トイレットペーパーがなくなったら？－パルプ、紙、繊維―

山形大学  理工学研究科（工学系）  化学・バイオ工学科  🔋 C1 伊藤智博 📛 立花和宏

表   1 .  日本産業規格(JIS)

部門記号	説明
👨‍🏫 A. 土木及び建築	一般・構造／試験・ 検査・測量／設計・計画／設備・建具／ 材料・部品／施工／施工機械器具
B.（一般機械）	機械基本製図 ／機械部品類／ＦＡ共通／工具・ジグ類／工作用機械／ 光学機械・精密機械
👨‍🏫 C.（電子機器及び電気機械）	測定・試験用機器用具／材料／ 電線 ・ケーブル・電路用品／電気機械器具/通信機器・電子機器・ 部品／ 電球・ 🚂 照明 器具・配線器具・ 電池／家電製品
👨‍🏫 D.（ 自動車）	試験・検査方法／共通部品／エンジン／シャシ・車体／電気装置・計器／建設車両・産業車両／修理・調整・試験・検査器具／自転車
👨‍🏫 E.（鉄道）	線路一般／電車線路／信号・保安機器／鉄道車両一般／動力車／客貨車／綱索鉄道・索道
👨‍🏫 F.（ 船舶）	船体／機関／電気機器／航海用機器・計器／機関用諸計測器
👨‍🏫 G.（ 鉄鋼）	分析／原材料／鋼材／鋳鉄・銑鉄
👨‍🏫 H.（ 非鉄金属）	分析方法／原材料／伸銅品／その他伸展材／鋳物／機能性材料／加工方法・器具
👨‍🏫 K.（化学）	化学分析・環境分析／ 工業薬品／ 石油・ コークス・ タール製品／脂肪酸・ 油脂製品・バイオ ／染料原料・中間物・ 染料 1 ) ・ 火薬／ 顔料・ 塗料／ ゴム／ 皮革／ プラスチック／写真材料・薬品・測定方法／試薬
👨‍🏫 L.（ 繊維））	試験・ 検査／糸／織物／ 繊維製品／繊維加工機器
👨‍🏫 M.（鉱山）	採鉱／選鉱・選炭／運搬／保安／鉱産物
👨‍🏫 P.（パルプ及び紙）	パルプ／ 紙 2 ) ／ 紙工品／試験・測定
👨‍🏫 Q.（管理システム）	標準物質／ 管理システム等
👨‍🏫 R.（ 窯業）	陶磁器 ／ 耐火物・断熱材／ ガラス・ガラス繊維／ほうろう／ セメント／研磨材・特殊窯業製品／ 炭素製品 ／窯業用特殊機器
S.（ 日用品）	家具・室内装飾品／ガス石油燃焼機器・食卓用品・台所用品／身の回り品／はきもの／ 🚂 文房具・事務用品／運動用具／娯楽用品・ 🚂 音楽用品
👨‍🏫 W （航空）	専用材料／標準部品／機体／エンジン／計器／電気装備／地上設備
👨‍🏫 X （情報処理 ）	プログラム言語／ 図形・文書処理・文書交換／ＯＳＩ・ＬＡＮ・データ通信／出力機器・ 記録媒体
Z	物流機器／包装材料・ 容器・包装方法／共通的試験方法／溶接／放射線／マイクログラフィックス／基本／環境・資源循環／ 工場管理・ 品質管理 ／ 単位

標準化の対象にデータ、サービス、経営管理等を追加し、「日本工業規格(JIS)」 を「日本産業規格(JIS)」に、法律名を「産業標準化法」に改めました。

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人類は、 産業革命で、さまざまな 材料を手にして飢餓から解放されるかわりに、劣悪な労働環境を受け入れました。 ^{3 )} 同時に大気中の 二酸化炭素が増え始めました。

分類	項目	説明
金属工業	鉄鋼	鉄道レール、鉄骨
	非鉄金属	銅線、サッシ
	金属製品	ボルト、ナット
化学工業	化学製品	洗剤、 🚂 医薬品 、 🚂 肥料
	プラスチック製品
	🚂 石油製品	🚂 灯油
	ゴム製品	タイヤ
機械工業	機械	産業用ロボット
	電化製品	🚂 冷蔵庫 、 🚂 テレビ
	情報通信機器	📱 スマホ 、 💻 パソコン
	電子部品	🚂 液晶パネル
	輸送用機械	🚂 自動車
食品工業	🚂 加工食品、飲料	🚂 ビール カップラーメン
繊維工業	繊維、 🚂 衣服	🚂 シャツ 🚂 下着 🚂 靴下
その他の工業	窯業	ビン、 ガラス、 🚂 食器 レンガ
	🏞 木材	椅子、 🚂 机（テーブル） 🏞 、 🚂 箪笥（たんす）
	🚂 家具
	◇ パルプ ・紙	トイレットペーパー
	印刷業	マンガ本 🚂 本 🏞、 チラシ
	皮	🚂 かばん 革靴、皮財布
	楽器・ 🚂 日用品 (JIS.S)	🚂 ピアノ 、ギター、 電池
	建設・そのほか	住宅、ビル、塔、橋、 ダム

いかなる工業製品も サプライチェーンをさかのぼってゆけば、 最後は地球上の資源にたどり着く。 どこかの鉱山で掘られた石か、農業あるいは狩猟採取によって殺した生き物か、そんな 天然資源 から工業原料は出発する。

化学工業 で生産される工業製品は、計数できる物体ではなく、 計量できる 物質と言っていいだろう。

金属材料		非金属材料		複合材料
鉄鋼材料	非鉄金属材料	セラミックス ガラス	高分子 🏞 ゴム
🏞 鉄 炭素鋼 合金鋼 鋳鉄 鋳鋼	金・銀 ・ 銅 🏞 🧪 ⚛ アルミニウム マグネシウム ニッケル チタン 亜鉛	🏞 石材 🏞 ガラス 🏞 セラミックス	🏞 木材 ・皮・ 繊維 🏞 プラスチック	🏞 🚂 紙 繊維強化プラスチック 繊維強化金属 鉄筋コンクリート 金属強化セラミックス

材料は、その材質の違いにより金属材料と非金属材料に分類されます ^{4 )} 。

狭い意味で、材料といったとき、常温常圧で固体の 状態の 物質を指すことがあります。

純物質としての 金属は、柔らかすぎるので、混合物の合金が使われます。広い意味での混合物の固体材料を複合材料と呼ぶことがあります。

機能性材料と 建築材料があります。 機能性材料には、 良導体、絶縁材料、誘電材料、 磁性材料、半導体材料などがあります。

分類	特徴	製品例
針葉樹 （軟木）	鉈で割る。戦国時代以前。	スギ、ヒノキ、マツ、ヒバ、ツガ
広葉樹 （硬木）	鋸で切る。戦国時代以降。桶（容器）による大量生産。	ナラ、ケヤキ、ブナ、クリ、カシ

パルプの原料。 住宅の 建築材料

木材加工 植物

表   5 .  繊維

分類	細分	例
◇ 天然繊維	🏞 植物繊維 （セルロース）	麻（リネン） 木綿（コットン） 木材（ パルプ）
	🏞 動物繊維 （タンパク質）	羊毛（ウール）：ケラチン 絹（シルク）：フィブロイン
	🏞 鉱物繊維	アスベスト
🏞 合成繊維 5 )	有機系 高分子 繊維	ナイロン ポリエステル アクリル ビニロン
	無機系 高分子 繊維	炭素繊維 ガラス 繊維 （ 光ファイバー 6 ) ）
再生繊維	セルロース系	レーヨン ( 人絹 ) キュプラ
	タンパク質系	ラニタール
	そのほか	ゴム糸

肌触りのよりインド産の綿布は、キャラコと呼ばれました。 香料貿易でオランダに敗れたイギリスの東インド会社が、新商品としてキャラコをヨーロッパにもたらしました。 寒いイギリスでは、キャラコが大うけして、イギリス伝統の羊毛工業を危機に陥れ、1700年にはキャラコ禁止法まで制定されました。 しかし、このキャラコが 産業革命 の引き金になったと言ってもいいでしょう ^{7 )} 。

繊維製品は、品質表示法により、消費者への 品質表示 が義務付けられています。

４代文明と繊維 アスベスト、カーボンナノチューブ

米沢高等工業学校本館 紡織科 👨‍🏫 米沢織物歴史資料館＠山形県米沢市 👨‍🏫 グンゼ博物苑＠京都府綾部市 👨‍🏫 ミュージアム・オブ・ビューティー（ ワコール）＠京都府京都市 👨‍🏫 中分類１１ 繊維工業 👨‍🏫 ＪＩＳ．Ｌ―繊維

© K.Tachibana ^* , C1 Lab.

© 2005 K.Tachibana ^* , C1 Lab.

量産のために導入された座繰り器で、生産された絹は、品質が低く、ヨーロッパでの評価が低く、 輸出商品としては、需要がなかった。 岡谷を中心として品質の改善が進んだ。

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© 2010 K.Tachibana （ 撮影許可書 ）

大量生産 のために導入された座繰り器で、製造された絹は、品質が低く、ヨーロッパでの評価が低く、 輸出商品としては、需要がなかった。 岡谷を中心として品質の改善が進んだ。

明治政府が機械製糸業を必要とした背景 ^{10 )}

建物をささえる「トラス構造」 ^{11 )}

* 🔷 富岡製糸場

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紙とテキスタイル

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航空科学博物館＠千葉県成田市

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炭素繊維(CF)

インターネットを支える光ファイバー。ガラス技術の粋が集まっている。

• 衣料品
• 動物繊維
• 動物繊維
• 富岡製糸場 (※)
• 繊維機械館＠トヨタテクノミュージアム (※)

✍ 平常演習

カーボンファイバーまたはＦＲＰを使った工業製品をひとつ選び、その特性がどのように活かされているかを書きなさい。

✍ 平常演習

通信用のグラスファイバーに求められる材料物性と、それがインターネット社会にどうかかわっているかを書きなさい。

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◇ 衣料と化学

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織物

• 川島織物
• 米沢織物歴史資料館 (※)

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川島織物

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編物

• グンゼ博物苑 (※)

✍ 平常演習

メリヤス編みをノートに図解し、写真に撮影してJPG形式てアップロードしなさい。

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◇ 紙と印刷

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時代区分		産業	政治	世界
地質
原始
古代	古墳		紙の発明と漢字（ 漢）
	🔷 飛鳥 593 -710年	610雲黴日本に 製紙法を伝える 13 )
	◇ 奈良	万葉仮名 770 万葉集 770 最古の印刷物、陀羅尼、楮紙、木版画？
	◇ 平安	平安女性は、ひらがな(31文字？) 料紙 * 平安男性は、漢字、漢文で日記 *	律令体制の崩れ、反古紙の活用
中世	◇ 鎌倉
	◇ 室町
	◇ 戦国	美濃紙 1581信長ねねに手紙 * 1600徳川家康木活字		1439年頃にヨーロッパで初めて活字による印刷を行った。 1555、イエズス会によりグーテンベルグによって発明された鉛活字と木製印刷機 (42行聖書) 14 ) 1501楽譜の活字印刷 *
		大航海の時代
近世	◇ 江戸	1606徳川家康銅活字 15 ) 1615支倉常長和紙の手紙 * * 葛飾北斎、版画		◇ 第一次産業革命（鉄と 石炭） 1790英国のウィリアム・ニコルソンが輪転印刷機 1798年にはフランス人のルイ・ロベールが紙抄き機械（長網式抄紙機）を発明。 1840年。木材パルプ機械製造 1853年タイムズ紙輪転機 1868年タイムズ巻取紙方式輪転機
		◇ 開国
近代	◇ 明治	前島密、漢字廃止論 1873大阪造幣局で、鉛室法硫酸の製造 1873 第一国立銀行設立 1890大阪朝日新聞、 印刷に輪転機採用 1905 富岡製糸場 1910 ◇ 米沢高等工業学校設立	富国強兵 ◇ 日本の産業革命 （ 鉄道、郵便、電話、生糸）	◇ 第二次産業革命（ 電気と石油）
	◇ 大正		1923関東大震災
	◇ 昭和
		👨‍🏫 ⚔ 🗾 1941 第2次世界大戦 (太平洋戦争) 🌏
◇ 現代		👨‍🏫 🗾 1960s 三種の神器 （ 🚂 洗濯機、 🚂 掃除機、 🚂 冷蔵庫） 1964日立製作所大型汎用コンピュータを開発 1965年には日本国産のPS版 * 1971ユニオンプレス設立 *		1949年 PS版（米） * （写真製版） 1955年フォトレジスト * ◀ ◇ 第三次産業革命 （ 半導体、 デジタルコンピュータと AD変換 ） ▶ 1985 DTPオフセット印刷 *
	◇ 平成	1999ガラケー絵文字 * 2001 電子マネー 2008ＦＴＴＨ、スマホ 2015Unicode-emoji		◀ ◇ 第四次産業革命 （ ネットと ビッグデータ）
	◇ 令和

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紙

大分類	原料	特徴
洋紙	機械 パルプ
	化学 パルプ
	古紙 パルプ
和紙	コウゾ	江戸時代以降、桶で、量産。和紙と言えば、楮紙
	ミツマタ
	ガンピ	斐紙・雁皮紙。 ガンピは栽培困難、目上の武将への手紙に使われた
特殊紙	レーヨン・ビニロン	合成繊維紙
	ポリスチレン・ ポリプロピレン	合成紙

複合材料 です。

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パルプ

分類	原料	工程	製品例
砕木パルプ （機械パルプ）	針葉樹 の丸太材	材木をすりつぶす。 安価	新聞紙・ 印刷用紙・ グラビア用紙
クラフトパルプ （化学パルプ）	針葉樹・ 広葉樹	木材チップを 水酸化ナトリウム で蒸解する。 それを次亜塩素酸ナトリウムで、漂白する。	ティッシュペーパー
古紙パルプ	古紙を脱墨（脱インキ）する	王子製紙

https://www.daio-paper.co.jp/koujou-saiyou/product/elleair.html

https://www.nepia.co.jp/company/nepia_product.html

^{16 )}

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王子製紙苫小牧工場

© 2006 K.Tachibana

◇ 王子製紙苫小牧工場

苫小牧港から荷揚げされた古紙は原料ヤードにずらりとならび再生を待っています。フォークリフトとコンベアでラインにのせられた古紙はスクリューで細かく裁断され、パルパーへ投入されます。巨大な羽根つき回転ドラムに薬品とともに投入された古紙は繊維状のパルプの原料となります。このときビニールや粘着テープなどは異物として排出されます。

精選スクリーン（除塵装置）を通して漂白タワーで漂白されフローテーターで脱墨されます。さらに精選スクリーンを通して遠心分離型のクリーナー（除塵装置）を通し洗浄して原料とします。クリップからプラスチック片までさまざなな異物を除去してゆきます。異物がなければこんな装置はいらないんだがなあ、と一言。

あとはワイヤーパートで脱水、乾燥を経てまきとり、製品ロールへ。ワイヤ幅９メートル、時速１０８キロメートルの工程は圧巻でしたkm/h。

ティッシュペーパーやトイレットペーパーは、 家庭用品品質表示法 により 品質表示が義務付けられています。

🔷 公益財団法人 紙の博物館＠東京都北区 ^{17 )}

👨‍🏫 ＪＩＳ．Ｐ―パルプ及び紙の工業規格 地図 👨‍🏫 王子製紙苫小牧工場＠北海道苫小牧市 地図：北越 👨‍🏫 巨大洗濯機！－北越製紙新潟工場＠新潟県新潟市

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和紙の原料・コウゾの寒ざらし 岐阜・板取川

© 2020 K.Tachibana ^*

^{18 )} 🔷 美濃和紙の里会館＠岐阜県美濃市

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煙硝の館＠五箇山富山県南砺市

© 2017 K.Tachibana ^* , C1 Lab.

カイコの糞、ヨモギを発酵させ、アンモニア、硝酸を合成し、 灰汁 で硝酸カリウム（煙硝）にしていた。 硝酸カリウム、木炭、硫黄で黒色火薬となり、鉄砲の 火薬 の重要な原料製造であった。

また 灰汁 で雁皮を煮て、叩解し、 雁皮紙を作っていた。

危険物 ^{19 )} * * 👨‍🏫 煙硝の館＠五箇山富山県南砺市 👨‍🏫 空気―高圧化学とアンモニア― 👨‍🏫 化学工業＠学問の自由 👨‍🏫 ＪＩＳ．Ｋ―化学・化学分析 👨‍🏫 越前和紙の里－紙の文化博物館＠福井県越前市 👨‍🏫 国友鉄砲ミュージアム＠滋賀県長浜市

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トイレットペーパーがなくなったら。 これは 昭和４０年代にあったオイルショックのころのお話。本当に トイレットペーパーがなくなったんです。 「やべ。紙なかった。。。あのぉ～。。。」

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Astronomical Toilet Paper ショップ

「 美濃紙 」
「お札は洗濯したぐらいじゃ破れないよ」
「透かしには白透かしと黒透かしがあってね」
「昭和時代には茶席の懐紙にも透かしが入っていたんだよ」

文字を書くためのメディアとして発達した紙。中国で生まれペーパー試験を生み出し、ヨーロッパでは宗教革命を起こしました。

• 紙の博物館 (※)
• 北越紀州製紙 (※)
• 王子製紙苫小牧工場＠北海道苫小牧市 (※)
• 宮城県慶長使節船ミュージアム（愛称：サン・ファン館）

✍ 平常演習

１９７０年代のオイルショックに伴うトイレットペーパー騒動について調査し、トイレットペーパーを安定に供給できる社会を維持するには、ひとりひとりがどのような取り組みをすべきか議論しなさい。

✍ 平常演習

森林伐採から、蒸解、漂白を経て、ティッシュペーパー、古紙再生を経て、新聞紙、トイレットペーパー、下水へと紙にまつわるサプライチェーンがどのように生活を支えているかを説明しあさい。

• アスベスト
• カーボンナノチューブ
• 古紙
• 合成繊維

✍ 平常演習

？ 繊維から作る工業製品に使われる無機材料について調べてみよう

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• 受講にあたって
• 1 . ◇ 明治４３年、旧米沢高等工業学校の設立―産業革命と化学工業の歴史―
  • 工学と理学
  • 世界の産業革命
  • 日本の産業革命
  • 旧米沢高等工業学校の設立
• 2 . ◇ １０００気圧が生み出す肥料と食料―酸・アルカリ工業と水資源―
  • 高圧容器と蒸気機関
  • 肥料・火薬と空中窒素の固定
  • アルカリと山菜の灰汁ぬき
  • 高純水の製造と下水高度処理による窒素とリンの除去
• 3 . ◇ ３ボルトが生み出す洗剤と水素―電気化学工業―
  • 製塩とイオン交換膜
  • 水と海水の電気分解
  • アルカリと洗浄
  • 水素の製造と燃料電池
• 4 . ◇ １５００℃が作る東京スカイツリー―鉄鋼―
  • バッチ生産からフロー生産へ
  • 鉄鋼
  • ステンレスと合金
  • 🔷 石炭 と 炭素材料
• 5 . ◇ １０００℃、４Ｖが作る新幹線―非鉄金属―
  • アルミニウム
  • 貴金属
  • 銅
  • レアメタル
• 6 . ◇ ３０００℃が作る航空部材―窯業―
  • 陶磁器と焼成温度
  • ガラスと真空管
  • セメントとレンガ
  • ファインセラミックス
• 7 . ◇ ひとり毎日１キログラムの廃棄物―資源と環境とサプライチェーン―
  • 🏞 資源
  • 🚂 トイレットペーパー
  • 🚂 自動車
  • 🏞 ごみ
• 8 . ◇ 太陽がくれた１キロワット毎平米―エネルギープラント―
  • 石炭と火力発電
  • 磁石と発電機
  • 送電線とアルミニウムと銅
  • 碍子とセラミックス
• 9 . ◇ トイレットペーパーがなくなったら？－パルプ、紙、繊維―
  • 麻、綿、羊毛、絹
  • 織物、編物、不織布、 紙
  • 🔷 衣料
  • 炭素繊維、 アスベスト 、ガラスファイバー、複合材料
  • トイレットペーパー、ティッシュペーパー
• 10 . ◇ 自動車がなくなったら―目指せカーボンニュートラル―
  • 🚂 自動車
  • 鍛造と鋳造
  • 熱変換サイクル
  • オクタン価とセタン価
• 11 . ◇ マンガ本がなくなったら―印刷技術と半導体―
  • 活版、グラビア、オフセット、スクリーン、インクジェット印刷
  • 👨‍🏫 写真技術―光と情報と感光材料―
  • パターニングとフォトリソグラフィー
  • ケイ素と半導体
  • 半導体の製造工程
• 12 . ◇ スマホがなくなったら―インターネットと光と音―
  • 液晶、エマルション、サスペンション、エーロゾル
  • ◇ 顔料と染料 （朱と ◇ ベニバナ）
  • バインダと接着剤
  • 液晶パネルの組立
• 13 . 👨‍🏫 電池がなくなったら―生活に役立つ工業製品を作ろう―
  • 🚂日用品
  • マッチ、電池、センサー
  • 介護とロボット
  • ＩｏＴ
• 14 . 👨‍🏫 食べ物がなくなったら―環境、持続可能な社会に向けて―
  • ◇ 上杉鷹山のカテモノ
  • 毒と薬
  • 八丁味噌と火薬
  • 日本酒、ワイン ビール
  • カップラーメン
• 15 . 👨‍🏫 ヒトはなぜモノを作らねばならないのか？－ひとりひとりの幸せを大切にするために－
  • ジェネリック医薬品とバイオシミラー
  • マッチ と写真フィルム
• 🎓 👨‍🏫 成績申請と単位認定請求

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• 1. 馬場章夫、安田誠　ほか7名,工業化学２,実教出版,16.2. 色素材料と塗料(2022)
• 2. 馬場章夫、安田誠　ほか7名,工業化学２,実教出版,16.3.1. 紙(2022)
• 3. 野村正勝・鈴鹿輝男,最新工業化学―持続的社会に向けて―,講談社サイエンティフィク,1.3. 化学工業の特徴, p.2(2004)
• 4. 小林一也,工業技術基礎,実教出版,2.4. 材料について学ぼう, p.56(2002)
• 5. 馬場章夫、安田誠　ほか7名,工業化学２,実教出版,14.1.4. 合成繊維(2022)
• 6. 野村正勝・鈴鹿輝男,最新工業化学―持続的社会に向けて―,講談社サイエンティフィク,2.3.4. 光学機能材料(2004)
• 7. 宮崎正勝,モノの世界史,原書房,6.4. 肌ざわりの良い「キャラコ」が引き起こした産業革命(2002)
• 8. 野村正勝・鈴鹿輝男,最新工業化学―持続的社会に向けて―,講談社サイエンティフィク,1.2. 日本の化学工業の勃興と発展, p.2(2004)
• 9. The Chemical Society of Japan,認定化学遺産 第005号 『ビスコース法レーヨン工業の発祥を示す資料』
• 10. 今井幹夫,富岡製糸場の歴史と文化,みやま文庫,明治政府が機械製糸業を必要とした背景(2006)
• 11. 富岡製糸場世界遺産伝道師協会,世界へはばたけ！富岡製糸場～まゆみとココの不思議な旅～,上毛新聞社事業局出版部,建物をささえる「トラス構造」(2009)
• 12. 近畿化学協会・工学倫理研究会,技術者による実践的工学倫理第4版,化学同人,事例ファイル０９：クラフツマンシップ老舗の誇り―川島織物(2006)
• 13. 財団法人　紙の博物館,紙の博物館収蔵品,財団法人　紙の博物館,日本の手漉き紙(2000)
• 14. 印刷博物館,印刷博物館ガイドブック,凸版印刷株式会社　印刷博物館,文字を活かす(2006)
• 15. 印刷博物館,印刷博物館ガイドブック,凸版印刷株式会社　印刷博物館,文字を活かす(2006)
• 16. 馬場章夫、安田誠　ほか7名,工業化学２,実教出版,16.3.1. 紙(2022)
• 17. （財）紙の博物館,わかりやすい紙の知識,（財）紙の博物館,わかりやすい紙の知識（目次）(2005)
• 18. 渋谷綾子・天野真志,古文書の科学　料紙を複眼的に分析する,文学通信(2023)
• 19. 山田保、尾藤忠旦,工業化学概論,朝倉書店,19. 染料、染色、火薬(1965)
• 20. 堀桂太郎、ほか９名,工業情報数理,実教出版,9.3.1. 電子文書(2022)

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管理運用 ： 山形大学 学術情報基盤センター

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