角材(木)は燃えやすいですが、電話帳は燃えません。なぜでしょうか？

家の給湯がまだ薪式なので木材や紙などを燃やしています。
ただ、そこで不思議なのが、木材はいくら大きくても周りに火があればいつの間にか燃えてなくなります。
しかし、電話帳など分厚い紙の束は燃えません。火がついいて表面が焼けた頃に火箸で突いて、電話帳をバラすような感じにしないと燃えません。
なぜでしょうか？

主成分はどちらもセルロースだと思うのですが不思議です。

灰分やその形状によるのでしょうか？
なるべく詳しく教えていただければ幸いです。

また、これはわかればでいいのですが、簡単に燃やす方法はありますか？せっかくの熱量として利用したいのですが手間がかかりちょっと困っています。

No.1 回答者： gekikaraou 回答日時： 2021/01/02 16:32

木材は密度が低い＝燃えるだけの酸素が循環できる

電話帳は密度が高い＝燃える為の酸素が表面しかない

ただそれだけ

破ってくしゃくしゃにすればそこそこ燃えます。

但し、紙は燃やしちゃダメよ　せっかく製紙までしてあるんだからリサイクル（回収）に回して下さい。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。木を燃やすとわかりますが、電話帳よりも明らかに密度の高い木(重量がある木)でも放置していればそのうち燃えます。しかし、電話帳は燃えないのです。また、製紙までしていてもガソリンを使って集荷場へ持ち込んでリサイクルしたほうが良いのでしょうか？インクなどもついていますしそれを再度まともな紙にするには膨大なエネルギーと水(汚水が大量に出る)が必要になります。ガソリン代も高いですし、そのまま薪の代わりに給湯の熱として使うほうがエコじゃないですか？また、灰は肥料として使うこともできますし。

お礼日時：2021/01/02 18:23

No.2 回答者： カズゥー 回答日時： 2021/01/02 16:33

灯油をかけてみれば？駄目でしょうか。

この回答へのお礼

灯油は高いですので・・・
普段は紙焚付にしているのですが纏めて入れると燃えないので不思議に思っています。

お礼日時：2021/01/02 18:25

No.3 回答者： angkor_h 回答日時： 2021/01/02 16:40

あなたはどんなお年ごろな方でしょうか。

物が燃えるとはどういうこと(現象)か、を考えればわかるはずです。

木材でも、角材を使って隙間なく重ねれば、周りから燃えていきます。
それと同じに、本も周りから燃えていきます。

総熱量としては同じです。
ただ、時間当たりの発生熱量が異なるだけです。
早く激しく燃やせば周りが熱くなりますが、
周りが熱いという事は熱の無駄遣い、です。
効率よくとは何か、も考えて見ましょう。

この回答へのお礼

単純にセルロースの燃焼という話では答えがないのです。
角材であればそのような燃え方をします。しかし、本についてはそのような燃え方をしないのです。実際に経験をしないと分かりづらいのですが、観察すると灰が断熱材や防炎材、断熱材となりそれがブロックしているのかとはなんとなく思っているのですが原材料を考えるとほぼ同一で一方は特に対策をしなくても燃えてしまう。しかし、本は燃えない。この違いについて気になるわけです。
現実問題として、炉で燃焼させると本は燃えきらないため発熱量が異なってくるのです。

お礼日時：2021/01/02 18:30

No.4 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2021/01/02 16:42

物が燃える（燃焼）とは、可燃性の物質が急激な酸素との結合反応を起こすことです。

ライターで1枚の紙に火をつけると炎を上げて燃えますが、これは、紙の主成分であるセルロースが熱分解して一酸化炭素や水素など可燃性のガスを放出し、そのガスが空気中の酸素と反応する発熱反応でです。

同じ紙でもページ数の電話帳に着火すると、一部は燃焼するものの完全に燃え尽きることはありません。

着火後に燃焼を続けるには、可燃物の量に応じたエネルギー量や酸素の量などを供給する必要が有ります。

電話帳の表面が燃えてるだけでは、電話帳全体を燃焼するだけの可燃性のガスを放出するだけの熱エネルギーと酸素量が足り無いのです。

この回答へのお礼

例えばよく燃えているとところに同じサイズの木材と電話帳を投入します。
木材は燃えきりますが電話帳はすべて燃焼することなく残ります。

No3のお礼にも書いたのですが、耐火構造になっていたり灰分、他の理由により燃焼しきらないものと思うのです。ただ、理由がはっきりせず気になっています。一応、化学系の大学は卒業しているのですが、化学に関係のない人にふと質問され正しく答えられず、私自身気になっています。

お礼日時：2021/01/02 18:34

No.5 回答者： Mokuzo100nen 回答日時： 2021/01/02 17:05

角材が乾燥していて、電話帳は乾燥不足。

この回答へのお礼

どちらもよく乾燥している状況です。

お礼日時：2021/01/02 18:34

No.6 回答者： GOMΛFU 回答日時： 2021/01/02 17:10

紙の発火点は木材より高い２９０℃です。

木材は熱すると発火点前に可燃性ガスを排出するのでそれに引火して燃えだします。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

わずかに高いのですね。知りませんでした。
ただ、木材が良く燃えているときには炉の温度は最低でも4、500度は出ていると思いますので、この温度差は誤差とみなせませんかね？

新聞紙 290
木材 250～260
木炭 250～300

No3のお礼に私なりの気づきを書いてみました。ただ、どうにも原因がはっきりせず気になっています。

お礼日時：2021/01/02 18:39

No.7 回答者： gekikaraou 回答日時： 2021/01/02 19:18

＞＞＞回答いただきありがとうございます。

木を燃やすとわかりますが、電話帳よりも明らかに密度の高い木(重量がある木)でも放置していればそのうち燃えます。しかし、電話帳は燃えないのです。

・・・・・・・

明らかに密度の高い木(重量がある木)
この時点で密度と多孔質が理解出来てないからそんな訳の解らない事言うんでしょうね。

もう一回頭働かせてみてね。

この回答へのお礼

まず、お聞きしたいのですが実際に燃焼実験をされたことがありますか？例えば、バルサ、堅木、電話帳です。頭の中だけで考えていませんか？

あなたの回答は、多孔質だからというだけでしょうか？

また、No8の方が状況を詳細に書かれていますが実はクシャクシャにしなくても表面0．5mmまでは燃えます。

お礼日時：2021/01/02 21:43

No.8 ベストアンサー 回答者： drmuraberg 回答日時： 2021/01/02 20:28

田舎の空き家を整理するために、時々庭先で古い木材や本を焼却しました

（今は田舎でも通報されできません）。
同じような観察をしています。木材は放置していても燃え尽きるのに、本は
崩してやらないと燃え進まず、焚火後に芯が翌日まで燃え残っています。

この質問を見て次のように解釈しました。

１）木材の場合
木材はセルロースと水分から構成されている。
燃焼の時には、炎の周辺から熱でセルロースが炭化され、可燃性のガス
が発生し、そのガスに着火し、その熱で更に炭化→ガス化→燃焼のサイクル
が進行する。燃えた物は白い煤となり、それも燃え尽きるか飛ばされて
新しいセルロース面が出て来る。これが順次繰り返される。
水分の多少、乾いた薪と湿った薪、の差は燃焼熱を奪う程度に影響し、
多くの気化熱を必要とする湿った薪は燃え難いし、燃焼速度も遅くなり
ます。

２）本の場合
本の紙は、セルロースと填料＊とその他の充填材および水分から構成され
ている。
＜填料：（セルロース）繊維間の隙間を埋め、不透明度・白色度・平滑度・
インク吸収性を向上させる。従来からカオリンなどのクレー（白色粘土）や
タルク（滑石）が使われているほか、中性紙では炭酸カルシウムが使われる。填料は、印刷用紙やPPC用紙などには5%から20%程度、辞書などに
使う薄葉印刷用紙では25%程度が含まれる。（本では20％前後。）＞
（・・）は小生の注。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B4%99

燃える機構は１）と原理的には同じです。
周囲からの空気供給が十分であれば、表面が多いい分だけ良く燃えます。
これが焚き付けに新聞紙などを使う理由です。
しかし、燃焼の進行を詳細に見て見ると違いがあります。
水は気化熱を奪うだけで、跡形も無く消えます。これに対して填料は
熱を奪いしかも燃焼物に残存します。
これから推測するに、本が外側から燃え出して、ページの中心部に燃え
進むに従って、堆積する不燃物の層（灰層）を形成してゆきます。
この灰層が空気の供給を阻害して、燃焼の進行を遅らせます。
これを避ける為には、燃えている本をばらして空気に触れる新しい面を
作ってやらなければなりません。
これが本を手軽に処分するつもりで、一日中焚火をかき回していなければ
ならなかった原因と思います。本はリサイクルに回しましょう。


燃焼は意外と複雑な過程です。
可燃性のプラスチックを難燃性にする為に、樹脂に燐を混ぜる手法が
あります。可燃物＋激燃物＝難燃性材料？？？？
原理は、熱で溶けた樹脂と燐の溶融物に火を付けると、溶融物表面に燐と
液状樹脂からなるカルメラのような物が生成されます。そのカルメラ状
物質が空気を遮断して燃焼の進行を止めるのです。
樹脂と燐の混合は高度な技術です。これを手軽に真似た樹脂製品を使った
電気炬燵が火災を起こし、死者を出した事件が昔ありました。中国製で
した。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます！

紙はなんとなくセルロースの塊と思っていましたがそうでもないのですね。不燃物が多ければ確かにそれが層になり酸素を遮断しそうですね。20%前後とは想像もしていませんでした。言われてみると木材に比べ灰が多くかなり多くの添加物が入っているようですね。
また、確かに燃焼はややこしそうです。おっしゃるような話を聞き、難燃加工について気になり調べてみると木材でも仕組みは違いますが1300度でも引火しない加工ができるようです。
http://www.ztv.ne.jp/web/fujitani/FL/FLpage3.html
http://www.yanegen.co.jp/reform_files/GC/gp-boue …

また、おっしゃるように燃焼は複雑で、この説を確かめるには結構難しいかもと思いました。填料についてももしかすると単純に燃えないだけではなく、難燃にするような物質が入ってるのかも？とも思ったりもしました。燃焼による気流の変化や熱収縮でも灰が飛ばないということは何かしら高温でくっついたり発泡する成分があったりするのかもと思ったりも・・・

ただ、燃えにくい秘密には、紙製造時に填料や添加物に大きな原因がありそうです。経験的にもやたらと灰が多い気がしていましたがなんとなく膨れ上がってるだけで気のせいだと思っていましたがこれが実際に影響しているという気がしました。

余談ですが燃えにくいということは、草焼きをするときにはこういった広告などは燃えにくいため火持ちがよく松明として使いやすいとも思ったりしました。家の方ではまだまだ野焼きといいますか農家が多く草焼きなどしても消防車はめったに来ません。どこの家も無許可で田んぼや畦などは焼いていますしね。

ただ、昔はどこの家も薪で風呂を炊いた経験があるでしょうがネットで調べてもすぐに参考となる話が見当たらず意外にも面白い疑問にあたったと思っています。夏休みの理科の相談室あたりで誰か質問してほしいとも思いました。

また、個人的にはこの形状、薄くてもとにかく積層する。この形状にも理由があるかもという思いが捨てられず実験をしてみたい気もしています。ただ、可能な限りセルロースのみで本みたいなものを作るのも難しいですが・・・

お礼日時：2021/01/02 22:22

No.9 回答者： gekikaraou 回答日時： 2021/01/02 23:34

＞＞＞また、No8の方が状況を詳細に書かれていますが実はクシャクシャにしなくても表面0．5mmまでは燃えます。

だからそりゃ解ってる前提の話なんだよ、電話帳は燃えないのそりゃ知ってるし、あなたも質問にそう書いてるじゃないの・・・・何言ってんのよ。

んで酸素の無い内部が燃えないからだって結論、理解がおせえなぁ。

ググってたら良いのあったから読め。

https://pub.nikkan.co.jp/uploads/book/pdf_file55 …

この回答へのお礼

すみませんが、酸素がなければ燃焼しない。そういう話を聞きたいわけではないです。どのようなメカニズムにより酸素が遮断されるのに至ったのか？もしくは、発火点未満に断熱され続ける理由について問うているわけです。

お礼日時：2021/01/04 01:09