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管理人の紙コンサルこと、べぎやすです。
今回は紙の剛度とは？曲げたときの抵抗で
コシと呼ばれることが多いというお話。
管理人が印刷用紙担当だったときに。
紙は薄くして剛度はそのまま
というテーマがありました。
いや、無理でしょうと。
剛度は紙厚の3乗に比例する
という理論式があるんですよ。
それ言ってる人、知らないんですか？
そんな風に思ってましたね～
まあそんなことは分かった上で
そういう指示は出てるんですけど。
で、その剛度ですよ。
一般的には紙のコシとも呼ばれますけど。
うどんやラーメンでもコシ出てきますけど。
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では紙の場合、これは一体何なのか？
ということで。
この記事では、紙の剛度とは？曲げたときの
抵抗でコシと呼ばれることが多い、について
管理人なりに調べたことを
お伝えしたいと思います。
紙の剛度と米坪と紙厚の理論式
紙の剛度とは紙の硬さになるわけですが。
ちょっと専門的な数式を。
＝＝ここから＝＝
剛度は紙厚の3乗に比例するので
紙厚が厚ければ剛度も高くなります。
数式で言うと
剛度＝ET＾3/12W
E：ヤング率（GPa)
T：紙厚（μm)
W：米坪(g/㎡）
T^3は紙厚の3乗の意味です。
なお、米坪と紙厚が比例する
狭い範囲の場合には
剛度＝K・E・W^2
になるし
剛度＝K・E・T^2
と書くことも出来ます。
ここでKは任意の比例定数、Eはヤング率、
Wは米坪、W^2は米坪の2乗を表します。
この数式は厳密には正確ではありません。
ですから、だいたいこんな感じの関係だ、
というイメージのための数式です。
＝＝ここまで＝＝
ということです。
冒頭でお話しましたが剛度は米坪や
紙厚に比例するんですよね。
大まかには米坪や紙厚の2乗に比例する。
なので、紙厚を薄くして剛度を変えない
というのはそもそもが無理難題なんです。
もちろん素材がパルプから変更するとか
剛度が上がる薬品を使うとか、あります。
ありますが、実際問題そんなので
大きな影響が出るとは思えない。
ちょっとは変わるでしょうけど。
実際、剛度向上剤とかありましたが
管理人はうまく行きませんでしたね～
結局、目付、つまり米坪を上げる
というのが一番効果がありました。
その点は理論式が正しかったですね。
今はもっと技術が進んでいるので
なにか画期的なことがあるのか？
とも思いますが正直言ってちょっと
無理筋じゃないかと思っています。
紙の剛度は何に影響するのか？
ところで。
紙の剛度は何に影響するのでしょうか？
管理人が一番に思うのは「搬送性」ですね。
イメージしやすいのはプリンタ。
たとえばインクジェットプリンタで
手差しで紙を挿入するとします。
こういうタイプのやつ。
Canon A4モバイルプリンター TR153 (コンパクト/無線LAN搭載/5色ハイブリッドインク) テレワーク向け
こういうプリンタで紙がふにゃふにゃ
だったらまともに紙を吸い込まない。
下手したらぐちゃぐちゃになって
紙詰まりを起こしてしまいます。
同じことはコピー機でも言えますね。
ロールで搬送するときにある程度の
剛度がなければ紙が詰まってしまう。
実は商業用のオフセット印刷でも
やっぱり同じことが言えます。
コシがないと紙がグシャグシャになる。
そうそう、製本なんかでもコシがないと
紙を揃えにくいとかの問題があります。
こんな感じで紙の加工工程では
剛度は結構重要なんです。
まあそういうときには剛度ではなく
kg連量で話をされるんですけどね。
剛度より米坪の方が馴染みがあるので
連量のほうが分かりやすいですから。
逆に剛度が高いとよくないのは
ティッシュ・トイレットペーパー。
柔らかくて肌触りがいいというなら
剛度は低くないと困るわけで。
この場合はソフトネスと呼びますけど。
剛度をどんな装置で測定するのかは
大王製紙関連会社のHPにありました。
⇒https://daio-hoan-kensa.com/paper_analysis/kowasa
たとえばクラーク剛度だと紙を
左右に振って45度のところで
倒れたときの紙の長さを
測定すると言う感じですかね。
長ければそれだけ剛度が強い。
簡易的には机の角に短冊を並べて
少しずつせり出してどの長さで曲がる？
という感じでどっちの紙が
硬いかの比較をしてました。
絶対的な数値にはなりませんが
相対比較なら簡単ですからね～
管理人のまとめ
今回は紙の剛度とは？曲げたときの抵抗で
コシと呼ばれることが多いというお話でした。
紙の剛度、目立ちませんが結構重要。
管理人が担当していた印刷用紙や
情報用紙の薄物では重要でしたね～
剛度が低いと紙の搬送性が悪くなって
プリンタや印刷機でトラブルが起こる。
製本でもトラブルが起こりやすい。
厚紙では気になりませんが文庫本より
薄い紙だとかなり気になるところです。
コピー用紙もあまり薄くなると
紙詰まりが発生しやすくなるし。
それから剛度の理論式もお話しました。
ちょっと専門的になりましたが
そんなに難しい話ではありません。
単純に剛度は米坪や紙厚に
依存するということでした。
薄くてしなやかでコシがある。
うまい麺みたいなかんじですが
それがなかなか難しいんですよね。
難しいと分かっていてもなお
色々試行錯誤はするんですけど。
この記事が、紙の剛度の
参考になればと思います。
紙の剛度、気にしてみてくださいね！
（参考）
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