Научно - исследовательский проект «Интересная бумага»

Муниципальное бюджетное учреждение

дополнительного образования

Дом детского творчества

Научно - исследовательский проект

«Интересная бумага»

Авторы проекта

 воспитанники творческого объединения «Искусница»:

                                                                                            Сергеев Сергей,

Федоскина Анастасия,

Потехина Света,

Горбунова Даша

                                                                                            руководитель проекта

педагог дополнительного образования детей:

Артамонова Татьяна Юрьевна

Гагино

2015 год

Содержание

Введение…………………………………………...……………………………3

История создания……….. ................................................................................. 4

Виды бумаги и их назначения. ………………………..........................………5

Технология производства.……………………………………………………..6

Свойства и применение бумаги ……………………………………………….9

Гагинские вести …………………….…………………………………………11

Заключение.......................................................................................................13

Список литературы...........................................................................................14

Введение

Мы каждый день сталкиваемся с бумагой, пользуемся ею - читая газеты, книги, рассматривая календари, не задумываясь о том, что в основе всего лежит бумажный лист.

Бумага (предположительно от итал. bambagia, либо тат. бумуг - хлопок) - материал в виде листов для письма, рисования, упаковки и т. п., получаемый из целлюлозы: из растений, а также из вторсырья (тряпья и макулатуры).

Мало кто знает, что бумага является одним из четырех великих китайских изобретений, наряду с компасом, порохом и книгопечатанием. Мы  задумались: « А что мы знаем о доступной каждому бумаге? Кто её изобрел? В какой стране? Когда это произошло? С этим и другими вопросами я обратились  к одноклассникам. Они смогли ответить то, что бумага бывает разная, и что её делают из древесины.

Мы  решили  провести исследование и назвали его «Интересная бумага» Провели небольшой социальный опрос среди одноклассников «Что такое бумага?»

Результаты социального опроса:

Цель: узнать историю появления бумаги, показать значение бумаги в жизни человека. 

Задачи:

1.                 Изучить информационные  источники о бумаге.

2.                 Узнать о  производстве бумаги и свойствах бумаги.

3.                 Узнать о типографии нашего города  и выпуске местной газеты.

История создания

              Мы используем бумагу каждый день, но что мы знаем о ней, что же такое бумага?

В старых исторических книгах содержатся сведения о том, что в 105 году Цая Лун подал императору необычное прошение. Он предлагал из коры дерева, пеньки, шелковых тряпок и старых рыболовных сетей изготовлять бумагу.

Однако в 1957 году в пещере Баоця северной провинции Китая Шаньси обнаружена гробница, где были найдены обрывки листов бумаги. Бумагу исследовали и установили, что она была изготовлена во II веке до нашей эры. Выходит, что к 105 году бумага в Китае уже была изобретена, и Цай Лун лишь собирался выпускать ее новую разновидность.

Теперь уже никто не сможет точно определить состав самой первой в мире бумаги. Но есть предположение, что сырье включало в себя шелковую вату в виде очесов, которые остаются в процессе приготовления этой ваты (рис.1). Выходит, не зря в иероглифе «чжи», обозначающем бумагу, есть часть, которая читается как «нитка шелка».

После изобретения Цай Луня, процесс производства бумаги стал быстро совершенствоваться. Стали добавлять для повышения прочности крахмал, клей, естественные красители и т. д.

Однако процесс производства бумаги  в те времена был не легок. Для того чтоб изготовить бумагу, необходимо было произвести варку, промывку и разделение на небольшие части бумажной массы. До появления специальных приспособлений – механических толчей, все вышеперечисленные процессы производились вручную, а, именно, с помощью молоточков в небольших ступах.

В России бумага появилась в XII-XIII века. Первые бумажные мельницы появились у нас в XVII веке. Технический переворот в бумажном производстве России произвела бумагоделательная машина, которая появилась в Петербурге в 1816 г. В 1916 г. в России уже существовало 55 целлюлозно-бумажных предприятий. Средняя ширина бумагоделательных машин не достигала 2 м, а их скорость не превышала 100 м/мин.

Виды бумаги и их назначения

Существует около 20 видов бумаги, мы расскажем о самых основных.

1.                 Книжно-журнальная бумага - бумага, используемая для полиграфической и книжной продукции (рис.2). Для печати в типографии применяется бумага, изготовленная из древесной целлюлозы, иногда используют бумагу, в основе которой находится древесная масса.

2.                 Газетная бумага - бумага, предназначенная для печатания газет или аналогичной печатной продукции (рис.3). Газетная бумага состоит в основном из древесной массы (не менее 60 г/м2) без проклейки, а иногда и без наполнителей. Газетная бумага быстро стареет (желтеет, становится ломкой). Печатание книг на газетной бумаге нежелательно и допустимо лишь в тех случаях, когда они рассчитаны на разовое чтение и непродолжительное хранение. 

3.     Обложечная бумага - прочная бумага, предназначенная для оклейки книжных составных или цельнобумажных переплетов и изготовления книжно-журнальных обложек, а также некоторых видов форзацев (рис.4). Обложечная бумага отличается высокой проклейкой и окрашивается в различные цвета.

4.                 Санитарно-гигиеническая бумага - изготавливается только из высококачественной целлюлозы и макулатуры высоких сортов, при обработке которой используют только вещества и красители, безвредные для человеческого организма (рис.5). Бумага чаще всего выпускается крепированной, что увеличивает такие показатели, как впитываемость и мягкость. 

5.                 Документная бумага — используется для изготовления денежных знаков, облигаций, лотерейных билетов, паспортов, банковских чеков, почтовых марок, карточных документов и т. п (рис.6). 

Технология производства

Прежде всего, необходимо уточнить, что же такое, собственно, бумага?

Бумага представляет собой многокомпонентную систему, состоящую, в основном, из специально обработанных растительных волокон, тесно переплетенных между собой и связанных химическими силами сцепления различного вида. Это капиллярно-пористый материал. Помимо волокнистых компонентов, формирующих структуру бумаги, а, следовательно, и ее основные свойства, в состав бумаги могут вводиться минеральные наполнители, так называемые проклеивающие вещества, красители и другие специальные добавки.

Для приготовления бумаги нужны растительные вещества, обладающие достаточно длинным волокном, которые, смешиваясь с водой, дадут однородную, пластичную бумажную массу. Полуфабрикатами для производства бумаги могут служить:

·                   древесная масса или целлюлоза;

·                   целлюлоза однолетних растений (соломы, тростницы, конопли, риса и других);

·                   полуцеллюлоза;

·                   макулатура;

·                   тряпичная полумасса;

·                   для специальных видов бумаги: асбест, шерсть и другие волокна.

Как же делают бумагу в наши дни?

Бумагу производят на бумажных фабриках (рис.7).

Основным сырьем для производства бумаги является древесная целлюлоза. Целлюлозу получают из лесных пород: в основном из ели, сосны и березы, но используют также эвкалипт, тополь, каштан и другие деревья.

На фабрике машины сдирают с них кору, измельчают в щепки (рис.8).

Самый экономичный способ получения древесной целлюлозы - механический: на деревообрабатывающем предприятии лесоматериалы измельчаются до крошки, которая смешивается с водой. Бумага, изготовленная на основе такой целлюлозы, непрочна и чаще всего идет на производство, например, газет.

Бумагу более высокого качества делают из целлюлозы, полученной химическим способом. Из такой древесной массы изготавливают бумагу для книг, брошюр и модных журналов, а также прочные оберточные материалы.

В этом случае щепки сортируют по размеру на специальных ситах и отправляют в варку. Варят дерево в специальных машинах, куда добавляют кислоту (рис.9).

Рис. 8 Обработка дерева

Очищенную и разваренную древесину фильтруют и промывают, чтобы очистить от примесей.

К обрабатываемой бумажной массе может быть добавлена макулатура, но лишь после удаления чернил. На этом этапе производства обрабатываемая масса, состоящая из древесных волокон и воды, называется бумажным сырьем.

Затем на специальной перерабатывающей машине меняются форма и структура бумажных волокон. Для этого к бумажному сырью добавляют дополнительные вещества. Например, клеи - их присутствие в писчей бумаге отталкивает влагу. Или смолы - благодаря им, написанное на бумаге чернилами на водной основе, не растекается и легко распознается человеческим глазом. Бумага, используемая для печатания, не требует такого проклеивания, как писчая, потому что печатные краски готовятся не на водной основе и не растекаются.

После этого бумагу окрашивают в смесителе, куда добавляют красители или пигменты, - например, мелко размельченные вещества для мелования (рис.10). Так, добавки каолина делают бумагу белой и непрозрачной.   

Бумажная масса, превращенная в кашицу, попадает в бумагоделательную машину.

Сначала кашица выливается на сетку бумагоделательной машины. Эта сетка натянута на два вала и все время вращается, перенося бумажную кашицу вперед . На сеточном участке начинается образование бумажного полотна, называемое формованием листа. Это происходит благодаря удалению воды из волокнистого материала. По мере продвижения бумажной массы по ленточному конвейеру часть содержащейся в ней воды вытекает через ячеистые отверстия, и бумажные волокна начинают сплетаться друг с другом, образуя так называемую рулонную ленту.

Сырая бумажная лента проходит через целый ряд валиков (рис.13). Одни валики отжимают воду, другие, обогреваемые изнутри паром, высушивают ее, третьи полируют.

В конце сеточного участка еще сырое бумажное полотно перемещается в секцию прессования, которую также называют "мокрым прессованием". Там бумажное полотно механически обезвоживается и еще больше уплотняется.

Наконец ровная белая лента выходит из машины и наматывается в огромный рулон (рис.12).

Потом эти рулоны отправляют в типографии или режут на листы.

Так, переходя из машины в машину, дерево превращается в белую и чистую бумагу.

Свойства и применение бумаги

Для придания каких-либо специальных свойств бумаге используют животные волокна. К животным волокнам относятся шерстяные волокна, минеральные волокна, например, базальтовые волокна, асбестовые, стеклянные, а также разнообразные синтетические волокна, к которым относятся капрон, лавсан, нитрон и другие волокна.

Основными показателями, характерными для разнообразных видов бумаги, являются:

1) толщина или объемная масса, 

2) показатель степени проклейки, 

3) гладкость, белизна, прозрачность бумаги, 

4) сопротивление её к разрыву, к излому, к продавливанию и раздиру, удлинение до разрыва, 

5) влагопрочность и прочность поверхности бумаги (рис.13), 

6) деформация поверхности бумаги при её намокании, 

7) скручиваемость, 

8) способность к впитываемости, воздухопроницаемость,

9) показатель электрической прочности.

Мы  повседневно сталкиваемся с бумагой и изделиями из неё. Бумага   напоминает о себе всякий раз, когда человек обращается к документам - паспорту, диплому, справке, когда берём в руки книгу, достаем из почтового ящика  газету. С бумагой связаны многие наши действия. Она нужна и для учебы, и для творческой работы, и для бытовых надобностей. 

Применение бумаги:

•  для письма и печати (книги, журналы, газеты, тетради (рис.15);

•  упаковочный материал (фантики, мешки, коробки);

•  отделочный материал (обои);

•  санитарно-гигиенические материалы;

•  поделочный материал (оригами, папье-маше);

• подложка для нанесения химических реактивов (фотобумага, индикаторная бумага, наждачная бумага);

•  чистящий материал;

•  фильтрование;

•  изолятор при производстве конденсаторов.

Мы подумали: «А что произойдёт в мире, если вдруг исчезнет вся бумага?» Исчезнут все книги из всех библиотек, ученикам не на чем будет писать, они не смогут самостоятельно получать знания из учебников, люди из дальних стран не смогут получать информацию в виде письма, квартиры станут голыми и неуютными без обоев и картин. Трудно представить себе такое! Каким бы сейчас был мир, если бы китайцы не придумали бумагу и она бы не распространилась по всему миру, представить сложно. Бумага нужна и в быту, и в производстве,  без нее невозможно оказывать полиграфические услуги типографиями, которые печатают буклеты и листовки, нужные всем, в общем, практически нет такой профессии, работая на которой не соприкасаешься с бумагой.

Гагинские вести

В нашем селе есть типография, основанная в 1995 году, которая выпускает еженедельно газету «Гагинские вести».

Заключение

В современном мире люди пишут на бумаге, которую научились делать из древесины. Она является поистине самым великим и важным изобретением человечества. Более 400 лет назад в России Иван Федоров и его помощники стали выпускать первые печатные книги. Чтобы ты получил книгу, над ней поработало очень много людей. Сама машина, даже самая умная, сделать книгу для вас не может. Чтобы сделать бумагу трудились лесорубы и сплавщики. Писатели, ученые, художники написали текст, нарисовали красивые иллюстрации. Наборщики, печатники многие другие люди создавали книгу в типографии. Как видите, печатный станок помогает людям сделать книгу, но главным остается труд людей. Книга прошла нелегкий и длинный путь.

Если каждый из ребят порвет листы, обложку

Во что же книгу превратят Ребята понемножку?

Беречь и книгу, и тетрадь,  не мять, не  пачкать, не трепать.

Чтоб книги были у  детей , в библиотеке, в школе

Трудилось множество людей, на фабрике и в поле

 Страницы, переплеты. Тебе бы надо уважать  труды их и заботы

Нам книги  - лучшие друзья    они дают нас знанья!

Но чтобы иметь на столе красивые учебники, тетради, интересные книги, журналы и другие предметы из бумаги, необходимо экономить ее, ведь для производства одной тонны бумаги требуется 17 деревьев. Экономия бумаги напрямую связана с сохранением наших лесов, красивых деревьев. Давайте будем бережны и экономны к тому, что связано с бумагой!

Литература

1.                 Зубков Б.В. Книжка про книжку. М.: Малыш, 1984. С.9-11

2.                 Чудакова Н.В., Издательство: АСТ, 2006г., Серия: Я познаю мир

3.                 Газета «Белоярские вести»

4.                 http://allforchildren.ru/why/how45.php

5.                 http://www.ibt.co.ua/index.html

6.                 http://www.calculate.ru/book/bumaga/klassifikaciya_i_vidi_bumagi/

7.                 http://www.kvadrat-news.ru/gazeta.html

Скачано с www.znanio.ru