原題は『Hemp Hurds as Paper-Making Material』、著者は Lyster H. Dewey と Jason L. Merrill です。
　「ハード」は、麻から芯部の繊維を取り去ったあとのゴミとして残る茎片などを指すと思われます。
　刊年が第一次大戦中ですので、平時とは異なった、資源を無駄なく活用する行政指導の一貫だったかもしれません。

　例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに深謝いたします。
　図版は省略しました。
　以下、本篇です。（ノー・チェックです）

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍 製紙材料としての麻繊維の開始 ***
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米国農務省
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ニュースレター第404号

植物産業局からの寄稿
WM. A. テイラー局長

1916年10月14日ワシントンD.C.
専門論文

製紙原料としての麻繊維。

著者：Lyster H. Dewey (繊維植物調査担当植物学者)、Jason L. Merrill (紙植物化学者、紙植物調査)。

コンテンツ。
ページ ページ
麻繊維の生産と取り扱い。 麻の繊維から紙を製造すること。
リスター・H・デューイ著： ジェイソン・L・メリル著：
麻のハードとは 1 導入 7
髄、木部、繊維 2 麻の繊維の調査を正当化する要因 8
浸漬によって影響を受けるハードの特性 2 素材の特性 11
繊維に対するハードの割合と1エーカーあたりの収量 3 テストの特徴 12
機械で破砕された麻から得られるハード 3 テストに関連する操作 13
麻繊維の現在の用途 4 テストの説明 16
現在入手可能なハードの供給 5 テストと商業的実践の比較 21
出荷のための梱包 5 製造された紙の物理的試験 24
梱包費用 5 結論 25
まとめ 6
麻繊維からの紙製造に関する報告書を作成するにあたり、この素材の農業的側面について簡潔に考察した内容を出版物に含める必要があることが明らかになりました。そこで、そのような記事を作成し、ここに2つの報告書をまとめて掲載します。

注記：この速報は、製紙の経済的側面に関心のあるすべての人々、特に印刷用紙および製本用紙製造業者にとって有用なものとなるでしょう。また、科学研究者や化学者にとっても興味深いものとなるでしょう。

麻繊維の生産と取り扱い。
繊維植物調査担当植物学者、リストル ・H・デューイ著。

ヘンプハードとは何か。
麻の茎の内部にある木質部分は、破砕と脱穀の過程で繊維から分離され、麻のハードと呼ばれます。麻のハードは亜麻のシーブに相当しますが、はるかに粗く、通常はより柔らかい質感です。

-2-繊維生産のために散布栽培される麻の茎は、直径が1/8インチから3/8インチ、高さが4フィートから10フィートです。茎は中空で、円筒形の木質殻を持ち、基部はほぼ固体に近い厚い部分で、上部は薄く、空洞が比較的広くなっています。

破砕の過程で、繊維質の樹皮の内側にある木質の円筒は、長さ1.5～3インチ（約3cm～約7.5cm）の断片に砕かれ、通常は複数の節に分かれます。厚い下部は、殻が薄い上部よりも割れにくく、多くの場合、かなり硬いまま残ります。

髄、木材、繊維。
麻の鞘の内面には通常髄の層があり、これは球形か角張った形に近いが細長くはない薄壁の細胞でできている。髄は多かれ少なかれ押しつぶされたり裂けたりしている。紙としての価値はほとんどないと思われるが、麻の鞘の重量の 1% 未満を占める。主な重量と嵩は細長い木質細胞でできている。外面は細長い細胞でできた細かい二次繊維で覆われており、この二次繊維は木の細胞よりは丈夫だが、商業用の麻繊維よりは細くて短い。これまでのところ、麻の鞘からすべての長い繊維を完全に分離する方法は考案されていない。麻の鞘の重量の 5 ～ 15% は麻繊維で、長さ 3 インチ～ 8 フィートの束になっている。通常暗い色の短い立方体細胞でできた樹皮の断片が繊維の束に付着している。

レッティングによって影響を受けるハードの特性。
アメリカ合衆国の麻のほぼ全ては露干し（デューレッティング）されています。穀物がクレードルに横たわる間、茎は帯状に地面に広げられます。天候、露、そして雨の作用、そしてバクテリアの働きによって、緑色の色素（クロロフィル）とガム質の大部分が溶解・洗い流され、繊維質の樹皮と木部だけが残ります。この過程で、麻は生重量の約60%、つまり空気乾燥重量の約40%を失います。

茎は、脱穀前に乾燥するために束ねられて保管されることもあり、脱穀後には乾燥のために束ねられて保管されることもあります。茎を扱うたびに、茎の根元が平らになるように地面に投げ捨てられます。この作業により、茎の根元の窪みに砂や粘土が入り込むことが多く、この汚れはしばしば頑固に付着するため、麻の繊維を紙料として使用する際のあらゆる問題点の原因となる可能性があります。

麻が広く栽培されているイタリアやロシア、オーストリア＝ハンガリー帝国のほとんどの地域では、水で脱穀処理が行われているが、アメリカ合衆国では、前世紀半ば以前の限られた範囲を除いて、水で脱穀処理が行われることはなかった。 -3-水で乾燥させた麻は露で乾燥させた麻よりも清潔で柔らかいです。

乾燥した麻の茎から、脱穀せずに繊維を砕くこともあります。こうして得られた繊維には、主にペクトース系の可溶性ガムが少量含まれています。アメリカでは、この方法で加工される麻は比較的少ないです。

熱湯に希釈した化学薬品または油脂溶液を用いた脱脂処理は、限られた範囲で行われています。この処理で得られた麻繊維には、露脱麻や水脱脂麻よりも多くの量の化学薬品または油脂、そして可溶性ガム質が含まれる場合があります。

ハード類と繊維類の割合および 1 エーカーあたりの収穫量。
麻繊維の収穫量は1エーカーあたり400ポンドから2,500ポンドの範囲で、好条件下であれば平均1,000ポンドに達します。繊維の重量は繊維の約5倍、泥炭土壌で栽培された麻の場合はさらに重くなります。1エーカーあたり2.5トンの繊維が収穫量として妥当な平均値と言えるでしょう。

茎は厚さ2〜3インチの連続層で横向きに供給され、1日あたり約4,000ポンドのきれいな繊維と5倍の量の粗繊維が生産されます。
図1. —麻破砕機。茎は厚さ2～3インチの連続層で横方向に投入され、1日あたり約4,000ポンドのきれいな繊維と、その5倍の量の麻繊維を生産します。

機械で破砕した麻から得られるハード。
麻の繊維は、機械で破砕された麻からのみ得られ、その場合、繊維を一箇所に大量に集めることができます（図1および2）。ケンタッキー州では、麻の大部分は依然として手動ブレーキで破砕されています。これらの小型ブレーキは束から束へと移動されるため、繊維は50ポンド未満の小さな山となって畑中に散らばっており、ブレーキが動くとすぐに火をつけるのが一般的です。紙原料として利用できるコストでこれらの繊維を収集することは困難です。

機械ブレーキが使用されている場合、麻の茎は穀物が脱穀機に運ばれるように機械に運ばれ、 -4-風力スタッカーによって機械から吹き飛ばされ、大きな山となって蓄積されます。

機械ブレーキはウィスコンシン州、インディアナ州、オハイオ州、カリフォルニア州で使用されていますが、ケンタッキー州では限られた範囲でしか使用されていません。現在、米国では5種類の機械ブレーキが実際に使用されており、ヨーロッパではさらに他の種類の機械ブレーキが使用されています。イタリアの最高級麻は、あらゆる麻の中で最高の市場価格を誇りますが、すべて機械で破砕されています。現在米国で使用されているより優れた機械ブレーキは、手動ブレーキよりもはるかに速く、より優れた繊維処理が可能であるため、麻栽培が新しい産業として導入されるすべての地域で間違いなく使用されるでしょう。また、価格がより適正な水準にまで下がれば、ケンタッキー州でも使用されるようになり、手動ブレーキと競合するようになるかもしれません。麻破砕機は改良が進められており、その利用は増加しています。繊維処理用の機械ブレーキが開発されて初めて、米国における麻栽培産業の発展が可能となるでしょう。繊維の有効利用が進むことで、機械ブレーキの利用が促進されるでしょう。

機械のブレーキと麻の繊維。機械のブレーキから出る麻の繊維はすぐに大きな山になって蓄積されます。
図2. — 機械ブレーキと麻の繊維。機械ブレーキから出た麻の繊維はすぐに大きな山となって堆積します。

麻繊維の現在の用途。
麻の繊維は、限られた範囲で、納屋敷料や厩舎の敷料、氷詰めのおがくずの代替品、そして稀に燃料として利用されています。これらの用途のいずれにおいても商業的価値があるとは考えられていませんが、厩舎の敷料として使用された場合、農場では1トンあたり少なくとも1ドルの価値があることは間違いありません。麻の繊維は廃棄物であり、紙料としての利用と競合するような他の用途には価値がありません。

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現在、ハード類の供給は可能です。
1915 年の最後のシーズンには、ケンタッキー州外および機械ブレーキが使用されている地域で約 1,500 エーカーの麻が収穫されました。麻の収穫量を 1 エーカーあたり 2.5 トンと見積もると、総量は約 3,750 トンになります。これらの地域では 1914 年の収穫からの大量の麻がまだ刈り取られておらず、また、過去 2、3 年の間に機械が使用された場所では大量の麻の山がそのまま放置されているため、総量は 7,000 トンを超えます。現在、麻はケンタッキー州外では、オハイオ州ライマ東部のマクガフィー周辺、インディアナ州エルクハート郡ナパニー周辺とコスチューシコ郡ピアストン付近、ウィスコンシン州ウォーパンおよびブランドン周辺、カリフォルニア州リオ ビスタおよびストックトンで栽培されています。

ケンタッキー州では、レキシントンから半径50マイル（約80キロメートル）以内のほとんどの郡で麻が栽培されています。栽培面積に関する正確な統計は収集されていませんが、1915年の収穫量は7,000エーカー（約2,300ヘクタール）と推定されています。バーボン郡とクラーク郡では機械ブレーキが使用される可能性が高いですが、ケンタッキー州の麻の大部分は手動ブレーキで刈られるでしょう。

出荷のために梱包します。
輸送時の取り扱いを容易にし、製紙工場での保管スペースを節約するため、麻の籾殻は梱包する必要があります。梱包した籾殻は、揺れて崩れないように黄麻布などの素材で覆う必要があります。麻繊維を梱包するのと同じ圧縮機で梱包することも可能ですが、麻の籾殻は麻繊維よりも耐久性が高いため、圧縮機を破損させないよう注意が必要です。2フィート×3フィート×4フィートの麻の梱包は約500ポンド（約230kg）です。同じサイズの麻の籾殻の梱包は約3分の1、つまり1トンあたり約6梱包（約1.5kg）になります。

農場から出荷された粗い麻繊維は覆われていないため、特に麻の束用の覆い材を購入する必要があります。俵の両側に約 36 x 48 インチの黄麻布を置くだけで十分ですが、これらの布は 1 つあたり約 3 ポンドの重さがあり、1 組で約 40 セントかかります。梱包用ロープは、ジュートの覆いに加えて、俵 1 つあたり少なくとも 5 セントかかるため、覆いおよび結び目の合計コストは 1 トンあたり 2.70 ドル以上になります。黄麻布の代わりに、1 トンあたり約 33 ドル、または俵 1 つにつき 2 枚で最大 5 セントのチップボードを使用することもできます。チップボード、黄麻布、およびロープの結び目はすべて、紙の材料として使用できます。黄麻布の覆いは返品して、擦り切れるまで繰り返し使用できますが、チップボードは 2 回以上使用することはできません。

梱包費用。
黄麻布カバーを使用する場合、梱包費用（カバー、結束バンド、梱包機の使用、電力、人件費を含む）は、1梱包あたり少なくとも60セント、1トンあたり約3.75ドルになります。チップボードを使用する場合は、 -6-1トンあたり約2ドルまで引き下げられる可能性があります。運搬と荷車への積み込み費用は、距離と道路状況によって1トンあたり1ドルから3ドルの範囲で変動します。したがって、農家は、自宅の集荷場で荷車に積み込まれた干し草に対し、1トンあたり4ドルから​​6ドルを受け取ることになります。

まとめ。
麻の繊維は麻の茎の内部の木質部分で、繊維を取り除くために細かく砕かれたものです。

現時点では、紙としての使用と競合するような用途には使用されていません。

麻の繊維は、手動ブレーキから麻を収集するコストが高すぎるため、機械で破砕した麻からのみ得られます。

現在、オハイオ州、インディアナ州、ウィスコンシン州、カリフォルニア州の制限地域で約 7,000 トンが入手可能です。

機械ブレーキの使用が増えるにつれ、その量は増加すると考えられます。

ハードは麻繊維圧縮機で梱包され、綿の梱包のように部分的に黄麻布で覆われるか、またはチップボードで覆われることがあります。

農家は、1トンあたり4ドルから​​6ドルで利益を上げて、俵を車に積んで配達できると推定されています。

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麻の繊維から紙を製造する。
著者：Jason L. Merrill、 製紙工場化学者、Paper-Plant Investigations。

導入。
この論文の目的は、麻繊維産業の作物廃棄物である麻の繊維の製紙価値を決定するために行われた予備試験を報告することです。

製紙に利用できる植物材料の探索は、比較的最近になって始まったが、急速に不足し高価になっている材料の一部を新しい材料に置き換えることによって、現在の紙原料供給源を節約することを目的とした世界規模の活動である。

現時点では廃棄物となっているものを利用するという抽象的な考えは、このような活動において重要な役割を果たすことはできません。商業的に成功するかどうかは、市場または製品の需要、適切な原材料、コストという 3 つの基本要素に基づいていなければなりません。

本報告書では麻の繊維を書籍や印刷用紙の原料として扱うため、麻の品質、供給量、将来の見通し、そしてコストは、競合相手である木材と比較して検討する。現在の木材供給では、求められる需要にいつまでも耐えられないことはほぼ確実であり、木材不足が進むにつれて、木材利用の節約が不可欠となるだろう。この影響は多くの木材利用産業で既に顕著に現れており、製紙産業は森林伐採全体の約3%しか消費していないにもかかわらず、この節約によって影響を受ける可能性が高い。我が国の森林は、成長速度の3倍の速さで伐採されており、木材の価格が高騰するにつれて、適切な育成と再植林への関心が高まるだろう。したがって、生産と消費のバランスは自然に確立されるが、この状況が限界値に近づくにつれて、木材価格が上昇し、他の原材料の需要が高まる可能性がある。

化学木材パルプと併用される古紙の使用量は膨大に増加しており、今後も増加が続く可能性が高い。古紙は木材よりも安価な原料ではあるものの、木材の供給量が減少し、木材パルプの価格が上昇するにつれて、古紙の価格もそれに応じてある程度上昇すると想定するのが妥当だろう。

これらの状況を考慮すると、重要な段階に進む前に、より有望な植物材料の製紙価値を調査することが望ましい。 -8-状況に応じて、調査は状況に応じて異なります。調査が実質的な価値を持つためには、その材料から生産できるパルプと紙の品質と量の決定だけでなく、農業条件、農業慣行、組立条件、輸送、将来の供給見通しといった関連要因も考慮する必要があります。

特定の栽培植物は特に有望であるように思われます。なぜなら、通常の作物を収穫する際に、製紙に利用できる部分は必然的に全部または一部が集められるからです。この種の植物には、トウモロコシ、ホウキモロコシ、モロコシ、サトウキビ、バガス、亜麻、麻、そして穀類のわらが含まれます。 [1]

異なる原材料を使用すれば、現在市場に流通している製品とは多少品質の異なる製品が生まれる可能性は一般的に認められていますが、紙の品質と一般の需要は非常に多様で膨大であるため、こうした反対​​意見は深刻なものではないはずです。10年前、亜硫酸塩製造業者は、トウヒ材の丸太にモミ材が5%以上含まれていると受け入れませんでしたが、今日では多くの製造業者が50%でも許容しています。ロープ紙には黄麻だけでなく、この原材料が豊富にない場合は様々な化学パルプが含まれていることが分かっています。「リネン紙」は、多くの場合、単なる業界用語に過ぎません。つい最近まで、印刷用紙はすべて化学木材パルプから作られていましたが、今日では、粉砕木材を含まない紙を確保したい場合、仕様書でその旨を明記する必要があります。かつてはすべてぼろ布から作られていた筆記用紙も、現在では仕様書で禁止されていない限り、化学パルプ、あるいは粉砕木材パルプが含まれている可能性があります。多くの製紙会社が長年にわたり、特定の紙を一定の基準で維持してきたことは疑いようがありません。しかし同時に、競争によって多くの紙の基準が低下し、中には独自の評価を得ていたものもあったことも事実です。植物繊維の使用は必ずしも現在の紙の品質を低下させるものではありませんが、植物繊維の使用によっていわゆる標準的な紙とは多少異なる品質の製品が生まれたとしても、そのような紙がすぐに市場に出回らないというわけではありません。

麻の繊維に関する調査を正当化する要因。
麻の繊維は、麻の栽培と製造の過程で必然的に生成されるため、作物廃棄物となり、現在の用途と価値は比較的わずかです。

機械ブレーキを使用して麻を取り扱うエリアが限られているため、ハードの組み立ては経済的に行うことができます。ただし、現在の年間 -9-供給量がパルプ工場の新設を正当化するほど十分ではなく、既存の工場への輸送も現実的ではないと思われますが、特に一部の一般区域では、機械ブレーキの使用増加により、年間利用可能なトン数が増加すると予想されます。現在の年間トン数は、おおよそ以下のとおりです。オハイオ州とインディアナ州では2,500トン、ウィスコンシン州では1,000トン、カリフォルニア州では1,400トンです。

悪天候の年には、品質の悪さから収穫されない広大な麻の地域がしばしば発生します。また、悪天候のために刈り取られた麻の広大な地域が過剰に乾燥してしまうこともあります。一部の麻栽培者からは、この大量の麻を紙の原料として利用できるのではないかという提案がありました。この場合、収穫費用の全部または一部と解繊費用の全額を製紙業者が負担する必要があるため、麻全体のコストはおそらく麻繊維よりもいくらか高くなるでしょう。さらに、この麻の品質は非常に不規則で供給も不安定であるため、製紙業者にとって魅力的ではないでしょう。

麻は間違いなく、今後もアメリカ合衆国の主要農作物の一つであり続けるでしょう。木材の場合にしばしば起こるような火災による供給の大量破壊は、麻栽培産業の性質上、不可能です。毎年収穫できるのは1年分のみであるため、パルプ材価格の高騰と高騰に大きく寄与してきた有害な過剰栽培によって供給が脅かされることはありません。したがって、麻の繊維の供給は永続的に確保されると考えられます。

パルプ・製紙産業にとって、麻産地の地理的な有利な立地条件は極めて重要な要素である。ケンタッキー州は現在、機械製紙法がほとんど導入されていないため、ハードパルプを供給できる状況にはない。現在年間生産量が最も多く、今後増加が見込まれるオハイオ州とインディアナ州は、ウィスコンシン州とミシガン州の木材パルプ生産地域の南に位置し、東部の木材パルプ生産地域からも離れているため、オハイオ州とインディアナ州の広大な市場で競争するのに有利な立場にある。後述するように、ハードパルプは亜硫酸パルプよりもソーダポプラパルプに近い性質を持つため、東部の製紙工場との競争は最も激しくなるだろう。実際、ハードパルプは亜硫酸パルプ生産地域にあるミシガン州とウィスコンシン州の製紙工場において、書籍用パルプとして好まれる可能性が非常に高い。ウィスコンシン州の麻地域は製紙工場に非常に近いため、この後者の可能性は、麻産業の大幅な拡大が見込まれる同州麻地域にはるかに強く当てはまります。

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麻の繊維と木の組織片が見える、自然な大きさの麻の繊維の代表的なサンプル。
図 3. —麻の繊維と木質組織の断片を示す、自然な大きさの麻の繊維の代表的なサンプル。

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素材の特性。
インディアナ州ピアストンから受け取った麻の繊維束は、麻の靭皮繊維が絡み合ったものと麻の茎の破片が混ざったものでした（図3）。4トンの総出荷量における靭皮繊維の割合については信頼できるデータは得られませんでしたが、代表的な少量サンプルを2回手作業で分離した結果、平均8%という結果が得られました。この物質の化学的性質は極めて良好で、量も非常に少なかったため、割合の顕著な変化が最終的に採用される処理工程に重大な影響を与えることはありません。しかし、その割合が変動すると、最終的に得られる紙製品の品質がある程度変化することは間違いありません。最終的な靭皮繊維の長さは平均約22mm、最終的な麻の木繊維の長さは平均0.7mmであるため、靭皮繊維がこれらの繊維束から製造される紙の強度を高めると考えるのは当然です（図4）。

樹皮の木質部分から得られる繊維。×75。顕微鏡写真より。
図4. — 樹皮の木質部分から得られた繊維。×75。顕微鏡写真より。

麻の茎に含まれる木の破片は、おがくずよりも細かい粒子から3.5インチほどの長さのものまで様々で、まれに6インチほどのものも見つかっています。長い破片のほとんどは長さ2インチから3インチでした。厚さは、麻の茎の根元から採取されたものでは1/8インチ、茎の先端や枝から採取されたものでは1/64インチほどでした。断面を見ると、 -12-破片は、茎の丸みを帯びた長方形の木質殻の 4 分の 1 または半分であることがよくありましたが、この点では規則性がないようです。

パルプメーカーの立場から見ると、木質片の厚さ、長さ、質量の大きな不均一性は、パルプ生産の経済性を著しく阻害します。小さな木質片は大きな木質片よりも早く化学処理によって縮減するため、過剰処理され、セルロース繊維の収量が低下し、処理不足の繊維と過剰処理の繊維が混在する製品が生成されます。このような製品の生産と使用は、満足のいくものではなく、経済的にも不利です。したがって、木質片をふるいにかけるか選別し、サイズごとに個別に異なる処理を施す方が、おそらくより効果的でしょう。

籾殻には少量の籾殻と土埃が混入しており、主に砂、土、麻の葉や花の粒子、その他の異物で構成されていました。砂埃と土埃が混入していたのは、茎を畑の束にして置くという慣行により、茎の根元が土壌に接触していたためです。しかし、籾殻と土埃はふるい分けによって簡単に除去できるため、この材料を用いたほとんどの紙試験ではこの方法が採用されました。

テストの特徴。
麻の繊維は、製紙工場調査局（OIP）が試験した他の素材と類似しているため、予備的な実験室試験を実施することなく、製紙メーカーと協力し、準商業試験を実施しました。パルプおよび紙の実験室試験は、準商業試験の予備試験とみなされるため、対象素材が新たな特性を示し、より大規模な試験を実施する前に調査する必要がある場合を除き、採用されません。

共同工場試験の利点は数多くありますが、その中には、工場の経営陣や従業員からの助言やアドバイス、専門的で熟練した労働力の活用、試験工程や結果を商業的な工程や結果と比較するための設備、そして商業用または準商業用のタイプやサイズの機械の使用などが挙げられます。このような方法と規模で実施される試験は、実験室で実施される試験とは異なる質を有し、その結果は商業的に解釈することができ、かなりの信頼性が得られます。一般的に、完全かつ包括的な試験を実施するための設備とサービスを確保する費用は500ドルを超えませんが、同等の性能を持つ設備を導入するだけでも少なくとも5万ドル、多くの場合はそれ以上の費用がかかります。このように実施される試験は、製造業者への直接的なデモンストレーションとなり、得られた結果は他の製造業者に検討のために提示される際に、より大きな影響力を持つことが分かっています。

-13-試験の実施方法は試験の規模によって必然的に変化することはよく知られています。例えば、収量測定の場合、実験室での試験は小規模で、得られたセルロース繊維の計量とサンプリングは化学実験装置と分析天秤を用いて行うことができますが、5～10ポンドの材料を扱う試験では、より大規模で異なる種類の装置が必要になります。試験の規模が300ポンドまたは400ポンドにまで拡大すると、材料の処理と繊維収量の測定にはさらに別の種類の装置が必要になります。数トンの材料を扱う試験では、機械を用いた装置が必要になります。制御の程度と結果の精度は、試験の規模によって大きく異なります。試験の規模が大きくなると、ある要因は有利に変化する一方で、他の要因は不利に変化するため、すべての要因を考慮した上で、最も満足のいく結果が得られる試験の規模を決定するのは、各研究者の責任です。この種の作業では、要因の制御と繊維収量の決定が小規模なテストよりも難しいものの、全体として大規模なテストの方がより良い結果が得られることがわかります。

この速報に記載されているテストでは、農務省は独自に設計した回転式消化槽を採用した。[2] 長さ5フィート5インチ、直径4フィートのシェルで構成され、約300ポンドの空気乾燥繊維を収容できます。このサイズの試験は、満足のいく結果を得るのに十分な大きさであり、その結果は商業的に解釈可能であると考えられています。同時に、完全な制御と正確で信頼性の高い繊維収量値を得るのに十分な小ささです。この回転式充填機2台で、1回の製紙試験に十分な量の繊維が得られました。

テストに含まれる操作。
ハードルの完全なテストは 7 つの異なる操作で構成されており、その方法は実行された順序に従って操作ごとに説明されます。

ふるい分け。最初の試験では、砂や汚れを取り除くためのふるい分けは行われなかったが、得られた紙は非常に汚れていたため、その後のすべての試験でふるい分けが行われた。紙は、長さ15フィート、幅3フィートの水平の亜鉛メッキ鉄製スクリーンに沿って掻き集められ、1インチあたり11.5メッシュの目がついた。スクリーンは下から手で攪拌された。除去される汚れや籾殻の量は、その作用の程度によって様々であったが、除去された材料の3%をはるかに超える場合、砂や汚れはほとんど含まれず、主に細かい木片で構成されることがわかった。そのため、ほとんどの試験では、材料はふるい分けによって砂や汚れを取り除くことができた。 -14-約3パーセント。より細かいスクリーンでも同様に機能し、小さいながらも有効な障害の軽減につながることが明らかになりました。

蒸解。—蒸解とは、繊維質の原料を化学処理によってセルロースパルプの残渣にまで分解する操作を指す専門用語です。これらの試験では、約300ポンドの硬質繊維を、パルプ工場で一般的に使用される苛性ソーダ溶液とともにロータリーに投入しました。この溶液は、平均1リットルあたり109.5グラム、または1ガロンあたり0.916ポンドの苛性ソーダを含み、平均85%の苛性度を示しました。投入した硬質繊維の絶乾重量に基づき、実際の苛性ソーダ量の25%または30%となるように、十分な量の苛性溶液が添加されました。ロータリーヘッドを閉じた後、毎分0.5回転の速度で回転させ、約5分後に1平方インチあたり120ポンドの蒸気を投入しました。この蒸気は、原料を1時間で170℃まで加熱する速度で投入されました。これは理論上、1平方インチあたり100ポンドの蒸気圧に相当します。しかし、温度が170℃に達した時点で、ロータリー内に閉じ込められた空気とガスの影響で、圧力は通常100ポンドではなく115ポンドまたは120ポンドになることが分かりました。この時点でロータリーを停止し、圧力が100ポンド、つまり固体蒸気圧まで下がるまで蒸気と空気を抜きました。温度は、ハードルを下げるのに必要な時間（約5時間）この温度に維持されました。その後、ロータリーを停止し、圧力がゼロになるまで蒸気を抜きました。その後、ヘッドを取り外し、原料をその下にある5.5フィート×6フィート×深さ2フィートのタンクに空け、そこで水切りと洗浄を行いました。分析のために何人かの「コック」から採取された廃ソーダ溶液または「黒液」のサンプルは、このようにしてストックが排水機に空けられている間に採取された。

収率の測定。セルロース繊維の収率を測定するために、排水タンク内の原料を廃ソーダ溶液がなくなるまで水で洗浄し、底部と擬似多孔底部との間の空間に通じる真空ポンプを用いて原料から水分を吸引した。これにより、繊維全体にわたって水分含有量が非常に均一となり、収率測定のための取り出し、サンプリング、計量に適した状態となった。試験の結果、絶乾繊維のサンプリングと収率の計算は、実際の量の0.05%以内の誤差で可能であることが示された。

異なる素材の紙料は、排水タンク内でのマット化能力が大きく異なることが分かっています。これにより、良好な真空状態が得られます。25インチ（約63cm）の真空状態が得られる紙料もあれば、5インチ（約13cm）以上の真空状態が得られない紙料もあります。このため、紙料の水分含有量は65～85%の範囲で変動します。

-15-洗浄と漂白。茶色に変色した蒸煮紙料を漂白して白色の製品にする目的で、洗浄と漂白が行われた。これは、この繊維が製紙用紙料として適している可能性が高いと考えられたためである。着色された紙料は、通常構造の400ポンド叩解洗浄機に投入され、約1時間洗浄された。シリンダー洗浄機は、微細な汚れや化学残留物を除去するために60メッシュの金網で覆われていた。その後、洗浄機を上昇させ、紙料を蒸気で約40℃に加熱し、市販の漂白剤溶液を必要量加えた。その後、紙料は大きな木製タンクにポンプで移され、一晩放置され漂白された。紙料が十分に白く漂白されたら、水を切り、漂白剤の残留物を洗い流し、それでも白くない場合は、良好な色になるまでさらに漂白剤を追加した。使用した漂白粉には、商業慣行に従い、有効塩素が35%含まれると推定され、必要量は未漂白紙の絶乾重量に基づいて計算されました。加熱不足の紙には、適切に加熱調理された紙や加熱調理しすぎた紙よりも多くの漂白剤が必要です。したがって、必要な漂白剤の割合は、加熱調理された紙の品質の指標となります。漂白は通常、加熱調理よりも費用がかかるため、使用する原材料と製造する紙の品質に応じて、漂白剤の消費量を一定の範囲内に抑える程度に加熱調理することが望ましいです。これらの試験では、漂白剤の消費量が繊維の約10%を超えないように紙繊維を加熱調理することが望ましいとされました。

仕上げ。仕上げとは、所望の種類の繊維を適切な割合と量で叩解機に投入し、必要に応じて目付け剤および糊付け剤を添加する作業です。結果記録に示されているように、これらの試験で使用した仕上げ材は、ハードストックのみ、およびハード、亜硫酸繊維、ソーダ繊維を様々な割合で混合したもので構成されていました。仕上げ材の記録に記載されるパーセンテージは、繊維仕上げ材全体に対するパーセンテージを指し、目付け剤および糊付け剤についても同様です。亜硫酸繊維またはソーダ繊維を使用した場合は、乾燥状態の市販製品を叩解機に投入し、粉砕した後、湿潤状態のハードストックを添加しました。

叩解。—叩解とは、製紙業者がしばしば「紙が本当に作られるのはここだ」と言う作業であり、この言葉は文字通りには正しくないかもしれないが、多くの真実を含んでいる。これは、繊維を互いに分離し、適切な長さに縮め、適切にフェルト化されて良好なシートを形成するような物理的または化学的状態にする作業である。シートの品質は、他のどの作業よりも、適切な叩解動作に大きく依存すると考えられる。この動作は、繊維の水懸濁液を、やや鈍い2組のナイフの間に引き寄せるものであり、1組は -16-1組目のナイフは循環トラフの底部に配置され、もう1組のナイフは、前のナイフのすぐ上を回転するロールの外周部に配置されます。この工程で、目付け剤とサイズ剤が混入され、原料全体が適切な白色または希望の色に着色されます。

この出版物で使用されている「製紙」という用語は、ビーターで準備された紙料から完成した紙シートを形成する工程を指します。本試験では、通常の商業注文に対応する紙の製造によく使用される、標準構造の30インチ長網抄紙機を使用しました。この機械は、繊維の水懸濁液を移動する金網に流し込み、そこから水分を排出するように設計されています。湿ったシートを一連のプレスロールに通すことでさらに水分が除去され、その後、シートは蒸気加熱ドラムで乾燥され、研磨された鉄ロールに通されて仕上げ加工が施されます。繊維の品質をさらに向上させるために、この機械と併用してジョーダン精錬機が使用され、繊維から粗い物質や異物を取り除くためにパルプスクリーンが使用されました。

テストの説明。
各試験の性質と各操作間の依存関係を考慮すると、7つの試験結果を表形式で提示することは適切ではないと思われる。ただし、試験に供したパルプを供給した多数の蒸解業者については、表Iにすべての重要な詳細が示されている。

表I.—麻の繊維の調理に関するデータ

料理人No. 使用した苛性ソーダ（絶乾硬貨の割合）。 苛性ソーダの強度（リットルあたりのグラム数）。 ソーダ溶液の腐食性。 料理 絶乾繊維の収量（ふるい分けされていない絶乾繊維の割合）。
時間（時間）。 温度（℃）
293 20.6 100 75.3 3 166
294 21 100 75.3 3 166
295 21.6 100 75.3 3 166
296 20.3 100 75.3 3 166
301 21.9 100 82.5 4 166 [3]
302 24.4 100 82.5 4 166
303 24.2 100 84.3 4 166 44.1
304 25 100 84.3 4 170 39.5
305 25 100 84.3 5 170 39.4
306 27.8 107.5 84.3 4 166 36.5
307 26.7 107 84.4 5 170 38.1
308 26 107 84.4 5 170 } 37.3
309 27.3 107 84.4 5 170
310 27.1 107 84.4 6 170 37.0
311 27.2 107 84.4 6 170 36.8
312 28.3 116.5 85.5 5 170 35.9
313 29.1 113.1 84.9 5 170 } 35.2
314 29.1 109 83.9 5 170
315 29.4 109 83.9 5 170 34.9
316 30 109.5 84.9 5 170 37.2
317 29.6 109.5 84.9 5 170 37.0
318 29.6 107 84.8 5 170 37.7
319 29.4 107.5 84.2 5 170 } 35.4
320 29.3 107.5 84.2 5 170
-17-さまざまな調理方法については、その調理方法のストックが使用された紙のテストの説明と併せて説明します。ストックとその調理状態は、さまざまなプロセスを経て完成した紙になった後でのみ適切に判断できるためです。

最初の試験は、293、294、295、296番の4つの別々の煮汁をそれぞれ約300ポンドずつ作り、煮汁全体を2つに分け、それぞれ2つの紙試験を行った。最初の試験の主な目的は、煮汁の品質と特徴を把握し、機械設備を適切に調整することであった。この予備試験では繊維収量は測定しなかった。なぜなら、この段階では繊維収量を知ることは必須ではなかったからである。黒液を洗い流すために水切り器に空けられた煮汁は、大部分が丸ごとの硬質パルプで構成されていたが、指の間に軽く圧力をかけるだけで破片を砕くことができた。木材の場合、この状態は通常、煮汁が不十分であることを示すが、硬質パルプの場合はそうではないかもしれない。煮汁の品質や煮汁条件の適切さを判断するためには、その後の工程における煮汁の挙動をさらに観察する必要があった。煮沸したストック全体、約 500 ポンドを、それぞれ 200 ポンドと 300 ポンドの 2 つの部分に分け、別々に作業を続けました。200 ポンドのテストは実行番号 135 として指定され、350 ポンド洗浄エンジンに入れられ、1 時間洗浄され、合計 2 時間 15 分軽くブラッシングされました。洗浄により大量の汚れが除去されましたが、エンジンではハード ストックが望みどおりに減少しませんでした。ビーター内のストックを 40 °C に加熱した後、94 ガロンの漂白粉末溶液で漂白しました。1 ガロンあたり 0.418 ポンドの漂白剤で、これは繊維の 19.7 パーセントに相当します。この漂白剤の割合は、製本用紙製造用のストックには高すぎると考えられているため、この数値を減らすために、後続の煮沸でより厳しい処理が行われました。脱水し、漂白剤の残留物を除去し洗浄した後、原料をビーターで粘土13%、樹脂サイズ1%、ミョウバン2.5%を加えて青色に着色し、1時間軽くブラッシングした後、原料箱にポンプで移しました。抄紙機で抄紙したところ、ジョーダン精錬機は処理不足の木材の束を減らす効果がほとんどないようで、より強固な蒸解が必要であることが示されました。原料は毎分70フィートの速度で抄紙機上で良好に処理されましたが、ワイヤー上ではやや「自由」すぎるように見えました。この試験で製造された紙は、原料の準備が不適切であったこと、漂白剤が不十分であったこと、青色着色剤の使用量が少なすぎたこと、そして土、砂、束が多すぎることが原因で、非常に低品質でした。土と砂が多すぎることから、蒸解前に木質繊維をふるいにかける必要があることが示唆され、その後のすべての蒸解でこの処理が行われました。-18- カレンダースタックが非常に軽いロールで構成されており、表面が満足のいくものではなかったため、シートの仕上がりは非常に劣悪でしたが、適切なストックを使用すれば、スタックはより良い仕上がりを生み出すことができることが知られています。

実験番号 136 は、調理番号 293、294、295、296 の 300 ポンドの紙料で、実験番号 135 と基本的に同じ方法で行われました。紙料は 1 時間洗浄されましたが、3 時間ブラシがかけられ、このブラシは実験番号 135 よりも硬くなりました。繊維の 19.8 パーセントに相当する量の漂白剤が使用され、硫酸 1 パイントが補助的に使用され、結果として得られた色は実験番号 135 のものよりも改善されました。粘土を 13.5 パーセント追加し、樹脂サイズ剤を 1.1 パーセント使用してサイズ処理した後、紙料に 30 分間軽くブラシがけされ、着色され、毎分 70 フィートに設定された機械で処理されました。この紙はワイヤー上ではより良好な状態を保っており、機械加工でも問題は発生しませんでしたが、ジョーダン精錬機の操作では木片を縮めることは依然として不可能に思えました。結果として得られた紙はNo.135で製造されたものよりは改善されていますが、満足のいくものとは程遠いものでした。

実験番号138は、以降のすべての試験と同様に、11.5メッシュの金網で篩にかけ、ほぼすべての土や砂を除去した粗大穀物から作られました。この操作により、粗大穀物の平均損失率は3%でした。この実験には、調理番号302と303のストックが使用され、苛性ソーダの量を増やし、調理時間を延長したことで、以前の試験よりも見た目の良いストックが得られました。

乾燥重量 231 ポンドの紙料を洗浄し、同時に 1 時間だけ軽くブラシで擦った後、酸を加えずに 17 パーセントの漂白剤で漂白しました。前の紙はやや弱く、引き裂き性が低かったため、15.7 パーセントの漂白亜硫酸塩と 84.3 パーセントの漂白麻ハード紙料を配合した紙料を使用することにしました。13.1 パーセントの粘土を詰め、1.1 パーセントの樹脂サイズ剤でサイズ処理した後、紙料に中程度のブラシで 1 時間擦り、着色し、毎分 70 フィートの速度で機械に流し込みました。紙料は機械で問題を起こさなかったが、不注意で機械箱が前回未漂白のユッカ材で使用して以来清掃されていなかったため、ジョーダン精製機の効果を判断することは不可能でした。しかしながら、シート番号 138 ではハードパルプの製造が改善されていると考えられる。

実験番号139は、調理番号304と305のストックから作られました。苛性ソーダの使用量をさらに増やし、蒸煮時間と温度を上げた結果、篩い分けした粗繊維の40.7%、篩い分けしていない粗繊維の39.4%という総繊維収率が得られました。蒸煮ストックはまだ処理不足のようでしたが、新しい原料を扱う際には、処理が不可欠であることを忘れてはなりません。-19-適切に処理された紙がどのように見えるかを事前に知ることは不可能でした。ロールを軽刷毛から中刷毛に下げながら1時間洗浄した後、酸を使わずに17.1%の漂白剤で紙を漂白しました。亜硫酸塩紙は以前の紙の性能を向上させたため、この漂白紙を亜硫酸塩16.6%、ハード83.4%の配合で、粘土16.7%を配合し、樹脂サイズ剤1.4%でサイズ処理し、中刷毛で2時間処理した後、着色し、毎分70フィートの速度で抄紙機に通しました。ジョーダン精錬機は結束繊維の除去にほとんど効果がないようだったので、「そのまま」使用しました。抄紙機上で紙に問題は発生せず、抄紙機は以前のサンプルよりも改善されています。

実行番号 140 は、蒸解番号 306 と 307 から作成されました。この蒸解では、以前の蒸解よりも多くの苛性ソーダが使用され、濃度も高く、その繊維収率は、ふるい分けされていないハードの平均 37.3 パーセントでした。蒸解の厳しさが増したにもかかわらず、蒸解された紙料に大きな改善は見られませんでした。紙料を洗浄し、中程度のブラシで 1 時間磨き、漂白剤 11.9 パーセントで漂白し、硫酸 0.5 パイントを加えて、亜硫酸塩 14.9 パーセントとハード紙料 85.1 パーセントの完成紙料にしました。粘土 14.7 パーセントを負荷し、樹脂サイズ剤 1.28 パーセントでサイズ処理した後、完成紙料に中程度のブラシを 2 時間かけ、着色し、毎分 70 フィートの速度で抄紙機に通しました。ジョーダン精錬機は再び木材の束を十分に縮めなかったようで、「ちょうどいい具合に」残されました。抄紙機では、紙質に起因するようなトラブルは発生しませんでした。出来上がった紙の色は、着色に使用した青の量が少なすぎたことと、おそらく漂白剤の使用量も少なすぎたことに起因しています。

実験番号 141 は、調理人番号 308 と 309 の紙料から実験番号 140 と実質的に同じ方法で製造された。紙料は 1 時間洗浄およびブラッシングされ、漂白され (漂白剤の量の記録は失われた)、亜硫酸塩 14.7 パーセントおよびハード紙料 85.3 パーセントの完成紙料にされ、粘土 14.9 パーセントを負荷し、樹脂サイズ 1.26 パーセントでサイズ処理され、中程度のブラシで 1 時間処理され、着色され、機械にかけられた。ジョーダン精錬業者は、以前の実験よりもいくぶん多く木の束を減らすことができ、中程度のブラシで保持された。紙料は機械でうまく処理され、色を除けば以前のものよりも高品質のシートが製造された。色は、使用した青の量が少なすぎたために生じた。

ラン142で作られた煮込みの中には、苛性ソーダの濃度を1リットルあたり113グラムと116グラムに上げ、使用量も増やした煮込み312と313がある。これらの濃度増加にもかかわらず、この2つの煮込みから得られたストックは -20-ロータリーから排出された後、目立った改善は見られなかった。調理番号310、311、および312のストックは、中程度のブラシで1時間洗浄し、漂白剤10.95%で漂白した後、亜硫酸塩15.2%とハードストック84.8%からなる完成紙料にし、粘土15.2%を投入し、樹脂サイズ1.28%でサイズ処理し、中程度のブラシで1時間洗浄し、着色した後、ストックチェストにポンプで移した。調理番号313および314のストックは、漂白剤を11.4%使用した点を除いて全く同じ方法で処理した。これをストックチェストにポンプで送り込み、310番、311番、312番の蒸解済みストックと混合しました。このストックには中型のジョーダンブラシを使用し、抄紙機で毎分75フィート（約22メートル）の速度で抄紙しました。ハードストックは「ダンディロール」で少し潰れる傾向があるようです。これらのテストで使用したカレンダースタックでは跡は消えませんでしたが、スーパーカレンダーで一度「ニップ」するだけで跡はほとんど目立たなくなることが分かりました。適切なサイズと重量のカレンダースタックを使用すれば、これらの跡は完全に消えると考えられます。この時点までに製造された紙はどれも、書籍用紙に求められる嵩高性がやや不足していました。そのため、続く2回の試験では、ソーダポプラストックを抄紙済みストックに含めました。

ラン 143 では、調理人 315 番と 316 番の紙料に中程度のブラシをかけ、1 時間洗浄した後、さらに 1 時間中程度のブラシをかけ、11.3 パーセントの漂白剤と硫酸 0.5 パイントで漂白し、亜硫酸塩 16.5 パーセント、ソーダポプラ 22.3 パーセント、ハード紙料 61.2 パーセントからなる完成紙料にし、粘土 22 パーセントを投入し、樹脂サイズ 1.38 パーセントでサイズ処理し、1 時間ハードブラシをかけ、非常に強く着色し、紙料箱にポンプで送りました。この紙料は、以前のランよりも大幅に叩解されました。この紙料は、中程度のジョーダン ブラシを使用して、毎分 75 フィートの速度で抄紙機で処理されましたが、何の問題も発生しませんでした。運転全体を通して、2ポンドを超える「破紙」は発生しませんでした。これは機械の「糸通し」の際に発生したものです。シートの色は多くの用途に十分満足できるものです。木の鞘は明らかに満足のいく程度まで減っていました。経験豊富な製紙業者は、この原料の運転と生産された紙の品質について非常に好意的なコメントを寄せました。

実験番号144は実験番号143の複製として意図された。調理番号317と318のストックは、中程度のブラシで1時間洗浄され、さらに中程度のブラシで1時間洗浄され、11.4％の漂白剤で漂白され、15.5％の亜硫酸塩、23.5％のソーダポプラ、61％のハードストックからなる原料にされ、21.4％の粘土が詰められ、1.17％の樹脂サイズでサイズ調整され、1時間ハードブラシで磨かれ、熟練した着色者によって着色された。 -21-紙料は、会社の承認を得て、ストックチェストにポンプで送られました。調理番号 319 と 320 からの紙料も全く同じ方法で処理されましたが、12.1 パーセントの漂白剤で漂白され、ストックチェストにポンプで送られて前の紙料と混合されました。紙料は機械で非常によく処理され、ジョーダン リファイナーを中程度のブラシに設定した状態で、毎分 75 フィートの速度で運転されました。紙料は、実行番号 143 のものと比べて同等かそれ以上に良好で、適切な着色が紙の全体的な外観をどの程度向上させるかを示す良い例でもあります。以前の実行のサンプルの外観が悪かったのは、主に適切な着色が不足していたためです。しかし、業界ではさまざまなレベルの白さが求められています。

テストと商業的実践の比較。
このような性質かつ規模の作業において、商業的な解釈が可能なコスト数値を算出することは事実上不可能であり、本予備的な出版物では、ポプラ材に商業的に適用されている方法と、本材に使用された方法との比較のみを目的としています。本材に最後に使用された方法は、最終的なもの、満足のいくもの、あるいは最も適切なものと見なすべきではありません。なぜなら、本作業の完了に至るまで、作業は進展を続けていたことが既に示されているからです。

ポプラ材の扱い方と木材のハードを使用する方法を比較すると、工場への原材料の搬入方法に違いが見られます。通常、ポプラは長さ約 4 フィートの丸太の形で工場に受け入れられ、屋外に積み重ねて保管されます。ハードは梱包された状態で受け入れられる可能性が高く、次の理由から屋根付きの場所に保管することが望ましいと考えられます。( a ) 梱包されたハードは丸太よりも雨天時に多くの水分を吸収・保持するため、苛性ソーダ液が過度に薄まってしまう可能性があります。( b ) 麻を適切に脱水しないと、長時間過度の湿気があると加熱して劣化する可能性があります。( c ) 濡れたハードはふるいにかけても砂や籾殻を取り除くことができません。今後の研究で最初の 2 つの理由を考慮する必要がないことが判明した場合、3 番目の反対意見は梱包前にハードをふるいにかけることで克服できる可能性があります。それでも、屋外に保管された梱包材には、工場の煙突、機関車、風などから発生する相当量の土埃が蓄積し、付着している可能性が高い。チェックパルプ材を屋外に放置すると、必ずこれらの原因による汚れが付着する。

消化槽の原料の準備においても、ハード材とポプラ材の間には大きな違いがあります。前者は砂や籾殻を取り除くための適度なふるい分けだけで済むようで、その作業にはわずかな労力と低消費電力の簡単な機械の設置だけで済むでしょう。ポプラ材を消化槽に準備する際には、 -22-4フィート（約1.2メートル）の丸太は、消費電力が大きく、比較的高価なチッパーでチップ化され、その後、ふるい分けによって選別され、大きな破片は再びチップ化されます。2つの設備の設置費、運用費、減価償却費には大きな差があり、この差は原材料保管費用の差をかなり相殺するでしょう。

靭皮繊維が堆積を引き起こす傾向があるため、チップロフトを使用する場合はハードの使用にさらに注意を払う必要がある可能性がありますが、これは深刻な問題とはみなされません。

ロータリーに投入できるハード（綿花）の重量は、明らかに不利な要因です。1立方フィートのハード（綿花）の重量は、靭皮繊維の割合によって多少異なりますが、平均約5.4ポンドです。これは、1立方フィートのポプラチップ（綿花）の重量8.93ポンドと比較すると、ポプラ材の重量の60.5%に相当する蒸解釜への投入量に相当します。つまり、繊維容量で言えば、ハード（綿花）の投入量は、木材の投入量の38.6%に相当することになります。輸送のために梱包されたハードは、梱包重量が増加するほどに砕けたり押しつぶされたりする可能性があり、蒸気処理やタンピング装置の使用によって投入重量を増加させることが可能です。この投入重量の少なさが、製紙におけるハード（綿花）の使用に対する最も重大な反対理由の一つとなっています。

最も満足のいく結果が得られた試​​験では、苛性ソーダ濃度29.5%、濃度107グラム/リットル、苛性度84.0%、作用時間170℃、処理時間5時間（合計7時間）の条件が採用されました。これらの試験に使用されたロータリーにおける蒸気凝縮量は異常に高く、これは蒸気供給管が相当の距離にわたって露出しており、ロータリー自体も完全に露出していたためです。そのため、通常よりも多くの苛性ソーダが必要であったと考えられます。この考えは、後期の蒸煮工程で得られた廃液の品質によって裏付けられています。分析の結果、遊離苛性ソーダは1リットルあたり16.85グラム、苛性度は27.75%でした。これらのデータは、使用された苛性ソーダの総量のうち、実際に蒸解工程で消費されたのはわずか67.3%に過ぎないことを示しており、これは実際の蒸解工程よりも低い割合である。この蒸解工程で得られた原料は、11.5%の漂白剤で漂白された。しかし、これらの数字が現状であっても、ポプラの蒸解工程との比較は以下の通りである。苛性ソーダ使用量は29.5%で、22～25%である。1リットルあたり107グラムで、100～110グラムである。苛性度は84%で、これは実際の蒸解工程とほとんど変わらない。170℃は商業的に行われている温度である。加圧時間は5時間で、4～6時間である。蒸解時間は合計7時間である。 -23-おそらく6～8時間に対して、漂白剤の使用率は8～10%に対して11.5%であった。したがって、ポプラ材の商業的な使用条件よりも、蒸解条件がやや厳しく、費用も高かったことは明らかである。

使用したハードから得られる総繊維収率は、使用したハードの絶乾重量に基づいて計算すると絶乾繊維の35%、または風乾ハードに基づいて計算すると風乾繊維の33.1%と推定されます。漂白繊維の収率はこの予備研究では測定されていませんが、30%と推定しても差し支えありません。これは、絶乾ポプラ材から得られる絶乾漂白繊維の収率が約47%であることと比較すると低い値です。これらの試験で得られたよりも高い収率が得られる、適切な調理条件が見つかる可能性は十分にあります。この原料は易漂白性に分類され、漂白率11.4%は少々高いとはいえ、満足できる数値です。

叩解コストについては、最後の 2 つの最も満足のいくテストでは、洗浄と叩解の合計時間は 3 時間でした。これは、このグレードの紙の製造に通常かかる時間よりも約 1 時間長い可能性がありますが、実際の実行にはかなりのばらつきがあります。

紙料に関しては、実践方法が多様であるため比較は困難ですが、ハード紙がソーダポプラ紙と同じくらい安価に生産できるのであれば、最後の 2 つのテストで使用した紙料は書籍および印刷用紙製造業者にとって満足のいくものであると考えられます。

紙の仕上がりは期待通りの出来栄えとは言えませんでしたが、それはほぼ全て、この作業に使用されたカレンダースタックのせいでした。カレンダースタックは9本の軽量ロールで構成されており、その多くは直径約15cmで、しばらく再研磨されていませんでした。大型のカレンダースタックで小規模なテストを行ったところ、製造された紙は満足のいく仕上がりが得られることがすぐに分かりました。

この比較は多くの点で満足のいくものですが、麻繊維にとって明らかに不利な2つの要因、すなわち原料の保管と蒸解槽の容量を明らかにしています。この材料の製紙価値を検討する際には、これらの要因を十分に考慮する必要があります。ただし、調査によってこれらの条件が大幅に改善される可能性もあることを認識しておく必要があります。さらに、さらなる調査によって、より満足のいく処理条件とより適切な原料組成が開発される可能性は全く否定できません。そして、この予備研究の終了時点で大きな進歩が見られたという事実によって、この可能性への確信は強固なものとなっています。

1 日あたり 25 トンの繊維を年間 300 日間、つまり年間 7,500 トン生産するパルプ工場の永続的な供給に必要な原材料と面積を計算すると、表 II に示すようなハードと木材の比較が得られます。

-24-表II .—木と麻の繊維の比較

材料。 パルプ収率。 年間に必要な原材料。 1エーカーあたりの年間成長量。 持続的な供給に必要なエーカー数。
25トンミル用。 年間1トンの繊維用。
木材 2 本のコードから 1 トンの繊維が得られます。 15,000コード 0.37コード（約0.55トン）。 40,500 5.4
麻の繊維 1 トンから 600 ポンドの繊維が得られます。 2万5000トン 2.5トン 10,000 1.33
この計算から導き出される最も重要な点は、持続的な供給に必要な面積が4対1の比率であるという点です。毎年麻栽培に充てられる1万エーカーの土地は、平均的なパルプ材用地4万500エーカーの持続的なパルプ生産能力に相当します。言い換えれば、1日あたり25トンの繊維生産のための追加原料を確保するには、4万500エーカーのパルプ材用地を確保、維持、再植林、保護する代わりに、1万エーカーの麻用地で既に生産されている農業廃棄物を活用する可能性があります。

1 エーカーあたりの年間成長は明らかに麻の穂先に有利であるが、プロジェクトにはほとんど影響がない。なぜなら、麻の穂先の利用は麻の栽培に従属しており、製紙会社は麻産業から生じる麻の穂先だけを使用する余裕があるからである。

製造された紙の物理的テスト。
7つの試験で得られた紙のサンプルは、化学局皮革・紙研究所に提出されました。同局による試験報告書は表IIIに示されています。

表III .—麻繊維から製造された紙に関する化学局皮革・紙研究所の報告書

研究室番号 実行番号 灰。 500枚の重量。 厚さ、1/10000。 強さ（マレン）。 強度係数（25×40、500）。 折りたたみ耐久性。
25×38。 25×40。 平均。 最大。 最小。 縦方向。 横向き。
1 ct あたり ポンド。 ポンド。
31570 144 13.9 48 50½ 33 15.0 17.0 11.0 0.30 5 3
31571 143 14.5 49 51½ 35 14.0 14.0 13.0 .28 4 4
31573 141 10.9 48 50½ 38 19.0 20.0 19.0 .37 8 6
31572 142 9.5 49½ 52 33 16.5 18.0 11.0 .33 10 8
31574 140 11.4 42 44 30 14.5 16.0 13.0 .33 7 6
31575 139 13.4 55 58 40 19.5 20.0 17.0 .34 8 5
31576 138 10.4 56 59 40 20.0 20.0 19.0 .34 23 15
紙の全体的な外観や「透け具合」を数値的に記録するシステムはありませんが、 -25-143番と144番はこれらの点で満足のいくものですが、他のサンプルには多少なりとも厚いシブが見られます。これらの紙の一般的な特性と試験は、米国政府印刷局の規格に基づく機械仕上げ印刷用紙No.1と非常によく一致しています。この規格では、厚さ0.0035インチ以下、強度12ポイント以上、未漂白または粉砕木材パルプを含まない、灰分10%以下が求められています。このような紙の強度係数は約0.28です。この等級の紙では灰分が10%を超えてはなりませんが、使用量が多いにもかかわらず、物理試験は十分に高い値を示しています。サンプル番号 138 から 142 までの物理試験の結果は、ソーダポプラを 23 パーセント使用したサンプル番号 143 と 144 よりも高いことに留意すべきです。これは、麻の繊維の紙料がソーダポプラの紙料よりも強度と耐折性を高めることを明確に示しています。したがって、これらの予備試験から、麻の繊維の紙料はソーダポプラの紙料と同様に機能しますが、やや硬く強度が高く、耐折性が高いシートを生み出すと結論付けられます。サンプルには業界で許容される以上の汚れが含まれていることは間違いありませんが、この予備作業では、より徹底的にふるい分けを行う自動ふるい機ではなく、手作業のふるい機で原料をふるい分けしたため、これは予想どおりでした。

結論
現在の森林利用と消費のシステムでは、現在の供給量が需要に耐えられないことはほぼ間違いないようです。林業技術の向上によって生産と消費の均衡が確立される頃には、パルプ材の価格が高騰し、他の利用可能な原材料に関する知識が不可欠になるかもしれません。

そこで、製紙会社と協力し、麻の繊維を用いた準商業的な製紙試験を実施しました。パルプ材と比較して好ましいとされる処理条件と製造条件のもと、数回の試験を経て、研究者と業界の両方から非常に好評を博し、公式試験ではNo.1機械仕上げ印刷用紙に分類される紙が製造されました。

脚注
[1]これらの作物のいくつかに関する調査の説明については、この速報の最後にある出版物のリストを参照してください。

[2]この回転式消化槽の説明については、Brand, CJ、およびMerrill, JL、「Zacaton as a paper-making material」（米国農務省農業報告書 309、p. 28、1915年）を参照してください。

[3]未使用のストック、汚れあり。

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍 製紙材料としての麻繊維の終了 ***
《完》