セロファンは何から作られているのか？木材パルプからフィルムになるまでの8つの工程
原材料、そしてそれがプラスチックではない理由
本物のセロファンは パルプを溶かす持続可能な森林管理のもとで生産された高アルファセルロース木材パルプ。アルファセルロース含有量（化学パルプ化工程で残存する長鎖セルロース成分）は通常90%以上で、残りのヘミセルロースとリグニンは後工程のフィルム形成工程を妨げるため除去される。同じパルプは繊維用ビスコースレーヨンの製造にも使用され、フィルム用と繊維用の違いは押出成形工程のみである。
原料が紙と同じポリマーであるため、セロファンは紙と同じように、セルロース骨格への微生物の攻撃によって生分解されます。これが、セロファンが堆肥や海洋環境においてポリプロピレンやポリエチレンとは全く異なる挙動を示す根本的な理由です。つまり、石油化学ポリマーを輸送しながら「セロファン」として販売する者は、燃焼試験に耐えられない化学的主張をしていることになります。
なぜ8つのステップが必要なのか
ビスコース法は1890年代に開発され、1908年にジャック・ブランデンベルガーによってフィルム用途で特許が取得されて以来、セロファン製造の主流となっている。セルロースは天然の状態では単純な溶媒に溶けないため、8つの工程すべてが必要となる。工場では、ポリマーを化学的に改質し、溶解させ、フィルムとして押し出し、セルロースに再生させ、その後フィルムを洗浄・可塑化してから巻き取る必要がある。
現代の工場では、8つの工程を連続して実行し、1つのプロセスラインでパルプからフィルムまでを製造していますが、それぞれの工程を個別に説明する方が理解しやすいでしょう。 インターテック ビスコースプロセスレシピを文書化され、第三者機関によってテストされた基材に変換するサプライヤー側検証を実行します。以下のシーケンスは、当社で実行しているものです。 夏徳 当社の再生透明セルロースフィルムシリーズ向け。
8段階のビスコース製造工程と、それを支える化学反応
ビスコース製造プロセスは、パルプから巻き取りリールに至るまで、8つの明確な工程から構成されています。各工程にはそれぞれ特定の化学的目的があり、それらが一体となって、連続的で透明な可塑化再生セルロースフィルムを生成します。
1浸す
溶解パルプは圧縮シートまたはロール状で届きます。シートは浸漬槽に入れられ、 水酸化ナトリウム（NaOH）溶液通常、重量比で17～20％の濃度で、制御された温度（約18～25℃）で行われる。アルカリはセルロースと反応して、 アルカリセルロースこの工程では、ヘミセルロースやその他の低分子量糖類も抽出され、洗浄されて回収される。
2プレスとシュレッディング
浸漬後、アルカリ溶液に浸したシートは、余分な苛性溶液（回収して再利用する）を取り除くためにプレスされ、その後機械的に細かく粉砕されて「ホワイトクラム」と呼ばれるふわふわとした塊になる。粉砕することで、次の反応工程における表面積が増加する。
3キサントゲン
白い粉は密閉された原子炉に投入され、 二硫化炭素（CS₂）蒸気CS₂はアルカリセルロースと反応して セルロースキサントゲン酸ナトリウム ―これは、プロセス全体の化学的な鍵となる誘導体である。キサントゲン化反応は発熱反応であり、厳密に制御されている。最新のプラントでは、業界標準となっている凝縮器システムを通して、二硫化炭素の99%以上を回収し再利用している。
4ビスコースへの溶解
オレンジ色のセルロースキサントゲン酸塩を希水酸化ナトリウムに溶解すると、セルロース含有量が7～10％の粘稠な蜂蜜色の溶液が得られる。この溶液は、 ビスコース —「ビスコースレーヨン」の語源と、その製造工程自体の歴史的な名称。押出成形前に、ビスコースは未反応の粒子を除去するために濾過され、溶解した気泡を除去するために脱気される。これらはどちらも、フィルムに欠陥を生じさせる原因となる。
5熟成
新鮮なビスコースは不安定すぎてきれいに押し出すことができません。そのため、一定期間、温度制御された環境（通常15～25℃）で熟成させ、キサントゲン酸エステルの置換度とセルロースの分子量分布が、溶液を均一なフィルムとして再生できる状態になるまで待ちます。熟成時間は、経験豊富なセロファン製造業者が目標とするフィルム仕様を達成するために調整する重要な変数の一つです。
6酸浴への押し出し
熟成したビスコースは、細長いスリットダイを通して凝固浴に送り込まれる。 硫酸（H₂SO₄）と硫酸ナトリウム（Na₂SO₄）浴槽内では、セルロースキサントゲン酸ナトリウムが分解し、セルロースが連続した半透明の膜として再生する。この浴槽処理は、溶解工程の化学的逆反応である。
7洗浄および脱硫
再生されたばかりのフィルムには、浴から残留した酸、硫酸塩、硫黄化合物が付着している。そのため、徐々に洗浄度の高い水を用いた一連の洗浄槽を通過させた後、脱硫浴（通常は希釈した硫化ナトリウムまたは水酸化ナトリウム溶液）に通して、黄色の硫黄の着色を除去する。
8可塑化と巻き取り
洗浄されたフィルムは可塑剤浴（通常は水性）を通過させる。 グリセロール または、柔軟性を保ち脆さを防ぐために、グリセロールとプロピレングリコールの混合物が用いられる。可塑化されたフィルムは、一連の加熱ローラー上で乾燥され、リールに巻き取られるか、後工程での加工のために細いロール状にスリットされる。
各バリエーションのステップが下流工程に何を追加するのか
8段階のビスコース製造工程を経て、無コーティングの透明な再生セルロースフィルムが製造される。この基材から、いくつかの下流工程を経て、購入者が倉庫レベルで実際に目にする製品群が構築される。
| 下流工程 | 追加されるもの | 応用 |
|---|---|---|
| ニトロセルロースコーティング | FFSラインでのヒートシール性；制御された防湿性 | 片面ツイストラップ、食品用オーバーラップ |
| ビニルコポリマーまたはPVdCフリーコーティング | 対称的なヒートシール性、高いバリア性 | 複雑な包装形態に対応する両面コーティングセロファン |
| 顔料染色 | 鮮やかで均一な色合い（赤、黄、青、紫、キャラメル） | クラフト用包装紙、ギフト包装、季節限定商品 |
| アルミニウム化 | 高い酸素・湿気バリア性、メタリックな光沢 | 特産食品、スナック菓子、化粧品用インナーライナー |
| スリット加工およびプレカットシート | 幅と長さの変換 | ベーカリーシート、花束包装、ツイスト包装変換 |
私たちの コーティングされたセルロースフィルム 最初の2行をカバーする 鮮やかな色のセルロースフィルム 3列目と5列目をカバーする製品群に加え、アルミ蒸着グレードもラインナップに含まれています。これらはすべてポリマーレベルでは再生セルロースフィルムであり、違いは下地の基材ではなく表面の化学組成にあります。
購入者が尋ねるエンジニアリング上のトレードオフについて
プロセスエンジニアと共に8つのステップを踏むと、購入者にとって重要なトレードオフは4つのカテゴリーに分類されます。これらを理解することで、調達チームは技術データシートをより自信を持って読み解くことができるようになります。
溶解パルプ源
原料パルプのセルロース鎖長、純度、および白色度は、最終フィルムの引張特性、光学特性、およびバリア特性に直接影響します。持続可能な森林管理から得られる高品質の溶解パルプは、より高純度のセルロース、より均一な分子量分布、および低ヘイズを実現します。ただし、その代償として原材料費が高くなります。低品質のパルプは安価なフィルムを製造できますが、品質のばらつきが大きくなります。
可塑剤の含有量
グリセロールはセロファンの主要な可塑剤です。グリセロールの含有量を増やすと柔軟性が増し、脆さが軽減されるため、冷蔵包装やツイスト包装に適していますが、高湿度下では水蒸気透過率が高くなります。ほとんどの食品包装用途において最適なのは、柔軟性とバリア性のバランスが取れた適度な可塑剤含有量です。
コーティングシステムの選定
ニトロセルロースコーティングは従来から用いられており、クリーンな焼却特性（ハロゲンフリー）を備えています。ビニルコポリマーおよびPVdCフリーコーティングはバリア性が高いものの、規制上の要件が若干異なります。EUの食品接触用途や医薬品用途では、特定のコーティングの使用が制限されている場合があるため、コーティングされたフィルムは汎用基材としてではなく、最終用途とともに指定されます。
酸と溶剤の回収
これはフィルムの仕様というよりは工場レベルの決定事項ですが、セロファン購入時のサステナビリティ台帳に必ず反映されます。最新の生産ラインでは二硫化炭素の99%以上を回収し、閉ループ式の酸再生システムを採用しています。一方、旧式の生産ラインでは溶剤や酸の損失率が高く、そのためビスコース製法は、現在よりも環境負荷が高いと評価されていました。
なぜ化学がサステナビリティの主張の基盤となるのか
パッケージ仕様書を作成するバイヤーにとって、その根底にある化学組成こそが、使用済み製品の分解に関する主張を正当化する鍵となる。8段階のビスコース製造工程で作られるフィルムの骨格は、土壌微生物、海洋微生物、そして主页庭の堆肥が既に分解方法を知っているセルロースと同じである。これが、セロファンが土壌、主页庭の堆肥、そして海洋環境で生分解される理由であり、 ASTM D6400 そして EN 13432 産業用堆肥化認証再生セルロースプロセスの産業的導入は、開発銀行によって支援されている。 国連工業開発機関（UNIDO） 達成可能です。 生分解性製品協会（BPI） 認証された等級を一覧表に掲載し、認証機関は公表されている基準値に基づいて、崩壊性、鉱化作用、および生態毒性を検証します。
フィルムが「堆肥化可能」として販売されていても、その原材料の化学組成がポリプロピレンであれば、どんな添加剤やコーティングが施されていても、それらの認証経路はどれも取得できません。化学組成こそが仕様なのです。
セロファンではないもの
調達概要書で「セロハン」と並んでよく見かける、見た目が似ている3つの素材と、それらが同じものではない理由：
- 酢酸セルロースフィルム。 カタログによっては「セロファンC」または「アセテート」とも呼ばれる酢酸セルロースは、化学的にアセチル化されたセルロース誘導体で、耐水性がありますが、再生セルロースのように生分解しません。繊維やテープの基材としてよく使用されます。
- OPP / BOPP。 配向ポリプロピレン。石油化学由来のプラスチックを、分かりやすくするために一方向（OPP）または二方向（BOPP）に延伸したもの。日常会話ではセロファンと混同されがちだが、バイオベースではなく、工業的な堆肥化も不可能である。
- PLA。 ポリ乳酸。バイオベースで工業的に堆肥化可能であるが、再生セルロースポリマーではなく熱可塑性ポリエステルである。燃焼試験や工業用堆肥化温度以下での挙動が異なる。
セルロースアセテートを特に求めている購入者、そしてその決定において重要な違いについては、このシリーズの次の記事をご覧ください。次の記事では、セロファンとセルロースアセテートを並べて比較します。
よくある質問
セロファンはプラスチックですか？
いいえ。セロファンは木材パルプから作られた再生セルロースです。合成ポリマーではありません。原料は紙と同じセルロースで、溶解後、シート状にプレスするのではなく、連続フィルムとして再押出成形されます。
ビスコース製法とは何ですか？
ビスコース法は、再生セルロースフィルムを製造するための、古くからある工業的な製法です。パルプを水酸化ナトリウム溶液に浸漬し、二硫化炭素で処理してセルロースキサントゲン酸塩を生成した後、希アルカリ溶液に溶解して粘性のある「ビスコース」溶液とし、スリットダイを通して酸浴に押し出すことで、セルロースが連続フィルムとして再生されます。
なぜこの工程では二硫化炭素が使用されるのですか？
二硫化炭素はアルカリ溶液に浸したセルロースと反応して、希アルカリ溶液に溶解する誘導体であるセルロースキサントゲン酸ナトリウムを生成する。この工程がなければ、セルロースを溶液化してフィルム状に押し出すことはできない。現代の工場では二硫化炭素の99%以上を回収して再利用しており、これがビスコース製造プロセスを工業的に実現可能にしている。
セロファンを製造するための代替ルートはありますか？
はい。リヨセルは、二硫化炭素を使用せずに有機溶媒（N-メチルモルホリンN-オキシド）を用いてセルロースを溶解させる代替法の一つです。商業規模でのセロファンの生産は、コストと確立された生産規模から、依然としてビスコース法が圧倒的に主流ですが、リヨセルは高純度用途で注目を集めています。
酸浴はどうなるのか？
硫酸浴（通常は硫酸と硫酸ナトリウムの混合物）は、最新の生産ラインでは連続的に再生される。硫酸塩は結晶化して除去され、水はリサイクルされ、新しい酸が計量して供給される。現代のヨーロッパおよび中国のセロファン工場では、環境規制を遵守するために、閉ループ式の酸回収システムが運用されている。
著者について
© 2026 Zhejiang Xiade New Material Co., Ltd. (XIADE). All rights reserved. 本記事は、再生セルロースフィルムの基礎となる化学を理解しようとするB2Bバイヤーおよび包装仕様担当者を対象としています。プロセスの説明は標準的な工業慣行を反映したものであり、具体的な配合は製造業者によって異なります。