紙
和紙は日本伝来の技術でつくられた紙である。7世紀初めまでに中国から伝来した紙が日本独自に発展したもので、ガンピ・コウゾ・カジノキ・ミツマタなどが原料である。洋紙に比べて繊維が長く丈夫で軽い。
一方の洋紙は、主に木材を主原料に機械を使って製造する。日本では1873年に、欧米の機械を導入した初の洋紙工場が設立された。和紙に比べて印刷適性に優れる。なお、木質紙が主流になる以前、洋紙の主原料は木綿のぼろや藁だった。
紙同士、または紙と他の物質が繰り返し摺り合わさった場合に生じる紙表面のムケなどを調べる。テーパー型磨耗試験などを用いて一定の時間・速度・圧力で摺り合わせを行い、単位質量の減少で測定する。
洋紙の製造では、幅広の紙を機械を使って連続的に抄くため、大量生産が可能となっている。洋紙製造には、次の工程がある。
パルプ化工程
調成工程
抄造工程
塗工工程
仕上・加工工程
紙に強い衝撃が加わった際に抵抗する強さを表す。アイゾット衝撃試験を行う。
1719年にフランスのルネ・レオミュール(フランス語: René Antoine Ferchault de Réaumur)は、スズメバチが木材をかみ砕いて巣を作っている様子を観察した結果として、木材から紙を作ることができるという内容の論文を発表した。ドイツのフリードリッヒ・ケラー(ドイツ語版、英語版)(1840年)とカナダのCharles Fenerty(1844年)は砕木パルプを作るためのグラインダーを考案し、グラインダーは1846年に実用化された。また、1851年には苛性ソーダを用いた化学パルプの製造がイギリスで成功し、1854年に実用化した。当時、木材には針葉樹の丸太が使用された。尚、当時はまだ紙は貴重であった。
1844年、イギリスでピール銀行条例によってイングランド銀行が中央銀行として銀行券「スターリング・ポンド紙幣」の発券を独占した(通貨学派対銀行学派)。贋金の偽造防止技術として従来の透かし以外の技術が開発され始めた。
20世紀にかけて砕木パルプ・化学パルプともに改良が加えられ、木材を原料とした紙が機械で大量生産されるようになった。1940年代以降、クラフトパルプ製造法が確立され、広葉樹を利用できるようになった。また、1960年には木材チップをパルプ化する方法が開発された。
繊維間の隙間を埋め、不透明度・白色度・平滑度・インク吸収性を向上させる。従来からカオリンなどのクレー(白色粘土)やタルク(滑石)が使われているほか、中性紙では炭酸カルシウムが使われる。填料は、印刷用紙やPPC用紙などには5%から20%程度、辞書などに使う薄葉印刷用紙では25%程度が含まれる。
古紙は木材チップとともに主要な製紙原料である。現在、古紙の利用率は世界で約50%と推定されている。日本では約60%である。
古紙を元に紙を作ることは紙の発明直後から行われていたと考えられ、1100年ごろの中国では古紙再生が奨励されている。日本では平安時代に故人が生前に書いた手紙などを漉き直し、法華経を筆写して供養することがあり、これは「故紙」と呼ばれた。江戸時代には江戸の浅草紙、京都の西桐院紙、大阪の港紙などの再生紙が存在した。
紙は排出されるゴミに占める比率が高く、家庭では25%、オフィスからは46%(1988年度)が相当する。これらが古紙として再生されることはゴミ軽減の効果が大きい。
紙の原料である植物繊維細胞壁の成分は、セルロース・ヘミセルロース・リグニンに細分される。セルロースが骨格を、ヘミセルロースが接続を、リグニンが空隙充填を担う。セルロースは、水素結合によって結びつく性質がある。紙を構成する繊維がくっつき合うのは、主にこうした水素結合のためである。一方、水素結合は水が入るとすぐ切れるため、防水加工していない紙は水濡れに弱い。