Исследовательская работа "Тайна бумаги"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное   учреждение «Средняя общеобразовательная школа №98»

 

 

 

 

 

 

            

 

Тайна бумаги

 

Исследовательская работа

 

 

 

                                                           

 

                                                                                        Гольм Даниил 4А класс

                                                                                        руководитель: Линькова

                                                                                        Нина Ивановна

                                                                                        консультант: Гольм   

                                                                                        Елена Алексеевна

                                                           

                                            

                                             Барнаул 2014         

Содержание

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

Глава 1. Изобретение бумаги…………………………………………………...5

1.1. До появления бумаги……………………………………………………….5

1.2. Великое китайское изобретение……………………………………….…..7

1.3. Появление бумаги в России………………………………………………..8

Глава 2. Бумага в наше время…………………………………………………10

2.1. Технология изготовления бумаги………………………………………. 10

2.2. Виды бумаги………………………………………………………………13

2.3. Свойства бумаги ……………………………………………………….…16

2.4. Сферы применения …………………………………………………….…21

2.5. Интересно о бумаге……………………………………………………….23

Заключение……………………………………………………………………..24

Список литературы…………………………………………………………….25

Приложение…………………………………………………………………….26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Вокруг нас миллион самых обычных предметов, и каждый из них имеет свою историю. Порой самые обычные вещи таят в себе столько интересного и удивительного, но мы не замечаем этого, так как привыкли использовать предмет по его прямому назначению. Вот, например – бумага – для чего она предназначена? Я никогда не задумывался об этом, используя её только в качестве материала, на котором удобно записывать, пока однажды, на уроке технологии мы не начали изучать папье-маше. Мне стало интересно, как ещё используют бумагу, кто её изобрёл и когда это произошло, как выглядела  первая бумага, и много других вопросов появилось у меня. 

Тема моей работы — «Тайна бумаги».

Актуальность работы: мне пока мало что известно о бумаге.

Объект исследования: бумага.

Предмет исследования: история изобретения и развития бумаги, виды и свойства бумаги.

Цель работы: узнать как можно больше о бумаге.

Задачи:

Ø узнать  об изобретении бумаги;

Ø получить бумагу опытным путём в домашних условиях;

Ø изучить её свойства;

Ø выяснить в каких сферах деятельности применяется бумага;

Ø найти интересные и необычные факты.

Гипотезы:

№1. Я предположил, что бумагу изобрели в России.

№2. Возможно, бумагу получится сделать в домашних условиях.

Методы исследования:

Ø изучение и анализ научной литературы;

Ø сравнение, анализ, синтез, аналогия;

Ø классификация;

Ø обобщение;

Ø анкетирование;

Ø выполнение практической работы.

Методологическую базу для моего исследования составили труды, Мойе С.У., материалы энциклопедий, а также интернет-ресурсы.

Практическая значимость: я организовал в своём классе акцию по сбору макулатуры, мои одноклассники активно откликнулись на моё предложение и собрали более 350 кг макулатуры. Очень радует, что родители моих одноклассников приняли самое живое участие в акции.  Сначала мы с мамой хотели сами сдать макулатуру в пункт приёма для переработки, но в процессе сбора нам стало известно, о конкурсе «Чистый город». Наш класс подал заявку на участие в этом конкурсе,  и мы продолжили сбор макулатуры,  и начали сбор  пластиковых бутылок.

Структура работы: работа состоит из введения, двух глав, выводов, заключения, списка литературы и приложения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Изобретение бумаги

 

 

 

1.1. До появления бумаги

Происхождение бумаги было вызвано появлением письменности – ведь помимо изобретения алфавита и грамматики, необходимо было на чем-то писать. История возникновения бумаги началась с того, что в древнем Египте около 3,5 тысяч лет назад начали изготавливать папирус.                                                      

Основным материалом для изготовления папируса были стебли тростника, достигавшие 5-ти метровой высоты. Для приготовления папируса применяли только нижнюю часть стебля длиной около 60 сантиметров. Ее освобождали от наружного зеленого слоя, а сердцевину белого цвета извлекали и разрезали на тонкие полоски ножом. После этого полученные полоски 2-3 дня выдерживали в свежей воде для набухания и удаления растворимых веществ. Далее размягченные полоски прокатывали деревянной скалкой по доске и помещали в воду на сутки, опять прокатывали и снова клали в воду.

В результате этих операций полоски приобретали кремовый оттенок и становились полупрозрачными. Далее полоски укладывали друг на друга, обезвоживали под прессом, сушили и разглаживали камнем.

Технология первой бумаги была достаточно сложной, а потому папирусы были дороги. Кроме того, они были не очень долговечны и требовали бережного отношения к себе.

Несмотря на это, вплоть до V-го века папирус оставался основным материалом для письма, и лишь в X веке от него практически полностью отказались.

Параллельно с развитием папируса началось развитие другого материала, который оказал большое влияние на историю бумаги. Этим материалом стал придуманный во II-м веке до нашей эры в Малой Азии пергамент. Свое название он получил из-за места, где началось его производство – города Пергама.

Пергамент получали путем особой, весьма сложной обработки кож молодых животных – телят, ягнят, козлов и ослов. В отличие от папируса, пергамент был значительно прочнее, эластичнее, долговечнее и на нем можно было писать с обеих сторон.

Но у него был большой и очень серьезный недостаток – изготовление пергамента было очень трудным процессом, а потому этот материал был чудовищно дорог. Настолько дорог, что для того, чтобы написать новые документы, иногда приходилось смывать чернила со старых пергаментов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Великое китайское изобретение

Настоящим началом истории бумаги принято считать 105 год нашей эры, а родиной – Китай. Хотя это и не совсем верно, ведь появление бумаги в Китае произошло гораздо раньше. Тем не менее, именно Цай Лунь обобщил и усовершенствовал уже известные способы изготовления. Происхождение бумаги во многом было обусловлено тем, что для ее производства годились практически любое растительное сырье и отходы: лубяные волокна тутового дерева и ивы, побеги бамбука, солому, траву, мох, водоросли, всякое тряпьё, конопляные очёсы, паклю.

На рубеже II и III веков новой эры бумага, изготовленная из растительных волокон, уже не считалась в Китае редким материалом. Дальнейшим шагом в истории развитии бумаги стало ее полное вытеснение из употребления деревянных дощечек в III веке, которые ранее использовались для письма. Бумагу изготавливали нужного размера, цвета, толщины и пропитывали специальными веществами для более длительного хранения.

Другой по-настоящему большой вехой в истории развития бумаги стало появление «летающих монет» в IX веке в Китае – бумажных денег. Следует отметить, что в Европе это произошло намного позже.

Кстати, именно Китай стал местом происхождения туалетной бумаги. В Европе это новшество прижилось значительно позже. В течение многих веков китайцы были единственными, кто владел секретами изготовления бумаги, а потому они ревностно оберегали эту технологию.

Однако в 751 году произошло сражение, в котором арабы победили китайцев, и смогли пленить нескольких бумажных мастеров. От них арабы смогли перенять опыт по производству бумаги и потом усовершенствовали его, что оказало большое влияние на историю бумаги.

1.3. Появление бумаги  в России

В Россию бумага пришла из Франции.

Первое российское производство началось в ХVІ веке в селе Ивантеевка под Москвой. Там была возведена самая настоящая бумажная  мельница. Увы, очень скоро она сгорела, и следующая попытка получить собственную российскую бумагу была сделана только в ХVІІ веке патриархом Никоном.        

 Следующий весомый вклад в развитие российского производства бумаги сделал уже Петр І. Видя, что две мельницы не способны удовлетворить запросы страны. Он повелел поставить еще несколько, но уже европейского образца. По указу Петра было построено несколько бумажных предприятий под Москвой, Петербургом. В 1716 году была основана большая бумажная фабрика недалеко от новой столицы (Петербурга). Управлять ею был приглашен мастер - немец. В 1720 году уже в самом Петербурге  была выстроена новая бумажная мельница.

Ну, а чтобы они не имели недостатка в сырье, издал указ: все изношенные полотна и тряпки сносить в канцелярию полицмейстерских дел. Для поощрения бумажного производства в России он запретил применять в канцеляриях заграничную бумагу.

Бумажное производство расширялось быстро, число фабрик росло, и вскоре ввоз бумаги из других стран прекратился за ненадобностью.

В 1719 году Коллегией Адмиралтейства был опубликован указ о продающихся сортах бумаги. В этом указе перечислено множество сортов. Начиная с толстых больших листов для рисования и заканчивая картузной и аптечной бумагой. Очень скоро оказалось. Что существующих бумажных мельниц недостаточно. Появляется целый ряд частных фабрик в Москве, Петербурге, Калуге, Ярославле.

Первая бумагоделательная машина в России была изготовлена русскими мастерами на Петербургском литейном заводе и в 1916 году пущена в работу на Петергофской бумажной фабрике.

В настоящее время бумагоделательные машины, воплотив в себя последние достижения научно-технического прогресса, по-прежнему являются образцом высокопроизводительного аппарата.

На многих новых высокопроизводительных машинах осуществляется двухсеточное формование, установлены автоматические системы управления технологическим процессом, включающие электронно-вычислительные машины, а также большое число сложных автоматических измерительных и исполнительных устройств, обеспечивающих высокоэффективную работу машины на скоростях до 1000-1200 метров в минуту.

С момента изобретения бумаги прошло много лет. Но бумага как занимала ведущие позиции в жизни человека, так и продолжает их удерживать.

Она используется для письма и не только. Бумага сегодня - это самый многофункциональный материал. С тех пор как она появилась на свет, ею стали украшать дома, оклеивать стены, на ней пишут и рисуют. Из нее изготавливают коробки, упаковку и посуду, делают декоративные вещи.

Главные даты развития бумажного производства:

105 год — изобретение бумаги из хлопка Цай Лунем в Китае.

600 год— проникновение бумаги в Корею.

625 год— проникновение бумаги в Японию.

751год — Таласская битва — проникновение бумаги на Запад.

1238 год — бумажная фабрика в Испании.

1803 год — установка бумагоделательной машины в Великобритании

1806 год — патент на изобретение копировальной бумаги.

1816 год— первые бумагоделательные машины в России (Петергофская бумажная фабрика)

1827год — бумагоделательные машины в США.

1856год — изобретение гофрированного картона.

1884год — начало производства туалетной бумаги в виде рулонов.

Выводы:

Гипотеза №1. Я предположил, что бумагу изобрели в России.

Моя гипотеза не подтвердилась бумагу изобрели к Китае, в 105 году нашей эры, а в России она появилась значительно позже, в 16 веке.

 

 

 

Глава 2. Бумага в наше время

2.1. Технология изготовления бумаги

Сырьем для изготовления бумаги является древесина девяти основных пород, используемых в различных соотношениях: ели, сосны, пихты, ольхи, лиственницы, тополя, березы, осины, бука. Наряду с этими породами в меньшем количестве используется также древесина эвкалипта, каштана, липы, дуба, клена и других пород.

На первом этапе производства машины снимают с деревьев кору и измельчают древесину в щепки.

Этот процесс называется размолом полуфабрикатов. Размол является одним из важнейших процессов бумажного производства. Общим для размалывающих аппаратов является то, что, работа их основана на принципе скрещивающихся ножей и трущихся поверхностей. Не менее важным процессом является проклейка. Назначение проклейки — придание бумаге или картону ограниченных впитывающих свойств по отношению к воде, чернилам, типографской краске и другим жидкостям. При неограниченном впитывании, например, чернил, они будут впитываться в толщу листа бумаги, расходиться и проходить на его обратную сторону. Полное отсутствие впитывающих свойств будет вызывать стекание чернил с поверхности бумаги. Первое и второе явление делают бумагу непригодной для письма и печати.

Наполнение. Под наполнением бумаги понимают введение в композицию бумаги минеральных веществ-наполнителей для улучшения ее качества и экономических показателей.

Введение наполнителей нужно для:

Ø  снижения стоимости  бумаги;

Ø  повышения белизны бумаги;

Ø  увеличения гладкости поверхности бумаги;

Ø  уменьшения непрозрачности бумаги, что дает возможность писать и печатать с обеих сторон листа;

Ø  улучшения равномерности просвета;

Ø  увеличение мягкости и пластичности – бумага меньше «шумит» при перелистывании.

Рафинирование (очистка). Рафинирование бумажной массы производится перед ее подачей на машину. В процессе рафинирования бумажной массы происходит выравнивание степени помола массы, устранение пучков волокон и некоторый подмол массы.

Выпуск массы на бумагоделательную машину. Перед поступлением на машину масса разбавляется  водой, очищается от посторонних загрязнений, а также от узелков и комочков.

На бумагоделательную машину массу подают с помощью насоса и ящика постоянного напора. Масса, поступающая на бумагоделательную машину, разбавляется водой в смесительном насосе. Разбавление необходимо, во-первых, для последующей очистки массы, так как из густой массы трудно удалять загрязнения, и, во-вторых, для лучшего формования бумаги на сетке бумагоделательной машины.

Напуск массы на сетку. Эта операция осуществляется при помощи напускного устройства — напорного ящика. Напускное устройство обеспечивает напуск бумажной массы на бесконечную сетку. Напуск массы осуществляется почти параллельно сетке без всплесков.

Формирование бумажного листа (отлив). Формирование, или отлив, бумажного листа представляет собой процесс объединения волокон в листовую форму. Далее бумага прессуется.

Сушка. В сушильной части бумагоделательной машины бумажное полотно обезвоживается до конечной сухости 92—95 %.

После бумагоделательной машины бумага поступает на продольно-резательный станок и далее к упаковочной машине.

Изучив в теории этапы производства бумаги, я решил попробовать изготовить бумагу в домашних условиях. У меня получилось сделать голубой картон, но по качеству он отличался от  фабричного, значительно уступал в гладкости, толщине, структуре, пористости. Писать на нём оказалось неудобно, но его можно использовать для изготовления декоративных элементов. Я сделал на нём аппликацию, все этапы работы представлены в приложении №1.

Выводы:

Гипотеза №2. Возможно, бумагу получится сделать в домашних условиях.

Гипотеза подтвердилась, бумагу действительно можно сделать в домашних условиях, но она заметно уступает по своим качествам фабричной. Хотя у «домашней» бумаги есть и свои преимущества, она эксклюзивна, т.е. на всей планете нет второго такого листа. Из неё получаются  очень красивые поделки, такую бумагу можно сделать любого цвета, и даже разноцветную, либо с узорами. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Виды бумаги

Существует несколько классификаций видов бумаги, вот одна  из них:

1. Офсетная бумага. Я думаю, что с этим видом бумаги мы встречаемся наиболее часто в повседневной жизни (для печати бланков, документов, книг, журналов), содержит большое количество целлюлозы, что повышает ее стойкость к истиранию.  Поэтому она так хорошо сохраняет печатный текст, таблицы и простые рисунки.

 

2. Газетная бумага. С этой бумагой мы тоже частенько встречаемся. В основном ее производят из вторсырья (макулатуры) для печатной продукции. Бумага относительно малой плотности, и низкой белизны, в состав добавляют  древесную массу, что делает ее менее прочной, ломкой и подверженной желтению.

3. Документная бумага. Типичный вид бумаги для офисов и организаций (печать основных документов, накладных, отчетов, прайсов). У неё продолжительный срок службы, малая подверженность механическим истираниям. Она изготавливается на основе льнопеньковых и хлопковых волокон.

4. Бумага с водяными знаками. Это бумага, имеющая водяные знаки, главная цель которых защитить документы, акции или денежные знаки от подделок.

5. Мелованная бумага. Это бумага покрытая специальным слоем мелования — белый пигмент. По количеству сторон мелования бумага может быть одного или двух стороннего мелования, а по количеству слоев — одно-двух-трехслойную. Бывает рулонная и листовая.

Чаще всего ее используют для печати продукции, которая нуждается в безупречном внешнем виде (печать глянцевых журналов, каталогов, открыток, рекламной продукции). Особенность этой бумаги не только внешний вид, но и высокая прочность и приятная на ощупь текстура. Мелованная бумага также бывает глянцевая и матовая. Для мелованной бумаги характерна высокая плотность.

6. Дизайнерская бумага. Цель дизайнерской бумаги – создание эффекта эксклюзивности бумажной продукции представительского класса (папок или бланков, визиток или конвертов, открыток и приглашений). Дизайнерская бумага обычно имеет текстуру, а также различные покрытия для того чтобы придать приятные тактильные свойства, металлизированный или перламутровый блеск поверхности. Есть много разнообразных видов дизайнерских бумаг.

7. Самоклеящаяся бумага. Кто еще не знает про этот вид бумаги? Тогда обратите свое внимание на ценники, стикеры, этикетки. Я думаю, что в наше время предостаточно вариантов этого вида бумаги.

8. Копировальная бумага. Впервые с копировальной бумагой я столкнулся на уроке труда, с помощью этой бумаги мы копировали рисунки. Особенность этой бумаги состоит в том, что она разбита на слои, в зависимости от количества необходимых экземпляров. Так первый лист вы заполняете сами, а все последующие листы просто дублируют эту информацию. Все слои копировальной бумаги, для удобства, набираются из различных цветовых оттенков.

9. Картон. Картон подразделяется на тяжелый картон, который может быть однослойным, многослойным и гофрированным. Гофрированный картон — это картон, который состоит из одного или нескольких слоев гофрированной бумаги, склеенной одним или несколькими слоями обычного картона или бумаги, используется для упаковки дорогой бытовой техники или посуды.

10. Упаковочный картон. Упаковочный картон, который облагораживается снаружи материалами или полимерами, а с внутренней стороны в основном фольгой.

Я узнал, что существует множество видов бумаги, мне захотелось собрать коллекцию, состоящую из бумаги разных сортов. Для того чтобы коллекция получилась богатой, я попросил моих родных, друзей и одноклассников приносить мне интересные экземпляры бумаги и вот, что у меня получилось (см приложение №2).

 

 

 

 

 

 

2.3. Свойства бумаги

Все волокнистые материалы различного происхождения, известные на сегодняшний день, могут служить полуфабрикатом для производства бумаги и картона. Однако основную массу волокнистых полуфабрикатов бумажно-картонного производства составляют растительные волокна: волокна древесины в виде различной древесной массы, целлюлозы и полуцеллюлозы; волокна макулатуры в виде макулатурной массы; волокна тростника и соломы в виде тростниковой и соломенной целлюлозы и полуцеллюлозы; волокна тряпья в виде тряпичной полумассы. Для придания некоторых специальных свойств бумаге и картону нашли также применение животные (шерстяные), минеральные (асбестовые, базальтовые, стеклянные) и синтетические (лавсан, нитрон, капрон, полиэтиленовые, полиэфирные и др.) волокна.

К числу основных показателей, характеризующих свойства различных видов бумаги, относятся: толщина; зольность; степень проклейки; гладкость; белизна; прозрачность; сопротивление разрыву, излому, продавливанию, раздиранию; удлинение до разрыва; прочность поверхности; влагопрочность; деформация при намокании; скручиваемость; впитывающая способность; воздухопроницаемость.

Для достижения тех или иных необходимых свойств бумаги (картона) пользуются следующими методами:

Ø   подбором исходных волокнистых полуфабрикатов, т. е. составлением композиции бумаги и картона по виду и происхождению волокон;

Ø   изменением технологических режимов одного или нескольких основных процессов бумажного производства (размола, отлива, сушки);

Ø   введением в бумажную массу различных добавок (минеральных наполнителей, красителей, проклеивающих и других веществ);

Ø   отделкой бумаги или картона, включая операции гофрирования, тиснения, покрытия синтетическими пленками и др.;

Ø   обработкой поверхности бумаги или картона химикатами (поверхностная проклейка, пропитка различными составами, окраска, мелование).

В бумажно-картонном производстве часто одни и те же свойства изготовляемой продукции можно придать различными методами, поэтому в каждом конкретном случае необходимо выбирать наиболее простой, экономичный и наиболее удобный метод.

Печатные свойства бумаги:

Показатели качества бумаги, определяющие ее печатные свойства, могут быть объединены в следующие группы:

Геометрические: гладкость, толщина и масса.

Оптические: белизна, непрозрачность, лоск (глянец).

Механические: (прочностные и деформационные): прочность поверхности к выщипыванию, разрывная длина или прочность на разрыв, прочность на излом, влагопрочность, мягкость и упругость при сжатии и т.д.

Сорбционные: стойкость к действию воды, впитывающая способность растворителей печатных красок.

Все эти показатели имеют тесную зависимость друг от друга.

Геометрические свойства бумаги:

Гладкость бумаги, ее способность передавать без разрывов и искажений тончайшие красочные линии, точки и их комбинации. Это одно из важнейших печатных свойств бумаги. Чем выше гладкость бумаги, тем больше полнота контакта между ее поверхностью и печатной формой, тем меньшее давление нужно приложить при печатании, тем выше качество изображения.

Газетная бумага не может быть гладкой в силу высокой пористости. Существенно улучшает гладкость поверхности нанесение любого покровного слоя - будь то поверхностная проклейка, мелование, которое, может быть различным: односторонним и двухсторонним, однократным и многократным и т.д.

Пористость непосредственно влияет на впитывающую способность бумаги, то есть на ее способность воспринимать печатную краску. Бумага является пористо-капиллярным материалом, при этом различают макро- и микропористость. Макропоры, или просто поры, - это пространства между волокнами, заполненные воздухом и влагой. Газетная бумага относится к макропористым бумагам, она хорошо впитывает краску.

Микропоры, или капилляры, - мельчайшие пространства неопределенной формы, пронизывающие покровный слой мелованных бумаг. Мелованные бумаги относятся к микропористым, иначе капиллярным бумагам. Они тоже хорошо впитывают краску, но уже под действием сил капиллярного давления.

Оптические свойства бумаги:

Особое место в структуре печатных свойств бумаги занимают оптические свойства, то есть белизна, непрозрачность, лоск (глянец).

Белизна - это способность бумаги отражать свет рассеянно и равномерно во всех направлениях. Высокая белизна для печатных бумаг весьма желательна.

При многокрасочной печати, цветовая точность изображения, ее соответствие оригиналу возможны только при печатании на достаточно белой бумаге. Для повышения белизны в дорогие высококачественные бумаги добавляют так называемые оптические отбеливатели, а также синие и фиолетовые красители, устраняющие желтоватый оттенок, присущий целлюлозным волокнам.

Еще одним важным практическим свойством печатной бумаги является ее непрозрачность. Особенно важна непрозрачность при двухсторонней печати. Для повышения непрозрачности подбирают композицию волокнистых материалов, комбинируют степень их помола, вводят наполнители.

К оптическим свойствам бумаги относится также ее лоск или глянец. Лоск, или глянец, - это результат зеркального отражения поверхностью бумаги падающего на нее света. Естественно, это тесно связано с гладкостью бумаги. Обычно с повышением гладкости лоск тоже увеличивается.

Механические свойства бумаги:

Следующая группа печатных свойств - это механические свойства бумаги, которые можно подразделить на: прочностные и деформационные. Деформационные свойства проявляются при воздействии на материал внешних сил.

Мягкость бумаги связана с ее структурой, то есть с ее плотностью и пористостью. Так крупнопористая газетная бумага может деформироваться при сжатии до 28%, а у плотной мелованной бумаги деформация сжатия не превышает 6-8%.

Влагостойкость. При увеличении влажности ее волокна набухают и расширяются, главным образом по диаметру; бумага теряет форму, коробится и морщится, а при высушивании происходит обратный процесс: бумага дает усадку, в результате чего меняется формат.

Для повышения влагостойкости бумаги в состав бумажной массы при изготовлении проклеивающие вещества.

Сорбционные свойства бумаги:

Одному из важнейших свойств печатной бумаги - ее впитывающая способность. Правильная оценка впитывающей способности означает прочное закрепление краски и, как результат - получение качественного оттиска.

Исследование свойств бумаги.

Свойства бумаги определяют ее внешний вид, качество и  предназначение.

Я попробовал исследовать свойства бумаги и для этого провел  следующие опыты:

№ п/п, название	Описание опыта	Вывод:
Опыт №1 Гладкость	Я взял разные листы бумаги писчей, газетной, оберточной и заметил, что она в основном гладкая. Гладкость характеризует состояние поверхности бумаги и определяет её внешний вид - шероховатая бумага, как правило, на вид малопривлекательная.	Гладкость важна для писчих видов бумаги, для печатных бумаг, а также при склейке бумаги.
Опыт №2 Просвет	Просвет бумаги характеризует степень однородности ее структуры. В результате опыта я взял два листа бумаги: плотный и тонкий, наложил на картинку и увидел, что тонкая бумага просвечивает картинку, а второй нет. Свойство тонкой бумаги – просвечиваемость.	Просвечивание бумаги зависит от спрессованности. Используется в технологическом производстве, медицине.
Опыт №3 Пористость	Пористость непосредственно влияет на впитывающую способность бумаги, то есть на ее способность воспринимать печатную краску, и вполне может служить характеристикой структуры бумаги. На лист бумаги я капнул краски, она впиталась.	Бумага впитывает печатную краску благодаря её пористости.
Опыт №4 Растяжимость	Удлинение бумаги до разрыва, или ее растяжимость, характеризует способность бумаги растягиваться. Берем лист мягкой бумаги (салфетки) и пробуем растянуть её, бумага медленно чуть тянется.	Бумага растягивается. Это свойство особенно важно для упаковочной бумаги, мешочной бумаги и картона, для производства штампованных изделий (бумажные стаканы).
Опыт №5 Мягкость	Мягкость бумаги связана с ее структурой, то есть с ее плотностью и пористостью. Листок бумаги пробуем скатать (смять) в комочек, бумага легко поддается.	Бумага мягкая, мягкость зависит от ее плотности.
Опыт №6 Влагопрочность	Влагопрочность или прочность во влажном состоянии, — еще один важный параметр большинства бумаг. Теперь бумагу опускаем в воду и слегка придавливаем, заметно, бумага намокает, но форму при этом не теряет. Бумага прочна во влажном состоянии.	Чем прочнее бумага до увлажнения, тем она меньше теряет свою форму после увлажнения.
Опыт №7 Горение	Пробуем поджечь бумагу, она легко сгорает. От сгораемой бумаги остается пепел, зола.	Бумага отличается высокой воспламеняемостью и очень хорошо горит. Пепел, зола, широко используются для удобрения комнатных цветов, на приусадебном хозяйстве.

 

Пошаговое описание опытов в приложении №1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Сферы применения

В наше время бумага используется очень широко, вот несколько отраслей её использования:

1. Для изготовления бумажной посуды;

 

2. Для письма и печати (книги, журналы, газеты, тетради);

3. Отделочный материал (обои, гипсокартон);

4. Поделочный материал (оригами, папье-маше, аппликация);

   

5. Упаковочный материал (фантики, мешки, коробки);

 

6. Чистящий материал (полотенца,

салфетки, носовые платки, туалетная бумага);

7. Волокнистый фильтрующий материал (фильтровальная бумага);

        

8. Изолятор при производстве конденсаторов.

9. Полиграфия;

 

10. Производство денег;

     

 

11. Подложка для нанесения химических реактивов (фотобумага, индикаторная бумага, наждачная бумага);

12. Бумага для выпечки.

2.5. Интересно о бумаге

Ø    В японском языке слово «бумага» — омоним слова «божество».

Ø    Около четверти всего мусора на планете является бумажными отходами и бумажной продукцией.

Ø    Из 1 тонны бумаги получается 30 тысяч ученических тетрадей.

Ø    Согласно закону, обычную бумагу, используемую в большинстве офисов (то есть, обычную писчую бумагу, средней массы и размера), можно сложить пополам не более восьми раз.

Ø    Если вторично переработать тонну бумаги, можно сэкономить 17 взрослых деревьев, 26 тысяч литров воды, три кубометра плодоносной земли, 240 литров горючего, 4000 киловатт-часов электричества. Только этой электроэнергии достаточно для того, чтобы в течение года питать среднюю семью.

Ø    В 1920-1930-х годах в Новосибирске работала фабрика, где бумагу делали из водорослей.

Меня заинтересовал тот факт, что бумагу нельзя свернуть пополам более 8 раз, и я провёл исследование этого факта. Оказывается, американская школьница Бритни  Гэлливан в 2001 году смогла сложить лист бумаги 12 раз. Для этого ей пришлось вывести сложную математическую формулу. У меня получилось сложить бумажный лист пополам только 8 раз.

Подробности в приложении.

Но особенно меня поразило, что вторичная переработка бумаги помогает сэкономить 17 взрослых деревьев, 26 тысяч литров воды, три кубометра плодоносной земли, 240 литров горючего, 4000 киловатт-часов электричества. Узнав об этом, я решил предложить своим одноклассникам собрать макулатуру, весь класс активно поддержал меня, и мы собрали более 350 кг макулатуры.

Когда в классе развернулась акция, к нам подключились родители. Они  оказывали нам огромную помощь, даже в том, чтобы доставить макулатуру, так как  мог донести только папа, потому что коробка с макулатурой порой могла весить до 30 килограммов!

За период с 15.01 2014года  по 25.01 2014 года собрано

350 килограммов макулатуры.

 I место - Жданова Дарья (66,8 кг)

II место – Жданова Полина (32,2 кг)

III место – Яровая Полина (зо,з кг)

Наш класс подал заявку на участие в городском конкурсе «Чистый город» и продолжит сбор макулатуры и пластиковых бутылок.

Подробности акции в приложении.

Заключение

 Человек  повседневно сталкивается с бумагой и изделиями из неё. Это, если можно так сказать, общение с бумагой начинается в раннем детстве, когда ребёнок тянется к яркой книжке, к белому листу, чтобы оставить на нём следы своих первых упражнений карандашом. Бумага сопутствует человеку на протяжении всей его жизни. Она напоминает о себе всякий раз, когда он обращается к документам - паспорту, диплому, справке, когда берём в руки книгу, извлекает из почтового ящика корреспонденцию. С бумагой связаны многие наши действия. Она нужна  на уроках в школе, для делового письма, для творческой работы, и для бытовых надобностей.

В процессе работы я опытным путём изучил свойства бумаги, сделал красивые поделки, изучил историю происхождения, попробовал произвести бумагу в домашних условиях и даже увлёк всех одноклассников в процесс сбора макулатура. Собрав 350 кг макулатуры, мы спасли 6 деревьев от вырубки, сэкономили около 9 тысяч литров воды, 85 литров горючего, 1428 киловатт-часов электричества.

Из исследования свойств бумаги, из истории происхождения бумаги я сделал вывод: бумага – ценный материал  для человека. Все изученные свойства бумаги необходимы человеку во многих отраслях промышленности, медицине, а также в быту.

    Можно ли заменить бумагу? Сейчас огромные библиотеки помещаются на нескольких дисках компьютера. Но компьютеры есть ещё не везде, и работают только от  электрической сети.

    Я попробовал писать и рисовать на других материалах: ткани и деревянной поверхности. Информацию на них далеко не унесёшь, надписи стираются и плохо видны.

    Вывод очевиден: никакой другой материал или устройства (компьютер и др.) не способны   заменить бумагу.

    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!

  В будущем я планирую снова организовать сбор макулатуры, и возможно это станет традицией нашего класса, а может и школы.

 

 

 

 

Список  литературы

1. Коверинский  И. Н.  «Основы переработки древесины». Москва 1984г.

2. Стивен У. Мойе Занимательные опыты с бумагой. www.ast.ru

3. Энциклопедия « Вопросы и ответы». Москва. 1999г.

4. Яковлев Н. Ю. «Слово о бумаге». Москва. 1988г.

5. Интернет-сайт  «Все для детей. Почемучка»  http://allforchildren.ru/why

6. http://www.membrana.ru/particle/2335

7. http://revolution.allbest.ru/history/00114724_0.html

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

Анкетирование

Цель анкетирования: узнать насколько глубоки знания моих одноклассников о гравитации, расширить их кругозор, если их знания недостаточны.

Я предложил своим одноклассникам ответить на два вопроса:

1) Где изобрели бумагу?

А) в России      Б) в Китае   В) в Америке

2) Можно ли изготовить бумагу в домашних условиях?

А) да                  Б) нет

3) Знаешь ли ты, как изготавливают бумагу?

А) да                  Б) нет

Результаты анкетирования отражены в диаграмме:

Выводы: знания моих одноклассников недостаточны по заданной теме, я решил поделиться с ними полученными знаниями, и подготовил выступление - «Тайна бумаги».

 

 

 

 

 

 

 

Эксперимент №1 «Бумага своими руками»

В гипотезе №2, я предположил, что бумагу получится сделать в домашних условиях, и я решил проверить это.

         Для эксперимента мне понадобилось:

          Использованная бумага (исписанные тетрадные листы), вода, блендер, утюг, кусок марли с мелкими отверстиями.

         Цель опыта: подтвердить или опровергнуть гипотезу №2.

Ход эксперимента:

Сначала я измельчил исписанные тетрадные листы, залил их горячей водой и измельчил в блендере:

                

     

                      

Затем выложил получившуюся массу на марлю натянутую на кастрюлю и дал стечь лишней воде. Когда вода стекла я раскатал бумажную массу

 скалкой и прогладил утюгом:

                     Из полученной бумаги я сделал картину-аппликацию «Подводный мир».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эксперимент №2 «Исследование свойств бумаги»

Опыт №1 Исследование гладкости

Я взяли разные листы бумаги писчей, газетной, оберточной и заметил, что она в основном гладкая. Гладкость характеризует состояние поверхности бумаги и определяет её внешний вид - шероховатая бумага, как правило, на вид малопривлекательная. Но не всегда, например, бархатная бумага очень красива и приятна на ощупь. А гофрированный декоративный картон смотрится очень необычно и красиво.

Образцы исследованной бумаги собраны в специальном приложении к работе.

Опыт №2 Просвет

Просвет бумаги характеризует степень однородности ее структуры.

В результате опыта я взял два листа бумаги: плотный и тонкий, наложил на картинку и увидел, что тонкая бумага просвечивает картинку, а плотная нет. Свойство тонкой бумаги – просвечиваемость.

                       

                                     

Опыт №3  Пористость

Про капиллярные явления я узнал в своей предыдущей работе, тема работы: «Гравитация и способы её преодоления». Там я исследовал эти явления как феномен преодоления гравитации, вода вопреки земному притяжению поднимается вверх по капиллярам. В той работе я проделал опыты с бумагой для исследования капиллярных явлений, они доказывают, что бумага имеет пористую структуру. Ниже представлены два эксперимента из моей исследовательской работы «Гравитация и способы её преодоления».

Эксперимент «Рисующая вода»

Нам понадобится: фломастеры, бумажная салфетка, ёмкость с водой.

На одном крае бумажной салфетки рисую в ряд точки и опускаю салфетку в ёмкость с водой и наблюдаю:

           

           

Вывод: краска вместе с водой поднимается, происходит это потому, что бумага поглощает воду, а вода поднимается вверх в пористом материале, каковым является бумага, благодаря капиллярным силам, также как поднимается вверх от корня до листьев в растении. При этом вода увлекает за собой и краску.

Эксперимент «Распускающиеся цветы»

Для опыта потребуется: ножницы, бумага, ёмкость с водой.

Вырезаем из бумаги цветы и загибаем у них лепестки, опускаем цветы в воду и наблюдаем:

 

 

Цветы на глазах распустились.

Объяснение: Это происходит потому, что вода в силу капиллярности проникает в самые маленькие пустые пространства между волокнами бумаги и заполняет их. Бумага набухает, сгибы на ней расправляются, и цветок распускается.

Пористость непосредственно влияет на впитывающую способность бумаги, то есть на ее способность воспринимать печатную краску, и вполне может служить характеристикой структуры бумаги.

Опыт №4 Исследование растяжимости

Удлинение бумаги до разрыва, или ее растяжимость, характеризует способность бумаги растягиваться. Берем лист мягкой бумаги (салфетки) и пробуем растянуть её, бумага медленно чуть тянется.

                     

Опыт №5 Мягкость

Мягкость бумаги связана с ее структурой, то есть с ее плотностью и пористостью. Листок бумаги пробуем скатать (смять) в комочек, бумага легко поддается. Но чем тоньше бумага, тем легче она сминается.

                      

Опыт №6 Влагопрочность

Влагопрочность или прочность во влажном состоянии, — еще один важный параметр большинства бумаг.

Теперь бумагу опускаем в воду и слегка придавливаем, заметно, бумага намокает, но форму при этом не теряет. Бумага прочна во влажном состоянии.

                      

Опыт №7 Горение

Пробуем поджечь бумагу, она легко сгорает. От сгораемой бумаги остается пепел, зола.

                      

Эксперимент №3 Предел сложения бумаги пополам

Я узнал, что любой лист бумаги можно сложить пополам не более 8 раз. Мне показалось, что это не так и я попробовал опровергнуть это утверждение, но действительно, как ни старайся более 8 раз сложить лист пополам, не получается. Более того, даже 8 раз сложить лист не так уж просто. Я пробовал разные варианты сложения листа пополам: складывал поперёк и по диагонали, брал разные по величине, толщине и форме бумажные листы, но каждый раз сложить лист получалось не более 8 раз.

                               

                              

Эксперимент №4 Альтернатива бумаге

Для того чтобы выяснить действительно ли бумага так незаменима, я попробовал написать что-нибудь на других материалах (ткань, дерево), и вот что у меня получилось:

                           

                           

На ткани писать было очень неудобно, она постоянно сминалась, и буквы пропечатались на другой стороне, на дереве писать мешали волокна, да и большие тексты не унесёшь.

Вывод: удобнее всего писать на бумаге.