コルク（素材）

未処理のコルクパネル

コルクは不浸透性で浮力のある素材です。コルクは、主にヨーロッパ南西部とアフリカ北西部に自生するコルクガシ（Quercus suber ）から商業用に採取される樹皮組織のフェレム層です。コルクは疎水性物質であるスベリンで構成されています。不浸透性、浮力、弾力性、難燃性といった特性から、様々な製品に使用されていますが、最も一般的なものはワインストッパーです。

ポルトガルの山岳地帯は、世界で毎年収穫されるコルクの約半分を生産しており、コルティセイラ・アモリム社は業界をリードする企業です。[ 1 ]ロバート・フックはコルクを顕微鏡で観察し、その細胞を発見して命名しました。[ 2 ]

コルクの成分は、産地、気候や土壌条件、遺伝的起源、樹木の大きさ、樹齢（処女樹または再生樹）、生育条件によって異なります。しかし、一般的には、コルクはスベリン（平均約40%）、リグニン（22%）、多糖類（セルロースおよびヘミセルロース）（18%）、抽出物（15%）などで構成されています。[ 3 ]

歴史

アルジェリアの森林からのコルクの収穫、1930年

コルクは5000年以上もの間、人類に利用されてきた天然素材です。その用途は古代から知られており、特に浮き具や飲料（主にワイン）の栓として利用されてきました。20世紀初頭以降、コルクを原料とする様々な凝集体の開発により、ワイン市場は飛躍的に拡大しました。[ 4 ]

中国、エジプト、バビロン、ペルシャでは、紀元前3000年頃からコルクは容器の密封、漁具、家庭用品として既に使用されていました。古代ギリシャ（紀元前1600年から1100年）では、コルクは履物に使用され、主に革製のストラップで足に固定し、靴底はコルクまたは革で作られるサンダルの一種が作られました。[ 5 ] [ 6 ]

西暦2世紀、ギリシャの医師ディオスコリデスは、コルクのいくつかの医学的用途、特に脱毛症の治療について言及しました。[ 5 ]今日では、コルクといえばワインボトルの栓として使われることがほとんどです。コルクを栓として使用するという革新は、17世紀後半にまで遡り、ドン・ピエール・ペリニヨンによるものとされています。[ 7 ]コルク栓は、1729年にルイナール、1973年にモエ・エ・シャンドンによって採用されました。[ 3 ]

構造

コルクは特徴的な細胞構造を有し、細胞は通常五角形または六角形をしています。細胞壁は、薄くリグニンを豊富に含む中間層（内部一次壁）、スベリンとワックス層が交互に重なる厚い二次壁、そして多糖類からなる薄い三次壁で構成されています。一部の研究では、二次壁は木質化しており、スベリンとワックスのみで構成されているわけではない可能性が示唆されています。コルクの細胞は空気に似たガス混合物で満たされており、真の「パッド」として機能し、圧縮後のコルクの復元力に貢献しています。[ 3 ]

出典

Quercus suber (コルクガシ) 樹皮、ポルトガル

地中海沿岸地域には、コルクガシ（Quercus suber）の森林が約220万ヘクタールあり、この種の原産地となっている。最も大規模に管理されている生息地はポルトガル（34%）とスペイン（27%）である。年間生産量は約30万トンで、うち49.6%がポルトガル、30.5%がスペイン、5.8%がモロッコ、4.9%がアルジェリア、3.5%がチュニジア、3.1%がイタリア、2.6%がフランスである。[ 8 ] 樹齢が25年ほどになると、伝統的に9年ごとにコルクを幹から剥ぎ取り、最初の2回の収穫では一般に品質の低いコルク（雄コルクまたはバージンコルク）が生産される。樹木の寿命は約300年である。

コルク産業は一般的に環境に優しい産業とみなされています。[ 9 ]コルク生産は、コルクを得るためにコルクの木を伐採するのではなく、樹皮のみを剥ぎ取ってコルクを収穫するため、一般的に持続可能と考えられています。 [ 10 ]木は生き続け、成長し続けます。生産の持続可能性と、コルク製品および副産物の容易なリサイクルは、コルクの最も特徴的な2つの側面です。コルク樫の森は砂漠化を防ぐ役割も果たし、イベリア半島特有の生息地であり、様々な絶滅危惧種の避難所となっています。[ 11 ]

コルティセイラ・アモリン、フランスのオエネオ・ブシャージュ、ポルトガルのコルク・サプライ・グループが実施したカーボンフットプリント調査では、コルクが他の代替品と比較して最も環境に優しいワインストッパーであると結論付けられました。特にコルティセイラ・アモリンの調査（「コルク、アルミニウム、プラスチック製ワイン栓のライフサイクル分析」）は、プライスウォーターハウスクーパースがISO 14040に基づいて作成しました。[ 12 ] [ 13 ]調査結果によると、温室効果ガスの排出に関して、プラスチック製ストッパーはコルク製ストッパーの10倍のCO2を排出し、アルミニウム製スクリューキャップはコルク製ストッパーの26倍のCO2を排出すると結論付けられました。例えば、コルク栓1,000個を生産すると1.5kgのCO2が排出されますが、同量のプラスチック栓を生産すると14kgのCO2が排出され、同量のアルミ製スクリューキャップを生産すると37kgのCO2が排出されます。[ 4 ]

中国コルクガシは東アジア原産で、中国では限られた範囲で栽培されています。生産されるコルクはQ. suberよりも劣ると考えられており、凝集コルク製品の製造に使用されています。[ 14 ]

いわゆる「コルクの木」（キバナラシ）はコルク樫とは無関係で、コルク質の樹皮を持っていますが、コルクを生産するには厚さが足りません。

収穫

スペイン、アラセナ近郊のコルク採取

コルクの採取は、コルクを木から剥がしても永久的な損傷を与えない5月上旬から8月下旬までしか行われません。木が25～30年、円周が約60cmに達すると、初めてコルクを剥がすことができます。しかし、この最初の収穫では、ほとんどの場合、品質の悪い、あるいはバージンコルク（ポルトガル語でcortiça virgem、スペイン語でcorcho bornizoまたはcorcho virgen [ 15 ]）が生産されます。

コルク抜きを専門とする作業員は、エクストラクター（抽出者）と呼ばれます。エクストラクターは非常に鋭利な斧を使って、木に2種類の切り込みを入れます。1つは、クラウンまたはネックレスと呼ばれる水平方向の切り込みで、樹木の円周の約2～3倍の高さです。もう1つは、ルーラーまたはオープニングと呼ばれる垂直方向の切り込みです。これは作業の中で最も繊細な段階です。コルクを切るにはかなりの力が必要ですが、エクストラクターは下層のフェロゲンを傷つけてはならず、木に悪影響を与えてしまうからです。

コルクを木から外すには、斧の柄を定規に押し込みます。優れたコルク抜き職人は、製品や木を傷つけることなく大量のコルクを外すために、しっかりとした正確なタッチが必要です。

収穫されたコルクの山、アルガルヴェ、ポルトガル

コルクから切り離された部分は板材と呼ばれます。コルク林は車両が通行できないことが多いため、板材は通常手作業で運び出されます。コルクは林内や工場の敷地内に山積みにされ、伝統的に乾燥されます。その後、トラックに積み込まれ、加工業者へと出荷されます。

最初の伐採で採取された樹皮は、床材、靴、断熱材、その他の工業製品の製造に使用されます。その後の採取は通常9年間隔で行われますが、コルクが許容できる大きさになるまでには最大13年かかることもあります。製品が高品質の場合はジェントルコルク（ポルトガル語ではcortiça amadia [ 16 ]、2回目の場合はcortiça secundeira 、スペイン語ではcorcho segundero [ 15 ] ）と呼ばれ、理想的にはワインやシャンパンのボトルの栓の製造に使用されます。[ 17 ]

特性と用途

コルクはニスを塗って床材として使用したり、リノリウム、石、セラミックタイルの代替として使用できます。

コルクは弾力性とほぼ不浸透性を兼ね備えているため、ボトルストッパー、特にワインボトルの素材として適しています。コルクストッパーはコルク製品全体の約60%を占めています。コルクのポアソン比はほぼゼロであり、これはコルクを握ったり引っ張ったりしても半径が大きく変化しないことを意味します。[ 18 ]

コルクはガスケットとして優れた素材です。例えば、 キャブレターのフロートボウルガスケットの中にはコルク製のものもあります。

コルクはバドミントンのシャトルコックの製造にも欠かせない要素である。[ 19 ]

コルクは、気泡状の構造と天然の難燃性により、住宅の壁、床、天井、ファサードなどの防音・断熱材として最適です。より収益性の高いコルク栓製造の副産物であるコルクボードは、石油化学系断熱材に代わる、アレルギーを起こさず、扱いやすく安全な代替品として人気が高まっています。

コルクは埃を寄せ付けないため、レコードのスリップマットにも使われています。また、静電気や振動を抑える効果もあります。[ 20 ]

コルクのシートは、栓の製造時に副産物として出ることが多く、掲示板のほか、床や壁のタイルを作るのにも使われます。

コルクは密度が低いため、釣り用の浮きやブイ、釣り竿のハンドル（ネオプレンの代替品） に適した素材です。

コルクの顆粒もコンクリートに混ぜることができます。コルクの顆粒とセメントを混合して作られた複合材料は、熱伝導率が低く、密度が低く、エネルギー吸収性に優れています。複合材料の特性範囲としては、密度（400～1500 kg/m 3）、圧縮強度（1～26 MPa）、曲げ強度（0.5～4.0 MPa）などがあります。[ 21 ]

ワイン瓶詰めに使用する

ワインボトル用の様々なサイズのコルク栓

17世紀半ばになっても、フランスのワイン醸造家はコルク栓を使わず、代わりに油を染み込ませたぼろ布をボトルの首に詰めていました。[ 22 ]

ワインのコルクは、単一のコルク片から作られることもあれば、シャンパンのコルクのように粒子から作られることもあります。粒状の粒子から作られたコルクは「凝集コルク」と呼ばれます。[ 23 ]

天然コルク栓は、毎年生産される200億本のワインボトルの約80%に使用されています。合成コルク栓の使用増加によりワインストッパーとしての使用は減少していましたが、コルク栓は復活を遂げており、2016年時点でワインストッパーの約60%を占めています。[ 24 ]

シャンパンの栓を抜く高速エアギャップフラッシュ画像

コルクは細胞構造のため、ボトルに挿入すると容易に圧縮され、膨張してしっかりと密閉されます。ガラスボトルの首の内径は一定ではなく、この収縮と膨張による密閉性は重要な特性です。しかし、樹皮には避けられない自然の欠陥、溝、ひび割れがあり、コルク自体の安定性も著しく損なわれます。2005年の閉鎖に関する研究では、圧力試験中にコルクの45%で、コルクの側面とコルク本体の両方からガス漏れが見られました。[ 25 ]

1988年以降のオーストラリアへのコルク製品の輸入額（百万ドル/月）、2002年にピークを迎えた

1990年代半ば以降、多くのワインブランドがプラスチック製のストッパー、スクリューキャップ、その他の代替キャップに切り替えました。1972年には、オーストラリア産の瓶詰めワインの半分以上がコルクの劣化により腐敗しました。安価な輸入品の流入を防ぐため、ポルトガルとスペインのコルク供給業者は、非EEC加盟国のワインメーカーに故意に不良コルクを供給していたと疑われ、大きな怒りと疑念を抱かれました。安価なワインメーカーは、ポリプロピレン製のストッパーワッドを備えたアルミニウム製の「ステルビン」キャップを開発しました。より高価なワインや炭酸入りのワインは、品質への配慮がより一層強化されたものの、コルクの使用は継続されました。それでも、一部の高級ワインメーカーは、数十年熟成させてもワインの美味しさが保証されるステルビンを好んでいます。消費者の中には、価格が安いため、スクリューキャップは低品質ワインの代表格だと考える人もいるかもしれません。しかし、例えばオーストラリアでは、現在、非発泡性ワインの生産の多くでコルクの代替としてこれらのステルビンキャップが使用されていますが、最近ではスクリューキャップの使用上の問題を理由にコルクに戻すメーカーもあります。[ 26 ]

コルクの走査型電子顕微鏡写真(科学博物館)

コルクの代替品には、長所と短所の両方があります。例えば、スクリュートップは一般的にトリクロロアニソール（TCA）フリーの密閉性を提供すると考えられていますが、ボトルと大気との間の酸素移動速度をほぼゼロにまで低下させ、ワインの品質低下につながる可能性があります。TCAは、ワインのコルク臭の主な原因として記録されています。しかし、ワイン業界の中には、天然コルク栓は酸素がワインと相互作用して適切な熟成を促すため重要であり、熟成目的で購入されたワインに最適であると主張する人もいます。[ 27 ]

天然コルクに非常によく似た栓は、コルクの成分であるスベリンを不要なリグニンから分離し、コンタクトレンズや接着剤に使用されているのと同じ物質と混ぜて、TCAやその他の不要な物質を含まない標準化された製品に成形することで作ることができます。[ 28 ] 本物のコルクのベニア板を使用した複合コルクは、安価なワインに使用されています。[ 29 ]著名なオーストラリアのワインライターで評論家のジェームズ・ハリデーは、ワインボトルの首にコルクを入れる技術は350年前の技術であるため、ワインを安全に保つためのより現代的で正確な他の方法を探求するのは理にかなっていると書いています。[ 30 ]

プライスウォーターハウスクーパースが大手コルク製造業者アモリムの委託を受けて実施した調査「コルク、アルミニウム、プラスチック製ワイン栓のライフサイクル分析」では、プラスチック製栓とアルミニウム製スクリューキャップとの1年間のライフサイクル分析を比較した結果、コルクが最も環境に配慮した栓であると結論付けられました。[ 31 ] [ 32 ]

その他の用途

参照

注記

  1. ^カルヘイロス、JL;メネセス、E. 「ポルトガルのコルク産業」。ポルトガル、コルティカ国立軍事政権。 2012 年 1 月 12 日のオリジナルからアーカイブ。
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参考文献

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