注ぎ込み式デッケルボックスで均一な紙を作るためのパルプの計量方法
均一な紙を作るには、1回の注ぎごとに加える乾燥繊維の量を一定にします。紙1枚ごとに乾燥材料を別々に計量する方法と、濃度が分かっている十分に混ぜたパルプのバッチから一定量を取り分ける方法があります。そのうえで、紙すき、プレス、乾燥の手順を統一し、できあがりを確認します。
このガイドは、注ぎ込み式デッケルボックスを使って、似た紙を少量作るホームペーパーメーカー向けです。以下の手順では、計算した初期量を試し漉きで調整します。こうして、使用するパルプとモールドに合わせた、繰り返し使える配合を決められます。
具体的に何を計量するのか
注ぎ込み式のハンドモールドは、水を張ったトレイの中で背の高いデッケルを立て、その内側にパルプを直接注ぎ入れて使います。Arnold Grummer の紙の作り方では、この方法を説明し、浅いデッケルをパルプ槽に浸す方法と区別しています。組み立て方と水深は、お使いの器具の説明書に従ってください。
次の3つの測定値は分けて扱います。
- 乾燥繊維量: 紙1枚分として割り当てる製紙材料の量。
- スラリーの量: 注ぎ入れる繊維と水の混合液の量。
- 完成紙の坪量: 乾燥した紙の質量を面積で割った値。1平方メートル当たりのグラム数(GSM)で表します。
スラリーの量を有用な計量値として使えるのは、繊維濃度が分かっていて均一な場合だけです。水分の多いスラリー1カップと、繊維が濃縮されたスラリー1カップは、同じ配合ではありません。絞った湿ったパルプをひとつかみ計量しても、水分の量が分からないままです。
初回の調整では材料を1種類に絞り、装飾用の添加物は使わないでください。実用的な配合の計量値として、開始時の乾燥材料の質量を記録します。これを、実験室で測定する水分を含まない繊維の質量と表現しないでください。Magnolia Editions のMagnolia PaperWeightの資料には、紙の寸法と目標坪量から必要な繊維量を計算する方法が記載されています。
初期量をどう計算するか
目標とする紙のサイズと坪量を決めます。すでに気に入っている紙を再現したいだけなら、その紙の完成時の乾燥質量を、同じ寸法の紙を作る際の初期目標にできます。
長方形の紙には次の式を使います。
面積(m²)= 幅(cm)× 高さ(cm)÷ 10,000
目標とする紙の質量(g)= 面積(m²)× 目標坪量(GSM)
Magnolia Editions のMagnolia PaperWeightでは、これに対応する質量と面積の計算方法を説明しています。
以下は計算例であり、すべてに当てはまるパルプ配合ではありません。20 × 25 cm、120 GSMの紙の場合:
- 面積 = 20 × 25 ÷ 10,000 = 0.05 m²。
- 目標とする完成時の質量 = 0.05 × 120 = 6 g。
- 最初の試し漉きでは、紙1枚当たり乾燥材料を6 g使います。
最初の見積もりでは、デッケルの実際の紙形成開口部を測ってください。乾燥後、正確なGSMが重要であれば、できあがった紙を測定します。寸法が開口部と同じだと決めつけず、完成時の寸法から実際の坪量を計算してください。
計算した量は出発点として扱います。Magnolia の注ぎ方の実例では、原料をすべて移し切ることを重視し、湿度が完成時の質量に影響すると説明しています。配合を変える前に、同じような条件で試し漉きの紙を確認してください。Magnolia PaperWeight
バッチに適した計量方法はどれか
以下の判断ガイドは、乾燥繊維を基準にする方法を実用に応用したものです。各紙に入る材料すべてを把握しやすい方法を選んでください。
| 状況 | おすすめの方法 | 主な管理ポイント |
|---|---|---|
| 乾燥材料があり、数枚だけ作る | 紙1枚分ずつ計量する | 取り分けた分をすべて移す |
| 1つの仕込みから複数枚作る | 濃度が分かっているスラリーを計量する | 取り分ける前に毎回混ぜ直す |
| 濃度が分からない湿ったパルプがすでにある | 計量した注ぎ量と乾燥後の紙を照合して調整する | そのバッチの状態を変えない |
1枚ずつ計量する場合は、容器をグラム単位のはかりに載せてゼロ表示にし、紙1枚分の乾燥材料を量ります。決まった手順でパルプ化し、取り分けた分をすべてデッケルに移します。準備用の容器に残った繊維もすすぎ水で流し、同じ注ぎに加えます。
バッチで計量する場合は、材料をまとめて準備し、パルプ化して移し替えた後の最終スラリー量を測ってください。乾燥材料に一定量の水を加えただけでは、最終スラリー量が同じになるとは限りません。
通常のデッケルボックス用具と一緒に、定規、グラム単位のはかり、目盛り付きピッチャー、混合容器、ノートを用意します。記録したい差を見分けられる分解能のはかりを選んでください。数グラムの紙を比べる場合、1 g単位に丸める表示では細かな違いをほとんど確認できません。
バッチから均等な量をどう取り分けるか
濃度は次の式で求めます。
濃度(g/L)= 乾燥材料の開始時の質量(g)÷ 最終スラリー量(L)
注ぎ量(L)= 目標とする乾燥繊維量(g)÷ 濃度(g/L)
先ほどの計算例を続けます。乾燥材料を30 g用意し、最終スラリー量を3 Lにしたとします。名目上の濃度は10 g/Lです。そのため、均一に混ざったスラリーから乾燥材料6 g分を取り分けるには、0.6 L、つまり600 mLが必要です。
移し替えによる損失がなければ、このバッチから理論上は6 g分を5回取り分けられます。パルプの一部が別の場所に残っているのに、余分な水を加えて計量線まで満たし、最後の分を無理に取り分けないでください。残った材料を把握するか、別の試し漉き用に取り置きます。
計量するたびに、容器の底まで全体を混ぜてから、すぐに必要量を取り分けます。Hand Papermaking のシート形成と均一性では、繊維を分散させるために撹拌が重要である理由と、繊維の塊が形成むらを生む仕組みを説明しています。この考え方を計量容器にも応用すると、続けて取り分ける量のばらつきを抑えられます。
すすぎ水は濃度の計算に含めません。計量した分を移し替え用ピッチャーに入れたら、毎回同じ少量の水ですすぎ、残った繊維をデッケルに移します。元のストック容器に水を加えた場合は、次の計量の前に濃度を更新してください。
計量した紙をどう形成するか
調整用の紙は、次の手順で毎回同じように作ります。
- 説明書に従ってモールドとデッケルを組み立て、トレイの中に水平に置きます。
- 各試し漉きの前に、トレイの水位を同じに戻します。
- ストックを混ぜ直し、決めた量を計量します。
- 紙形成部分全体に注ぎ、ピッチャーに残った繊維も移します。
- 繊維がまだ水中に浮いている間に分散させ、水平を保って持ち上げ、毎回同じように水を切ります。
- 各試し漉きで、同じ手順でクーチング、プレス、乾燥を行います。
繊維量が同じでも、モールド全体に均一に広げる必要があります。Hand Papermaking は、水切り中に繊維の塊を分散させるために縦横へ短く動かす方法を紹介し、表面の自由水がなくなった後は、さらに揺らしても形成は改善しないと説明しています。このタイミングの考え方を、注ぎ込み式の紙すきにも活用してください。シート形成と均一性
初回の試し漉きでは、一定の注ぎ方と水平な持ち上げ方を優先します。注ぐ量、混ぜ方、乾燥方法を同時に変えると、どの変更が役立ったのか分からなくなります。
完成した紙から繊維量をどう調整するか
同じ量で試し漉きの紙を3枚作ります。完全に乾かし、室内の条件をそろえて重さを量ります。それぞれの質量と寸法を記録し、背後から光を当てて形成状態を確認します。シート形成と均一性で説明されているように、透過光を使うと繊維の分布むらが分かります。
実用的な診断手順は次のとおりです。
- 質量がほぼ同じで、すべて目標未満: まず材料をすべて移せているか確認し、その後、量を増やして試します。
- 質量がほぼ同じで、すべて目標超過: 量を減らして試します。
- 質量に大きなばらつきがある: 基準量を変える前に、混ぜ方と計量手順を見直します。
- 質量はほぼ同じでも形成にむらがある: 分散と水切りの手順に重点を置きます。
調整例を挙げます。600 mL注いだところ、完成時の平均質量が5.4 gで、目標が6 gだったとします。同じパルプ、移し替えの条件、形成手順を保つと仮定すると、次の試し漉きの量は次のように求められます。
次回の注ぎ量 = 600 × 6 ÷ 5.4 ≈ 667 mL
この比例計算は、次の試し漉きに向けた見積もりです。少量をもう一度作り、結果を確認してください。濃度が分からない湿ったパルプから始めた場合も、この方法でバッチごとの実用的な配合を決められます。ただし、乾燥繊維濃度が既知だと主張することはできません。
次回のために何を記録するか
材料、分かる場合は乾燥材料の開始時の質量、最終ストック量、デッケルの開口部、注ぎ量、混ぜ方、プレスと乾燥の手順を簡潔な配合メモにまとめます。各試し漉きの完成時の質量と寸法も加えてください。分からない値は推測で埋めず、明示的に「不明」と記録します。
材料や準備の手順を変えたら、改めて調整してください。うまくできた紙を配合メモと一緒に保管し、計量した重さと見た目の両方を比べられるようにします。繰り返し同じ結果を得るには、量を計測し、すべてを移し、再現できる手順で紙を形成することが大切です。最後に完成した紙を確認し、配合の調整が必要か判断します。
出典
- Arnold Grummer’s Paper Making — 紙の作り方
- Magnolia Editions — Magnolia PaperWeight
- Hand Papermaking — シート形成と均一性
