Исследовательская работа на тему Бумага своими руками

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 15»
Московская область, г. Подольск






ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

на тему:

«БУМАГА СВОИМИ РУКАМИ»




Руководитель:
Жукова Наталья Владимировна
Учитель начальных классов
Автор:
Федоров Александр
Ученик 4 «Б» класса



Выбор темы.
Нет ничего более обыденного и привычного в нашей жизни, чем бумага. Не проходит ни одного дня, чтобы мы ее не подержали в руках. Газеты, книги, учебники, тетради, упаковки, письма, открытки и так далее, и так далее. Бумага настолько прочно вошла в нашу жизнь, что порой забываешь: ведь было время, когда о бумаге люди и не слышали.
Мы никогда не думали о том, что бумага когда-то станет ненужной и канет в лету. В эпоху, когда были изобретены [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], программы и интернет, некоторые приверженцы этих новаций выдвинули гипотезу о том, что, со временем, компьютеры, диски и другие электронные носители информации полностью вытеснят бумагу из современной жизни. Но, как мы видим, этим мыслям не суждено было сбыться. Бумага есть сейчас и, похоже, бумага будет всегда. Невозможно представить себе сегодня жизнь любого офиса без форматной бумаги. Принтеры и факсы, копиры и другие устройства, использовали и будут использовать бумагу.
Социологические исследования, проводимые во всем мире, показывают, что обычный человек не желает отказываться от книг, журналов, газет, календарей и многих других «бумажных» изданий сегодня и наверняка не сделает это в ближайшем будущем. Даже в эпоху цифровых технологий офисная бумага не выходит из потребления, ее производство в целом даже растет.
С дальнейшим развитием цифровой техники свойства бумаги меняются в зависимости от поставленных задач, а значит, повышаются требования к качеству бумаги.  Особенно это выражается в требованиях к степени ее белизны, улучшения и повышения равномерности поверхностных свойств и гладкости.
Обобщая сказанное выше, можно с уверенностью утверждать, что бумага продолжает быть одним из самых востребованных и необходимых материалов в современной жизни общества. Ее качества и характеристики продолжают совершенствоваться и улучшаться в соответствии с требованиями технического прогресса.

Предмет и объект исследования.
Бумага своими руками... Можно ли её изготовить в домашних условиях?
Изучив литературу и интернет по данному вопросу, я пришел к выводу, что это возможно.
Цель и задачи исследования.
Таким образом, цель данного исследования: научиться изготавливать бумагу самостоятельно, а также изучить процесс изготовления бумаги в давние времена и процесс производства бумаги в современном мире.
Задачи исследования:
- научиться применять вторичное сырьё;
- развитие творческих способностей.
Гипотеза.
Я знаю, что бумагу делают из дерева.
В процессе изучения материалов, оказалось, что ее можно делать не только из дерева, а также из тряпок и даже.. из старой бумаги – макулатуры. Оказывается бумагу можно использовать дважды!

ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ БУМАГИ.
На чем писали в Древнем Египте.
Берега африканских озёр и рек, в том числе и священного Нила, скрывают плотные заросли травы. Эти травы больше похожи на пальмы и напоминают густой затопленный лес. Стебли толстые, как ножки большого стола, высотой до 5 м, а наверху огромные зонтики, почти метр диаметром, пышные соцветия. Воистину царь-трава, и египтяне придумали ей название соответствующее папирус, что значит «царский». Правда, не величиной папируса восхищались египтяне, а теми «царскими» дарами, которые давало это растение. Главный дар папируса писчий материал, предок бумаги, так и названный «папирус».
Папирус был изобретён ещё в III тысячелетии до н. э. Делали его так: из свежего стебля извлекали сердцевину и резали её на тонкие полоски. Эти полоски накладывали крест-накрест в два слоя и сдавливали прессом. Клейкое вещество в стеблях папируса схватывало полоски так получались гибкие листы. Их сушили, тщательно полировали и склеивали в свитки длиной до 40 м.
На свитки наносились рисунки и тексты. Пережившие тысячелетия, древние папирусы открывают историкам страницы жизни Древнего Египта, представления древних о мире, глубокие научные познания египетских мудрецов, тайны их религии и обрядов. Наука, изучающая начертанные на папирусах тексты, называется папирология. Дешёвый и прочный папирус быстро оценили и за пределами Египта, например в Древнем Риме, где тогда писали на дорогостоящем пергаменте, сделанном из шкур молодых телят. Египет стал поставлять папирус в страны Средиземноморья и долгое время был единственным производителем этого товара, пока ему не составила конкуренцию Сицилия. На этом острове стали выращивать завезённый из Египта папирус и делать из него листы.
На протяжении веков папирус был самым практичным писчим материалом, пока его не вытеснила изобретённая в Китае бумага. В память о папирусе бумагу на многих европейских языках называют созвучным с «папирусом» словом «paper» (английский), «papier» (немецкий).
Писчий материал не единственный дар папируса. Из стеблей папируса плели рогожи и циновки, делали канаты, изготовляли ткани и обувь, строили лёгкие и прочные лодки. Корневища и нижнюю часть стеблей молодых растений использовали в пищу. Кроме того, в лишённом лесов Египте корневища папирусов использовались как топливо и для изготовления домашней утвари.
Папирусы сохранились через тысячелетия. Самые древние из известных папирусов-рукописей датируются III тысячелетием до нашей эры. Например, в Британском музее в Лондоне хранится папирус Ахмеса, названный так по имени его составителя. Он представляет собой учебное руководство по арифметике и геометрии.
Но к XII веку производство папируса как писчего материала полностью прекратилось, а его место прочно заняла бумага.

Изобретение бумаги в Древнем Китае
В качестве материала для письма в Древнем Китае использовались гладкие поверхности лопаточных костей крупных животных и панцири черепах. Чуть позднее люди научились применять бамбуковые и деревянные дощечки, которые соединялись между собой ремнями или шнурками.
Писали древние китайцы кисточками, обмакивая их в тушь. Если знак был написан неверно - дощечку зачищали острым ножом.
В процессе совершенствования иероглифической письменности сначала жрецы, а затем - чиновники стали использовать для письма бумагу и шёлк. На шёлке писали тексты и административные отчёты, рисовали диаграммы, карты.
Шёлковые свитки считались одной из самых больших ценностей, выносить их за пределы дворца строго запрещалось.
Изобретение бумаги приписывают китайцам. В 1957 году в северной провинции Китая Шэньси, в пещере Баоцяо, обнаружили гробницу, в которой были найдены обрывки бумаги. Установлено, что эта бумага изготовлена во II веке до нашей эры.
Вначале сырьем для бумаги служили шелковые обрезки, отходы коконов шелкопряда. Но этого материала было слишком мало, и для изготовления бумаги стали использовать особый вид крапивы – крапива коноплевая.
Но китайская бумага, изготовленная из крапивы, была не слишком качественной. Листы были шершавые, неровные, разной толщины. И китайцы не остановились на этом. Появилась бумага, так называемая сюаньчжи, известная своими высокими функциональными свойствами. Она была впервые изготовлена в Сюаньчэне, провинция Аньхуэй. Согласно сведениям исторических анналов, честь данного открытия принадлежит человеку по имени Цай Лунь, который жил во времена династии Восточная Хань (25 225 гг. н.э.). В качестве сырья он брал луб тутового дерева и довел технологию выработки бумаги до совершенства.
Долгое время китайцы держали секрет изготовления бумаги в тайне. Но все тайное когда-нибудь становится явным. Секрет изготовления стал известен миру. История рассказывает, что произошло это не совсем красивым способом. Несколько китайцев, мастеров бумажного дела, попали в 751 году в плен к арабам и под пытками выдали свой секрет. Дело происходило в Туркестане, в котором не росло китайской крапивы. Для изготовления бумаги стали использовать тряпье, которое перетирали в ступах, размешивали с водой и выливали в формы. Для склеивания стали использовать крахмал или желатин.
А от арабов секреты изготовления бумаги распространились и по остальным странам. Первая бумажная фабрика в Европе появилась в Германии в 1290 году. На Руси производство бумаги началось в 80-х годах XVII века. Бумагу из тряпья, т.е. изношенных хлопчатобумажных, льняных и шелковых тканей, изготовляли вплоть до начала XIX века. Но бумаги требовалось все больше, и сырья стало не хватать. Начались поиски нового материала. И он был найден. В качестве сырья стала применяться древесина.

Древняя Русь
В Древней Руси бересту использовали как бумагу. Благодаря бересте до нас дошли редчайшие образцы древнерусской письменности, позволившие ученым заглянуть в далекое прошлое.
Бересту иногда называют древнерусским папирусом. Множество берестяных грамот ученые нашли при раскопках древнего Новгорода. Новгородцы знали такой способ предварительной обработки бересты, который делал ее мягкой и эластичной. Обработанная береста становилась податливой и не коробилась.
Березовое лыко варили в воде, чтобы кора стала более эластичной, затем снимали грубые ее слои. Лист бересты со всех сторон обрезали, придавая ему прямоугольную форму. Писали на внутренней стороне коры, выдавливая буквы особой палочкой - "писалом" - из кости, металла или дерева. Один конец писала заостряли, а другой делали в виде лопаточки с отверстием и подвешивали к поясу. Техника письма на бересте позволяла текстам сохраняться столетиями.
Возможно, крестьяне заготавливали писчую бересту не только для своих нужд, но и на продажу. Жители Великого Новгорода покупали ее в торговых рядах так же, как мы теперь покупаем бумагу в магазине.
Из источников по бытовой письменности XI-XV веков наибольший интерес представляют берестяные грамоты.
Впервые [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] были обнаружены 1951 году во время археологических раскопок в Новгороде. Затем они были найдены (хотя и в несравненно меньшем количестве, чем в Новгороде) в Старой Руссе, Пскове, Смоленске, Твери, Торжке, Москве, Витебске, Мстиславле, Звенигороде Галицком (под Львовом). В настоящее время собрание текстов на бересте насчитывает свыше тысячи документов, и их число постоянно растет с каждой новой археологической экспедицией.
Целые берестяные грамоты в момент обнаружения обычно представляют собой свёрнутый свиток берёсты с выцарапанным текстом на внутренней стороне коры (реже на обеих её сторонах). Меньшая часть целых документов находится в земле в развёрнутом виде. Текст помещается на берёсте в строку, в подавляющем большинстве грамот (как и средневековых славянских рукописях вообще) без разделения на слова.
Большинство берестяных грамот  частные письма, носящие деловой характер (взыскание долгов, торговля, бытовые указания). К этой категории тесно примыкают долговые списки (которые могли служить не только записями для себя, но также и поручениями «взять с такого-то столько-то») и коллективные [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] крестьян феодалу ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]).
Кроме того, имеются черновики официальных [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] на берёсте: [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], расписки, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], судебные [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и т. п.
Сравнительно редки, но представляют особый интерес следующие типы берестяных грамот: церковные тексты (молитвы, списки поминаний, заказы на иконы, [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]), литературные и фольклорные произведения ([ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
·, школьные шутки, загадки, наставления по домашнему хозяйству), записи учебного характера (азбуки, склады, школьные упражнения, детские рисунки и каракули). Огромную известность получили обнаруженные в 1956 году учебные записи и рисунки новгородского мальчика [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Берестяные грамоты, как правило, предельно кратки, прагматичны, содержат только самую важную информацию; то, что автору и адресату и так известно, в них, естественно, не упоминается. Те трудности интерпретации, с которыми из-за отсутствия контекста постоянно сталкиваются современные исследователи  расплата за чтение «чужих писем».
Бытовой и личный характер многих берестяных грамот [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (например, любовные послания незнатных молодых людей или хозяйственные записки-наказы от жены к мужу) свидетельствуют о высоком распространении грамотности среди населения.
Берестяные грамоты - важнейший исторический источник. Благодаря берестяным грамотам изучена [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] боярских родов [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Немало говорят документы на берёсте о землевладении в Новгородской земле, об экономических связях новгородцев с [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], Кучковом (будущей Москвой), [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], даже [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (Обдорской землёй). Челобитные крестьян, купчие и завещания [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] свидетельствуют о закреплении [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], о развитии судебной бюрократии и делопроизводства. Уникален этот источник для изучения повседневной жизни Древней Руси. Берестяные грамоты свидетельствуют о широком распространении грамотности в Древней Руси, о том, что горожане обучались [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] с детства и сами писали свои письма, что грамотны были и женщины; вместе с тем в ряде ситуаций (особенно в переписке высокопоставленных чиновников) уместна была и фигура писца, записывавшего под диктовку и служившего затем в роли посыльного. Есть в берестяных грамотах сведения о рационе древних новгородцев, их одежде, их ремёслах.
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.
Почти до конца 18 века почти вся бумага делалась из льняного или хлопкового тряпья. Однако потребление бумаги сильно росло и производителям стало трудно добывать ветошь в объемах, достаточных для удовлетворения быстрорастущего спроса.
Начались поиски нового материала. И он был найден. В качестве сырья стала применяться древесина.
Производство бумаги на целлюлозно-бумажных комбинатах.
В основном бумага производится из древесины, заготовленной в лесах Северной Америки, Скандинавии, России, Японии и Германии. Ныне бумажные фабрики – это огромнейшие предприятия с современной техникой и оборудованием.
Основным сырьем для производства бумаги является древесная целлюлоза.
Целлюлозу получают из самых разных твердых и мягких лесных пород: ели, сосны, эвкалипта, тополя, березы, каштана и других деревьев.
На фабрике машины сдирают с них кору, измельчают в щепки.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Самый экономичный способ получения древесной целлюлозы - механический: на деревообрабатывающем предприятии лесоматериалы измельчаются до крошки, которая смешивается с водой. Бумага, изготовленная на основе такой целлюлозы, непрочна и чаще всего идет на производство, например, газет.
Бумагу более высокого качества делают из целлюлозы, полученной химическим способом. Из такой древесной массы изготавливают бумагу для книг, брошюр и модных журналов, а также прочные оберточные материалы.
В этом случае щепки сортируют по размеру на специальных ситах и отправляют в варку. Варят дерево в специальных машинах, куда добавляют кислоту.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Очищенную и разваренную древесину фильтруют и промывают, чтобы очистить от примесей.
К обрабатываемой бумажной массе может быть добавлена макулатура, но лишь после удаления чернил. На этом этапе производства обрабатываемая масса, состоящая из древесных волокон и воды, называется бумажным сырьем.
Затем на специальной перерабатывающей машине меняются форма и структура бумажных волокон. Для этого к бумажному сырью добавляют дополнительные вещества. Например, клеи - их присутствие в писчей бумаге отталкивает влагу. Или смолы - благодаря им, написанное на бумаге чернилами на водной основе, не растекается и легко распознается человеческим глазом. Бумага, используемая для печатания, не требует такого проклеивания, как писчая, потому что печатные краски готовятся не на водной основе и не растекаются.
После этого бумагу окрашивают в смесителе, куда добавляют красители или пигменты, - например, мелко размельченные вещества для мелования. Так, добавки каолина делают бумагу белой и непрозрачной.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Бумажная масса, превращенная в кашицу, попадает в бумагоделательную машину.
Сначала кашица выливается на сетку бумагоделательной машины. Эта сетка натянута на два вала и все время вращается, перенося бумажную кашицу вперед. На сеточном участке начинается образование бумажного полотна, называемое формованием листа. Это происходит благодаря удалению воды из волокнистого материала. По мере продвижения бумажной массы по ленточному конвейеру часть содержащейся в ней воды вытекает через ячеистые отверстия, и бумажные волокна начинают сплетаться друг с другом, образуя так называемую рулонную ленту.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Сырая бумажная лента проходит через целый ряд валиков. Одни валики отжимают воду, другие, обогреваемые изнутри паром, высушивают ее, третьи полируют.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
В конце сеточного участка еще сырое бумажное полотно перемещается в секцию прессования, которую также называют "мокрым прессованием". Там бумажное полотно механически обезвоживается и еще больше уплотняется.
Наконец ровная белая лента выходит из машины и наматывается в огромный рулон.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Потом эти рулоны отправляют в типографии или режут на листы.
Так, переходя из машины в машину, дерево превращается в белую и чистую бумагу.
А знаете ли вы...
Для изготовления 1 тонны бумаги нужно 5,6 м3 древесины. Если учесть, что средний объем одного бревна (дерева) - 0,33 м3, то для производства 1 тонны бумаги требуется 17 деревьев.
А из 1 тонны бумаги можно изготовить порядка 30 тысяч обычных ученических тетрадей.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ БУМАГИ СВОИМИ РУКАМИ

Бумага, сделанная своими руками 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.
Существует множество различных способов изготовления самодельной бумаги. Они различаются методом изготовления и сушки, видом использованного декора.

Для изготовления бумаги мне понадобились следующие материалы и инструменты:
1. 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.
2. Также я использовал пластиковый лоток прямоугольной формы, блендер.
3. Для работы можно брать самую различную бумагу: старые газеты, исписанные тетрадные листы. На изготовление 23 листов бумаги надо приблизительно 34 литра массы. Чем тоньше бумагу хотим получить в итоге, тем больше воды берем в начале. Для окраски можно использовать любые краски, начиная с гуашевых.
4. Материалы для декора.
Процесс: 1. Собранная для работы бумага рвется на мелкие кусочки, заливается водой и при помощи блендера измельчается до состояния однородной массы. Можно добавить краситель.
Добавляем клей и крахмал, чтобы бумажные волокна скрепились между собой, а лист стал прочным и гибким. Вместо крахмала можно использовать отвар картофеля.
Берем пластиковый лоток, опускаем рамку с сеткой так, чтобы она полностью покрылась полученной массой. Следует следить за тем, чтобы слой получился равномерным. Некоторое время нужно, чтобы дать воде стечь.
После всего проделанного необходимо подумать и о декорировании нашей бумаги. Для этого можно посыпать ее сверху семенами, применить лепестки цветов или листья, потолченные ракушки, перья.
Переворачиваем рамку сеткой к верху и с помощью губки удаляем всю лишнюю влагу. После этого осторожно удаляем рамку с сеткой и оставляем высыхать в течение нескольких часов.
Из полученной бумаги можно делать открытки, обложки для книг.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Макулатура представляет собой отходы бумажного и картонного производства, а также пришедшие в негодность или отбракованные изделия из бумаги и картона. Современные технологии позволяют производить бумагу с использованием макулатуры и других видов отходов (текстильной и легкой промышленности).
Получая из макулатуры такую необходимую всем нам бумагу, люди не только сохраняют леса, но также экономят воду и энергию. А это означает, что сокращается количество вредных отходов и уменьшается общее загрязнение окружающей среды.

Подводя итоги исследования, я сделал выводы, что цель, поставленная в начале моего исследования, была достигнута. А именно, мною была освоена технология изготовления бумаги в домашних условиях. Это оказалось очень интересным и увлекательным делом. При изучении литературы о происхождении бумаги, я узнал много новых и интересных фактов.



Измельчение древесины для производства бумагиПропитка целлюлозы наполнителемДобавление красителей к целлюлозеЗаголовок 315