日本包装学会誌 Vol.27 No.5 （2018）

一般論文～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

段ボールの強度特性に対する塩分の影響に関する研究
下村充*

A Study of Effects of Salt for Strength Propertiesof Corrugated Fiberboard and Corrugated Box
Mitsuru SHIMOMURA＊
海に近い倉庫では、保管していた段ボール箱包装品の座屈や荷崩れが散見される。海に近い場所で段ボール箱を保管する際には、潮風を受けることが想定される。潮風には塩分が含まれ、その塩分は水分を引き寄せる性質があることから、塩分が段ボール箱に付着すると、段ボール箱の強度低下につながることが懸念される。そこで、塩分と段ボールや段ボール箱との関係をテーブルテストで調査し、含水率や強度の側面から影響について考察した。また、実際に海に近い場所で約一ヶ月間、屋外に静置した段ボール箱の付着塩分を測定し、潮風が段ボール箱に与える影響について考察した。
結論として、潮風に含まれる塩分は段ボール箱の含水率にほとんど影響しないことが確認された。

Corrugated box packages stored at wearhouses near seasides, sometimes buckled or collapsed. Whencorrugated boxes are stored near seasides, effect of receiving salty breeze is assumed. Since sea breeze
contains salt and its salinity attracts water, there is concern that the compression strength of corrugatedbox may be reduced, if salt adheres to the corrugated box. Therefore, the relationship between salt andcorrugated fiberboard and corrugated box were investigated in table tests and considered influence bymoisture content and compression strength aspects.Furthermore, the salt adhered on corrugated boxes left
outdoors near seaside for about a month was measured, and considered the influence on corrugated box
by sea breeze.
In conclusion, it was confirmed that salt content in sea breeze had little effect on the moisture content
of corrugated box.
キーワード： 段ボール 潮風 塩分 含水率
Keywords： corrugated fiberboard, sea breeze, salt, moisture content

王子コンテナー(株) Oji Container Co.,Ltd. (〒135-8558 東京都江東区東雲 1-10-6)
1-10-6 Shinonome,Koto-ku,Tokyo 135-8558,Japan,
Email:shimomura135mit@oji-gr.com＊－ 329 －段ボールの強度特性に対する塩分の影響に関する研究1.

緒言
海に近い地区では、時として潮風にさらさ

Table1 Average of temperatures and relative
humidities at Choshi and Tokyo in 20166)れることがある。その潮風には海水由来の塩Choshi (Chiba pref.)relative
humidity℃%RH

place分が含まれる。段ボールの含水率が増加する

item

temperatureと段ボールの強度が低下する 1) ことが知られunitているが、塩分と段ボールに関しての研究は

average

16.5

Tokyo℃

relative
humidity
%RH

16.4

69

temperature

79

皆無である。そこで、塩分と段ボールとの関係について、集水力や吸収性、含水率について調査した。
次いで、屋根付きの屋外に段ボール箱を約一ヶ月間静置し、その段ボール箱の塩分含有量を調査した。これらの結果から、潮風が段ボール箱に与える影響について考察した。

2.

潮風がもたらす塩分付着量
潮風に含まれる塩分の付着に関する研究報

Fig.1 Monthly average of temperatures and relative
humidities at Choshi(Chiba pref.) and Tokyo in 20166)

告として、橋梁等構築物に関するもの２)３)、農海辺の銚子の温度年平均値は東京とほぼ作物の塩害に関するもの ４)５) が多く見受けられる。これらの研究報告によれば、塩分付着量は 0g/㎡から 3000g/㎡まで大きな差があった。これらの差は天候や風量などの気象要因、土地の起伏や湾などの地理的要因、橋梁や農等しいが、相対湿度年平均値は東京より約10％高かった。Fig.1 を見ると、銚子の相対湿度月平均値は年間を通じて東京よりも高かった。

作物などの材質的要因などによるものと考え4.

られる。
なお一般に海水の塩分濃度は 3%程度といわれている。

段ボールの含水率
段ボールの含水率は、温度及び湿度に影響される。23℃50%RH 環境に静置した段ボールの含水率は 7%程度である。

3.

段ボール箱の場合、含水率が 1%変化する

海辺と内陸の温度と湿度
海辺である千葉県銚子と内陸寄りの東京の2016 年気象庁測定の温度と相対湿度の年平
均値 6)を Table1 に、毎月の平均値 6)を Fig.1 に示す。と、箱の強度は 10%変化することが知られている 1)。含水率が増加すると、段ボールが水分を吸収して繊維間に入り、軟化するために段ボール箱の強度が低下する。

－ 330 －

日本包装学会誌 Vol.27 No.5 （2018）

塩と水の重量変化を測定した。

5. 実験方法
5.1 実験内容
以下の項目について実験した。

5.3.2 塩分を吸着させた段ボール板の高湿環境

1)塩の集水力下での重量変化段ボールに濃度 3%の塩水をスプレーにて2)塩分を吸着させた段ボールの高湿環境下塗布し、乾燥させた後、23℃50%RH 下にてでの重量変化
3)塩水濃度と Cobb 吸水度

24 時間以上静置した。その後、30℃80%RH

4)海に近い場所への段ボール箱の設置下または 40℃90%RH 下にて静置し、所定時

5)段ボール箱に付着した塩分の抽出間後の重量 wc(g)を測定した。さらに 105℃で6)水溶液塩分濃度の測定と段ボール箱付着

4 時間乾燥させた直後の重量 wd(g)を水分 0%塩分量の算出として、下記計算式にて含水率ｍ(%)を算出した。

5.2 試料試料として、ライナは LB170 及び LB210

m＝の 2 種類、段ボールは LB210×MC115×LB210の A フルートを使用した。

wc-wd
wc×1005.3.3 塩水濃度と Cobb 吸水度

段ボール箱は 0201 形で、材質 LB210×

塩水濃度 1～15%のライナ（表側 120 秒）

MC120×LB210]の B フルート、内のり寸法の塩水吸水量を Cobb 法(JIS P8140)にて測定254mm×39mm×53mm の段ボール箱を使用した。

した。段ボール箱の封かんには幅 35mm のクラフトテープを使用した。

5.3.4 海に近い場所への段ボール箱の設置

塩は塩化ナトリウム 99%以上の食塩を使用

海辺に近い 2 地点 A(徳島県小松島市)及びした。塩水濃度は 1～15%となるよう調製しB(石川県白山市）に設置した。風が通り、かた。

つ雨の影響を極力避けるために屋根付きの場

これらの試料は、屋外設置の段ボール箱を所を選定した。

除き、23℃50%RH 下にて 24 時間以上静置しFig.2 及び Fig.3 に示すように、野菜用干し網（直径約 34cm×高さ約 16cm）を 3 連結し、た。

それぞれに組み立てた段ボール箱を挿入した。
5.3 測定

干し網を屋根や壁のフック等から吊るし、地5.3.1 塩の集水力

点 A は約１ヶ月間、地点 B は約 3 週間設置し塩をガラスシャーレ上に配置したものを40℃90%RH 下に静置し、ガラスシャーレ上のた。干し網には温湿度記録計（チノー製カードロガー）を１台取り付けた。

－ 331 －

段ボールの強度特性に対する塩分の影響に関する研究

5.3.6 水溶液中の塩分の測定
水溶液中の塩分量の測定方法として、北川式塩素イオン検知管（1～60ppm 用・光明化学工業）を用いて塩素イオン濃度を測定した（Fig.5）。測定した水溶液が希薄で検知管測定限界以下の場合は、濃縮後に測定を試みた。
Fig.2 Net setting at point

Fig.5 Measurement of concentrated
chloride ion with detector tube
6. 設置環境
Fig.3 Net setting at point B

4.3.4 で示した設置場所の環境について、以下に述べる。

5.3.5 段ボール箱に付着した塩分の抽出
干し網に設置した段ボール箱を回収し、プラスチック製 2L 水筒に段ボール箱とイオン

6.1 温湿度交換水 700ml を入れ、段ボール箱の半分を浸設置場所で計測した温湿度記録計の測定結漬させた後、超音波洗浄機で 2 時間、浸漬し果を Table2 に、1 時間毎の測定結果を Fig.6ていない側を浸漬させて同様に 2 時間、計 4

及び Fig.7 に示す。Table2 の A(徳島)と B(石川)時間抽出処理した（Fig.4）。の結果を比較すると、温度では平均値で 5.6℃、最低値で 5.5℃の差があった。湿度は両者ほぼ同等であった。

Table2 Temperatures and relative humidities atpoint A and B
net set place
item

Fig.4 Extraction of salt from the corrugated box
with ultrasonic cleanerunit

A(Tokushima)temperature

relativehumidity℃%RH

periodOct28-Nov28 (2016)

B(Ishikawa)
temperature

relative
humidity℃%RH

Nov9-Nov29 (2016)average

14.0768.476

得られた水溶液を適宜濃縮した後、塩素イ

highest point

21.997

20.697

オン濃度を測定し、付着塩分量を算出した。

lowest point

4.944-1.442－ 332 －日本包装学会誌 Vol.27 No.5 （2018）

6.2.気象庁データによる風速と風向設置場所に近い気象庁地方気象台で、6.1

number：wind speed(m/s)

での測定日における最大風速と風向に関するN

NNW
NW

データ 6)を Fig.8 及び Fig.10 に、地図を Fig.9及び Fig.11 に示す。最大風速は徳島地方気象台が 9.4m/s、金沢地方気象台が 14.5m/s で、日本海側のほうが最大風速が大きかった。

NE

WNW

ENE

WE

WSW

ESE

SW
SSW

風向については、徳島は西北西から北にかけての風向が多数を占めた。徳島は瀬戸内海

NNE

SE
SSE

S

Fig.8 Maximum wind speed and direction by
Tokushima local meteorological officeから大阪湾、紀伊水道へと風が抜けたと考え

100

60

80

temperature(℃)

80

60

40

↑relative humidity↓temperature

200Oct-28

Nov-1

Nov-5

Nov-9

Nov-13

Nov-17

Nov-21

4020
Nov-29

Nov-25

0-20

80

10060

80

4060

↑relative humidity↓temperature

200
Nov-9

Nov-13

Nov-17

Nov-21-20

Nov-254020
Nov-29relative humidity(%RH)

temperature(℃)

Fig.6 Temperatures and relative humidities at net setting point A (Tokushima Pref.)0

Fig.7 Temperatures and relative humidities at net setting point B－ 333 －

relative humidity(%RH)

られる。

段ボールの強度特性に対する塩分の影響に関する研究

7.結 果 と考 察
7.1 塩 の集 水 力

Tokushima

塩が水を集める性質について、シャーpoint A

レ上の塩の量と集中・分散の配置の違いによる重量変化を測定した。結果をFig.12～14 に 示 す 。

Fig.9 Location of point A and Tokushima

水を集めた。

N NNE

N

たが、塩が水に溶解・水没してしまうた
め、長時間経過すると集中配置のほうがnumber:wind speed(m/s)
NN

短時間では分散配置のほうが水を集め

NE

WNWENEWEWSWESESSSSSE
SSE

Fig.10 Maximum wind speed and direction
by Kanazawa local meteorological office

Kanazawa
point B

Fig.11

Fig.12 Relationship of put type and put
weight of salt, and additional weight of water
incubated

Location of point Band Kanazawa

一方、金沢は北から東にかけてと、南南西から西にかけての大きく 2 つに分類できる。
東に白山が立地し、山地に沿って風が流れるような地形要因の影響が大きいと考えられる。

－ 334 －at 40℃ 90%RH

日本包装学会誌 Vol.27 No.5 （2018）

salt0.5g

7.2 塩 分 を吸 着 させた段 ボールの高 湿 環 境

salt1g

下 での重 量 変 化
塩 固 形 分 が 0.4～ 1.5g/㎡ と な る よ う に
塩 水 を ス プ レ ー し た 段 ボ ー ル を 30 ℃
salt5g80 ％ RH 下 に 静 置 し た 時 の 含 水 率 を
Fig.15 に 示 す 。

after 6hours
salt0.5g

salt1gsalt5gafter 24hours
Fig.13 Salt placed spread on watch
glass and pulled water at 30℃80%RH
after 6 and 24 hours
salt0.5g

salt1glsalt5gafter 6hours

Fig.15 Conditioned time and moisture
content of corrugated fiberboards differentof sprayed solty water and conditioned at30℃80%RH
塩固形分が多いほうが含水率は高くな

salt0.5gsalt1g

っ た が 、塩固形分が少ない場合は塩を含まない段ボールと同程度の含水率であった。
同 様 に 、 塩 固 形 分 が 0.4～ 1.9g/㎡ と な

salt5gafter 24hours
Fig.14 Salt placed in center on watch
glass and pulled water at 40℃90%RH
after 6 and 24hours

るように塩水をスプレーした段ボールを40℃ 90%RH 下 に 静 置 し た 時 の 含 水 率 を
Fig.16 に 示 す 。前 述 の 30℃ 80%RH と 同 様 、塩固形分が多いほうが含水率が高い傾向を示した。

－ 335 －

段ボールの強度特性に対する塩分の影響に関する研究

水 度 （ 表 側 120 秒 ） を 、 ラ イ ナ 2 種 類 で測 定 し た 。 結 果 を Fig.17 に 示 す 。
塩 水 濃 度 が 高 く な る と 、ラ イ ナ の Cobb
吸水度は低下した。紙に吸水される現象
は毛細管現象によるが、塩水濃度が高くなると塩水が浸みこみにくくなった。

Fig.16 Conditioned time and moisture
content of corrugated fiberboards differentof sprayed solty water and conditioned at at
40℃90%RH
こ こ で Fig.15 及 び Fig.16 に お い て 、 塩Fig.17 Concentration of solty water
and water absorptiveness by Cobbmethod

固 形 分 が 0.8g/㎡ ま で の 塩 水 を ス プ レ ー
した段ボールの含水率は、塩水をスプレ

7.4 屋 外 設 置 し た 段 ボ ー ル 箱 の 付 着 塩 分

ーしていない段ボールの含水率と同程度量 の測 定で あ っ た 。一 方 、塩 固 形 分 1.6g/㎡ の 塩 水A(徳 島 )と B(石 川 )の 屋 外 に 設 置 し た ボをスプレーした段ボールは塩水をスプレール箱をイオン交換水に浸漬、抽出し、ーしていない段ボールの含水率を上回っ得られた水溶液を測定したところ、塩素た 。よ っ て 、塩 固 形 分 が 0.8g/㎡ 以 下 の 塩

イ オ ン 検 知 管 の 測 定 範 囲 外 (1ppm 未 満 )水であれば、段ボールの含水率は塩分のであったため、水溶液を加熱して濃縮し影響を受けないことが判明した。て 測 定 し た 。 A(徳 島 )、 B(石 川 )の 両 設 置
場所ともに、上段や中段の段ボール箱か7.3 塩 水 濃 度 と Cobb 吸 水 度

ら得た水溶液からは、塩素イオン濃度が水 及 び 濃 度 1～ 15%の 塩 水 と の Cobb 吸

検 知 管 測 定 範 囲 外 (1ppm 未 満 )で あ っ た 。

－ 336 －

日本包装学会誌 Vol.27 No.5 （2018）

下段に設置した段ボール箱から得た水溶塩分は段ボール箱の強度に影響を与えな

液 で 、 A(徳 島 )及 び B(石 川 )の 塩 素 イ オ ンいことが示された。

濃 度 は 同 じ 20ppm で あ っ た 。
得られた結果から塩分付着量を算出す

10. 今 後 の展 望

る と 、 A(徳 島 )で 31.9mg/㎡ 、 B(石 川 )で47.1mg/㎡ で あ っ た 。

本報では潮風による段ボール箱への塩分付着量と、その塩分付着量の段ボール6.2 で 示 し た 気 象 庁 の 風 速 や 風 向 の デ

含水率への影響を関連付けた。塩分付着ータで、金沢のほうが徳島より風速が強よりも湿度自体の影響によるものであっかった点は、塩分付着量と関連する可能た。
海辺に近い場所での段ボールの強度低性がある。

下が湿度によるものとすれば、含水率が高い可能性や、吸湿と乾燥による疲労に

8. まとめ
段ボール箱に付着する潮風の塩分は、よる可能性が考えられる。いずれかか、箱の表面に分散して付着していると推察

他の要因によるものかを今後検討したいされる。塩の集水力試験の結果から、塩と考える。

が分散している場合の集水力は集中している場合に比べて短時間で溶解して集水謝辞

力がなくなるため、集水力は低かった。

段ボール箱の屋外設置に際して、日本

次に塩分を含ませた段ボールを高温多青果包装株式会社及び弊社滋賀工場北湿下に静置することで、段ボールの含水陸事業所に謝辞を述べる。

率 が 増 加 し た が 、塩 分 付 着 量（ 塩 固 形 分 ）が 0.8g/㎡ 以 下 の 段 ボ ー ル で あ れ ば 、塩 分

＜参 考 文 献 ＞

付着量が含水率に影響を与えなかった。

1)段 ボ ー ル 工 業 組 合 連 合 会 (2007)

屋外に設置した段ボール箱について、潮風による段ボール箱の塩分付着量は“段 ボ ー ル ハ ン ド ブ ッ ク ”，p45，全 国

2)

白 土 博 通 ，“構 造 物 表 面 の 海 塩 粒 子 付

0.03 ～ 0.04g/㎡ 台 と ご く 少 量 で あ っ た こ

着 量 の 定 量 的 予 測 ”，第 9 回 新 都 市 社 会とから、潮風の塩分による、段ボール含技 術 セ ミ ナ ー 資 料 (2012)3)

水率への影響は少ないと考えられる。

特性と相関性のある促進試験法の開以上の結果から、海辺の段ボール含水発 ”， 琉 球 大 工 学 部 卒 業 論 文 (2013)

率が高いのは、海辺の湿度が高いことによるものであり、そのため段ボールの強島 袋 綾 子 ，“実 塩 害 環 境 下 の 鋼 材 腐 食4)

度が低下する。よって、潮風に含まれる－ 337 －“諫 早 湾 干 拓 事 業

開門調査に係る環 境 影 響 評 価 準 備 書 の 概 要 ”,p65，農 林

段ボールの強度特性に対する塩分の影響に関する研究(2011)

水産省九州農政局
5)“イ チ ゴ 苗 に お け る 潮 風 害 の 再 現 と散 水 に よ る 被 害 軽 減 ”，佐 賀 県 農 業 試 験研 究 セ ン タ ー (2006)

6)

気象庁データベース
https://www.jma.go.jp/jma/menu/menure
port.html（原稿受付2018 年 5 月 8 日 ）（審査受理2018 年 7 月 6 日 ）－ 338 －

－ 196 －