Исследовательская работа "Сохраним леса- дадим бумаге вторую жизнь!"

СОДЕРЖАНИЕ:

I .ВВЕДЕНИЕ

II.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

 1. Что такое бумага и история возникновения бумаги.  

 2. Современное  изготовление бумаги.

3. Где и как используют бумагу?

4.Результаты анкетирования .

III. ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. .

IV. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

V.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

VI.ПРИЛОЖЕНИЯ.

I. ВВЕДЕНИЕ 

Моя исследовательская работа посвящена известному материалу- бумаге.

Бумага – какое простое и всем известное слово! Она с древних времён и по настоящее время не утратила своей важности в нашем мире.

Мы все в той или иной степени каждый день сталкиваемся с бумагой и изделиями из неё. Бумага сопутствует человеку на протяжении всей его жизни. Она напоминает о себе всякий раз, когда обращаешься к документам- паспорту, диплому, справке и т.д., когда берёшь в руки книгу, извлекаешь из почтового ящика газету или журнал. С бумагой связаны многие наши действия.  Она нужна и для делового письма, и для творческой работы, и для бытовых надобностей.

Но что мы знаем о бумаге?  Бумага приходит к нам во всём разнообразии видов и форм, во множестве изделии. Чертёж и график, каталог и карта, справка и товарная упаковка – всё это и многое другое сделано из бумаги. Бумага дает нам широкие возможности для творчества: ее можно складывать, резать, клеить. На ней можно рисовать и печатать.

Бумага - материал из спрессованных растительных волокон. Её используют для различных целей, в том числе для письма, печатания книг и газет, а так же для упаковки.

Каждый житель Земли расходует в среднем около 300 кг бумаги в год. Примерно половина этого количества используется повторно для изготовления газетной, туалетной, обёрточной и прочих видов низкокачественной бумаги. Остальная бумага попадает на свалки.

Актуальность выбранной темы: с каждым годом потребность в бумаге увеличивается, а запасы древесины, из которой её получают - уменьшаются.  Поэтому использование вторичного сырья для получения бумаги – одно из важнейших решений данной проблемы.

У нас дома скапливается много различных бумажных отходов.  Было решено попробовать  в домашних условиях использовать эти отходы для вторичного получения бумаги.

Мы выдвинули следующую гипотезу: возможно ли сохранить леса, если бумагу использовать вторично.

Цель исследования:  изготовить бумагу в домашних условиях их вторичного сырья.

Задачи исследования:

1.     изучить историю возникновения бумаги;

2.     познакомиться со способами изготовления и применения бумаги в современном мире.

3.     опробовать способ  получения бумаги в домашних условиях.

4.     выявить   осведомленность учащихся об  изготовлении бумаги в домашних условиях.

Объектом исследования: является ненужная бумага (макулатура).

Предмет исследования: возможность вторичного использования бумаги.

Нами были использованы следующие методы:

v  метод анализа литературы и интернет источников по теме работы;

v  метод эксперимента;

v  социологический опрос.

Значимость и прикладная ценность работы состоит в том, чтобы научить школьников бережно относиться к природным ресурсам, привить им навыки ручного труда,  расширить знания об  истории  изготовления бумаги.

                                                            II.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.История возникновения бумаги

 Без бумаги невозможно себе представить современный мир. Но до ее изобретения, какие только материалы не пытался приспособить для письма человек в процессе своего длительного исторического культурного развития. Древнейшие люди рисовали пиктограммы (надписи – рисунки) на пальмовых листьях с помощью острой рыбьей косточки, вырезали эти рисунки  на костях животных. Финикийцы тоже писали составом, похожим на тушь, на глиняных черепках. На сырой глине деревянной палочкой выдавливали клинышки жители Междуречья.

Древние китайцы писали свои иероглифы тушью (специальной жидкостью) с помощью кисточки на бамбуковых дощечках и шелковых свитках. А в древнем Новгороде в ходу была береста – берёзовая кора, на ней надписи делали с помощью заострённой палочки – «писала».

В разных концах земли  искали более удобный материал для письма. Первым специально созданным для письма материалом стал папирус. Изготовление папируса возникло в древнем Египте примерно около 3,5 тысяч лет до нашей эры. Его готовили из одного тростникового растения, произрастающего в низовьях Нила. Это растение имеет прямой  стебель высотой до 5 метров. Для приготовления материала для письма использовалась только нижняя часть стебля длиной около 60 сантиметров. Её освобождали от наружного зелёного слоя, а белую сердцевину разрезали ножом на тонкие узкие полоски и 2-3 дня выдерживали в свежей воде для набухания и удаления водорастворимых веществ. Размягчённые полоски прокатывали деревянной каталкой по доске, затем снова замачивали на сутки, прокатывали и опять погружали в воду. После этих операций полоски становились полупрозрачные и имели кремовый оттенок. После этого полоски стебля укладывали друг на друга, обезвоживали под прессом, после чего сушили под прессом и разглаживали гладким камнем.
Этот материал так и называли папирус. Он не только является ближайшим предком бумаги, но и передал ей свое название. На многих языках бумага до сих пор называется папирусом: по-немецки – папир, по-французски – папье, по-английски – пэйпер. Папирус не отличался прочностью: сделанный из него лист нельзя было складывать или перегибать. Поэтому из него стали делать длинные ленты, которые наматывали на палочку с ручкой. Получались свитки, на которых переписывали книги и документы. Читали свиток таким образом: левой рукой держали палочку за фигурный конец, а правой рукой разворачивали перед глазами текст. Кроме папируса стали использовать стебли некоторых пальм. Из них также делали свитки и небольшие листки. На них писали в Древней Индии и Тибете. Свитки складывали в специальные корзины. В производстве папируса египтяне достигли высокого совершенства. Его охотно покупали в соседних странах. Из папирусных свитков создавали целые библиотеки. Так, библиотека в городе Александрии насчитывала более 500 тыс. свитков.

Во 2 веке до нашей эры в Малой Азии в Пергамском царстве в городе Пергаме было организовано производство прекрасного материала для письма, но не из папируса, а из обработанных особым способом кож молодых животных – телят, ягнят, козлов, ослов. По имени города этот материал стал называться пергамент. В отличие от папируса пергамент был значительно прочнее, эластичнее, долговечнее, на нём было легче писать, причём с обоих сторон, а в случае необходимости текст можно было легко смыть и нанести новый. Но, несмотря на эти преимущества пергамента, изготовление его трудоёмко и он был дорогим материалом.

Так как папирус и пергамент были дорогими материалами, то для кратковременных записей и для обучения письму использовали церы – скреплённые вместе деревянные таблички, покрытые воском. Записи делали стилем - металлической палочкой, один конец которой был заострён, а другой расплющен так, чтобы можно им было загладить надпись.

Изготовление бумаги обычно связывают с именем китайца Цай Луня и относят к 105 году нашей эры. Однако бумагу начали производить в Китае ещё раньше.

Заслуга Цай Луня состоит в том, что он обобщил и усовершенствовал уже известный в Китае способ изготовления бумаги и впервые открыл основной технологический принцип производства бумаги. Согласно легенде император поручил Цай Луню  найти материал для письма не хуже шелка, но гораздо дешевле. Поиски привели Цай Луня к осам. Тонкий, но прочный материал, из которого были сделаны осиные гнезда, больше всего походил на то, что он искал. Проведя сотни опытов, ученый пришел к выводу, что получить нечто подобное можно из коры тутового дерева, конопляного лыка, изорванных рыболовных сетей и ветхих тканей. Все это надо перетереть и проварить, смешав с жидкостью, похожей на слюну насекомых. Полученную массу нужно зачерпнуть ситом из шелковых нитей, закрепленных на бамбуковой рамке. Когда вся вода стечет, оставшийся влажный листок следует пропитать секретным составом. Остается только высушить и разгладить его между каменными плитами. И вот он - желанный материал, не впитывающий тушь, на котором не размываются контуры начертанного.  Рецепты изготовления бумажных листов хранились,  как большая государственная тайна. В 610 году бумажный секрет был вывезен буддистскими монахами  Донхо и  Годзо в Корею и Японию.
       В 650 году бежавшие из китайского плена воины, работавшие на бумажных «фабриках», стали заниматься изготовлением бумаги в Самарканде. Так от китайцев секрет изготовления бумаги переняли не только японцы, но и арабы. Они и привезли его в Испанию, а уже оттуда искусство делать бумагу распространилось по всему миру.

Полагают, что русское слово бумага происходит от татарского слова "бумуг", что значит хлопок. Впервые широкое ознакомление народа Руси с бумагой произошло в середине 13 века, когда хан Батый для сбора дани произвёл первую всенародную перепись населения Руси на бумаги, которая в то время употреблялась в завоёванном монголо-татарами Северном Китае, а также в Туркестане и Персии, с которыми они находились в торговых отношениях.

Бумага собственного производства появилась на Руси во второй половине XVI века в царствование Ивана Грозного. Начало массового бумажного производства в России было положено Петром I. Для обеспечения фабрик сырьем по царскому указу в армии и на флоте собирали отслужившие срок паруса, несмоленые канаты, веревки и тряпье. Гражданским людям предлагалось приносить остатки изношенных полотняных вещей в канцелярию полицмейстерских дел "за вознаграждение", с крестьян брали "тряпичный" налог. Развитию бумажного дела поспособствовал указ 1721 года об обязательном употреблении в официальном делопроизводстве отечественной бумаги.

Сейчас бумага остаётся одним из самых распространённых канцелярских товаров. Бумага служит не только для письма и печати, она находит самое широкое применение везде.

2.Современные способы изготовления бумаги

Современные способы изготовления бумаги мало отличаются от тех, что применялись 2000 лет назад.

Для производства бумаги требуется древесина и много воды, поэтому бумажные фабрики строят обычно на берегах больших рек. Начальным звеном в технологической цепочки изготовления бумаги служит открытый склад древесного сырья, называемый лесной биржей. Такие склады есть у любого целлюлозно-бумажного комбината. Древесина поступает на целлюлозно-бумажные комбинаты издалека. Лес сплавляют по рекам и озёрам в плотах, связанных из пучков брёвен, доставляется на предприятия на самоходных баржах.  Связка длинных брёвен, поднятых краном из воды, поступают на разделочный стол.  Специальные машины – слешеры – быстро пилят стволы деревьев на несколько полутораметровых бревен – балансов.  С него балансы попадают в огромный вращающийся барабан, где они за счет трения друг о друга и о ребристую поверхность стенок очищаются от коры и промываются водой. Транспортер несет их под гигантские ножи рубительных машин, которые превратят балансы в технологическую щепу. Непрерывным потоком сыплется очищенная и отсортированная щепа на ленту транспортера, который несет ее в бункеры огромного, высотой в десятиэтажный дом варочного цеха. Здесь в высоких металлических котлах при высоких давлениях и температуре в союзе с химическими реагентами происходит  превращения щепы в целлюлозу. Но прежде чем стать бумагой целлюлоза промывается, процеживается, очищается  от непроварившихся  кусочков щепы и мелких сучков, отбеливается. Моторы и насосы по трубопроводам поднимают её с этажа на этаж, перекачивают из ёмкости в ёмкость, передают из одного аппарата другому.  Только, потом целлюлоза поступает в бумагоделательную машину.  Каждую минуту 700-800 м бумажного полотна шириной 4-7 метров и более наматывается на большой тамбурный вал в рулон. Рулон осторожно снимают краном и разглаживают на специальных машинах. Бумажная лента перематывается между несколькими расположенными друг над другом металлическими и бумажными валами, после чего становится еще более гладкой. Ее режут на рулоны определенного размера и отвозят на склад. Вот какой сложный и долгий путь проходит то или иное дерево, прежде чем стать бумагой.  

Потом эти рулоны отправляют в типографию или режут на листы. И вот уже из этих листов сшивают тетради, печатают книги, газеты.

Таким способом производят бумагу на бумажных фабриках.

Бумага - одно из самых знаковых изобретений за всю историю цивилизации. Немногое так повлияло на человеческий быт, культуру, религию и многое другое, как ее появление. Некогда она была воистину на вес золота. Сегодня картонно-бумажная промышленность производит продукцию, в которую входят различные виды бумаги. В год их выпускается по 50 кг на каждого землянина.

По назначению бумажная продукция имеет деление на бумагу:

 - для печати

- упаковочную и картон;

- санитарно-гигиенического назначения;

- техническую.

 Больше всего бумажной продукции уходит на нужды полиграфии. Из общего объема ежегодно производимых в мире бумаги и картона (свыше 300 млн тонн) примерно 30% - это именно графические виды бумаги. В железнодорожном формате это 30 тысяч составов по 50 вагонов в каждом.

3.Где и как используют бумагу?

Различные бумажные предметы мы постоянно носим при себе. В карманах или сумке каждого хранятся документы. Редко кто обходится без записной книжки. В редкой семье теперь не знают таких удобных и практичных вещей, как бумажные скатерти, полотенца, салфетки, одноразовая посуда.

И конечно, всем приходилось иметь дело с бумажными денежными знаками.

На улице бумага представляет перед нами театральной афишей, в школьном классе – географической картой. Бумага дала жизнь множеству непохожих, но  нужных людям предметов – конверту и марке, билету на самолёт и ученической тетрадке. Если раньше бумага предназначалась главным образом для письма и печатных изданий, то теперь границы её службы раздвинулись. В 1960 г. Люди узнали, как выглядит обратная сторона Луны. Космический корабль сфотографировал её и передал изображение на Землю, где оно было воспроизведено на специальной бумаге.

Бумага 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. В американском штате Небраска построен настоящий бумажный мост длиной 11 м, по которому открыто автомобильное движение. В США близи Филадельфии работает завод по изготовлению жилых бумажно-картонных домов. Стены делают из двухслойного гофрированного картона, а детали оконных рам, дверей, крыш прессуются их бумаги.

С каждым годом строителям требуется всё больше кирпича, камня, цемента. Раньше цемент перевозили в деревянных бочках. А теперь цемент засыпают в бумажные мешки, которые делают из прочной сульфатной целлюлозы. 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 привычной металлической или пластмассовой тарой - бочками, вёдрами, ящиками. 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 поверхность стола, створок шкафа с замысловатым рисунком не что иное, как лист бумаги, запрессованный на древесностружечной плите. Такая мебель прочна, красива и долговечна. В последнее время стало модным облицовывать стены рабочих комнат и служебных кабинетов, прихожих и гостиных панелями из древесноволокнистых плит. Всё это стало возможным благодаря бумаге.

В наше время создают из бумаги и саму мебель. Бумажные столы, стулья, этажерки, кресла легки и удобны.

Из бумаги шьют одежду, изготовляют бельё. Уже много лет в Швеции вырабатывают одеяла, состоящие из 10-30 слоёв эластичной крепированной  бумаги, вложенные в пододеяльник из льняной или хлопчатобумажной  ткани. Под таким одеялом не замёрзнешь и в холодной  комнате. Бумага, из которой делают бельё и одежду, не похожа на обыкновенную. На ощупь она напоминает хлопчатобумажную ткань или шелковистую пушистую шерсть – для зимней одежды. Бумажную ткань можно сделать даже непромокаемой.

Серебряные изделия – вилки, ложки, бокалы – чернеют на воздухе вследствие образования на поверхности серебра сернистых соединений. Бумага, пропитанная особым химическим составом, предохраняет серебро от потускнения в течение полугода.

Все шире применяется бумага для изготовления посуды. Из нее делают тарелочки, стаканчики, бутылки. Дешевые, удобные, гигиеничные они пользуются заслуженным успехом у потребителя. Если все стеклянные бутылки заменить бумажными пакетами, государство сэкономит сотни миллионов рублей. Освободится много рабочих рук - закроют пункты по приему стеклянной молочной посуды, не нужны будут моечные машины. А стеклянные заводы начнут вырабатывать более ценные изделия.

Из особых сортов бумаги изготавливают моющиеся обои, самоклеящиеся обои.

В фармацевтической практике часто приходится фильтровать различные растворы. И тут на помощь приходит бумага. Около 400 разных изделий для фармацевтической промышленности изготавливают сегодня из бумаги.

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 целлюлозно-бумажные комбинаты. Бумагу уже пробуют изготавливать из стекла и камня, синтетических волокон, полимерных пленок, очень важен сбор макулатуры.             

Не смотря на то,  что по всему миру хорошо налажено промышленное производство бумаги, с  каждым днём растёт интерес  к бумаге ручного отлива.  В наши дни изделия ручной работы ценятся очень высоко, ведь они хранят тепло человеческих рук и не имеют аналогов. То же можно сказать и о бумаге ручного отлива.

Изучив производство и использование бумаги, я решил провести опрос среди моих одноклассников, задав им вопросы об изготовлении бумаги и ее использовании.

4.Социологический опрос.

Цель опроса: выявить  осведомленность учащихся об изготовлении бумаги.

Ребятам моего класса было предложено ответить на вопросы анкеты. Было опрошено 25 человек. Результаты анкетирования отражены в диаграммах

(см. Приложение 1).

1.  Из чего можно изготовить бумагу?

2.  Где  вы используете бумагу

3.  Скапливаются ли у вас дома различные бумажные отходы?

4.  Можно ли в домашних условиях изготовить бумагу?

Вывод1: все ребята моего класса ответили на 1 вопрос , что бумагу изготавливают из дерева.

Вывод2: анализируя ответы одноклассников на 2 вопрос, можно смело сказатьь, что бумага чаще используется в школе во время учебных занятий: на уроках и в виде учебных принадлежностей.

Вывод3:  по результатам ответов на  данный  вопрос  стало известно, что у большинства моих одноклассников скапливаются бумажные отходы дома.

Вывод4: отвечая на последний вопрос  мнения разделились. Но большинство ребят  не знают , можно ли изготовить бумагу в домашних условиях.

Анкетирование показало, что проблема скапливания различных бумажных отходов существует. Выявлено, что большая часть одноклассников считает, что нельзя изготовить бумагу в домашних условиях.

Выполнив свой проект, я расскажу одноклассникам о возможности получения бумаги из отходов в домашних условиях.

II.     Практическая часть работы. 

   Цель: 1.  Получить бумагу в домашних условиям из использованных газет и исписанных тетрадных листов.

       Для реализации поставленной цели  были проведены опыты. /см.Приложение2/

Опыт №1.

Чтобы получить бумагу в домашних условиях из бумажных отходов была применена следующая методика.

Что делать:

1.  Разорвать бумагу на мелкие кусочки (не больше, чем 2х2 см) и поместить их в таз. Налить в таз воды и оставьте на ночь.  

2.  Добавить большое количество воды и  размолоть бумагу миксером  так, чтобы можно было различить мелкие кусочки или волокна бумаги. Сделать, таким образом, полное ведро пульпы.

3.  Согнуть квадратную или круглую рамку.

4.  Натянуть  на рамку одну штанину колготок. Концы завязать.

5.  Наполнить таз пульпой и погрузи в него рамку.

6.  Аккуратно поднять рамку, держа ее горизонтально. Не дотрагивайся до нее и не капай на нее водой!

7.  Положить рамку на пять минут на ровную поверхность, а затем повесить для просушки.

8.  Через несколько часов лист бумаги высохнет. Аккуратно отделить его тупым ножом от рамки.

Вывод:  Первый опыт был проведён со старыми газетами. В результате получилась бумага серого цвета, мягкая и тонкая. Полученную бумагу можно использовать для бытовых нужд (туалетная бумага, салфетки, как обёрточный материал)

       Опыт №2.   Получение цветной бумаги.

       Для того чтобы получить цветную бумагу было применено окрашивание ранее полученной пульпы  красителем  (зеленка, гуашь).

Вывод: была получена  цветная бумага. Такую бумагу можно использовать для детского творчества на уроках технологии.

III. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО РАБОТЕ.

  «Рукотворная» бумага не похожа на бумагу машинной выделки, и с точки зрения технических стандартов она хуже: неравномерная по толщине, обычно менее гладкая, подчас слишком хрупкая — такая бумага отнюдь не всегда подойдет для печати. Но бумага ручного изготовления обладает одним неоспоримым достоинством, которое заставляет забыть все ее недостатки, — абсолютной эксклюзивностью. Мастера бумаги давно заметили одну закономерность: даже если при литье двух листов используются одни и те же материалы и технология изготовления остается неизменной, все равно они хоть немного, но будут отличаться друг от друга. Эффект неожиданности — вот что больше всего ценят мастера бумаги; может быть, именно он превращает изготовление бумаги из ремесла в искусство.  

Таким образом, я подтвердил выдвинутую гипотезу о возможности получения бумаги в домашних условиях из вторичного сырья и тем самым сохранить леса от большого количества вырубки деревьев. Ведь 100кг собранной макулатуры спасает 1 дерево. Зная это, я решил проверить, сколько деревьев спасли учащиеся моего класса и школы за 2 года 2012 и 2015 учебные года./Приложение3/ Мы каждый год собираем макулатуру под акцией «Сохраним Мордовские леса!», и подсчитав результаты можно с гордостью сказать, что за 2 года наша школа спасла от вырубки примерно 60 деревьев.

                                                                  Заключение

  В результате проделанной работы  я  изучил историю возникновения бумаги, познакомился с технологией  её производства.

 Мне  удалось получить  бумагу разного качества.

Моя гипотеза о возможности получения бумаги в домашних условиях  подтвердилась.

Создание бумаги ручной работы - очень интересный и творческий процесс. И совсем несложный. Домашнюю бумагу выгодно использовать, т.к. она изготавливается  из макулатуры и не требует денежных затрат.

Не выбрасывайте использованную бумагу, а сохраняйте ее и перерабатывайте в бумагу для  изготовления каких-нибудь поделок. Бумагу вторичной переработки почти всегда можно использовать в тех же целях, что и новую бумагу.

Полученную бумагу можно использовать для бытовых нужд, а также для детского творчества на уроках технологии в школе, что позволит сэкономить семейный бюджет и  природные ресурсы нашей страны.

        Мы познакомили со способом  изготовления бумаги в домашних условиях учащихся моего класса и предложили им  использовать бумагу ручной работы  для детского творчества на уроках технологии.

Учитывая, что использованная бумага может перерабатываться, сохраняя при этом некоторые  свойства,  мы предлагаем:

v шире  вести разъяснительную работу среди учащихся по сбору и сдаче макулатуры  на темы:  «Отходы в доходы»,  «Книжке – ворую жизнь».

Мы считаем, что использование вторичного бумажного сырья в масштабах целого государства и отдельных регионов позволяет сохранить лесные ресурсы.

Надо помнить, что  лес - это сокровище, которое подарила нам мать- природа и что лес нужно беречь,  охранять и  всеми силами пытаться спасти.

                      IV. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.     Алексин А. Г. Что такое. Кто такой. - М., Издательство педагогика, 1990. с.188-190

2.     Львов С. Книга о книге. – М.: Просвещение, 1980, с 15, с. 96

3.     Орлова Н. Д. Я познаю мир.-  М.: Издательство АСТ, 2000. с. 97

4.     Сквернюков П.Ф. Слово о бумаге. - М.: Московский рабочий, 1980 г. с 9-13, с. 79 – 92, с 150 – 208.

5.     Источники интернет:

www.paperman.ru

http://www.7ya.ru

     www.rus.1september.ru

Приложение3