att ersätta en viss andel bomullskläder med lyocellkläder är det nödvändigt att göra en ekonomisk analys. Analysen har genomförts med hjälp av finansiella data och en marknadsundersökning. Marknadsundersökningen för denna rapport har inneburit att vi undersökt försäljningspriser för jämförbara plagg helt eller delvis gjorda av bomull respektive lyocell från det internationella klädföretaget H&M, mer specifikt dess varumärke & Other Stories. Anledningen till att H&M har valts är att företaget redan idag har en

11 Biogen koldioxid är sådan som härstammar från förbränning av biobaserade material (Tilastokeskus, 2017).

Träd Fabrik

CO₂ i luft (C0)

C0, CO₂ innesluten av träd

C2, biogen CO

2 från fabrik

C0 = C2 + C4

C3, fossil CO

2 från fabrik

C1, CO₂ i fossila bränslen C1 = C3

Olja i marken

C4, innesluten CO₂ i biobaserad produkt

(26)

-26-

stor andel lyocellkläder i sitt sortiment, vilket innebär att en eventuell inträdesbarriär med

avseende på investeringskostnader och dylikt för att övergå till lyocellkläder inte bör vara särskilt hög (H&M, 2017). En annan anledning till att H&M har valts som objekt för den ekonomiska analysen är att samtliga lyocellfiber som H&M använder i lyocellkläderna kommer från det österrikiska företaget Lenzing som säljer lyocellfiber under varumärket Tencel, vilket innebär att Lenzings finansiella rapporter kan användas som utgångspunkt för t.ex. råvarupriser (H&M, 2017).

Modell för ekonomisk analys

Den ekonomiska analysen av affärsmöjligheterna för produktion av Tencel-lyocell jämfört med produktion av konventionell bomull utgår från en självkostnadskalkyl. Syftet är att med hjälp av självkostnadskalkylen göra jämförelser mellan plagg gjorda av Tencel-lyocell och bomull.

Resultatet av kalkylerna har använts för att dra slutsatser om hur en ersättning av bomull med lyocell i klädtillverkning påverkar återförsäljares ekonomiska resultat.

Den ekonomiska analysen bygger på en marknadsundersökning av försäljningspriser, finansiell undersökning av årsrapporter samt data om tillverkningskostnader från litteraturstudien. Som tidigare nämnts är klädföretaget H&M objekt för den ekonomiska analysen. Figur 8 ger en övergripande beskrivning av processen för den ekonomiska analysen.

Figur 8 - Grafisk beskrivning av den ekonomiska analysen

Självkostnaden för en produkt är de direkta och indirekta kostnader som kan hänföras en kostnadsbärare¹². Företaget kan med hjälp av självkostnadskalkylering budgetera sitt resultat genom att ta differensen av de förväntade totala intäkterna och den totala självkostnaden. Den metod som har använts för självkostnadskalkylen här är tagen från den som presenterats av Kullvén et al. (2015). Tabell 4 presenterar parametrar i självkostnadskalkylen.

12 En kostnadsbärare är slutobjektet i en kostnadskalkyl, alltså kalkylobjektet. (Nationalencyklopedin, 2017)

Marknads-

undersökning Finansiell

undersökning Litteraturstudie

Självkostnadskalkyl

(27)

-27-

Tabell 3 - Komponenter i självkostnadskalkylen

Direkta kostnader

dM (direkt material) Kostnader för det material som används för framställning av kostnadsbäraren.

dL (direkt lön) Lönekostnader som hänförs direkt till produktionen av kostnadsbäraren.

Indirekta kostnader

MO (materialomkostnader) Kostnader i samband med materialproessen som uppstår före tillverkningen av

kostnadsbäraren.

TO (tillverkningsomkostnader) Kostnader som uppstår i eller i nära anslutning till tillverkningsprocessen.

AFFO (affärsomkostnader) Sammanlagda omkostnader för försäljning och administration.

Eftersom omkostnaderna är övergripande kostnader för hela företaget och inte kan hänföras till produkten direkt uttrycks dessa som pålägg. Ekvation 2–4 beskriver hur dessa pålägg beräknas.

Ekvation 2 - Beräkning av MO-pålägg 𝑀𝑂 − 𝑝å𝑙ä𝑔𝑔 = =ö?@ABC@AD AEABFB GH

=ö?@ABC@AD AEABFB IG (2) Ekvation 3 - Beräkning av TO-pålägg

𝑇𝑂 − 𝑝å𝑙ä𝑔𝑔 = =ö?@ABC@AD AEABFB KH

=ö?@ABC@AD AEABFB IL (3) Ekvation 4 – Beräkning av AFFO-pålägg

𝐴𝐹𝐹𝑂 − 𝑝å𝑙ä𝑔𝑔 = =ö?@ABC@AD AEABFB O==H

=ö?@ABC@AD AEABFB APFFQ@?RSPSCDREDASBI (4)

Självkostnadskalkylen kan utföras utifrån parametrarna som presenterats i tabell 3 och

påläggssatserna i ekvation 2–4 kan självkostnadskalkylen utföras. Tabell 4 ger en övergripande beskrivning av hur beräkningen av tillverkningskostnad och självkostnad går till.

(28)

-28-

Tabell 4 - Beräkning av självkostnad

dM, direkt material

+ MO-pålägg

+ dL, direkt lön + TO-pålägg

= TK, tillverkningskostnad + AFFO-pålägg, i % av TK

= Produktens självkostnad

Differensen mellan självkostnaderna för en T-shirt av Tencel-lyocell respektive en T-shirt av konventionell bomull ger underlag för att undersöka hur valet mellan basfiber påverkar företagets vinstmarginal.

4.4 Avgränsningar

Användningsområdena för lyocell och bomull är vitt spridda. Fibrerna finns i allt från vardagsplagg, till blöjor, till soffklädsel. I denna rapport har fokus avgränsats till fibrernas användning i klädindustrin (exklusive arbetskläder).

I rapporten har det även gjorts avgränsningar vid undersökning av produktionen. När utsläpp av koldioxidekvivalenter har undersökts för produktion av lyocell respektive bomull har fokus varit på utsläppen som fibertillverkningen av de båda basfibrerna ger upphov till. De produktionsfaser som sker efteråt har inte undersökts. Detta eftersom behandling såsom spinning, färgning och garntillverkning fungerar på liknande sätt oavsett om det är bomull eller lyocell som tillverkas (White, 2001). En mer omfattande hållbarhetsanalys av produktion av bomull och lyocell bör innefatta såväl sociala aspekter som användandet av vatten och gifter i hela

tillverkningsprocessen.

Den ekonomiska analysen har genomförts med hjälp av finansiella data och en

marknadsundersökning av försäljningspriser från det internationella klädföretaget H&M. Det är mer specifikt dess varumärke & Other Stories som har undersökts. Skälet till valet av aktuellt varumärke, är att varumärket har ett relativt stort antal lyocellkläder i sitt sortiment, jämfört med liknande företag i samma bransch. Vid självkostnadsanalysen har data hämtats från H&M:s bokslutskommuniké för 2016. Ytterligare ett antagande som gjorts för att genomföra självkostnadskalkylen är att de direkta materialkostnader (dM) som hänförs kostnadsbäraren endast beror på valet av basfiber.

I denna rapport har det, när resultatet av analyserna redovisats, inte presenterats hur beräkningarna har genomförts. För beräkningar hänvisas istället till Appendix B.

(29)

-29- 4.5 Känslighetsanalys

I modellerna för beräkning av utsläpp av koldioxidekvivalenter samt den ekonomiska analysen finns en mängd olika parametrar som till varierande grad innehåller en viss osäkerhet. En känslighetsanalys är därför nödvändig för att få förståelse för hur variationer i indata till modellerna kommer att påverka resultatet.

Bruttoutsläppen i fibertillverkningsfasen är en parameter i modellen för beräkning av koldioxidekvivalenter som bygger på best practice för både lyocell och bomull. I praktiken kan denna parameter därför variera stort. Av detta skäl är det relevant att undersöka hur känslig modellen är för det fall då bruttoutsläppen i fibertillverkning ökar.

I den ekonomiska analysen har lönekostnader identifierats som en parameter med relativt stor osäkerhet. Detta till följd av att klädtillverkning till största delen förekommer i låglöneländer såsom Bangladesh och Kina, där minimilönerna är betydligt lägre än i Europa (Crane & Matten, 2015). Vid självkostnadskalkylen har utgångspunkten varit att de direkta lönekostnaderna (baserad på minimilön i Bangladesh) är de samma för tillverkning av plagg i Tencel-lyocell och konventionell bomull. Vi har noterat att en andel av lyocellkläderna produceras i Europa, eftersom fiberproduktionen sker i Europa. Därför har en känslighetsanalys genomförts, som undersöker vad som händer med självkostnaden för en Tencel-lyocell T-shirt om lönekostnaden går upp till Portugals minimilön, där flera av lyocellkläderna hos & Other Stories producerats (&