1091729
столько раз учителя, ученики и родители
посетили официальный сайт проекта «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
Добавить материал и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок Физика СтатьиИсследовательская работа "Изучение свойств туалетной бумаги"

Исследовательская работа "Изучение свойств туалетной бумаги"

библиотека
материалов


Отдел образования, спорта и туризма

Борисовского райисполкома

Государственное учреждение образования

«Новосёлковская средняя школа Борисовского района »







ИССЛЕДОВАНИЕ

СВОЙСТВ ТУАЛЕТНОЙ БУМАГИ











Автор:

Белая Анастасия

,

учащаяся 7 класса


Руководитель работы:

Горанская

Марина Владимировна,

учитель физики














Содержание


  1. Введение_____________________________________________2

  2. Использование туалетной бумаги ________________________4 – 5

  3. Исследование потребительских свойств туалетной бумаги _____6 – 8

  4. Выводы ______________________________________________9

  5. Литература ___________________________________________10





































Мир, в котором мы живем, очень многообразен и интересен. Нас окружают много вещей, на первый взгляд, кажущиеся обыкновенными, а если к ним присмотреться, то можно найди в этих обыкновенных предметах, много необыкновенного и интересного.

Мы часто сталкиваемся с проблемой выбора туалетной бумаги.

От каких физических характеристик зависят потребительские свойства туалетной бумаги? Я решила найти ответ и провела ряд исследований. Еще меня заинтересовал вопрос о качестве и стоимости продукции разных предприятий, выпускающих туалетную бумагу.


Гипотеза:

Впитывающие качества зависят от диаметра капилляров; механические свойства бумаги зависят от материала из которого она сделана и от количества слоев.


Цель работы: выяснить качество впитывания влаги туалетной бумаги, по измерению высоты поднятия в них влаги и по расчету диаметра капилляра; рассчитать предел прочности туалетной бумаги. Сравнить изделия выпускаемые разными производителями. Помочь Вам сделать правильный выбор, сэкономить Ваш бюджет, поскольку качество туалетной бумаги далеко не всегда соответствует её цене.


Объект исследования: туалетная бумага разных производителей.


Задачи: изучить литературу по вопросам «Капиллярные явления»; «Механические свойства». Исследовать капиллярные свойства туалетной бумаги различных видов; исследовать механические свойства (предельной прочности) туалетной бумаги.

Методы исследования работа с литературой, эксперимент, анализ , сравнение













Использование туалетной бумаги

О таком предмете личной гигиены, как туалетная бумага, который по праву можно отнести к стратегически важным, говорить громко считается неприличным, не говоря уже об истории её появления. А родилась туалетная бумага в 1928 г. Аккуратные и предприимчивые немцы додумались свернуть её в рулоны, похожие на те, которыми мы пользуемся и по сей день.

Англичане стыдливо называли туалетную бумагу «бумажными бигудями». Предприниматель Ханс Кленк не страдал от ложной скромности и чрезмерной стыдливости. Руководствуясь расхожим мнением «что естественно – то не безобразно», он начал гордо печатать на каждом рулончике название своей фирмы, состоящее из собственных инициалов «Hakle». К тому же Кленк предприимчиво придумал отличный рекламный девиз, учитывая природную человеческую стыдливость: «Требуйте рулоны «Hakle», и вам не придётся произносить слова «туалетная бумага».

 Бумага эта на нашем рынке встречается двух видов -макулатурная и целлюлозная. Последняя, как правило, импортная. Импортной бумаги на белорусских прилавках стало заметно меньше, а стоимость ее выросла почти втрое. Сегодня в белорусских магазинах в основном представлена макулатурная бумага. В настоящее время выпускается много видов туалетной бумаги: однослойная, двухслойная, трехслойная, гладкая, перфорированная, тисненая, крепированная, цветная и т.д. Бумага изготавливается из первичного сырья (целлюлозы), из смеси вторичного и первичного сырья и из вторсырья (переработанной макулатуры). Туалетная бумага должна быть мягкой, а не жёсткой. Она должна хорошо впитывать влагу и одновременно быть достаточно прочной при намокании и хорошо растворяться в воде.

Целлюлозная бумага, для получения которой используется менее экологичная по сравнению с макулатурным сырьем целлюлоза в Беларуси представлена двумя видами: премиум- и эконом-класса. Бумага премиум-класса в первую очередь отличается количеством слоёв (от 1 до 4-х), и, собственно, исходя из этого, формируется на нее цена.
 А вот макулатурную слоями не заворачивают. В Беларуси существует два цикла производства туалетной бумаги. Это производство непосредственно самой бумаги и ее перемотка в конечные потребительские рулоны. Этим производством у нас занимаются 3 основных производителя: СООО "Эксклюзив" (Гродно), ИП ООО "Мюникс" (Смолевичи) и ОАО СКБЗ "Альбертин" (Слоним )

Для производства бумаги премиум-класса покупают уже готовую целлюлозную бумагу в России или Украине, а у нас - режут ее на рулоны. Таким "производством" занимается компания ООО "Сипто" (Минск), ООО "Ромакс" (Ивье) и ООО "Солтером" (Минск).

 



Качественные характеристики туалетной бумаги:

  1. Сырьё. Материал, из которого изготавливают бумагу, бывает 2 видов: макулатура, то есть вторично переработанное сырьё, даст менее мягкую на ощупь бумагу, и целлюлоза – более приятную на ощупь и внешний вид.

  2. Перфорация. Деление бумажной ленты на листы обеспечивает более удобный отбор бумаги;

  3. Количество слоёв. В первую очередь решите для себя, насколько плотная вам нужна бумага – одно-, двух-, трёхслойная. Помните – чем больше слоёв, тем выше плотность и меньше расход.

  4. Длина рулона. Эта характеристика тоже из области соотношения цены-качества и находится в прямой зависимости от слойности бумаги. Чем больше сложений, тем меньше рулон по длине, зато расход бумаги экономичнее.

  5. Диаметр рулона. Этот параметр также характеризует объём рулона бумаги. Цветность/рисунок. Этот показатель из области эстетики: кому-то нравится бумага с рисунком, кому-то цветная, третьи предпочитают стандартный белый цвет.





























Исследование потребительских свойств туалетной бумаги

Исследование капиллярных свойств туалетной бумаги


  У меня возникло желание сравнить туалетную бумагу, различных производителей по качеству впитывания влаги и исследовать её механические свойства. Оказалось, что это легко определить, рассчитав диаметр капилляров, пронизывающих все эти изделия и достаточно измерения усилия на разрыв .

Для своей работы я выбрала туалетную бумагу

1.«Эксклюзив», однослойная, тисненная с перфорацией, с гильзой, исходное сырье макулатура. (ширина 85 мм, длина 110 м), производство г. Гродно

2. «Альбертин», однослойная, тисненная, Производство ОАО СКБЗ "Альбертин" (Слоним )

3. «ХХL 230», крепированная, без перфорации, (ширина 85 мм, длина 230 м), производство ЧТУП «БАФИСТ», г. Гомель

4. «Yanka», ОАО «Спартак» , г. Шклов, с тиснением и перфорацией, однослойная, 125 г.

5. "Zewa Deluxe ,3-х слойная. с прерфорацией Изготовлена из целлюлозы. Упаковка 4 рулона.

6. "Zewa Pluse, араматная, 2-х слойная изготовлена из макулатуры ООО "ЭйСиЭй Хайджин Продактс Раша", Святогорский филиал, Ленинградская область. Упаковка 4 рулона, 1 рулон - 22, 7 метров.

7. Sipto Deco Classic Двухслойная туалетная бумага, без перфорации. Изготовлена из целлюлозы. ООО «Сипто», г.Минск. 4 рулона, 170 лист/рулон

"Важным свойством туалетной бумаги является впитываемость, что говорит о среднем диаметре капилляров в ней. Чем тоньше капилляры, тем на большую высоту (глубину) проникает в бумагу влага, так как бумага, в том числе туалетная, является продуктом промышленной переработки целлюлозы, то невозможно обеспечить строгое постоянство диаметров капилляров. Поэтому речь идет о среднем диаметре.

Для определения высоты подъема жидкости брала образцы бумаги и опускала в воду. Как только концы туалетной бумаги окажутся в воде, вода сразу же начинает подниматься по капиллярам. Но туалетная бумага удобна тем, что вода поднимается сразу (за 15-20 мин) почти на максимальную высоту. Наш эксперимент длился 20 мин.

После того, как вода переставала подниматься по образцу, я его вынимала и измеряла высоту поднятия жидкости. Такие опыты я провела с каждым образцом.

Высота подъема жидкости в капилляре определяется формулой .

Из формулы видно, что чем тоньше капилляр, тем выше поднимается в нем смачивающая жидкость, это полностью подтверждается опытом.

Диаметр капилляра туалетной бумаги рассчитаем по высоте подъема воды.

, тогда ,

где σ – поверхностное натяжение воды; σ = 0,073 Н/м

ρ – плотность воды, ρ = 1000 кг/м3

g – ускорение свободного падения; g = 9,8 м/с2

d– диаметр капилляра, мм

h – высота подъем жидкости в капилляре, мм


Таблица 1 Диаметр капилляра туалетной бумаги


Название

Диаметр капилляра, мм

Место

«Эксклюзив

0,71

5

«Альбертин»

0,67

4

"Zewa Pluse

0,38

2

"Zewa Deluxe

0,42

3

«Yanka»

0,97

7

«ХХL 230»,

0,87

6

Sipto Deco Classic

0,36

1


Рассчитав диаметр капилляров можно сделать вывод о впитывающих свойствах туалетной бумаги. Лучшими впитывающими свойствами обладает туалетная бумага Sipto Deco Classic производства ООО «Сипто», г.Минск. Далее идет бумага «Zewa Deluxe» и «Zewa Pluse» производства Россия. Если сравнивать по стоимости, то бумага производства «Сипто», дешевле.


Исследование механических свойств туалетной бумаги


Механические свойства бумаги тоже немаловажны. С одной стороны туалетная бумага должна быть в меру прочной, чтобы ее кусочки легко отрывались от рулона, но сама бумага не рвалась при использовании по прямому назначению . К тому же бумага должна быть достаточно эластичной. Эластичности соответствует физическая характеристика модуль упругости (модуль Юнга), а прочности – предел прочности на растяжение. В нашем исследовании мы измеряли усилия на разрыв.

При исследовании прочности мы выбирали длину 12,5 см (одного листа бумаги) и ширину 15 мм.

Оказывается, что у некоторых сортов бумаги разная прочность у краев и в середине. Поэтому мы обрезали образцы с края.

С одного конца полоски прикрепляем зажим для бумаги и к одной из дужек цепляем крючок динамометра. Свободный конец бумажной полоски удерживаем пальцами. Одной рукой медленно тянем динамометр и измеряем прикладываемое усилие Fmax при разрыве.

Предел прочности на растяжение - это физическая величина, равная максимальному механическому напряжению, которое может выдержать материал без разрушения (в данном случае без разрыва). А механическое напряжение равно отношению модуля силы упругости (или прикладываемой силы) к площади поперечного сечения:




S - площадь поперечного сечения, это есть произведение ширины бумаги на ее толщину. Для определения площади поперечного сечения измеряем ширину бумаги и её толщину.

Толщину измеряли следующим образом – сложили бумагу в несколько слоев и измерили толщину штангенциркулем, а потом поделили это значение на число слоев.


Таблица 2 Предел прочности


Образец

Fmax, Н

Площадь,

S * 10 – 6 м2

Предел прочности,

* 10 5 Н/м2


«Эксклюзив

3,1

18,0

1,2

7

«Альбертин»

2,5

17,1

1,46

4

"Zewa Pluse

3,8

23,75

1,6

3

"Zewa Deluxe

3,3

23,75

1,4

5

«Yanka»

2,8

17,1

1,64

2

«ХХL 230»

4.1

14,45

2,8

1

Sipto Deco Classic

3,4

23,75

1,4

6


Наши исследования показали, что самая прочная бумага «ХХL 230». Остальные по эластичности примерно одинаковые.

Ещё мы сравнили бумагу на ощупь и внешний вид. Бумага из макулатуры менее мягкая на ощупь , а из целлюлозы – более приятная на ощупь и внешний вид.









Выводы


Все испытанные образцы туалетной бумаги, соответствуют данным на упаковке. Проведя наши исследования мы пришли к выводу, что лучшими потребительскими качествами обладают: туалетная бумага «ХХL 230», "Zewa Deluxe;"Zewa Pluse, Sipto Deco Classic . При покупке бумаги обращайте внимание на длину рулона. Чем длиннее рулон, тем дольше им будут пользоваться.

Все исследуемы образцы не очень сильно различаются по впитываемости, прочности, но различаются по цене от 2450 до 20000 тысяч.

Лучшими качествами обладает бумага из целлюлозы, но мы понимаем, что её использование ведёт к вырубке лесов, что с позиции экологии как минимум неразумно. Отказ от покупки бумаги из целлюлозы в пользу покупки из вторсырья (переработанной макулатуры) может стать вкладом каждого в сбережение лесов ценных пород.


Так, что право выбора остается за потребителей: кому, что нравится!

























Литература


1. Физика: учебное пособие для 10 класса учреждений общего среднего образования с русским (белорусским) языком обучения / Е.В.Громыко [и др.]. – Минск: Адукацыя і выхаванне, 2013

2. Интернет источники

http://news.tut.by/society/231999.html

https://ru.wikipedia.org/






10

Курс профессиональной переподготовки
Учитель физики
Курс повышения квалификации
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Основы религиозных культур и светской этики: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Организация научно-исследовательской работы студентов в соответствии с требованиями ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Организация и предоставление туристских услуг»
Курс повышения квалификации «Введение в сетевые технологии»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс повышения квалификации «Методы и инструменты современного моделирования»
Курс профессиональной переподготовки «Организация технической поддержки клиентов при установке и эксплуатации информационно-коммуникационных систем»
Курс профессиональной переподготовки «Организация системы менеджмента транспортных услуг в туризме»
Курс профессиональной переподготовки «Уголовно-правовые дисциплины: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Организация и управление процессом по предоставлению услуг по кредитному брокериджу»
Курс профессиональной переподготовки «Стандартизация и метрология»
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.