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紙は何からできている?木材や古紙のパルプと灰分がメイン!

管理人の紙コンサルこと、べぎやすです。

今回は、紙は何からできている?というお話。

ずいぶん根本的なお話ですね。

夏休みの自由研究に
なりそうなお話です。

紙にも種類が色々あって
細かく言うと原料は違います。

しかし、大まかに言うとパルプと灰分。

パルプは木材、灰分は粘土。

その他、薬品が添加されている
という感じですね。

では、本気で紙が何から出来ているかを
調べるときにはどんなことをするのか。

ということで、

この記事では、紙が何から
できているのかについて

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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紙は何からできているのかを調べる方法

管理人は元製紙会社社員ですから
この紙は何から出来ているのか、

どうやって作っているのかを
調べる仕事をしたこともあります。

実はA4サイズの紙が1枚あれば
それなりに分析できるんですね。

まず、パルプ配合。

紙のメイン原料はパルプですから
どんなパルプを使っているか調べる。

一番簡単なのは紙を水に溶かして
繊維分を抽出して顕微鏡で見る。

そのとき、染色液を使うと、
パルプの種類がわかるということです。

たとえば、化学パルプなら紫色、
機械パルプなら黄色という感じです。

これで色のついたパルプの数を数えて
その割合を調べるということです。

この方法は原始的なようですが
意外とそれなりの数値がでてましたね。

ただし、古紙パルプは区別ができない。

正直言うと古紙配合率は
分析では分かりません。

一応は蛍光反応があるかどうかで
蛍光反応があれば古紙が入っていると

そういう判断をするんですが、
これは塗工紙では出来ません。

塗工紙の塗料には蛍光染料が
入ってますから区別がつかない。

というか、古紙パルプに蛍光反応が
出るのは古紙にコート紙が使われるから。

だからコート紙のパルプ配合で
古紙の有無は不明なんですね。

機械パルプが入っていれば
古紙が入っているとも考えますが

これもそもそもの配合のときに
機械パルプを配合していたら

バージンの機械パルプか
古紙由来かの区別は付きません。

古紙パルプの配合率に関しては
現実的には各社のモラルによります。

表示されている配合率を
信用するしかないということです。

次に灰分。

これは紙を焼きます。

最近は炭酸カルシウムが多いので
525℃で焼成するようですね。

昔は900℃だったんですけど、
中性紙が増えたからなんでしょう。

これで何%残ったかが灰分率。

残った灰を蛍光X線分析して
金属元素の種類を特定する。

そこからどんな種類の填料が
使われていたかを推定してました。

コート紙の場合は断面の電子顕微鏡
写真を撮って塗工量と配合を推定。

ときには塗工層だけ削ぎ落としてから
紙を燃やして原紙の灰分を推定。

そんな感じで分析をしていました。

実際のところ、紙のメイン原料なんて
どこでも似たようなものですから、

種類がどうこういうよりも比率の
問題が大きかったと思います。

ちなみに、コート紙の塗工層は
クレーと炭酸カルシウムがメイン。

バインダーとしてSBRラテックスが
約1割という感じで配合されてました。

顔料であるクレーや炭カルよりも
バインダーや助剤が問題でしたね。

ここが各社とも品質や生産効率の
決め手になるところでしたから。

ただ、紙の分析からラテックスの成分を
分析するのは難しかったですね。

せいぜい比率が分かるくらいでしょう。

実際に知りたければ納入先に聞くとか
そういうことをしない限り難しい。

資材や購買の力を借りてどうにか、
ということになるんですが

リスクをおかしてそこまでやる意味は
なかったんだろうと思います。

それが分かったところで、
同じものを使えるわけでもなかったし。

ただ、紙一枚でそこそこ分析が
できるというのは確かなこと。

同じものを作るのは無理でも
似たようなものは作れるんです。

品質で優位であっても分析されると
すぐに真似されるということですね。

これは紙以外のものでも
同じだと思います。

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紙の分析について

ここからは余談です。

紙はなにからできているか、
ということで色んな分析をします。

材質とか成分とかそういう分析。

しかし、それ以外にも
品質的な分析があります。

管理人が測定していたのは、
米坪、紙厚、平滑度、色調、不透明度。

どれも非破壊で簡単にできる試験。

とりあえずこの程度を確認して、
実際にどうするかを考えてました。

管理人の勤務していた製紙会社は
後発で開発と言っても、ものまね。

営業が持ってくる紙の対抗品を
作るのが仕事でした。

ほとんどの場合、自社に
良く似た品種の紙があるので

これをアレンジして対抗品に
仕上げるという感じでしたね。

それで、似たような紙が
ないときに色々と分析する。

それでも、そっくりに作るのは無理で
そこそこ似ている程度でしたけど。

管理人のまとめ

今回は、紙は何からできている?
というお話でした。

おおまかに言うとパルプと灰分。

木材と粘土になります。

パルプも灰分もそれぞれ
ある程度の分析は出来ます。

ただし、パルプ配合としては
古紙パルプの配合率は難しいです。

また、塗工紙に使用されている
塗料の分析もできますが、

顔料以外に使用されている成分、
バインダーなどの内容は難しい。

なお、これは紙の成分などの分析ですが
品質に関する分析は数多くあります。

近年、機器分析が発達して似たような紙を
作る技術レベルは向上しています。

先発の優位性はますます
減っていくのでしょうね。

この記事が、紙は何からできているかを
考える参考になればと思います。

紙の分析についても理解して下さいね!

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