Научный проект на тему: "«Изготовление бумаги в домашних условиях и использование ее в ДПИ.»"

Министерство науки и образования Республики Казахстан Акмолинская область Аршалынский район Волгодоновская средняя школа Исследовательская работа по теме «Изготовление бумаги в домашних условиях и использование ее в ДПИ.»                        Выполнили ученики   9 класса: Игольник Эдгар                                                                  10 класса: Бугайчук Денис                       Руководитель: учитель химии Жумабаева А. К.                                                            2017 год

Аннотация.

Работа Игольника Эдгара и Бугайчука Дениса представляет собой исследование изготовления бумаги в домашних условиях, а также использование ее в ДПИ. Актуальность работы заключается в том, в наши дни изделия ручной работы ценятся очень высоко, ведь они хранят тепло человеческих рук и не имеют аналогов. Тоже можно сказать и о бумаге ручного отлива: интерес к ней растет с каждым днем, так что мастерам бумажного дела скучать не придется.

Содержание работы соответствует заявленной теме. Работа включает в себя введение, основную часть из двух глав, заключение, список источников информации. Во введении указывается актуальность исследования, ставятся цель и задачи, выдвигается гипотеза.

В первой главе ведётся обзор литературы по данной теме. Во второй главе описывается исследование, а результаты оформлены в виде таблицы и диаграммы. Завершается работа выводами, в которых излагаются результаты исследования и подтверждение гипотезы.

   Работу Денис и Эдгар выполняли самостоятельно, используя материалы Интернета и литературы, рекомендованной ему для исследования. Самостоятельно, в домашних условиях изготовили бумагу. Всё фиксировали в таблице. При выполнении работы проявили: самостоятельность, творчество, инициативу, спо­собность решать соответствующие исследовательские проблемы. Чётко выполняли все рекомендации научного руководителя, и вовремя устраняли замечания в процессе доработки исследовательской работы.

Рекомендации: исследовательская работа Игольника Эдгара и Бугайчука Дениса по теме: «Изготовление бумаги в домашних условиях и использование ее в ДПИ» отвечает требованиям, предъяв­ляемым к исследовательским работам, и рекомендуется к защите.

                                                 Научный руководитель: Жумабаева А.К

Содержание

1.	Введение	4 стр.
2.	Основная часть	6 стр.
2.1	Бумага из вторичного сырья	6 стр.
2.2	Изготовление бумаги в домашних условиях	12 стр.
3.	Заключение	16 стр.
4.	Используемые источники	17 стр.

                               
1.

Введение

  Из истории возникновения бумаги известно, что на камне писали практически все древние народы. Правители государств приказывали выбивать на камне законы и свои жизнеописания, дабы увековечить память о себе для потомков. Писали в давние времена и на глиняных табличках (таблетках, как их называют ученые). Для табличек использовали глину высокого качества. Ее долго месили, делали брикеты размером 32х32 см, а толщиной 2,5 см. В Древнем Египте писали на папирусе или пергаменте. Производство пергамена явилось очень трудоемким процессом. Его вырабатывали из кожи телят, ягнят и козлят. В древнем Риме писали на восковых табличках. Деревянные дощечки, покрытые слоем воска, использовались для обучения грамоте и для всевозможных мелких записей.         Бумага – от итальянского «хлопок» - материал в виде листов для письма, рисования, упаковки и т.п., получаемый из целлюлозы: из растений, а также из вторсырья (макулатуры).

  Бумага своими руками... Можно ли её изготовить в домашних условиях? Этим вопросом мы и задались. Изучив литературу по данному вопросу, мы пришли к выводу, что невозможного в этом случае не бывает. Нами было найдено два способа изготовления бумаги в домашних условиях, испробовав оба, мы несколько изменили их и предлагаем свой.

Таким образом, цель исследования – изучить историю и технологию производства бумаги и самостоятельно отлить бумагу ручным способом из вторичного сырья для изготовления праздничных открыток. Поставленная перед нами цель достигается за счёт последовательного решения следующих задач:

•Собрать и изучить литературные источники по теме производства бумаги;

•Познакомить одноклассников с историей возникновения бумаги;

•Изготовить бумагу в домашних условиях из вторичного сырья;

•Использовать полученную бумагу для создания предметов ДПИ;

•Представить готовый продукт в виде праздничных открыток.

Объект исследования – производство бумаги из вторичного сырья.

Предмет исследования – история производства бумаги.

Гипотеза исследования - мы предполагаем, что продукт «бумага собственного изготовления» заинтересует не только учащихся школы, но и учителей, знакомых.

Практическая значимость: полученные знания учащиеся могут использовать в повседневной жизни для самостоятельного творчества, а именно: для изготовления нестандартных открыток, обложек для ежедневников, фотоальбомов, абажуров для светильников, для проведения уроков технологии и мастер классов в начальной школе, на занятиях кружка декоративно – прикладной направленности.

2. Основная часть 
2.1 Бумага из вторичного сырья.

“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.

Ручное изготовление бумаги освоили в Китае: почти 2000 лет назад (в 153 году н. э.) некий Цай–Лунь, министр земледелия, рекомендовал своим согражданам применять для письма бумагу “ши”, изготовленную из волокон древесины растения, которое впоследствии получило название бумажного деревца. Процесс получения бумаги из этой древесины был следующим. Кору толкли в воде, чтобы отделить волокна, и выливали полученную смесь на подносы, на дне которых находились длинные узкие полоски бамбука. Когда вода стекала, мягкие листы клали сушиться на пластины из бамбука и старые тряпки. Видимо, из–за того что для сушки использовалось тряпье, китайская бумага имела одну особенность — она была настолько рыхлой, что краска на ней довольно сильно растекалась. Впрочем, впоследствии это качество китайской бумаги высоко оценили японские каллиграфы, которые использовали для своей работы именно китайскую бумагу.

В Японию секрет производства бумаги привез корейский монах в 610 году. За несколько столетий японцы модифицировали китайскую технологию и создали собственные способы производства бумаги. Китайцы выливали размоченные в воде волокна, на специальные сетчатые щиты–формы и давали воде медленно стечь, просочиться сквозь мелкие ячейки. Японцы же, напротив, энергично трясли форму, чтобы волокна хорошенько переплелись между собой. Кроме того, они стали добавлять клейкий растительный экстракт, который способствовал более плотному и прочному соединению волокон. Древние японцы ценили бумагу не только за ее практические качества, но и за красоту. Она славилась своей тонкостью, почти прозрачностью, что вовсе не лишало ее прочности. Традиционная японская бумага ручного изготовления получила название “васи”. Со временем она приобрела популярность, особенно при императорском дворе в период Хайэн (794–1185). В те времена лучшие сорта японской бумаги ценились на вес золота. Такая бумага и в современной Японии — один из наиболее популярных подарков. Однако мастера каллиграфии все же предпочитали китайскую бумагу, на которой тушь слегка расплывалась, что позволяло добиваться большей выразительности письма. Японцы долго пытались сымитировать это качество, но используемое сырье (в основном применялся тутовый луб) и японская технология не давали такого эффекта.

Интересно, что традиция производства бумаги из вторичного (уже ис–пользованного) сырья берет свое начало именно в Японии. В VIII веке после смерти императора из династии Хайэн Сэйва одна из придворных дам сделала из писем императора новые листы бумаги и написала на них буддийскую сутру, как бы прикоснувшись к его душе. Получается, что макулатуру начали применять для производства бумаги вовсе не из практических соображений, как можно подумать, а по причинам религиозным. Восстановленная бумага называлась “усудзумигами” — из–за ее голубоватого оттенка, получавшегося от остатков туши на старых рукописях. Хотя в действительности она была скорее сероватой вследствие недостатков технологии отбеливания. Но японцы и не стремились к особой белизне, считая, что сероватый цвет больше подходит для выражения их чувств к умершим. В отличие от современной европейской бумаги, которая производится из древесной пульпы с длиной волоконцев всего 2–3 мм, васи изготавливается из волокон длиной до 10 мм. Эти длинные волокна переплетаются довольно плотно, обеспечивая прочность бумаги скорее за счет физических факторов, нежели химических, как в бумаге европейской.

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. Ранние европейские бумаги делались из переработанной хлопковой и льняной ткани, поэтому стала бурно развиваться торговля ветошью и хлопковым полотном. Интересно, что по одному из предположений чума проникла в Англию из Европы как раз в старых тряпках. Вскоре, однако, этот источник получения сырья для бумаги стал недостаточным, и люди начали применять для производства бумаги новые, порой весьма экзотические материалы. Зафиксирован случай, когда в качестве сырья для упаковочной бумаги была использована... египетская мумия! Менее экстравагантные экспериментаторы пускали в дело солому, капусту, кожу животных, шерсть и даже гнезда ос! Оказывается, в слюне ос есть клей, поэтому, когда оса сгрызает молодые побеги для строительства гнезда, во рту у нее образуется клейкая масса, по составу сходная с бумагой: клетчатка древесины или соломы и клей.

В 1828 и 1861 годах выходили любопытные руководства по производству бумаги — “Manuel de papeterie” Луи Пите, к которым были приложены сотни образцов бумаги, выработанной из различных веществ, даже из кожи и торфа. Таким образом, для изготовления бумаги годятся любые растительные волокна, обладающие гибкостью, но что же все–таки отличает бумагу от других писчих материалов?

СОВРЕМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО БУМАГИ

В нашей стране изготавливают бумагу на заводах, которые находятся в Астане, Алматы, Шымкенте, Павлодаре и Караганде.  

Мы провели опрос среди учащихся школы о том, какой подарок приятнее получать их близким. Получили результат опроса:

Ø Сделанный своими руками (93%)

Ø Подарок, купленный на карманные деньги (7%)

А также мы провели опрос среди учащихся младших классов о том, какие дарят они подарки, сделанные на уроках или придумывают сами. Получили результат опроса:

Ø Подарки, сделанные на уроках (97%)

Ø Подарки, придуманные самостоятельно  (3%)

                2.2. Изготовление бумаги в домашних условиях

МЕТОД I

Вам понадобится:
Большая кастрюля 
Листы использованной бумаги 
Миксер или кухонный комбайн 
Вода 
Кусок марли с мелкими отверстиями 
Растворимый крахмал (две чайные ложки) 
Два листа промокательной бумаги (или газета)

Что делать:
Разорвите бумагу на мелкие кусочки (не больше, чем 2х2 см) и поместите их в кастрюлю. (Если Вы используете кухонный комбайн, просто положите в него порванную бумагу, налейте немного воды и взбивайте, пока бумага не распадется на волокна. Затем вылейте полученную массу в кастрюлю с водой и переходите к пункту 4) Налейте в кастрюлю воды (лучше теплой). Если хотите использовать крахмал, то добавьте его в воду сейчас (две чайные ложки). 
Дайте бумаге постоять минут 10, а затем взбивайте миксером до тех пор, пока волокна бумаги не разделятся и масса не станет мягкой. 
Опускайте постепенно кусок марли в кастрюлю одним краем, держа ее за другой край. Полностью погрузите ее в массу, а затем осторожно выньте. 
Дайте воде стечь обратно в кастрюлю 
Накройте марлю промокательной бумагой и переверните, но осторожно, чтобы полученная “целлюлоза” не распалась. 
Аккуратно удалите марлю и накройте оставшуюся “целлюлозу” вторым листом промокательной бумаги и прокатайте. 
Высушите с помощью утюга 
Аккуратно удалите промокательную бумагу. Получившийся лист не трогайте 24 часа до полного высыхания.

МЕТОД II

Вам понадобится:
Ступка и пестик 
Литровая стеклянная мензурка 
Горелка 
Кастрюля 
Кусок марли с мелкими отверстиями 
Ненужная бумага 
Два листа промокательной бумаги (или газета)

Что делать:
Разорвите бумагу на мелкие кусочки (не больше, чем 2х2 см) и поместите их в мензурку. 
Добавьте немного воды, так чтобы она покрыла бумагу. Поместите мензурку над горелкой и нагревайте 10 минут. 
Перелейте полученную массу в ступку и хорошо растолките пестиком. 
Добавьте эту массу в кастрюлю с водой.

МЕТОД III

В своем проекте мы использовали свой, третий метод для получения бумаги из вторсырья. Мы его использовали для изготовления бумаги в домашних условиях.

Инструменты:
Для работы потребуются специальные рамки с сеткой для процеживания жидкости. Они деревянные, размером листов A4 и A5. Для работы достаточно иметь по две каждого размера. Сетка мелкозернистая, похожа на сито, она применяется в строительстве. Сетка прикреплена к рамке небольшими гвоздиками. Верхняя рамка без сетки не обязательна, но желательна. Она дает возможность набрать больше массы и легче разровнять ее на сетке.
Также мы используем блендер и утюг для ускорения процесса (можно вполне обойтись и без них).

Материалы:
Для работы мы взяли самую различную бумагу: старые документы, старые газеты, цветную бумагу. Мы использовали обрезки полей газет, которые не имели на себе типографской краски.
На изготовление 2—3 листов бумаги надо приблизительно 3—4 литра массы. Чем тоньше бумагу хотим получить в итоге, тем больше воды берем в начале. 
Для окраски можно использовать любые краски, начиная с гуашевых.

Процесс:
1. Собранную для работы бумагу рвем на мелкие кусочки, заливаем водой и помещаем в блендер, где она измельчается до состояния однородной массы. Можно добавить краситель. Когда бумажная масса готова, она наносится на рамку с сеткой, сверху накрывается рамкой без сетки. Некоторое время нужно, чтобы дать воде стечь.
2. Снимается верхняя рамка (без сетки).
3. Переворачиваем рамку сеткой к верху и с помощью губки удаляем всю лишнюю влагу. После этого осторожно удаляем рамку с сеткой и оставляем высыхать в течении нескольких часов.
4. В конце проглаживаем получившуюся бумагу утюгом через тонкую тряпку или газету.

Из полученной бумаги можно сделать совершенно удивительные и неповторимые поделки. Мы изготовили из них муляжи для кабинета технологии в виде открыток разной тематики.

Заключение

  Таким образом, цель, поставленная нами в самом начале работы, была достигнута: нами были освоены два описанных в литературе способа изготовления бумаги в домашних условиях и предложен свой метод. 
Кроме того, что это занятие оказалось увлекательным, оно, безусловно, полезное. Из бумаги собственного производства можно изготовить красивейшие открытки, обложки для ежедневников, фотоальбомов, абажуры для светильников, существуют даже дизайнерские обои, изготовленные ручным способом. Такая бумага ценится и стоит довольно дорого. Обрезанные поля собранных газет были нами использованы для изготовления бумаги. Сами изготовленные образцы мы можем представить.   В ходе выполнения исследовательской работы мы узнали много нового и интересного и получили удовлетворение. Так как наши открытки получились красивы и оригинальны. Кроме того, их несложно сделать самому и материальные затраты на их создания невелики. Продуктом заинтересовались друзья, родственники и учителя. Надеемся, что данная маленькая работа принесла пользу природе. Ведь это и было главной нашей задачей.

     Используемые источники 

1. “Новая Газета” № 49 (492), 2005 год
2. Хорёва Г. А. “Твоя альтернатива АЭС” Книга 2 / Энергетический паспорт семьи/ Изд. 2–е, перераб. и дополненное. – Мурманск, 2002. – 32 с.
3. Бумага своими руками _ Страна Мастеров.mht