научно-исследовательская работа "Бумага - уникальный продукт"

школа – интернат №22 ОАО «РЖД» Тема: Выполнил: Никонов Кирилл уч еник 2 «а» класса Руководитель: воспитатель К ирилюк Е.Г. 3Улан – Удэ               СОДЕРЖАНИЕ Введение______________________________________________4 I. II. Основная часть_________________________________________6 1. Первые писчие материалы __________________________7 2. История создания бумаги___________________________9 3. Виды бумаги, ее свойства и области применения ______11 4. Изготовление бумаги на производстве _______________13 III. Заключение___________________________________________19 IV. Список литературы   ___________________________________21 Приложение__________________________________________22 I. ВВЕДЕНИЕ 4Выбор темы – «Бумага – уникальный продукт» Данную тему я выбрал потому, что мне было  интересно узнать, как и из чего изготавливается   бумага,   почему   бумага   бывает   разного   цвета   и   толщины,   кто первый изобрел бумагу, и какими свойствами она обладает. Актуальность – Люди ежедневно используют огромное количество бумаги, причем большая ее часть отправляется в мусор. Если мы будем более бережно и экономно относиться к бумаге, то будем не только больше ценить свой и чужой труд, но и сохраним природу. Объект исследования – бумага. Предмет исследования – история изобретения бумаги, ее виды, свойства, области  применения и способы производства. Гипотеза – «Бумага – лучший способ выразить и проявить себя. Творите ее,  творите на ней, творите из нее».  Цели – ознакомление со способами производства бумаги, ее свойствами и  возможностями более бережного ее использования. Задачи: 1. Найти и изучить литературу, интернет­ресурсы и иллюстрации, которые  связаны с темой проекта. 2. Изложить определение бумаги. 3. Описать материалы, которые использовались для письма, ранее бумаги. 4. Изложить историю изобретения бумаги. 5. Описать виды бумаги, ее свойства и области применения. 56. Описать способ изготовления бумаги на производстве. 7. Самостоятельно изготовить различные поделки из бумаги. Методы исследования – изучение литературы и Интернет­ресурсов, относящихся к теме проекта, и использование найденного материала для работы; самостоятельное изготовление поделок из бумаги. Практическая значимость работы – использование собранного мной материала на  уроках по ИЗО, художественному труду, а также по окружающему миру. План исследования: 1. Изучить литературу и интернет­ресурсы по теме работы. 2. Описать материалы для письма, которые применялись ранее бумаги. 3. Исследовать историю создания бумаги. 4. Описать виды и свойства бумаги. 5. Самостоятельно изготовить поделки из бумаги. II.    ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. 6Многие ученые пытались и пытаются создать Машину Времени, а ведь если подумать, то она уже давно создана. Причем она не занимает много места и проста в использовании.   Так что же это? Бумага. Ведь так просто при помощи книги перенестись в эпоху рыцарей или динозавров, узнать о том, как жили люди раньше. А можно взять фотографии и оказаться снова в кругу друзей или на море, увидеть себя маленьким или своего дедушку, которого никогда не видел. Ну, а если захочется полететь к далеким планетам, то бери лист бумаги, карандаши, краски, и вот ты Рис. 1 Китайские бумажные фонарики уже оказался в неведомом будущем.  Бумага еще обладает и волшебными свойствами. Она помогает   осуществить   желания.   Все   дети   пишут   перед Новым Годом письмо Деду Морозу, а потом из­под елки достают   долгожданный   подарок.   А   в   Китае   люди   запускают   в   небо   бумажные фонарики, загадав перед этим свое желание, и оно обязательно сбывается.  Бумага   –   это   история,   наука,   творчество.   Без   нее   сейчас   невозможно представить   себе   жизнь,  она   используется   везде.  Оглянитесь   вокруг,   в  каждом доме есть книги, журналы, открытки, письма и фотографии, учебники и тетради, альбомы для рисования и бумага для печати, а также обои, салфетки и туалетная бумага, различные коробки и конфеты в фантиках, наждачная бумага и, конечно, деньги   и   документы.   На   каждом   заводе   и   фабрике,   в   каждом   офисе   имеются килограммы   бумаги   в   различном   виде.   Бумага   –   это   самый   распространенный материал в мире.  7Бумага  –   это   материал   в   виде   тонких   листов, изготавливаемый   путем   переработки   древесины, соломы,   а   также   вторичного   сырья   (макулатура, тряпье),   применяемый   для   письма,   изготовления печатной продукции, упаковки и т. д. Рис. 2 Лист бумаги 1. Первые писчие материалы. Что   люди   использовали   до   того,   как   появилась   бумага?   То,   что   создала природа: камень, глина, дерево.  Самое   древнее   письмо   было   вырублено первобытным   человеком   на   стене   своего   жилища.   На земле много мест, где на скалах, стенах пещер мы можем увидеть сохранившиеся выдолбленные рисунки и знаки, которые называются петроглифы. Рис. 3 Петроглифы Со временем люди поняли, что намного легче писать на сырых глиняных плитках.   Они   выдавливали   знаки   на   табличках   из   сырой глины палочкой. Затем их сушили на солнце или обжигали на огне   для   закрепления   текста.   Такие   плитки   можно   было посылать друг другу на большие расстояния. Но эти плитки были тяжелыми, их изготовление занимало много времени.  Рис. 4 Глиняная табличка Более   легким   и   прочным   материалом   для   письма   стало дерево.   Например,   в   Китае   люди   выжигали   иероглифы   на бамбуковых палочках при помощи раскаленной иглы. В Африке тексты вырезали на больших деревянных цилиндрах.  Рис. 5 Бамбуковые палочки с 8В   Древней   Греции,   Риме,   а   затем   по   всей   Европе люди писали на деревянных дощечках, покрытых воском. Палочка, которой выдавливали   буквы  на  воске,    была  с одной стороны заостренная, а другой ее конец имел форму  Скреплялись   такие лопатки   и   мог   стереть   надпись. дощечки   по   четыре   штуки   («тетра»   в   переводе   с Рис. 6 Восковая табличка греческого – четыре, отсюда слово «тетрадь»).  В   странах   с   жарким   климатом   часто использовали   высушенные пальмовые листья. На Руси Рис. 8 Береста   же распространенным материалом для письма была береста – самым Рис. 7 Рисунки на пальмовых листьях слой коры березы.  Древние   египтяне   научились   делать   почти настоящую   бумагу   из   высокого   травянистого растения  папируса,   именем   которого   и   назвали новый  материал.    От   слова «папирус»  произошло название бумаги в некоторых языках:  papier  – во французском и немецком, paper – в английском, papel – в Рис. 9 испанском.   Папирус   сильно   впитывал   влагу   и   был   ломким,   поэтому   записи делались только с одной стороны, а хранили его в виде рулона.  Этот  материал  использовался  только  до  того  момента,  пока  не  появился пергамент.   Пергамент   завозился   в   Грецию   из   города Пергама,   от   которого   и   получил   свое   название. Производили   этот   материал   из   обработанной   кожи молодых   животных   (баранов,   коров,   свиней,   козлов).   На пергаменте   можно   было   писать   с   обеих   сторон.   Он   был 9гораздо прочнее и долговечнее папируса. Пергаментные листы ровно обрезались, укладывались друг на друга и защищались сверху и снизу равными по размеру дощечками. Но, в то же время, пергамент являлся весьма дорогим материалом. Его использовали вплоть до появления бумаги. Рис. 10 Пергамент 2. История создания бумаги. Официальным   днем   рождения   бумаги   принято   считать 105 год нашей эры. Именно тогда китайский чиновник по имени Цай  Лунь  сообщил  своему  императору  о  том, что  мастерам удалось   открыть   технологию   производства   тонкого   писчего материала.   Однако   бумагу   начали   производить   в   Китае   ещё Рис. 11 Цай Лунь раньше.  Заслуга Цай Луня состоит в том, что он, будучи образованным человеком, обобщил и усовершенствовал уже известный в Китае способ изготовления бумаги. Цай   Лунь   использовал   для   производства   бумаги   любое   растительное   сырьё   и отходы:   волокна   тутового   дерева   и   ивы,   побеги   бамбука,   солому,   траву,   мох, водоросли,   всякое   тряпьё,   паклю.   Однако   в   Китае   бумага изготавливалась   в   основном   из   волокон  шелковицы  или тутового дерева. С веток срезалась кора, которая после этого замачивалась в воде, а потом разделялась на грубый внешний слой   и   на   более   мягкий   внутренний.   Первый   слой   шёл   на изготовление   бумаги   низшего   сорта,   а второй для более тонких и дорогих видов бумаги. Волокна в течение нескольких часов варились в открытых чанах, затем промывались водой, подвергались ударам молотка до тех пор, пока не распадался на отдельные части. Измельчённая масса помещалась   в   чан,   в   которой   разбавлялась   водой   и проклеивалась   растительными   соками   или   крахмальным 10клейстером. Затем клейкую массу выливали на форму, обтянутой тканью. Листу бумаги давали слегка подсохнуть на форме, а затем с помощью специальной щетки или   палочки   его   снимали   и   раскладывали   для   сушки   на   солнце.   Благодаря простоте производства, разнообразию материалов для изготовления и дешевому труду, бумага в Китае делалась самого разнообразного назначения.  Довольно   долгое   время   рецепт   создания   бумаги   держался   в   строжайшем секрете.   Она   продавалась   за   большие   деньги,   обменивалась   на   дорогие   ткани, металл.   Но,   вскоре   уже   и   в   других   странах   началось   производство   данного материала. Первыми узнали технологию изготовления бумаги корейцы, а затем и овладеть   мастерством японцы. Но не только в Японии пытались Рис. 12 Тутовое изготовления бумаги. Делались такие попытки и во многих других странах. Вскоре бумаги стало так много, что она резко упала в цене. Теперь ее стали использовать дерево не только для написания важных государственных документов, но и для создания книг, амулетов, ширм и вееров.  Полагают,   что   русское   слово  бумага  происходит   от Рис. 13 Изготовление татарского   слова   ”бумуг”,   что   значит   хлопок. Впервые на Руси с бумагой познакомились, когда монгольский хан Батый для сбора дани произвёл первую   перепись   населения   Руси   на   бумаге. Рис 14. Хан Батый началось при Иване Грозном, но в больших количествах бумага появилась при Собственное   производство   бумаги   на   Руси Рис. 15 Иван Грозный Петре I. Для обеспечения фабрик сырьем по царскому указу в армии и на флоте собирали   отслужившие   срок   паруса,   канаты,   веревки   и   тряпье. Гражданским людям предлагалось приносить остатки изношенных полотняных вещей в полицию за вознаграждение, с крестьян брали "тряпичный" налог. Рис. 16 Петр I 11После   изобретения   книгопечатания,   прежнего   сырья   (изношенных хлопчатобумажных, шелковых и льняных тканей) стало не хватать. Бумагу стали изготавливать из древесины. Из тряпок и обрезков текстиля теперь продолжают делать   лишь   высшие   сорта   бумаги   для   печатания   денег   и   важных   документов. Спрос   на   бумагу   вызвал   появление   бумагоделательных   машин.   Производство   и   в   настоящее   время   это бумаги   продолжало   совершенствоваться, высокопроизводительный, полностью автоматизированный процесс. 3. Виды бумаги, ее свойства и области применения. Все виды бумаги подразделяются на одиннадцать классов: 1) Печатная (книги, газеты, обои и другое), 2) Писчая (тетради, конверты и другое), 3) Чертежно­рисовальная (бумага для рисования, калька и другое), 4)  Электроизоляционная, 5) Папиросная (сигареты), 6) Впитывающая (салфетки, туалетная бумага и другое),  7) Аппаратная (телеграфная лента), 8) Светочувствительная (фотобумага и другое), 9) Переводная (копировальная), 10) Оберточная (для упаковки продуктов, мешочная бумага, бумага для спичечных коробок и другое), 11) Промышленно­техническая (наждачная и другое). 12Основные свойства бумаги: ­ белизна ­ гладкость ­ впитываемость ­ непрозрачность ­ прочность Белизна бумаги: Высокий уровень белизны бумаги в основном нужен для печатной, писчей и рисовальной бумаги, чтобы лучше было видно написанное, напечатанное или нарисованное.  Гладкость бумаги: Рис. 17 Зависит от поверхности бумаги. Гладкая бумага нужна для  Напечатанный на листе текст печати, письма. От того, насколько гладкая бумага, будет зависеть, сможет ли  прочитать книгу слепой человек, ведь для него каждый выпуклый участок на листе Рис. 18 Текст для слепых – это буква. Впитываемость: Хорошая впитывающая способность необходима для таких видов бумаги, как туалетная, бумажных салфеток, полотенец.   А   бумага   для   рисования     или   упаковочная наоборот должны слабо впитывать влагу. Непрозрачность: Рис. 19 Бумажные полотенца 13Это свойство зависит от того, насколько хорошо бумага пропускает свет. Например, в книге бумага должна быть непрозрачной, чтобы не просвечивалась обратная сторона листа, а калька как раз и нужна для того, чтобы скопировать текст или рисунок.  Прочность: Рис. 20 Калька Существует очень прочная бумага, например, мешки или коробки, в которые упаковывают тяжелые предметы, а туалетная бумага должна порваться сразу при попадании в воду. Рис. 21 Мешки с цементом 4. Изготовление бумаги на производстве. Для   приготовления   бумаги   нужны   растительные   вещества,   которые, смешиваясь с водой, дадут однородную, пластичную бумажную массу. Сырьем для производства бумаги могут служить: 1) Древесная масса или целлюлоза Целлюлоза   –   это  вещество,   которое   можно   найти   во   всех   растениях, деревьях, хлопке, рисе, кукурузных стеблях т.д. 2) Целлюлоза однолетних растений (соломы, риса и других) 3) Макулатура 4) Тряпичная ветошь Бумагу   делают   на   специальных   комбинатах,   которые называются целлюлозно­бумажные. Но сначала в лесу рубят деревья и везут их на фабрику. Здесь их очищают от коры и перемалывают   на   мелкие   кусочки   –   дробят   в   машине 14(дробилке).   Крошку,   которая   получилась,   по   конвейеру   направляют   к   котлу, перемешивают с особой жидкостью.  А в другом  котле  из  тех же  щепок  варят клейкую   целлюлозу.   В   смесительном   бассейне   оба   вещества   перемешиваются, превращая в мягкую массу. Она идет на изготовление бумаги.  Прежде чем попасть в бумагоделательную машину, бумажная масса еще раз проходит   тщательную   очистку,   и  после   этого   широкой   струей   напускается   на движущуюся сетку. По бокам этой сетки устроены борта, которые не дают массе переливаться   через   край.   Содержащаяся   в   бумажной   массе   вода   стекает   через мельчайшие   отверстия   сетки,   а   волокна,   переплетаясь   между   собой,   образуют полотно бумаги.  Чтобы еще лучше удалить из этого полотна влагу, под сеткой установлены отсасывающие ящики. Но даже после этого в бумажной массе остается еще много воды. Вот почему большая часть этой огромной машины ­ это различные сложные устройства, которые помогают удалить эту воду.  Влажное   бумажное   полотно   в   виде   ленты   сбегает   с   сетки   и   постепенно Рис. 22 Процесс изготовления бумаги из разных материалов проходит через все эти устройства.  Сначала воду отжимают различные  прессы.  Количество воды в бумажном полотне уменьшается. Затем полотно попадает в  сушильную часть  машины, где 15большие   нагретые   барабаны   проглаживают   его,   как огромные утюги.  Но   бумажное   полотно   пока   еще   готово   не совсем.   В   конце   машины   установлены   нагретые тяжелые   полированные   валы. Подсохшее   бумажное   полотно   стало   уже   достаточно прочным, и теперь его можно сдавливать между валами с большой   силой.   Из­под   них   бумажное   полотно   выходит Рис. 23 Бумажный мост во Франции ровным, плотным и гладким. В самом конце машины   оно   сматывается   в   огромные   рулоны.   Бумага готова. Остается разрезать эти рулоны на менее широкие, или на листы нужных размеров. Бумага – уникальный продукт, без которого невозможно представить себе жизнь   современного   человека.   Она   всё   стремительнее   завоёвывает   различные области   техники.   Сегодня   бумагу   делают   огнестойкой,   противостоящую   газам, парам,   влаге,   кислотам.   Бумага   сегодня   –   верный   помощник   строителей.   Она успешно   заменяет   дерево,   мрамор,   железо,   камень.   Во   Франции   построен настоящий   бумажный   мост,   а   в   Японии   и   Швейцарии   работают   заводы   по изготовлению жилых бумажно­картонных домов.  Рис. 24 Бумажный дом в Швейцарии С каждым годом строителям требуется всё больше кирпича, камня, цемента. Раньше   цемент   перевозили   в   деревянных   бочках.   А   теперь   цемент   засыпают   в бумажные   мешки,   они   занимают   меньше   места,   легче   и дешевле   бочек.   Выпускают   из   бумаги   и   такие   мешки,   в которые   можно   класть   овощи   и   спокойно   оставлять   их надолго   под   дождём   или   на   снегу.   В   последние   годы   во многих  странах  в бумажные  мешки стали  собирать мусор. Это гораздо удобнее и гигиеничнее, чем пользоваться более 16привычной металлической или пластмассовой тарой – бочками,   вёдрами,   ящиками,   пакетами.   Пищевые отходы   в   бумажных   мешках   не   разлагаются   потому, что через бумагу непрерывно поступает воздух, они не нагреваются. Мешки с мусором сжигают, зарывают в землю или отправляют на переработку.  Современная   мебель   тоже   имеет   отношение   к   бумаге.   Сверкающая Рис. 25 Бумажная мебель поверхность стола, створок шкафа с замысловатым рисунком Рис. 26 Бумажный диван не что иное, как лист бумаги, запрессованный на древесностружечной плите. В наше время создают из бумаги и саму мебель. Бумажные столы, стулья, этажерки, кресла легки и удобны.  Из   бумаги   шьют   одежду,  изготовляют   бельё.  В   больницах   врачи   ходят   в одноразовых халатах и шапочках, а маленьких детей мамы одевают в одноразовые подгузники.  Все   шире   применяется   бумага   для   изготовления   посуды.   Из   нее   делают тарелочки, стаканчики, бутылки, а также скатерти.  Для всего этого нужно много бумаги и ее выпуск ежегодно стремительно растет, но также стремительно сокращаются и площади лесов на нашей планете. А этого допустить нельзя. Поэтому ученые во всем мире ищут дереву замену, чтобы больше не вырубать лес и не отправлять его на целлюлозно­бумажные комбинаты. Бумагу уже пробуют изготавливать из стекла и камня, синтетических волокон, полимерных пленок, очень важен сбор макулатуры.    Сегодня   в   мире   перерабатывается   более   половины   уже   использованной бумаги. Количество заводов по переработке макулатуры постоянно растет. Однако сберечь леса все равно не удается, так как при повторной переработке бумага 17теряет ряд своих свойств. В основном макулатура используется для производства туалетной бумаги, салфеток, а также картона. Бумага из макулатуры изготавливается почти также, как и из древесины. Разница лишь в том, что вначале макулатуру замачивают, измельчают и несколько раз очищают.  III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Моя   работа   подошла   к   концу,  в  результате   чего   тема   проекта   раскрыта, поставленные задачи выполнены, цель достигнута. В работе рассказано о бумаге, ее истории и областях применения, видах и свойствах. В проекте описано, как и из чего изготавливалась бумага раньше, и как это происходит сейчас. Я провел практическую работу, изучил свойства бумаги, проделав различные опыты, изготовил несколько  поделок из  бумаги и разных материалов. Я бы хотел в дальнейшем продолжить работу по данной теме. Хотелось бы больше узнать о домашнем изготовлении бумаги, разных способах ее изготовления. Материалы из моей работы можно использовать на уроках по ИЗО, художественному труду и окружающему миру.  Мы сейчас живем в цифровом и электронном мире, и в некоторых областях бумагу   потихоньку   вытесняют   различные   предметы.   Вместо   бумажных   денег многие люди пользуются пластиковыми картами. Фотографии, книги и документы повсеместно   используются   в   электронном   виде.   Люди   перестают   ходить   в 18библиотеку,   а   пользуются   интернетом,   не   пишут   больше   обычных   писем,   а отправляют  их по  электронной почте. Мультфильмы  рисуют  уже не  на  листах бумаги, а на экранах компьютера. Но, несмотря на это, бумага используется в большом   количестве,   особенно   в   творчестве.   Сегодня   существует   много   видов бумажного   творчества,   таких   как,   оригами,  квиллинг,  аппликация,   плетение   из полосок,   декупаж,   бумагопластика     и   многие   другие.   Глядя   на   эти   красивые поделки, хочется сказать: «Бумага – лучший способ выразить и проявить себя. Творите бумагу, творите на ней, творите из нее». Приложения. Мои поделки. 1920Список литературы: 1.« Детская энциклопедия « .Издательство « Росмен» ,1994. 2.Необыкновенная история обыкновенных вещей./Е.А. Неволина, Е.А. Шапурова.-М:ОЛМА-ПРЕСС,2004. 3. Хочу все знать./Издательский дом « ЮНИОН»,2007. 4.Большая энциклопедия для дошкольника./ Издательство – М:ОЛМА-ПРЕСС,1999. 5.Что? Зачем? Почему?-М:- Издательство Эксмо,2006. 6.Почемучка- Детское справочное бюро./М:- ООО Издательство АСТ- АСТРЕЛЬ,2002. 7.И Н Коверинский « Основы технологии химической переработки древесины».-М: 1984. 8. Н. Ю. Яковлев. «Слово о бумаге,»-М: 1988. 21