2025.09.3

紙はなぜ破れるのか？理由を科学で解説｜繊維構造と力の集中

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0章｜紙はなぜ簡単に破れるのか？

コピー用紙やノートの紙は、指先の力だけで簡単に破けます。
でもそれは「紙が弱い素材だから」ではなく、繊維の並び方や力の集中が関係しているんです。
この記事では、紙が破れる理由や破れにくい紙との違いを科学的に解説します。

紙は薄いけれど、実は用途に応じて「破れやすさ」が調整された素材です。
この仕組みを知ると、紙がただの消耗品じゃなく“設計された素材”だとわかります。

紙の正体はセルロース繊維のネットワーク。
植物から取り出した繊維を絡め、水で流して均一に薄く広げ、乾燥させたものが紙です。
繊維同士は絡み合っているので、見た目以上に丈夫な構造になっています。

製紙機で流されるとき、繊維には流れる方向が生まれます。
これを紙目と呼び、紙はこの方向に沿って破れやすい性質を持ちます。

紙を破るとき、最初の裂け目に力が集中し、そこから一気に裂け目が広がります。
これが応力集中と呼ばれる現象。
紙は薄いのでこの効果がはっきり現れます。

紙は「ペラペラだから弱い」と思われがちですが、実際は薄さと繊維の配置のバランスで強さを調整しています。
紙袋や包装紙などはしっかりした強度を持っています。

和紙は長繊維で作られ、絡みも強いため簡単には破れません。
破ると繊維が伸びて粘り強く、裂けにくさを実感できます。

段ボールや封筒のクラフト紙は厚みと密度を増してあり、さらに耐久性が高いです。
用途に応じて紙の強度はしっかり設計されています。

コピー用紙を紙目に沿って破くと、きれいにまっすぐ裂けます。
逆方向はガタガタになるので、製紙時の繊維の流れがよくわかります。

紙を一度折ってから破ると簡単に裂けるのは、繊維が折り目で潰れて弱くなるからです。

紙は繊維の長さ・密度・流れを調整することで、用途に応じた強度を持っています。
破れやすさも偶然ではなく、製紙技術で設計された性質。
ペラペラでも、紙は「軽さと強度を両立した優秀な素材」なんです。

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