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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

紙 剛度

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。

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。

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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。

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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~

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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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