2020夏休み　マイギリ式発火に挑戦

2020年8月15日 12:32

●火起こし顛末の巻

皆さんおはようございます。昨日（2020年8月13日）の夕方は板橋区ではすごいゲリラ豪雨が降りました。夜に清澄白河で宴会があったので家を出ようとしたら、晴天にわかにかき曇り、怒涛の雷と豪雨で一歩も家から出られない感じに急変。それでも40分くらい経つと嘘のように晴れ上がったので、少し遅れて電車で清澄白河まで行きました。車窓から虹が見えましたね。

さて、僕のFacebookをよくみてくれている諸氏の皆さんはご存知のとおり、2020年の8月10日の火曜日からこちら、8月13日までの3日間昨日、僕は玄さんと一緒にマッチを使わない火起こしにトライしておりました。

玄さんの自由研究の一環、というところはあるのですが、この夏はコロナの影響で自由研究や絵日記や図工の絵画作成などは義務ではなく、やれる人だけやる、みたいな感じになっているので、僕としても全体のハードルを下げて、どちらかというと玄さんには体験として火起こしをやってもらうが、問題発見、問題解決は僕がやるというような割り振りとしました。

この辺りは子供の主体性のレベルと僕ができる範囲の子育てのコンセプトのバランスがあるので、あくまでウチはこのくらいの線引きでやったというところではあります。「結局、親が全部やってるじゃん。そんなの教育じゃない」という方もいるとは思いますが、僕にとってはそこはあまり重要ではなく、毎日の塾通いに加えて、遠出もできない現状で、親子で同じ目標を持ったプロジェクトを共有し、達成するというところを重視したかったので、どうか硬いことは言わず経過の観察をお願いしたいところです。

それに、俺だって自由研究やりたいよ！　というのが正直なところではあります。こういう風にある程度の難易度のものに挑戦してトライアンドエラーを繰り返して達成するのがもともと好きなんですよね。

という前提条件を述べたところで、投稿を改めて、実際にどんなふうに火起こしのトライアンドエラーをしたかをレポートしていこうと思います。

●挑戦の動機

コロナの間、玄くんと砂鉄とアルミニウムの混合物に火をつけて純鉄を取り出す、という研究をやっていたのですが、花火などを使って高温を作らなくてはいけないため、煙を出しながら団地の広間でワーキャーやってたら近所のババア連中から苦情が出て断念したということがありました。

そこから派生して、それならマッチを使わない火起こしをやろう！　という話になっていったわけです。

火起こしにはレンズを使う光学式、火打ち石を使う火花式、木と木を擦り合わせる摩擦式などがあるそうなのですが、今回は自然にあるものに近い環境で火起こしできる摩擦式に挑戦することにしました。

▲光学式もやってみた

摩擦式にも心棒を実際に両手で擦り合わせて火を起こすキリモミ式と、弓を使って左右運動を回転運動に変換するユミギリ式と、重しによる慣性と抜き板で上下運動を回転運動に変えるマイギリ式の3種類の方法があるらしいのですが、ここは、初心者にも優しそうなマイギリ式をチョイスしました。

下の図のように心棒に垂直に抜き板を刺して、抜き板の左右の両端に穴を開けて、心棒の上部を経由して紐を通すというのが機構です。心棒に弾み車をつけているので、心棒を回転させて紐を巻き付けながら抜き板を上昇させて、それを押し下げると、抜き板が下まで折り切った後も弾み車が慣性で回り続けるため、反対側に紐が巻き取られて、また抜き板が上昇します。これを繰り返すことで心棒を連続的に回転させることができるのです。

近所のビバホームに行って上の図のようなものを作りました。心棒はヒノキ（ホントはスギがよいそうなのですが、スギの丸材というのはどこにも売ってなくて、ヒノキになりました）、あとは割と適当に選んだ海外の輸入材でした。紐は少し太めのロープです。2mで十分でしたね。

ドリルとカッターと紙やすりがあれば誰でもできる簡単な工作です。電動のハンドドリルがあったので作業はスムーズでした。

▲外は暑いので家の中で工作。掃除機でお互いに木屑を吸引しながら作業しました。

●火起こしのトライアンドエラー

さて、前のパートでは火起こし器を作るところまで行ったわけですが、この後、僕はしばらくトライアンドエラーを繰り返していくことになります。結構、火を起こすのには色々な要素がキチッと結びつかないといけないんです。なんとなくでは出来なかったと思います。実際、YouTubeなんかで火起こしをやってる人も、火起こし器のキットを買って挑戦したけど結局火をつけられなかった、という人が何人もいました。

ここは、やはり、胆力というか、先達が火を起こしているのだから、この方法では間違いないと信じて、改良する姿勢が必要になります。火がつかないのはどこかに問題があるからだ、という、問題発見型の思考を持てるかが、実現への大事な要素だと思いました。

さて、この摩擦式で火が起こるというのは自分で確認したので本当のことなんですが、その時に何が起こっているか、というところを先に解説しておこうと思います。

摩擦式というだけあって、このマイギリ式では木と木の擦れる摩擦熱を使って火を起こしています。ただ、実際にはもう少し複雑なことが起こっています。物質には発火点という火が付く温度というものがあるのだそうです。

木材の場合は大体100度〜180度の温度になると性質が変化していき木材細胞壁を構成する物質（繊維？　セルロースとかなのかな）が炭化していき、200度を超えると可燃性のガスが生じて燃えやすくなるのだそうです。

つまり摩擦を繰り返して温度を上げていき、最低でも200度以上の温度を心棒の下部で実現しないといけないわけです。ただ、このガスが発生する時点でもまた、発火点ではなく、ここから発火まではさらに温度を上げて行かなくてはなりません。

この発火点は木材だと材にもよるのですが、大体250度とかそのくらいなのだそうです。

で、自作した火起こし器とペアでその下に置く火キリ板と呼ばれる板があり、これがかなり大事なのです。心棒を当てる部分に心棒が逃げないようの凹みをうがち、そこから木端方向に前方後円墳のように切り込みを入れておきます。

窪みに火起こし器の心棒をおき、素早く上下運動を繰り返すと、心棒と火キリ板の双方の温度が摩擦で上昇し、炭化し、削れてそのクズが切り込みに溜まっていきます。

このクズは温度がかなり高いので、これを繰り返していると、やがて発火点を超えて火が付き、火種となるのです。

●いかにして火を起こすのか

さて、これまでの説明を要約すると、心棒と火キリ板の接点で回転による摩擦熱を250度以上に持っていく、というのが火種を作る最低の条件ということになるわけです。

それで、まあ、これがなかなか実現できなかったわけです。前段で述べた発火のメカニズムというものは最終的に火起こしが完了した後に後追いで答え合わせ的に調べて判明したものでしたので、やってる時は温度を測りながらやってたわけではないので、とにかく火種ができるところまでを目標に積み上げていきました。

火曜日の午後に開始して、水曜と木曜いっぱい使いましたので、大体、3日間の記録として、火が起こるまで、どのような経過を辿ったかを細かく書いていこうと思います。

▲クランプを使って火キリ板をしっかりと机に固定してやりました。

■第一の失敗:木材選択の誤り

本当に最初の頃は単に擦り合わせれば摩擦熱で火が付くものと思っていたので、心棒と火キリ板の材質に無頓着だったのが大きな失敗でした。

心棒はヒノキで、これは最終的にこれで火が付きましたので問題なかったのですが、火キリ板はなんかかなり適当なヤツを買っちゃったので、これがダメでした。

火起こし器と火キリ板の用意ができたので、擦り始めたのですが、火キリ板が堅すぎてキュッキュッといって全く煙が出ない。木の油もあるのかもしれませんが、全く温度が上がらず。

煙が出ないということは接地面の炭化も進んでないので、30分とか玄さんと交代で上下運動をしたのに、全然効果がないという体たらくでした。

また、ウチの机が人工大理石でかなり大きなものだった上に、外は暑いのでクーラーをかけながら屋内でやっていたのも温度が上がらなかった原因だと思います。机に温度が吸われているのでは、というのは橋本さんにFacebookで指摘してもらいました。

まずは煙を出すところまでたどり着かなくては、というところで、1日目は終了となりました。

■第二の失敗:回転に対するデザインの誤り

二日目の早朝からビバホームの板橋前野店に行き材料の買い込みを行いました。プロ仕様で資材館のみ朝8時から開いているのです。職人さんっぽい人ばかりで、活気があって気持ち良い雰囲気でした。

火キリ板はネットで推奨されている杉材に変更しました。また、机に温度を吸われているのでは、という意見があったので、下にヒノキの板を敷いて温度調節をしました。

また、心棒の先に塩ビパイプのアタッチメントを取り付けて、先っぽが取り替えられるように工夫しました。

▲塩ビパイプで先端を交換可能に。

火キリ板を杉板に変更することで、なんとか煙が出るところまではこぎ着けることができました。

ただ煙は出るのですが、相変わらず火種が生まれるところまではいきません。

▲木屑は出て煙も出るが火種ができない。

ある程度回転が進んで、煙って、接地面の炭化が起こってクズが出ても、そこである程度続けていくと、クズによって回転が阻害され心棒が回らなくなってしまうのでした。

▲先も焦げてはいるんですが……。

つまり、火種が生まれる温度に上がる前にそれ以上回転しなくなってしまうのです。あとは、クーラーをかけた屋内でやっていたのも温度が上がらない理由の一つだったかもしれません。

●2日目の夜に考えたこと

さて、二日目は結構頑張ったつもりでしたが、火種が生まれるまでは至りませんでした。アタッチメントで心棒の先をバルサ材に変えてやってみたりはしたのですが、接地面が炭化して煙が出てクズがで始める程度までいくと、決まって心棒が回らなくなってしまいます。

玄さんと、二日目はこれまでだね、となった後、色々と考えました。考えたこととしては、以下のような内容です。

・心棒と火キリ板が一瞬でも離れると接地面の温度が急激に下がるため、火キリ板の安定を目指して、板を固定してなるべく動かなくすること。

・心棒の先を細く削り圧力を集中させること

・温度を一度でも上げるために外でやる。火も起こす予定なので煙も出るであろうから屋内は危険。

上記の3点を改善して火種を作れるか試そうという心持ちで寝ていきました。

さて、チャレンジ3日目の朝です。朝8時から開いているビバホーム板橋前野店資材館でまたもや色々と買い込んでしまいました。振動を抑えるゴムシートや火キリ板を固定する大きめの杉材もゲット！　固定用のダボも買いました。

まず固定用の面積の広い板材に火キリ板を重ねて、15mm径の穴をうがち、14mm径のダボをはめ、ダボを固定用の板材に釘で固定します。そして固定用板材の下にゴムシートを敷くとかなり振動が抑制されました。

▲こうやって固定。クランプ入らずです。

地面に置いて足で固定したりする場合はこういうのは必要ないんですが、僕や玄は椅子生活になじんだ股関節の硬い現代人なので、火キリ板を腰より上の高さに置いてトライしたいので、これは必要でした。

さて、次は心棒の先を削ります。ここで考えたのが削る角度です。回転運動で温度が高まり、この心棒の先が削れながら、火キリ板も同時に削って、温度を上げていくわけです。この心棒と火キリ板の接地面が広くなって、なおかつベクトル的に回転が止まらないのはどういう形なんでしょうか。

削りの角度が45度より小さいか大きいかで変わってきそうです。45度以下だとベーゴマみたくなっちゃって、削れていくと摩擦抵抗ばかりが大きくなるのではと考えて、50度以上の尖った感じにすることにしました。こうすれば下方向の圧力が斜めに削れた火キリ板との接地面に分散されて、より長く削りと回転を両立させてくれそうです。

▲先を細くして圧力を集中させる。

などと試行錯誤しながら経過をFacebookにアップしていたら、岡山の哲さんから「重りを重くした方がいい」とのアドバイス。しかも「重りは下に押し付ける力と回転運動のためなので重心は揃えた方が良い」とも。これはなるほどと思い、弾み車の上に金属性のクランプを二つ互い違いに設置、かなり重くなりました。

▲重りをつけてビュンビュン丸に。

これで回してみたら、手応えがすごく変わりました。重くなった分、怖いくらいビュンビュン回るんです。哲さんありがとうございます！

①心棒の先が尖って摩擦抵抗が減ったこと、②弾み車が重くなり慣性がより強く働くようになったこと、③火キリ板が固定されて安定したこと、この3つが揃ったので、これはいけるな、という目算が立ってきました。

あとは周囲の温度です。これまでは、なんとなく火種までの目算が立っていなかったので、時間がかかることが予想され、熱中症にかかる恐ろしさも相まって、屋内で作業していましたが、満を持して、外に出ることにしました！

●3日目のトライ

3日目のトライです。ちなみにこの辺りの午前中の作業は玄さんが塾に行っている間に一人でやってます。どちらかというと自分がやりたいことをやってるのだな。でも、考えながらハードルを一つ一つクリアしていく過程はエキサイティングです。

途中経過をFacebookにアップしてたら、火起こし経験のある先達から、さまざまなアドバイスが届いたりして、いとおかしい気持ちになりました。それらの意見は具体的に取り込んで、どれも大変参考にさせてもらったですよ。アドバイスをくれた皆さんありがとうございます。

さて、玄さんが帰ってくる前に親として自力で火種を作るところまでは達成したいところです。水筒に水を入れ、熱中症対策に帽子を被り、火キリ板と火起こし器とティッシュを持って家を出ます。

ちなみに、その日お休みだったミナコさんはアレハンドロホドロフスキーの『エンドレス・ポエトリー』を見ていました。旦那は外へ火起こしに、妻は家でホドロフスキーを見ていた、というのはなかなか面白い対比ではあります。

外を物色。駐車場に使いやすい高さで奥行きも十分なコンクリートの塀があったので、そこにセッティングをして、火種作りの開始です。

ゴムシートを敷き、その上に固定用の板材を置き、火キリ板を固定。その火キリ板のくぼみに火起こし器をかけて、エイヤとまわしはじめました。祈るような気持ちで。

今回は、怖いくらいビュンビュン廻ります。重りの威力が半端ないです。このクランプの重しが一番クリティカルな要因だったのかもしれません。

ビュンビュン丸でやってると、1分くらいで煙が出てきました。廻していきます、廻していきます、廻していきます！

汗をかきながら一生懸命回していると、なかなか手応えはあるのですが、火種ができる前に、摩擦抵抗が強くなって廻りにくくなってしまいました。

なぬ〜、これでもダメか〜、と諦めかけた瞬間、閃きが！　この穴がだめなら、心棒が冷めないうちに隣の穴に移ればいいんじゃないか？　そっちはまだ火キリ板が削れてないので、摩擦抵抗は低いはず！　なーんだ、そうか、一個の穴に拘泥せずに、移動すればよいんだ！

これはとっさの判断でしたが、大きな進展でした。摩擦抵抗が大きくなってきたら隣の穴に移る。これで、隣の穴に移りますと、またビュンビュン丸の復活です。廻す、廻す、廻す、煙もかなりモクモクしてきました。しかし、この穴でもまた摩擦抵抗が増してきました。

やはりダメなのか。でも、あと少しな感じもする。エイヤ！　とさらに隣の穴に引越し。ここでダメなら諦めよう。ビュンビュン、ビュンビュン。汗だくになって、やってますと、木屑の中からも煙が出てくるようになりました。見ると、さっきまでは全体として茶色かった木屑の中に黒いところがあります。

ま、まさか！

ジャーン、テラリーラー、テーラリーラテラリー、テラリ、テーラリーラ、テラリー、テラリ、テラリー、テラリーラー、テーラー（ロッキーの音楽）。

興奮をおさえて、顔を近づけて息を吹きかけてみますと、真っ赤に燃えています。まごうことなき火種です。やった〜！　ついにここまでたどり着きました。これができればあとはあとはこれを繊維質のものに引火させればいいので火起こしは達成も同然です。いやー、しかし、これは感動しましたね。愛おしさを感じて、水をかけて消すこともできませんでした。