紙の製造工程｜原料から紙ができるまで

紙は、私達の生活になくてはならないものです。
けれども、その紙たちがどのような原料から、どのような過程を経て作られるかということについて、ご存知の方は少ないのではないでしょうか。

こちらでは、私達にとって最も身近な存在である「パルプを使って作られる紙」の製法について、ご紹介します。

紙づくり　2つの主な製造工程

紙は大きく分けて２つの工程を経て作られます。

1. 紙の原料であるパルプを抽出する作業
2. そのパルプを使って実際に紙を作っていく作業

それぞれの工程に分けて、紙の作り方を詳しく見ていきましょう。

1：パルプの抽出

そもそも「パルプ」って何？

パルプとは、紙の原料となる繊維のことです。主に木材や草、藁、竹などから抽出される植物繊維です。

紙の製造に使われるパルプは、針葉樹や広葉樹から抽出される木材パルプであることがほとんどですが、他にも非木材パルプ、合成繊維パルプ、古紙パルプなどといった様々な種類が存在します。

パルプの作り方

1. リグニンの除去
   木材を使って作られる木材パルプの製造は、まず「リグニン」の除去から始まります。
   リグニンとは、木材の中で繊維と繊維とをくっつける接着剤のような役割を果たす物質です。リグニンが存在するからこそ、繊維と繊維がしっかり結合し、木はその形を保っていられるのです。
   そんなリグニンの除去法のうち、最も一般的なものは高温高圧窯の中に木材と薬品と一緒に入れ、煮込むというものです。そうすることで、木材の中のリグニンが溶け、バラバラになった繊維を抽出できるようになるのです。
2. 異物の除去
   リグニンを除去したあとは、パルプの洗浄工程にうつります。
   溶解したリグニンをはじめとする異物をウォッシャーで洗い流し、きれいな状態にしていきます。洗浄が終わったあとはクリーナーにかけ、砂や金属片、木のクズなどといった異物を取り出します。
   ちなみに、リグニンを洗い流す過程で排出される廃液は「黒液」と呼ばれ、蒸気や電力を生み出すための燃料として使われています。
3. パルプの漂白
   異物を除去し、きれいになったパルプは木材と同じ、茶色っぽい色をしています。このパルプを漂白剤で白く染め上げることで、紙の原料となる白いパルプが完成します。
   現在では、真っ白な紙が少しも珍しくありませんが、パルプの漂白に使われる漂白剤が目覚ましい発達を見せたのは近年のことで、昔は晒粉（さらしこ）と呼ばれる粉末を使ってパルプを漂白していました。
   漂白剤としての晒粉の性能は現代の漂白剤に比べて劣るため、昔のパルプ紙は今に比べて少し茶色っぽい色をしていたのです。

2：紙の製造

1. パルプの叩解
   抽出されたパルプは、紙とは似ても似つかない、木の削りカスのような形をしています。
   まずはこのパルプを機械で処理し、紙の製造に適した形に作り変えなければなりません。この作業を「パルプの叩解（こうかい）」と呼びます。
   叩解によって、パルプの繊維は短く切断されたり、縦長に細く裂かれたり、押しつぶされたりして、繊維同士が結合しやすい形へと作り変えられます。叩解の際にパルプにどのような作用を加えるかによって、完成する紙の性質が大きく変わってくるので、この作業は紙作りにおいて非常に重要なものです。
2. パルプの強化
   叩解が終わったら、「紙力増強剤」と呼ばれる薬品を混ぜてパルプを強くしていきます。
   紙力増強剤は叩解後のパルプに混ぜ込む内添紙力増強剤が使われることがほとんどですが、これより後の工程で、表面に塗布する表面紙力増強剤が使用されることもあります。
3. パルプの抄紙（しょうし）
   下準備が済んだパルプは、次の「抄紙」の工程を通ることで、いよいよ我々が普段目にする紙の形になっていきます。
   抄紙の目的は、パルプの繊維を均一に、薄く広げることです。抄紙を行う際には、何本ものワイヤーで構成された機械が使われ、このワイヤーの上にパルプを次々流していくことで繊維を均一にしていきます。
   また、この過程においては、プレスロールではさみながら水分を落としたり、シリンダードライヤーで水分を蒸発させたりといった水抜きの作業も同時に行われます。内包する水分が１０％以下になれば、抄紙の作業は完了です。
4. 仕上げ
   ここまでくれば、我々が普段目にする紙とほとんど変わらないものが出来上がっています。
   あとは仕上げの工程として、紙の表面に化粧をしてよりなめらかにしたり、表面紙力増強剤を塗布したりします。コピー用紙であれば、表面に印刷適性をもたせるために顔料や接着剤の入った液を塗工します。
   こうして出来上がったものを、カッターで均一な大きさにカットすることで、ようやく紙が完成するのです。
   私達の生活において欠かすことのできない紙は、先人の試行錯誤と技術練磨の結晶と言えます。無駄遣いすることなく、一枚一枚丁寧に使うことを心がけましょう。