パルプ収率製紙クラフト法歩留り

パルプ収率計算ツール｜原木絶乾重量・製法別歩留り・黒液回収まで対応

Q: 原木絶乾1,000kg・パルプ絶乾480kgの収率は?

480÷1,000×100=48%。クラフト法(KP)の標準値。生木含水率50%なら原木2,000kg分に相当。

Q: 絶乾と気乾はどう違う?

絶乾は105℃恒量まで乾燥した水分ゼロ状態。気乾は常温大気平衡状態で、パルプ業界では水分10%基準を風乾と呼ぶ。取引・統計は絶乾で統一。

Q: クラフト法と機械パルプの収率差はなぜ大きい?

クラフト法はリグニン(木材の約30%)を薬品で除去するため45〜52%。機械パルプはリグニンごと解繊するため90%以上残る。

Q: 古紙DIPの歩留りが80%程度なのはなぜ?

フローテーション脱墨でインクと共に微細繊維・充填剤・接着剤も除去される。分別品質が悪い古紙ではさらに低下する。

Q: 黒液回収ボイラの役割は?

クラフト蒸解廃液を濃縮・燃焼して蒸気・電力を生成。同時に薬品を再生循環。エネルギー自給率60〜80%を実現。

Q: 収率と紙の強度・品質の関係は?

収率が高いほど強度・白色度は低下する傾向。機械パルプは嵩高だが強度弱、化学パルプは強度・白色度高で用途で選定。

Q: 広葉樹と針葉樹の使い分けは?

針葉樹は繊維長く強度紙・段ボール向き、広葉樹は繊維短く印刷用紙・薄葉紙向き。両者配合で強度・平滑性を調整する。

Q: ケナフ・竹などの非木材原料はどう?

ケナフは1年草で成長速くリグニン低含量。工業化のハードルは高いが特殊紙・環境配慮製品向けで採用が進む。

Q: 国内製紙工場の平均原料構成は?

2024年時点で古紙約65%、木材パルプ約35%。日本の古紙回収率・利用率とも世界最高水準。

Q: 収率0.5%改善のコスト効果は?

年産100万トン工場で年数千万円〜1億円規模の原料コスト削減。歩留り管理は製紙業の重要KPI。

製紙工場のパルプ収率(歩留り)を、原木絶乾重量・パルプ絶乾重量・製法から瞬時に計算。クラフト法・サルファイト・機械(TMP/CTMP/GP)・古紙DIP・ケナフ等の非木材まで対応し、原木必要量の逆算・黒液のエネルギー価値・環境負荷を推定できます。JIS P・日本製紙連合会統計・林野庁・環境省温室効果ガス排出量算定に照らして解説します。

最終更新：2026-08-08／監修：計算ツールズ編集部

パルプ収率計算機

製法

原木絶乾重量(kg)

パルプ絶乾重量(kg)

原木含水率(%)

計算式と定義

収率 Y (%) = (パルプ絶乾重量 / 原木絶乾重量) × 100

パルプ収率は投入原木のうちパルプとして取り出せた質量比率で、絶乾(bone dry)ベースで表現します。原木は生木状態で含水率40〜60%を含むため、水を除いた乾燥重量に換算することが必須です。パルプ側も乾燥重量(air-dry: 10%水分基準またはoven-dry)で統一します。

生木⇔絶乾の換算

絶乾重量 = 生木重量 × (1 − 含水率)

生木重量 1,000kg で含水率50%なら、絶乾500kg。逆算すると絶乾1,000kg分の原木を用意するには生木で2,000kgが必要となります。木材市場では「立方メートル(m³)」で取引されることが多く、樹種ごとの気乾比重(スギ0.38、ヒノキ0.44等)から重量換算します。

黒液(廃液)の推定発熱量

黒液絶乾量 = 原木絶乾 − パルプ絶乾

クラフト法の残渣は主にリグニン・ヘミセルロース由来の有機成分で、黒液回収ボイラで燃焼させ蒸気・電力に変換します。単位発熱量は乾燥物あたり約13〜14 MJ/kgが実測値の中央域。国内大手製紙工場ではこの黒液由来エネルギーで自家発電率60〜80%を達成しています(日本製紙連合会統計)。

製法別標準収率一覧

日本製紙連合会「紙・板紙統計年報」およびJIS P関連規格に基づく標準的な収率レンジです。

製法	収率レンジ	強度・用途	特徴
クラフト法(KP)	45〜52%	高強度 / 段ボール・印刷用紙・白板紙	NaOH+Na₂Sで蒸解、リグニン除去、繊維強度最高
サルファイト法(SP)	48〜55%	中強度 / 特殊紙・溶解パルプ	亜硫酸塩で蒸解、白色度・化学反応性◎
ソーダ法(SCP)	55〜70%	中強度 / 段ボール中芯	NaOH蒸解、半化学パルプ、広葉樹向け
CTMP(ケミサーモメカニカル)	85〜92%	中強度・嵩高 / 板紙・紙器	化学前処理+機械解繊、収率と強度の中庸
TMP(サーモメカニカル)	90〜95%	低〜中強度・嵩高 / 新聞用紙	加熱蒸気+リファイナー、電力消費大
GP(砕木パルプ)	93〜98%	低強度・嵩高 / 新聞・軽量印刷	丸太を砥石に押付けて解繊、最古の機械法
古紙DIP(脱墨)	78〜88%	中強度 / 新聞古紙→新聞・トイレット	フローテーション脱墨後、繊維再生
OCC(段ボール古紙)	90〜95%	中強度 / 段ボール中芯・再生ライナー	回収率が高く、日本の原料の主流
ケナフ・非木材	40〜55%	中〜高強度 / 特殊紙・環境配慮	1年草で成長早、農業残渣利用も

化学パルプ(KP/SP)は低収率・高強度、機械パルプ(TMP/GP)は高収率・低強度と収率と強度がトレードオフの関係です。用紙の要求品質・原料コスト・エネルギーコストのバランスで製法選定します。

樹種別原木成分と適合製法

木材はセルロース(繊維本体)・ヘミセルロース(短繊維)・リグニン(接着剤)・抽出成分の4成分で構成され、樹種ごとに含量が異なります。林野庁「木材需給表」および森林総合研究所データに基づく代表値。

樹種	気乾比重	セルロース%	リグニン%	適合製法
スギ(針葉樹)	0.38	約45	約30	KP・TMP・GP
ヒノキ(針葉樹)	0.44	約44	約31	KP・TMP
アカマツ(針葉樹)	0.53	約45	約28	KP
トウヒ(スプルース/針葉樹)	0.40	約43	約29	KP・GP
ブナ(広葉樹)	0.62	約45	約22	KP・SP
ユーカリ(広葉樹)	0.55	約48	約27	KP(白色度◎)
アカシア・マンギウム	0.60	約46	約26	KP
竹	0.60	約42	約25	SP・KP
ケナフ	0.30	約45	約15	KP・SP(低リグニン)

広葉樹は繊維が短く印刷用紙・薄葉紙に適し、針葉樹は繊維が長く段ボール・強度紙に適します。国内製紙業では針葉樹×広葉樹の配合で最終製品の強度と平滑性を調整するのが標準です。

クラフト法と黒液回収

クラフト法(硫酸塩法)は世界の化学パルプ生産の約90%を占める主流製法。水酸化ナトリウム(NaOH)+硫化ナトリウム(Na₂S)を蒸解薬品として170℃×2〜3時間の高圧蒸解でリグニンを除去します。

物質収支の典型例(原木絶乾1トンあたり)

パルプ(絶乾): 約480kg (収率48%)
黒液(絶乾ベース有機分): 約400kg → 燃焼で自家発電
回収薬品(NaOH・Na₂S再生): 循環利用
放出水・CO₂等: 残り

黒液回収ボイラは1基あたり数百億円規模の設備投資となる巨大装置で、日本の製紙工場の心臓部。パルプ製造時のエネルギー自給率60〜80%を実現し、化石燃料削減とCO₂排出抑制の要となっています。環境省温室効果ガス排出量算定でも、黒液燃焼由来のCO₂はバイオマス由来のためカーボンニュートラルとして扱われます。

機械パルプ(TMP/CTMP/GP)の特徴

機械パルプは原木を物理的に解繊するだけで作るため、収率90%超と極めて高い反面、リグニンが残留するため白色度低下・経年黄変・強度低下という弱点があります。

GP(グラウンドウッドパルプ)

丸太を砥石に押し付けて機械的に解繊する最古の製法(1844年開発)。収率93〜98%と最高だが繊維短くて強度弱く、新聞用紙・雑誌用紙などの一時使用紙に限定。設備がシンプルで初期投資は少ない。

TMP(サーモメカニカルパルプ)

チップを蒸気で加熱軟化後、リファイナー(円盤磨機)で解繊。GPより繊維長く強度がある。電力消費が非常に大きい(2〜3 MWh/絶乾トン)ため、電力コストがコスト構造の中心。

CTMP(ケミサーモメカニカル)

チップを亜硫酸塩水溶液で軽度に化学処理後、TMP工程へ。収率85〜92%と機械パルプの中では低いが、強度・白色度が向上。板紙・紙器用途に多い。

BCTMP(ブリーチトCTMP)

CTMPをアルカリ性過酸化水素等で漂白。白色度75〜85%を実現し、板紙・特殊紙用途で化学パルプに近い外観を持つ。

古紙DIPの脱墨・歩留り

日本の紙原料の約65%は古紙(=世界最高水準の回収率)。古紙はミルクカートン(牛乳紙)・OCC(段ボール古紙)・新聞古紙・雑誌古紙・オフィスの機密文書など銘柄別に分別回収され、それぞれ再生工程が異なります。

古紙種類	再生収率	主な再生用途
OCC(段ボール古紙)	90〜95%	再生段ボール中芯・ライナー
新聞古紙	82〜88%	新聞用紙・トイレットペーパー
雑誌古紙	78〜85%	板紙・雑誌用紙
オフィス古紙	75〜82%	白色板紙・コピー用紙
紙パック(ミルクカートン)	65〜75%	トイレット・ティッシュ

DIP(De-inked Pulp)工程では、パルパーで離解後、フローテーションで気泡にインク粒子を付着させて浮上除去、ウォッシングで微細粒子を洗浄除去します。歩留り低下の主因はインク・シール・接着剤・微細繊維の除去分。

業界での応用

製紙工場歩留り管理

各製造ラインの原木⇒パルプ⇒紙の歩留り率を日次で追跡し、標準値を下回った場合の原因追究(蒸解条件・チップ品質・薬品濃度)を実施。0.5%の歩留り改善で、大手工場では年間数千万円のコスト削減効果があります。

森林資源計画

紙生産量から遡って必要原木量・造林面積を推算。持続可能な森林経営(FSC・PEFC・SGEC認証)の観点から、原料自給率と輸入依存度のバランスを検討。林野庁「森林・林業白書」の統計と連動して長期計画を立案。

環境・排水処理計画

黒液・白水・DIPの排出量から排水処理設備の容量設計。BOD/CODの削減目標と生物処理設備の負荷計算に収率データが直結します。水質汚濁防止法・大気汚染防止法の遵守で必須。

エネルギー・脱炭素戦略

黒液由来自家発電量の推定、外部電力購入量の削減効果、カーボンニュートラル達成計画。環境省「温室効果ガス排出量算定・報告・公表制度」でバイオマス由来CO₂として計上ルールが定められています。

古紙リサイクル計画

自治体・回収業者・製紙工場の三者連携で、古紙の銘柄別回収量・再生歩留りから最終製品への配合率を計算。日本古紙商工組合連合会の統計を活用。

特殊紙・機能紙開発

非木材(ケナフ・竹・稲わら)・農業残渣・ミカントン等の代替原料検討。従来木材と収率・強度・コストを比較し、特殊紙・環境配慮型製品の開発ロードマップ策定。

よくある間違い・注意点

湿潤重量のまま計算 — 原木は生木状態で40〜60%の水分を含みます。生木重量そのままだと収率が半分程度に見えて誤判定。必ず絶乾ベースへ換算してください。
樹皮・端材を分母に入れる — 剥皮工程で分離される樹皮(全体の10〜15%)は蒸解に供されないため、収率計算の分母は「剥皮後チップ絶乾重量」で統一します。
副産物価値を見落とす — クラフト法の黒液は絶乾400kg/原木トンの熱源として自家発電に貢献します。単純な「歩留り=収益性」ではない点に注意。
抜き取り試料での測定バラつき — チップ含水率・パルプ絶乾重量の測定は試料の偏りで±2〜3%変動。JIS P 8203「パルプ及び紙の水分試験方法」等の標準法で継続的にサンプリング設計を検証。
機械パルプの高収率を化学パルプ品質と比較 — TMPは95%収率でも強度・白色度が化学パルプに劣ります。用途要求(強度・白色度・耐久性)と製法を必ず照合してください。
古紙のインク・粘着物除去分を無視 — 古紙DIPでは分別が不十分だとフローテーションの負荷増でロス増。回収時点の分別品質が最終歩留りを大きく左右します。

参考文献・公的資料

正確な業界標準値と最新統計は以下の公的機関を参照してください。

林野庁 ― 森林・林業白書、木材需給表など、原木供給の一次資料。
日本製紙連合会 ― 紙・板紙統計、パルプ生産・消費統計、業界動向。
森林総合研究所 ― 樹種別成分・繊維特性・パルプ適性の研究データ。
環境省温室効果ガス排出量算定制度 ― 製紙業のCO₂算定ルール・バイオマス扱い。
日本産業標準調査会(JISC) ― JIS P関連(パルプ・紙・板紙)の公式索引。
ISO/TC 6(紙・板紙・パルプ委員会) ― 国際標準規格の策定機関。
古紙再生促進センター ― 古紙品質規格・回収統計。
経済産業省生産動態統計 ― 紙・パルプ生産量の月次公式統計。
FAO Forestry Statistics ― 世界の木材・パルプ・紙統計。
FSC(Forest Stewardship Council) ― 持続可能な森林経営の国際認証。

※本ページの収率値・成分値は業界標準を集約した参考値です。実際の工場設計・製品開発・原料調達判断では、対象樹種・製法条件・設備仕様に応じた実測値と、有資格の技術士(繊維部門)・化学工学専門家の判断を必ず参照してください。

よくある質問（FAQ）

原木絶乾1,000kg・パルプ絶乾480kgの収率は?

480 ÷ 1,000 × 100 = 48%。クラフト法(KP)の標準的な値です。生木状態(含水率50%)で計算するには原木2,000kg・パルプ換算後の値を用います。

絶乾と気乾はどう違う?

絶乾(bone dry / oven dry)は105℃で恒量まで乾燥した水分ゼロ状態。気乾(air-dry)は常温大気中で平衡に達した状態で、パルプ業界では慣習的に水分10%基準を「風乾」と呼びます。取引・統計は絶乾で統一するのが原則です。

クラフト法と機械パルプの収率差はなぜ大きい?

クラフト法はリグニン(木材の約30%)を薬品で除去するため収率が45〜52%に。機械パルプはリグニンごと解繊するため90%以上残ります。リグニンは繊維間の接着剤として強度に寄与しますが、経年黄変の原因にもなります。

古紙DIPの歩留りが80%程度なのはなぜ?

フローテーション脱墨でインク粒子と共に微細繊維・充填剤(タルク・炭カル)・シール・接着剤も除去されるため。分別品質が悪い古紙(禁忌品混入)ではさらに低下します。回収時の分別が最終歩留りを大きく左右する要因です。

黒液回収ボイラの役割は?

クラフト法蒸解後の廃液(黒液)を濃縮・燃焼して蒸気と電力を生成する装置。同時に薬品(NaOH・Na₂S)を再生して蒸解工程に循環利用。日本の大手製紙工場ではエネルギー自給率60〜80%を実現し、CO₂削減の要となっています。

収率と紙の強度・品質の関係は?

一般に収率が高いほど強度・白色度が低下する傾向。機械パルプ(収率95%)は嵩高で不透明度高いが強度弱く新聞・雑誌向き。化学パルプ(収率48%)は強度・白色度高く印刷用紙・段ボール向き。用途要求で製法を選定します。

広葉樹と針葉樹の使い分けは?

針葉樹(スギ・ヒノキ・トウヒ)は繊維長2〜4mmで強度紙・段ボール向き、広葉樹(ユーカリ・ブナ・アカシア)は繊維長1mm前後で印刷用紙・薄葉紙向き。国内製紙業では両者を配合して強度と平滑性のバランスを最適化します。

ケナフ・竹などの非木材原料はどう?

ケナフは1年草で成長速く、リグニン含量が低い(約15%)ため、化学パルプ収率が木材より高い場合もある。しかし収穫時期集中・貯蔵性の悪さ・繊維長ばらつき等で工業化のハードルは高い。特殊紙・環境配慮型製品向けが中心。

国内製紙工場の平均原料構成は?

2024年時点で古紙約65%、木材パルプ約35%(うち国産材比率上昇中)。日本の古紙回収率・利用率とも世界最高水準で、循環型社会の代表産業。日本製紙連合会統計で銘柄別の内訳が公表されています。

収率0.5%改善のコスト効果は?

年産100万トンの大手工場で計算すると、パルプ5,000トン相当=原料コスト削減で年数千万円〜1億円規模。歩留り管理は製紙業のトップライン確保の重要KPIです。

収率測定はどう行う?

JIS P 8203に基づく水分測定と、絶乾重量算定が基本。工場ラインでは近赤外(NIR)・マイクロ波水分計での連続計測が普及。研究室では105℃×4時間乾燥後の秤量が標準的。試料の偏りで±2〜3%変動するためサンプリング設計が重要です。

製紙業のCO₂排出は?

環境省の温室効果ガス算定制度では、黒液由来CO₂はバイオマス起源としてカーボンニュートラル扱い。日本製紙連合会は2050年カーボンニュートラル達成に向け、化石燃料由来排出削減を進めています。