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🌡️ 📆 令和6年4月20日

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

講義ノート

複合材料と繊維

  1 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
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・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/紙工品/試験・測定
Q.(管理システム 標準物質/ 管理システム
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
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。

四大文明と世界の産業革命

材料の変遷

軽金属 ガラス 繊維
  1 213 材料の変遷
© K.Tachibana
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1 )


  2 工業製品
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、 🚂 (テーブル) 🏞🚂 箪笥(たんす)
🚂 家具
パルプ トイレットペーパー
印刷業 マンガ本 🚂 🏞、 チラシ
🚂 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、そんなところから工業原料は出発する。


  3 41 固体 材料
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
炭素鋼
合金鋼
鋳鉄
鋳鋼
金・銀 ・
アルミニウム
マグネシウム
ニッケル
チタン
亜鉛
🏞 石材
🏞 木材 ・皮・ 繊維
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 2 )

狭い意味で、材料といったとき、常温常圧で固体の 状態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。


繊維

  4 繊維
分類 細分
天然繊維 植物繊維
(セルロース)
麻(リネン)
木綿(コットン)
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 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

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


岡谷蚕糸博物館@長野県岡谷市

  2 岡谷蚕糸博物館 @長野県岡谷市
© 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。

*

富岡製糸場@群馬県

  3 富岡製糸場
© 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 3 )

建物をささえる「トラス構造」 4 )

* 🔷 富岡製糸場

紙とテキスタイル

  4 紙とテキスタイル
©2017 K.Tachibana

織物・編み物・不織布・紙

カーボンファイバーとFRP JIS.L―繊維 JIS.P―パルプ及び紙

繊維

窯業で作る炭素繊維を使った複合材料、CFRPは軽くて丈夫。航空機の構造材にも使われる優れもの。

CFRP:参考:航空科学博物館
炭素繊維:出典: 米沢高等工業学校本館 紡織科展示室(教室)

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。

✍ 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。


衣料と化学

オフセット印刷

織物


編物

✍ 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。


紙と印刷


  5 🗾 記録 材料としてのと印刷の 歴史
時代区分 産業 政治 世界
地質
原始
古代 古墳 の発明と漢字
🔷 飛鳥
593 -710年
610雲黴日本に 製紙法を伝える 5 )
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) 6 )
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 7 )
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
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
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( 電気石油
大正 1923関東大震災
昭和(戦前)
昭和(戦後) 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 *
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
令和

王子製紙苫小牧工場

  5 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 8 )


和紙の原料・コウゾの寒ざらし 岐阜・板取川


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~。。。」


トイレットペーパー

ティッシュペーパー
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。

  6 45 電子書籍紙の本
項目電子
電子書籍、メール 書籍、図書、雑誌、新聞、 文書、 論文、手紙、電報
記録媒体 半導体メモリ、 磁気ディスク、

認知不能(電磁的記録(電子的方式、磁気的方式その他人の知覚によっては認識することができない方式で作られる記録)

、モノ(石碑や木簡)
出力 ディスプレイ 、スピーカー
階調表現 輝度、デューティ 網点
カラー表現 RGB CMYK
質感など スワイプ? 風合い、匂い、手触り、重さ
デバイス パソコン、スマホ
通信 光回線、WiFi
伝達 メール、SNS 手紙、論文
プロセス 入稿、公開 入稿、刷版、校正、印刷
速報性 数ミリ秒 当日(電報)、1日(速達)から数か月(論文)
イマーシブ 可能 不可
インタラクティブ 可能 不可
レスポンシブ 可能 不可
マシンリーダブル クローラ OCR
動画 音声 の併用 可能 不可
発祥 21世紀、インターネット革命 16世紀、宗教革命
エネルギー 1600W/100TB 不要
サステナビリティ 廃熱 木材

紙媒体の文書より電子文書が普及しています 10 )

✍ 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。

✍ 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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