紙を そっと やぶって みましょう。はしっこを よく 見ると、けばだった、こまかい せんいが 見えます。

この せんい、紙の 中で なにで くっついて いるのでしょう。のりが ぬって あるのでしょうか。

じつは、紙の シートに、のりは つかわれて いません。

では、いったい どうやって、せんいどうしが くっついて いるのでしょう。

紙をそっと破いてみましょう。破れた端をよく見ると、毛羽立った細かい繊維が見えます。

この繊維、紙の中で何によってくっついているのでしょうか。のりのようなものが塗ってあるのでしょうか。

実は、紙のシート自体には、接着剤は使われていません［1］。

では、繊維同士は、いったいどうやってくっついているのでしょうか。

紙を破ると、破断面に毛羽立った繊維が見える。

この繊維は、紙の中で何によって結びついているのか。

紙のシート自体には、接着剤は使われていない［1］。

繊維同士は、いったいどのようにして結合しているのか。

いまの 紙の おおくは、木の チップ（こまかく くだいた 木）から つくられます。

木の チップを、やくひんの 入った おおきな かまで にこみます。すると、せんいどうしを くっつけて いた せいぶんが とけて、おもに せんいが のこります［2］。

この せんいの あつまりを「パルプ」と いいます。

いまの紙の多くは、木材チップ（細かく砕いた木）から作られます。

木材チップを、水酸化ナトリウムなどの薬品を入れた大きな釜で、150〜160度・約5時間にこみます。すると、繊維同士をくっつけていた成分（リグニン）が溶け出し、主にセルロース繊維からなるパルプが残ります。これを蒸解といいます［2］。

この繊維の集まりを「パルプ」といいます。

現代の紙の多くは、木材チップから作られる。

木材チップを、水酸化ナトリウム（NaOH）などの薬品を加えた連続蒸解釜で、150〜160℃・約5時間処理する（蒸解）。この過程で、繊維同士を結びつけていたリグニンが溶け出し、主にセルロース繊維からなるパルプが分離される［2］。

では、このばらばらの繊維は、どうやって1枚の紙になるのか。

パルプを 水に とかして、あみの 上に うすく ながします。水は あみの したへ おちて、せんいだけが あみの 上に のこります［3］。

この うすい せんいの まくを おして 水を しぼり、あつい ローラーに 通して かわかします［3］。

水が ぬけて いく とき、せんいの ひょうめんに たくさん ある、水と なかよしな ぶぶんどうしが、ぴったり じかに くっつきます。これを「すいそ けつごう」と いいます［1］。

これが、1章の こたえに ちかい ことです。紙は、のりを つかわずに、おもに「すいそ けつごう」の ちからで、せんいどうしが くっついて います。

だから、紙が ぬれると、水が せんいの あいだに 入りこんで、この くっつきが ゆるんで しまいます。ぬれた 紙が やぶれやすいのは、この ためです［1］。

でも、この 水と なかよしな せんいに、こまった ことが あります。インクを おとすと、どう なるのでしょう。

パルプを大量の水に溶かして薄め、網（ワイヤー）の上に流します。水は網の下に落ち、繊維だけが網の上に残って、薄いシートになります［3］。

このシートをプレスして水をしぼり出し、熱いローラー（シリンダー）に何度も通して乾かします［3］。

水が抜けていく過程で、繊維の表面にたくさんある、水になじみやすい部分（OH基）同士が、直接引き寄せられてくっつきます。これを水素結合といいます［1］。

これが1章の答えに近いことです。紙は、接着剤を使わず、主にこの水素結合などの力で、繊維同士がくっついてできています。

だから紙が水に濡れると、水がセルロース繊維のあいだに入りこみ、繊維がふくらんで（膨潤）、乾いていたときの繊維同士のくっつきがゆるんでしまいます。濡れた紙が破れやすいのは、このためです［1］。

この、水になじみやすい繊維の性質には、困ったこともあります。インクを落とすと、いったいどうなるのでしょうか。

パルプを大量の水で希釈し、網（ワイヤー）の上に流して抄紙する。水は網目を通って落ち、繊維だけが薄いシート状に残る［3］。

このシートをプレスして脱水したのち、加熱したシリンダーに繰り返し通して乾燥させる［3］。

セルロース繊維の表面には、水酸基（OH基）が多数存在する。乾燥によって水分子が失われると、繊維同士のOH基が直接引き寄せられて結合する（水素結合）［1］。

これが1章で立てた問いへの答えに近い。紙は接着剤を使わず、主に水素結合などの繊維間相互作用によってシートとしての強度を得ている。

紙が水に濡れると、水がセルロース繊維の内部に入りこんで繊維が膨潤し、水とセルロースの相互作用によって、乾燥時に生じていた繊維間の結合が弱まる。濡れた紙が破れやすいのは、このためである［1］。

この水になじみやすい繊維の性質は、別の問題も引き起こす。インクを落とすと、何が起きるのか。

紙の せんいは、水と なかよしです。だから、なにも して いない 紙に インクを おとすと、すぐに にじんで しまいます。

にじみを ふせぐ やくひんを「サイズざい」と いいます。紙の せんいの まわりに つけると、水を はじく ように なります［4］。

ノートや がようしが にじみにくいのは、この サイズざいの おかげです。

紙の繊維は、水になじみやすい性質を持っています。そのため、何も加工していない紙にインクを落とすと、繊維の隙間を伝って広がり、にじんでしまいます。

にじみを防ぐ薬品を「サイズ剤」といいます。水を吸いこむ量や広がる速さを調整する働きがあります［4］。

サイズ剤には、パルプに直接混ぜる「内添サイズ剤」（紙の内部まで水がしみこむのを抑える）と、紙の表面に塗る「外添サイズ剤」（表面の強度を高め、インクのにじみを抑える）の2種類があります［4］。

ノートや画用紙がにじみにくいのは、このサイズ剤のおかげです。

セルロース繊維は水になじみやすい親水性を持つため、加工していない紙にインクを落とすと、毛細管現象によって繊維の隙間を伝い、にじみが生じる。

にじみを防ぐ薬品を「サイズ剤」という。水の吸収・浸透の度合いを調整する働きを持つ［4］。

サイズ剤には、パルプに添加する「内添サイズ剤」（紙内部への液体の浸透を抑える）と、紙の表面に塗工する「外添サイズ剤」（表面強度を高め、インクのにじみを抑える）の2種類がある［4］。

では、繊維そのものの性質が違う紙、たとえば和紙は、どのような特徴を持つのか。

日本には、むかしから つくられて きた「わし」と いう 紙が あります。

わしの もとに なる 植物（こうぞ など）の せんいは、木から つくる パルプの せんいより ずっと 長いです［5］。

せんいが 長いと、からみあう ところが おおく なって、うすくても じょうぶな 紙に なります［5］。

だから、わしの 中には、千年 いじょうと いわれる くらい 長く のこって いる ものも あります［5］。

この、せんいを からみあわせて 紙を つくる ほうほうは、いつ、どこで はじまったのでしょう。

日本には、昔から作られてきた「和紙」という紙があります。

和紙の原料になる植物（楮・三椏・雁皮など）の繊維は、木材パルプの繊維より長いという特徴があります。楮の繊維は、木材パルプのおよそ3倍の長さがあります（原料や測定条件によって数値は変わります）［5］。

繊維が長いほど、繊維同士がからみあって結合する場所が増え、薄くても丈夫な紙になりやすくなります。紙の丈夫さには、繊維の長さだけでなく、原料の性質や作り方も関わっています［5］。

そのため、和紙の中には1000年以上残っているものがある一方、洋紙の寿命は数百年程度だといいます［5］。

この、繊維をからみあわせて紙を作る方法は、いつ、どこで始まったのでしょうか。

日本で古くから作られてきた「和紙」は、楮・三椏・雁皮といった植物の靭皮繊維を原料とする［5］。

これらの繊維は、木材パルプの繊維より長い。楮の平均繊維長は、木材パルプのおよそ3倍である（原料の産地・測定方法によって数値には幅がある）［5］。

繊維が長いほど、繊維同士が絡み合い結合する箇所が多くなるため、薄くても引張強度・耐破裂強度に優れた紙になりやすい。和紙の耐久性には、繊維長だけでなく、原料に含まれる成分や製法も関わっている［5］。

この繊維長の差も一因となって、1000年以上残っている和紙がある一方、洋紙の寿命は数百年程度だという［5］。

この、繊維を絡みあわせて紙を作る方法は、いつ、どこで始まったのか。

紙は、いまから 2000年 いじょう まえ、中国で うまれました。せいれき105年ごろ、蔡倫さいりんと いう 役人が、あさの ぼろぬのや 木の かわを つかって、つかいやすい 紙を つくりました。この 紙も、せんいどうしが くっつく、おなじ しくみで できて いました［6］。

紙を つくる ぎじゅつは、そのあと、はるか とおくの 国ぐにへ、そして 12せいきごろ ヨーロッパへも つたわって いきました［7］。

いま、日本で つかい おわった 紙（古紙）は、あつめられて、また 紙に 生まれかわります。

でも、なんかいも リサイクルすると、せんいが どんどん みじかく なって いきます。せんいが みじかいと、くっつく ところが へって、あたらしい 紙を つくりにくく なります［8］。

2000年 まえに うまれた「せんいの くっつき」の しくみは、いまも かわらず、1まい 1まいの 紙を ささえて います。

紙は、いまから2000年以上前、中国で生まれました。西暦105年ごろ、蔡倫という後漢時代の役人が、麻のぼろ布や樹皮を使って、使いやすい実用的な紙を完成させました。この紙も、繊維同士がくっつくという、これまで見てきたのと同じしくみでできていました［6］。

紙を作る技術がイスラム世界に伝わったきっかけは、751年に起きたタラス河畔の戦いでした。このとき捕虜になった中に紙すきの技を持つ人がいたと伝わっています。そこからさらに時間をかけて、12世紀ごろにはスペインを経て、ヨーロッパにも広がっていきました［7］。

いま、日本で使い終わった紙（古紙）は回収され、また新しい紙に生まれ変わります。

ただし、リサイクルを繰り返すたびに、繊維は少しずつ短くなっていきます。繊維が短くなると、繊維同士がからみあう場所も減り、紙としての強度が落ちていきます。紙の繊維は無限にリサイクルできるわけではなく、紙の種類や処理のしかたによって変わりますが、繰り返し紙として使える回数の目安は5回前後です［8］。

2000年前に生まれた「繊維の結合」というしくみは、今も変わらず、1枚1枚の紙を支えています。

紙は、いまから2000年以上前の中国で生まれた。西暦105年ごろ、後漢の官吏であった蔡倫が、麻のぼろ布や樹皮を原料として、実用的な紙（蔡侯紙）を完成させたとされる。この紙も、繊維同士の結合という、ここまで見てきたのと同じしくみでできていた［6］。

製紙技術がイスラム世界へ伝わる転機となったのは、751年のタラス河畔の戦いである。この戦いでアッバース朝軍の捕虜となった人々の中に、紙すきの技術を持つ者がいたとされる。技術はそこから徐々に西へ移動し、11世紀末から12世紀にかけてスペインを経由してヨーロッパにも広がった［7］。

現在、日本で使用済みとなった紙（古紙）は回収され、パルプとして再び紙に加工される。

ただし、リサイクルのたびに機械的な処理によって繊維は短くなっていく。繊維が短くなると、繊維同士が絡み合い結合する箇所が減少するため、紙としての強度は低下する。紙の繊維を無限にリサイクルできるわけではなく、紙の種類・処理条件によって異なるが、目安として5回前後とされる［8］。

2000年前に確立された「繊維同士の結合」というしくみは、今も変わらず、1枚1枚の紙を支え続けている。

家に ある いろいろな 紙で、じっさいに ためして みましょう。

やって みる

• いらなく なった 紙を そっと やぶって、むしめがねで きり口を 見て みる。けばだった せんいの、こまかい ようすを かんさつする。
• いろいろな 紙（コピーようし、しんぶんし、ティッシュなど）で、せんいの 見えかたが ちがうか くらべる。
• いらなく なった 紙に、水を 1てき たらして みる。にじみかたが ちがうか くらべる。

家にあるいろいろな紙で、実際に確かめてみましょう。

やってみる

• いらなくなった紙をそっと破って、虫眼鏡で切り口を観察する。毛羽立った繊維の様子を見てみる。紙の種類によって、繊維の長さや太さが違って見えるか比べる。
• 乾いた紙と、軽く濡らした紙の破れやすさを比べてみる。水素結合がゆるむ様子を、手ざわりで確かめる。
• いらなくなったコピー用紙・新聞紙・チラシなどに、水を1滴たらしてみる。にじみ方の違いを比べる［4］。

自分の手で確かめる

• 使わなくなった紙を破って、虫眼鏡やルーペで切り口の繊維を観察する。紙の種類（コピー用紙・和紙・ティッシュなど）によって、繊維の長さや太さの見え方が違うか比べる。
• 乾いた紙と、軽く濡らした紙の引っ張り強度を比べ、水素結合が水でゆるむ様子を確かめる。
• 使わなくなったコピー用紙・新聞紙・和紙（あれば）などに水を1滴たらし、にじみ方や吸水の速さの違いを比べる。［4］

原典で確かめる

• 蒸解・抄紙の工程を、化学工学会や製紙会社の解説でもっと詳しく読む。［2］［3］
• 紙と水素結合の関係について、詳しい解説記事を読む。［1］