5. チップ品質
5.1 チップの採取
調査に訪れた5社6工場でチップを採取した。訪れた会社名および工場名を以下に示す。
●丹治林業（株）木材チップ工場（北海道苫小牧市）
●（株）箱崎林業木材チップ工場（福島県南相馬市）
●（株）佐合木材本巣工場（岐阜県本巣市）
●チューモク（株）木材チップ工場（富山県南砺市）
●（株）南栄港工場（熊本県八代市）
●（株）南栄深田工場（熊本県球磨郡あさぎり町）
採取した樹種は、針葉樹の間伐材を中心としたが、工場にその他の針葉樹、広葉樹のチップがある場合はそれらも採取した。
チップは1樹種あたり5〜10kgを厚手にビニール袋に採取し、ビニール袋の口をガムテープでしっかりと閉じた。これは採取したチップ品質の測定は森林総合研究所で行うため、チップが採取した工場から森林総合研究所までの運搬中に乾燥しないようにするためである。なお、サンプリングに偏りが生じないように、チップヤードの数カ所より採取した。
採取したチップの含水率、品質（欠点などの混入率）、粒子径分布を測定した。これらの測定方法および結果を次に示す。
写真5.1.1 採取したチップ（ビニール袋の口を開けたところ）
5.2 チップの含水率
採取したチップの含水率を全乾法で測定した。測定手順を以下に示す。
1) ビニール袋に採取したチップから含水率測定用サンプルのサンプリングに偏りがでないようにするため，サンプリング前に袋をよく振ってチップを撹拌する。
2) 袋内の異なる5カ所よりアルミ製容器（容量600ml）にチップを採取する。（写真5.2.1）
3) チップの重量（生材重量）を測定する。
4) 105℃の恒温乾燥機内で2日間以上乾燥させて絶乾状態とする。（写真5.2.2）
5) チップの重量（絶乾重量）を測定する。
6) 次式から乾量基準と質量基準の両方の含水率を計算する。
・・・(5.1)
・・・(5.2)
ここで，Udは乾量基準の含水率（％），Uwは質量基準の含水率、Wは生重量（kg），Woは絶乾重量（kg）である。
写真5.2.1 含水率測定用チップ 写真5.2.2 乾燥中のチップ
含水率は1工場1樹種あたり5つのサンプルで測定し、その平均値を求めた。以下の結果はすべて5サンプルの平均値を示している。
表5.2.1に丹治林業（株）で採取したチップの含水率を示す。丹治林業（株）ではカラマツ，エゾマツ・トドマツ，広葉樹の3種類のチップを採取した。それぞれの含水率の平均値は，カラマツ30.9％，エゾマツ・トドマツ50.9％，広葉樹65.9％であった。カラマツおよびエゾマツ・トドマツの含水率は低かった。
表5.2.2に（株）箱崎林業で採取したチップの含水率を示す。（株）箱崎林業では，スギ，マツ，広葉樹の3種類のチップを採取した。それぞれの含水率は，スギ83.3％，マツ83.7％，広葉樹63.2％であった。広葉樹に比べてスギ、マツの針葉樹の含水率が高かった。
表5.2.3に（株）佐合木材で採取した木材チップの含水率を示す。（株）佐合木材では，スギと広葉樹の2種類のチップを採取した。それぞれの含水率は，スギ97.0％，広葉樹76.3％であった。スギが高含水率であった。
表5.2.4にチューモク（株）で採取した木材チップの含水率を示す。チューモク（株）では，スギと広葉樹の2種類のチップを採取した。それぞれの含水率は，スギ86.8％，広葉樹55.3％であった。
表5.2.5に（株）南栄で採取した木材チップの含水率を示す。（株）南栄では港工場でヒノキのチップを，深田工場でスギとマツと広葉樹の3種類のチップを採取した。それぞれの含水率は，港工場のヒノキ74.1％，深田工場のスギ70.8％，マツ31.7％，広葉樹50.4％であった。深田工場のマツの含水率は低めであった。
採取したすべての木材チップの含水率を樹種別に平均値を求めると、1カ所でのみサンプルを採取できなかったエゾマツ・トドマツ，カラマツはそれぞれ50.9％，30.9％であり，広葉樹（5工場）は62.2％，スギ（5工場）は82.4％，マツ（2工場）は57.7％であった。
5.3 チップの品質
採取したチップの品質（標準サイズのチップの占める割合，規格外のチップや欠点，異物の占める割合）を測定した。まず、測定するにあたって、規格外のチップ、欠点、異物などの項目を以下のように定めた。
●チップ：標準サイズのチップ
●樹皮：樹皮および樹皮付きのチップ
●スリーバ：チップの長さ（繊維長）が45mmより大きいもの
●節：節および節を含んだチップ
●腐れ：腐朽した部分のあるチップ
●ダスト：目開き4mmのスクリーンをパスしたもの
●異物：金属、プラスチック、ビニール、陶器類、塗料や接着剤の付着したチップなど
チップの品質の測定は次のような順序で行った。
1) チップが入っているビニール袋をよく振って撹拌し、袋内のチップに偏りがないようにする。
2) チップを1.5kg測り取る。
3) 目開きが4mmのスクリーンを用いて少量ずつチップをふるい、スクリーンをパスしたものとスクリーンをパスしなかったものとに分ける。ここでスクリーンをパスしたものがダストとなる。
4) スクリーンをパスしなかったものを少量ずつバットに薄く広げ、樹皮、スリーバ、節、腐れ、異物を目視で探し、取り出す。スリーバの長さ（繊維長45mm以上）はメジャーで測って確認する。
5) スリーバ、ダスト、欠点などを取り出した残りの標準サイズのチップの重量を測定し、全体の重量に対する割合を求める。
6) ふるい分けしたダストの重量，目視で取り出した樹皮，スリーバ，節，腐れ，異物の重量、残ったチップの重量を測定し，全体の重量に対する割合を求める。
チップ品質の測定は2人で行った。これは、測定者が１人であると判断基準を誤る可能性があるためである。また，工場間、サンプル間の誤差を極力小さくするために、全工場全サンプルを同じ２人で測定した。チップ品質の測定はすべて森林総合研究所の実験棟内で行った。
なお、どの工場もチップ生産ラインは1ラインであるため、樹種が異なっていても工場が同じであれば、同じチッパー、スクリーンを使用している。
写真5.3.1 ふるい分けに使用したふるい 写真5.3.1 ふるいの網目（目開き4mm）
写真5.3.3 測り取ったサンプル 写真5.3.4 ダストをふるい分けする様子
写真5.3.5 欠点などの分別の様子（1） 写真5.3.6 欠点などの分別の様子（2）
表5.3.1に丹治林業（株）で採取したチップの品質を示す。サンプリングしたチップの全重量のうち標準サイズのチップの占める割合は、カラマツ、エゾマツ・トドマツ、広葉樹でそれぞれ92％、87％、92％であった。カラマツのサンプルに対する欠点などの混入率は、節（3.9％）とダスト（1.6％）が高かったが、エゾマツ・トドマツおよび広葉樹では、スリーバ（エゾマツ・トドマツ：5.2％、広葉樹：3.5％）と節（エゾマツ・トドマツ：5.4％、広葉樹：2.3％）の混入率が高かった。エゾマツ・トドマツは特にスリーバと節の混入率が高く、このことがチップの占める割合が低い原因であるといえる。異物はどのサンプルからも検出されなかった。
分別したチップ、樹皮、スリーバ、節、腐れ、ダストの一例として丹治林業（株）で採取したカラマツチップを分別したものを写真5.3.7〜5.3.12に示す。
写真5.3.7 チップ 写真5.3.8 樹皮
写真5.3.9 スリーバ 写真5.3.10 節
写真5.3.11 腐れ 写真5.3.12 ダスト
表5.3.2に（株）箱崎林業で採取したチップの品質を示す。サンプリングしたチップの全重量のうち標準サイズのチップの占める割合は、スギ、マツ、広葉樹でそれぞれ91％、91％、93％であった。スギでは、スリーバ（1.4％）、節（4.2％）、ダスト（1.8％）の混入率が高かった。マツでは、節（2.7％）、腐れ（1.1％）、ダスト（2.3％）の混入率が高かった。広葉樹では、スリーバ（1.2％）、節（3.2％）の混入率が高かった。異物はどのサンプルからも検出されなかった。
表5.3.3に（株）佐合木材で採取したチップの品質を示す。サンプリングしたチップの全重量のうち標準サイズのチップの占める割合は、スギ、広葉樹でそれぞれ91％、96％であった。スギでは、スリーバ（1.6％）、節（3.5％）、ダスト（3.2％）の混入率が高かった。広葉樹では、スリーバ（2.2％）、節（1.4％）の混入率が高かった。異物はどのサンプルからも検出されなかった。
表5.3.4にチューモク（株）で採取したチップの品質を示す。サンプリングしたチップの全重量のうち標準サイズのチップの占める割合は、スギ、広葉樹でそれぞれ94％、92％であった。スギでは、節（2.4％）、ダスト（2.0％）の混入率が高かった。広葉樹では、スリーバ（4.1％）、節（1.4％）、腐れ（1.5％）の混入率が高かった。異物はどのサンプルからも検出されなかった。
表5.3.5に（株）南栄の2つの木材チップ工場（港工場および深田工場）で採取したチップの品質を示す。港工場ではヒノキを、深田工場ではスギ、マツ、広葉樹を採取した。サンプリングしたチップの全重量のうち標準サイズのチップの占める割合は、ヒノキ、スギ、マツ、広葉樹でそれぞれ90％、87％、94％、94％であった。ヒノキではスリーバ（1.2％）、節（6.8％）の混入率が高かった。スギでは、スリーバ（1.5％）、節（9.8％）の混入率が高かった。マツでは、スリーバ（1.4％）、節（2.5％）の混入率が高かった。広葉樹では、樹皮（1.5％）、スリーバ（2.4％）の混入率が高かった。異物はどのサンプルからも検出されなかった。
ここで樹種別に欠点などの混入割合を比較する。樹種はスギ、広葉樹、その他の樹種の3つに分けた。
図5.3.6に各工場で採取したスギチップの欠点などの混入割合を示す。スギチップは、（株）箱崎林業、（株）佐合木材、チューモク（株）、（株）南栄深田工場の4社4工場で採取することができた。どのサンプルにおいても、節、ダスト、スリーバの3種類の混入率が高かった。チューモク（株）から採取したチップはスリーバが少なかった。（株）南栄から採取したチップは節が多かった。
図5.3.7に各工場で採取した広葉樹の欠点などの混入割合を示す。広葉樹は、丹治林業（株）、（株）箱崎林業、（株）佐合木材、チューモク（株）、（株）南栄の調査した5会社すべてで採取することが出来た。全体的にどの項目も混入しているが、工場間のばらつきは大きい。丹治林業（株）で採取したチップは樹皮が少なく、スリーバ、節が多い。（株）箱崎林業で採取したチップはスリーバ、腐れが少なく、節が多い。（株）佐合木材で採取したチップは樹皮がかなり少ない。チューモク（株）で採取したチップはスリーバ、腐れが多い。（株）南栄で採取したチップは節、腐れが少ない。
図5.3.8に各工場で採取したその他の樹種の欠点などの混入割合を示す。その他の樹種は、丹治林業（株）のカラマツ、エゾマツ・トドマツ、（株）箱崎林業のマツ、（株）南栄のヒノキおよびマツを採取することが出来た。マツ以外は1カ所でしか採取していないため、樹種別での工場間の比較はできない。（株）箱崎林業、（株）南栄の2カ所で採取したマツは、樹皮、節の混入率は同程度であるが、腐れ、ダストは（株）箱崎林業で採取したチップにかなり多く含まれ、スリーバは南栄で採取したチップの多く含まれる。丹治林業（株）で採取したカラマツはダストが多く、スリーバが少ない。丹治林業（株）で採取したエゾマツ・トドマツはスリーバが多く、ダストが少ない。（株）南栄で採取したヒノキはダストが少なく、節が多い。
5.4 チップの粒子径分布
チップのサイズを測定するために，チップの粒子径分布を測定した。測定は電磁式ふるい振とう機を用いて，目開き31.5mm、16mm、8mm、4mm、2mm、1mm、0.5mmのふるいを重ねて振とうした。詳細な測定方法を以下に示す。
1) チップが入っているビニール袋をよく振って撹拌し、袋内のチップに偏りがないようにする。
2) 600mlのアルミ製容器にチップを採取する。（写真5.4.1）
3) 測定前に空の各段（31.5mm、16mm、8mm、4mm、2mm、1mm、0.5mm）のふるいおよび最下段の受け皿（0.5m以下のチップが残る）の重量を測定する。
4) ふるいを下段から受け皿、0.5mm、1mm、2mm、4mm、8mm、16mm、31.5mmの順序で重ねて電磁式ふるい振とう機にしっかりと固定する。（写真5.4.2）
5) 最上段からチップを投入する。
6) 10分間振とうする。（写真5.4.3）
7) 各段のふるいの重量を測定する。（写真5.4.4）
8) 振とう後に測定した各段のふるいの重量から、空のふるい重量を引いて、各段のチップの重量を求める。
9) 1)〜8)を3回繰り返す。
10) 測定した3回分の各段のチップの重量を合計し、全体の重量に対する各段のチップ重量が占める割合を求める。
粒子径分布を測定している様子を写真5.4.1〜5.4.4に示す。
写真5.4.1 粒子径分布測定用サンプル 写真5.4.2電磁式ふるい振とう機
写真5.4.3 ふるい振とう中 写真5.4.4 振とう後ふるい重量の測定
表5.4.1および図5.4.1に丹治林業（株）で採取したチップ（カラマツ、エゾマツ・トドマツ、広葉樹）の粒子径分布を示す。カラマツは8〜16mmのチップの占める割合が最も高かったが、エゾマツ・トドマツおよび広葉樹は16〜31.5mmのチップの占める割合が最も高かった。エゾマツ・トドマツは31.5mm以上のチップの割合が他樹種に比べて高かった。2〜4mm、4〜8mmのチップの割合は、エゾマツ・トドマツよりもカラマツおよび広葉樹の方が高かった。これらのことから、カラマツおよび広葉樹よりもエゾマツ・トドマツの方がチップの粒子径が大きかったといえる。また、広葉樹は31.5mm以上の粒子を1.6％含んでいながら、0.5mm以下の粒子もわずかながら含んでおり、粒子径分布の幅が広い（粒子径のばらつきが大きい）といえる。
図5.4.1 丹治林業（株）で採取したチップの粒子径分布
写真5.4.5〜5.4.12にふるい分け試験終了後に各段のふるい上に残ったチップの一例として、丹治林業（株）で採取したカラマツチップのふるい分け試験後のチップを示す。
写真5.4.5 ふるいに残ったチップ 写真5.4.6ふるいに残ったチップ
（目開き：31.5mm） （目開き：16mm）
写真5.4.7 ふるいに残ったチップ 写真5.4.8 ふるいに残ったチップ
（目開き：8mm） （目開き：4mm）
写真5.4.9 ふるいに残ったチップ 写真5.4.10 ふるいに残ったチップ
（目開き：2mm） （目開き：1mm）
写真5.4.11 ふるいに残ったチップ 写真5.4.12 ふるいに残ったチップ
（目開き：0.5mm） （受け皿）
表5.4.2および図5.4.2に（株）箱崎林業で採取したチップの粒子径分布を示す。スギ、マツ、広葉樹ともに16〜31.5mmのチップを最も多く含んでいた。マツは31.5mm以上のチップを含んでいたが、2mm以下のチップも多く、粒子径がばらついていた。それに対して広葉樹は、31.5mm以上のチップや1mm以下のチップが0％のうえ、1〜2mm、2〜4mmのチップの量も少なく、チップの集中度（粒子径がそろっている）が高い。
図5.4.2 （株）箱崎林業で採取したチップの粒子径分布
表5.4.3および図5.4.3に（株）佐合木材で採取したチップ（スギ、広葉樹）の粒子径分布を示す。スギは8〜16mmのチップの占める割合が最も高かったが、広葉樹は16〜31.5mmのチップの占める割合が最も高かった。スギは2〜4mm、4〜8mmのチップの割合が高かった。これらのことから、スギよりも広葉樹の方がチップの粒子径が大きかったといえる。また、スギは31.5mm以上のチップを0.1％含んでいながら、4mm以下のチップを広葉樹より多く含んでおり、粒子径分布の幅が広いといえる。
図5.4.3 （株）佐合木材で採取したチップの粒子径分布
表5.4.4および図5.4.4にチューモク（株）で採取したチップ（スギ、広葉樹）の粒子径分布を示す。スギは8〜16mmのチップの占める割合が最も高かったが、広葉樹は16〜31.5mmのチップの占める割合が最も高かった。広葉樹は31.5mm以上のチップの割合が比較的高かった。スギは4〜8mm、2〜4mm、1〜2mm、0.5mm以下のチップの割合が高くは、広葉樹よりチップの粒子径が小さいといえる。
図5.4.4 チューモク（株）で採取したチップの粒子径分布
表5.4.5および図5.4.5に（株）南栄で採取したチップ（スギ、マツ、ヒノキ、広葉樹）の粒子径分布を示す。スギ、マツ、ヒノキ、広葉樹のすべてで16〜31.5mmのチップの占める割合が最も高かった。マツのみ31.5mm以上のチップがなく、4〜8mmのチップの割合が多いことから、マツの粒子径は他の樹種よりも小さいといえる。
図5.4.5 （株）南栄で採取したチップの粒子径分布
次に各樹種を工場間で比較してみる。
図5.4.6に（株）箱崎林業木材チップ工場、（株）佐合木材本巣工場、チューモク（株）木材チップ工場、（株）南栄深田工場から採取したスギチップの粒子径分布を並べて示す。（株）南栄で採取したチップは他のチップに比べ、16mm以上のチップが多く、16mm以下のチップが少ないため、粒子径が大きいといえる。それに対して、チューモク（株）で採取したチップは16mm以下のチップが他のチップより多く、粒子径が小さいといえる。（株）箱崎林業で採取したチップと（株）佐合木材で採取したチップの粒子径は同程度であった。
図5.4.7に丹治林業（株）木材チップ工場、（株）箱崎林業木材チップ工場、（株）佐合木材本巣工場、チューモク（株）木材チップ工場、（株）南栄深田工場から採取した広葉樹チップの粒子径分布を示す。スギに比べて工場間のばらつきが小さい。どの工場で採取したチップでも16〜31.5mmのチップをもっとも多く含み、次いで8〜16mm、4〜8mmである。
図5.4.8に丹治林業（株）で採取したカラマツチップおよびエゾマツ・トドマツチップ、（株）箱崎林業で採取したマツチップ、（株）南栄港工場で採取したヒノキチップおよび深田工場で採取したマツチップの粒子径分布を示す。丹治林業（株）で採取したカラマツチップ、（株）南栄で採取したヒノキチップは、31.5mm以上、16〜31.5mmのチップが多く、他に比べて粒子径が大きいといえる。それに対して丹治林業（株）で採取したカラマツチップ、（株）箱崎林業で採取したマツチップは、16〜31.5mmのチップが少なく、8〜16mm、4〜8mmのチップが多いため、粒子径が小さい。
（付）
１ 製紙用チップ・チップ用原木の安定取引普及事業
協議会委員名簿
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所属 |
役職 |
氏名 |
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東京農工大学 |
名誉教授 |
喜多山 繁 |
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（独）森総研木材機械加工研究室 |
室長 |
村田 光司 |
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木構造振興株式会社 |
専務取締役 |
西村 勝美 |
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全国森林組合連合会 |
系統事業部長 |
竹内 幸己 |
|
全国素材生産業協同組合連合会 |
専務理事 |
中村 勝信 |
|
全国木材組合連合会 |
審議役 |
守口 典行 |
|
全国木材チップ工業連合会 |
会長 |
岩切 好和 |
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日本製紙連合会 |
王子製紙林材部長 |
河辺 安曇 |
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〃 |
日本製紙林材部長代理 |
瀬邊 明 |
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敬称略 |
２ 製紙用チップ・チップ用原木の安定取引普及事業
専門委員名簿
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専門委員 |
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氏名 |
所属・職名 |
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西村 勝美 |
木構造振興（株）専務取締役 |
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村田 光司 |
（独）森林総研 木材機械加工研究室長 |
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小林 功 |
（独）森林総研 加工技術研究領域チ−ム長 |
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藤本 清彦 |
（独）森林総研 木材機械加工研究室主任研究員 |
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松村ゆかり |
（独）森林総研 木材機械加工研究室研究員 |
|||
|
伊藤 仁 |
木構造振興（株）主任研究員 |
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箱崎 俊一 |
（株）箱崎林業代表取締役 |
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敬称略 |