Бумага. Прошлое. Настоящее. Будущее.

 НПК школьников общеобразовательных организаций РБ

«СОВЁНОК – 2022.

«Исследование как метод познания…»

Направление: «Искусство. Музыка. МХК.»

Тема научно–исследовательской работы

«Бумага. Прошлое.Настоящее.Будущее»

ФИО автора:

Мухаметкулов Ильяс Юлдашевич-

ученик 3 класса

Муниципальное общеобразовательное

бюджетное учреждение основная

общеобразовательная школа села

Староиликово муниципального района

Благовещенский район

Республики Башкортостан

Научный руководитель: Мухаметкулова Эльвера Сагитовна,

учитель начальных классов МОБУ ООШ с Староиликово

Содержание

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

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

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

1.2. Первое изобретение бумаги ……………………………………….….. 6

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

Глава 2. Бумага в наше время………………………………………………… 8

2.1. Технология изготовления бумаги………………………………………. 8

2.2. Виды бумаги……………………………………………………………… 11

2.3.Целлюлозно-бумажная промышленность в Республике Башкортостан 12

2.4.Интересные факты о бумаге……………………………………………….13

Глава4.Результаты исследования …………..…………………………………15

4.1.Эксперимент №1 «Изготовление бумаги в домашних условиях»…… 15

4.2.Эксперимент №2 «Альтернатива бумаге»………………………………16

4.3. Расчёты……………………………………………………………… 16

Заключение………………………………………………………………… 17

Список литературы……………………………………………………… 18

Приложение……………………………………………………………………19

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. Слайд 1.

Цель: Исследование бумаги: истории её происхождения и  технология изготовления. Донести до людей «истинную цену» обычной бумаги и ее роль в экологии.

Задачи:

1. Расширить представления об истории возникновения бумаги и об использовании её в современном обществе;

2.Провести работу по изготовлению бумаги в домашних условиях. Слайд 2.

Гипотезы: Мы выдвинули гипотезу, что если изучить процесс изготовления бумаги в древности и современное производство, то возможно мы сможем изготовить её и сами в домашних условиях. Также мы предположили, что не все ученики нашего класса знают, что бумагу можно изготавливать из макулатуры и не понимают истинного значения её сбора. Слайд 3

Актуальность: Бумага широко используется в различных отраслях промышленности и в быту. Из неё делают массу различных товаров бытового назначения. В школе и в институте невозможно обучение без учебников и тетрадей. Для всего этого нужно много бумаги! Что же надо делать, чтобы она не закончилась? Ответ прост: экономнее её использовать и беречь леса. Сдавать макулатуру. Слайд 4.

Практическая значимость: Результаты нашей работы могут пригодиться на уроках в школе, например на уроках изобразительного искусства, технологии и на уроках окружающего мира, а также расширят кругозор учеников нашего класса. Еще нашей работой мы надеемся привлечь внимание учащихся к проблеме сохранения нашей природы, так как это напрямую связано с экономией бумаги.

Методы: изучение научной литературы, наблюдение, эксперимент, анализ, опыт. (Слайд 1)

Глава 1. Изобретение бумаги

1. До появления бумаги

Происхождение бумаги было вызвано появлением письменности – ведь помимо изобретения алфавита и грамматики, необходимо было на чем-то писать.

Папирус – писчий материал. Для изготовления папируса использовалось одноимённое водно-болотное растение. Как материал для письма папирус был изобретён в Древнем Египте примерно в начале 3-го тыс. до н. э. Он также получил широкое распространение в других странах Средиземноморья.

Пергамент – материал для письма из недублёной сыромятной кожи животных. Для изготовления пергамена употреблялись шкуры овец, баранов, телят, свиней и других животных. Материал «пергамент» назван по имени города Пергам в Малой Азии, где во II веке до н. э. имел широкое применение.

Береста – материал для изготовления берестяных грамот. Письма и записи на коре берёзы, памятники письменности Древней Руси XI—XV вв. В Новгороде из культурного слоя, относящегося к XI-XV вв., найдено более 600 берестяных грамот, написанных острыми костяными стержнями.

Амате – использовавшийся ещё в древней Центральной Америке бумагоподобный материал, на которой были написаны месоамериканские кодексы. Амате изготавливают из луба фикуса или тутового дерева, который вымачивают в холодной и кипящей воде, затем волокна отбивают и высушивают.

Бамбук был основным письменным материалом древности. Археологические свидетельства об использовании бамбука для письма восходят к периоду Воюющих Царств – период китайской истории от V века до н. э. до объединения Китая Цинь Шихуанди в 221 до н. э. Из бамбука пробовали делать бумагоподобный материал, но он был тяжелым. Слайд 5.

1.2. Первое изобретение бумаги

Создателем первой бумаги является советник императора Поднебесной по имени Цай Лунь. Именно этот китаец в 105 году нашей эры соединил первым шелковичные волокна, пеньку, старую ткань и золу от сожженного дерева. Затем ингредиенты смешивались с водой и тщательным образом в ней расталкивались. Полученная масса выкладывалась на своеобразное сито, представляющее собой основу из бамбуковых побегов. Вода стекала и получившуюся субстанцию хорошо высушивали на солнце с последующим разглаживанием ее камнями. Слайд 6.

Уже к 4 столетию бумага сумела полностью вытеснить из обихода применяющиеся для письма дощечки из бамбука. В период с 5 по 6 век китайцы освоили технологии печатания книг из бумаги и даже начали выпускать из нее деньги. Секрет изготовления бумаги жители Поднебесной хранили в строжайшем секрете.

Но все тайное рано или поздно становится явным. На заре 7 столетия один монах-буддист, прибыв в страну Восходящего Солнца, раскрыл технологию производства бумаги японцам. Их бумага благодаря некоторым усовершенствованиям по качеству оказалась намного лучше китайской, и японцы придумали использовать ее для изготовления вееров, зонтов, ширм для переодевания. Очень быстро умением производства бумаги славился целый ряд государств в Азии.

В 8 веке в результате военного конфликта китайцев и арабов, после победной битвы при реке Талас, последним в плен попали мастера, знающие процесс производства бумаги. Это случилось в 751 году. Овладев им, арабы открыли в городе Самарканд первый за территорией Китая крупнейший центр бумажной промышленности.

В период с 9 по 11 столетия бумага начинает активно проникать в европейские государства. Она производится в Испании, где в 10 столетии начали работать первые бумажные мельницы, Италии и Византии.

В 12 столетии итальянцы и французы производят свою бумагу, а с 13 века ее делают в Германии, Венгрии и Польше. Европейская бумага была намного белее бумаги, производимой в Азии, ведь для изготовления стали использовать древесину, солому и клей животного происхождения. Разравнивали бумажные листы посредством клиновых прессов.

15 столетие стало толчком для увеличения объемов изготовления бумаги, чему способствовало изобретение книгопечатания.

Новый этап истории бумаги начался в 1670 году, когда в Голландии изобрели ролл для размалывания бумажной смеси. Он увеличил качество бумаги и оказался значительно производительнее использовавшегося ранее процесса толчеи.

Спустя 100 лет британец Ватман разработал форму для бумаги, благодаря которой на ней больше не оставалось следов от сетки, применяемой для высыхания бумаги.

1799 год ознаменовался изобретением французом Робером машины для производства бумаги, в которой впервые применился механизированный отлив. Бумагоделательная машина формировала бумажные листы и прессовала их. Сушили их по-прежнему на свежем воздухе. С 1823 года в машине стали применять сушильную часть. С течением времени машины усложнялись и со временем превратились в сложные механизмы, работающие в автоматическом режиме.

Начиная с середины 19 столетия бумагу в основном стали производить из древесной массы. В прошлом веке бумажное производство превратилось в высокотехнологичную отрасль с непрерывной системой технологического производства.( Слайд 7-8)

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.

Первая бумагоделательная машина в России была изготовлена русскими мастерами на Петербургском литейном заводе и в 1916 году пущена в работу на Петергофской бумажной фабрике.(Слайд 9). Приложение 1.

Глава 2. Бумага в наше время

2.1. Технология изготовления бумаги

Производство осуществляется на целлюлозно-бумажных комбинатах. Изготовление бумаги включает несколько этапов. Слайд 10

1 стадия – начальная степень подготовки древесины. Она включает:

• очищение стволов деревьев от коры;

• распил на небольшие бруски;

• измельчение их до получения древесной массы.

Первый этап — подготовка бумажной массы

На 2 стадии древесную массу подвергают высокотемпературной обработке кислотами. Она варится до получения жидкой смеси целлюлозных волокон. Одновременно она отбеливается и приобретает механическую прочность. Далее полуфабрикат может быть отправлен:

• на дальнейшую переработку;

• на продажу в спрессованном виде.

На следующем этапе к смеси добавляют:

• часть необработанной древесной массы или вторичного сырья;

• большой объем воды;

• различные добавки в виде смолы, клея, специальных веществ, красителей, в зависимости от назначения продукции.

Бумажная суспензия, в которой почти 99% составляет вода, фильтруется, очищается от примесей и подается в БДМ – бумагоделательную машину.

Схема бумагоделательной машины

Формование бумажного полотна

Смесь попадает на ячеистую металлическую сетку, продвигаясь по которой, теряет часть воды. Волокна располагаются по движению сетки и переплетаются, формируя полотно бумаги. Следующие манипуляции заключаются в его прессовании и сушке:

• проходя через цилиндрические прессы, бумажное полотно отдает влагу и все больше уплотняется;

• после прохождения сушильной части в основе остается лишь 8% воды;

• пройдя между каландрами, полотно сматывается в большой рулон и подвергается резке.

Прежде чем попасть на каландры, основа подвергается мелованию. Она покрывается водной суспензией, состоящей из клеевых и пигментных добавок, придающих ей гладкость и высокие печатные качества.

Целлюлозно-бумажная промышленность развита в странах, где имеются большие массивы леса. С каждым годом растет потребность все в больших количествах бумаги. Хотя при заготовке древесины вырубка деревьев сопровождается посадкой новых, площади лесов со временем сокращаются. Поэтому так важен сбор макулатуры и его использование. Слайд 11

2.2. Виды бумаги

Существует около 600 видов бумаги.

Мы узнали, что существует множество видов бумаги, и нам захотелось собрать коллекцию, состоящую из бумаги разных сортов. Для того чтобы коллекция получилась богатой, мы попросили наших родных, друзей и одноклассников приносить мне интересные экземпляры бумаги и вот, что у нас получилось. Приложение 2.

2.3.Целлюлозно-бумажная промышленность в Республике Башкортостан

Картонно-Бумажный комбинат, г.Туймазы одно из крупнейших предприятий по выпуску бумаги, картона, упаковки.

Основными видами продукции комбината являются бумага для гофрирования, картон для плоских слоев гофрированного картона, гофрокартон и изделия из него  (ящики, лотки, гофролисты), санитарно-гигиеническая бумага. Картонно-бумажный комбинат г.Туймазы занимает  одно из лидирующих мест в России по  производству бугорчатой тары для упаковки яиц.

Фабрика была построена в 1966 году. В январе 1967 года начато производство оберточной бумаги.

В апреле 1976 года был запущен в эксплуатацию цех по производству бугорчатых прокладок для упаковки яиц.

В 2010 году был запущен новый цех по производству гофтотары с использованием специализированного оборудования, производства Тайвань.

Экологическая ответственность -  важная составляющая стратегия комбината.

Они реализуют продукцию комбината в следующие регионы: Москва и Московская область, Волгоградская область, Казань и Татарстан, Самара и Самарская область, Саратовская область, Оренбургская область, Удмуртская республика и многие другие.

Вэй Пак ООО

Единственное производство бумажной упаковки с полным циклом производства на территории Башкортостана. С 2018 года компания помогает фирмам упаковать свой продукт так, чтобы их бренд стал незабываемым. Продуктовая линия включает себя готовые упаковочных решения с широким и разнообразным ассортиментом. ООО ВЭЙ ПАК производственный комплекс с полным циклом изготовления бумажных стаканов и упаковки. Производят стаканы с собственным дизайном. Слайд 12

2.4.Интересные факты о бумаге

*Ученые утверждают, что первыми изобрели бумагу не китайцы, а сама природа. Если быть точнее – дикие пчелы. Слайд 13

*350 миллионов тонн бумаги производится во всём мире каждый год.

*Известно, что ни один лист бумаги невозможно сложить пополам больше семи pаз. Но шесть лет назад, одна американская школьница провела целое научное исследование по поводу сворачивания бумаги.
Эта девочка-математик умудрилась сложить лист бумаги пополам ... 12 раз. Больше никому в мире сделать этого не удаётся до сих пор

*Средний американец тратит около 300 кг бумаги в год, европеец около 75 кг бумаги, а средний африканец использует менее 1 килограмма бумаги в год. Россиянин выглядит скромнее европейца, но расточительнее африканца - 25 кг бумаги в год используется средним жителем нашей страны.

*Одна из самых дорогих бумажек в мире - это пожелтевший кусочек лощеной бумаги, меню для пассажиров 3-го класса Титаника. Меню было поднято с легендарного судна, лежащего на дне океана. Этот лист бумаги был продан на аукционе за 45.000$.

*Статистика: В России лишь 0,1% бумаги производится из макулатуры. В Европе эта цифра доходит до 50%, а в Японии и вовсе - 65% новой бумаги делается из старой макулатуры.

*Екатерина II 240 лет назад подумала и решила, что бумагу можно использовать в денежных отношениях. Именно тогда, по указу императрицы появились первые бумажные деньги.

* Кстати, как только на листе бумаге появляются дата и подпись - он становится документом.

*500 тысяч тонн бумажных отходов образуется только в Москве за один год.
*Оказывается, порезаться бумагой проще простого, ведь бумажный лист не толще бритвенного лезвия - всего 100 микромиллиметров.
*Экологи выяснили: чиновники, юристы и финансисты по расходу писчей бумаги бьют все рекорды. Один такой работник за год исписывает (в пересчёте на деревья) - целых 17 хвойных стволов. 

Выдающимся исключением из скудости технологического прогресса, в частности в том, что связано с бумагой, является изобретение микропроцессора. Здесь реально встает вопрос о заменителе: может ли электронная среда как средство распространения текста и графики заменить бумагу? Сейчас компьютеры и писчая бумага соотносятся друг с другом как дополняющие величины: рост первого ведет к росту второго. Появление «электронной бумаги» уже не за горами. Разработчики из MIT создали лист электронной бумаги E-Ink толщиной около 80 микрон. Такой электронный блокнот может хранить информацию в своей памяти и имеет возможность взаимодействовать с пером. Первые электронные плакаты для витрин магазинов будут легко читаться, содержание их можно будет изменять с помощью клавиатуры, а из-за длительности использования они будут дешевле бумажных плакатов. Есть, разумеется, и более оптимистичные прогнозы относительно бумаги как носителя информации: определенный сдвиг от бумаги к электронной среде все-таки произойдет, но последняя не вытеснит бумагу полностью. Во многих ситуациях оба носителя будут прекрасно уживаться друг с другом. Цифровые материалы будут поступать в офис или домой по телефонной сети, Web-телевидению или спутниковой связи. Но несмотря на дальнейшее развитие технологии, использование бумаги как средства общения будет не сокращаться, а возрастать — благодаря спросу на печать по требованию. Слайд 14

Глава 4.Результаты исследования

4.1.Эксперимент №1 «Изготовление бумаги в домашних условиях»

Для эксперимента нам понадобилось: использованная бумага (исписанные тетрадные листы), вода, блендер, утюг, кусок марли или сито.

Цель опыта: получить бумагу в домашних условиям из исписанных тетрадных листов

Ход эксперимента:

Сначала я измельчил исписанные тетрадные листы, залил их горячей водой и измельчил в блендере. Затем выложил получившуюся массу на сито и дал стечь лишней воде. Когда вода стекла я раскатал бумажную массу скалкой и прогладил утюгом. Приложение 3

Вывод: Бумагу можно сделать в домашних условиях, но качество её всё, же значительно отличается от профессионально изготовленной бумаги. Слайд 15-17

4.2.Эксперимент №2 «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. Приложение 4

Вывод: удобнее всего писать на бумаге. Слайд 18-19

4.3. Расчёты

На примере нашей школы хотим показать, сколько бумаги тратим за весь учебный год. Для этого мы посчитали вес всех бумажных принадлежностей, кроме учебников. Согласно по нашим расчетом один ученик за год тратить примерно 8,5 кг бумаги, а вся наша школа 238 кг бумаги. Для изготовления 1 тонны бумаги нужно 5,6 м³ древесины. Если учесть, что средний объем одного бревна - 0,33м³, то для производства одной тонны бумаги необходимо 17 деревьев.

Итак, учащиеся нашей школы в год тратить приблизительно 238 кг бумаги, для изготовления который необходимо 4 дерева. Но если мы сдадим всей школой 400 кг макулатуры, то есть по 15 кг с каждого, то мы спасем эти 4 дерева. Слайд 20

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 мы изучили историю происхождения, попробовал произвести бумагу в домашних условиях. Из исследования мы сделали вывод: бумага – ценный материал для человека.

Можно ли заменить бумагу? Сейчас огромные библиотеки помещаются на нескольких дисках компьютера. Но компьютеры есть ещё не везде, и работают только от электрической сети. 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. Экономия бумаги напрямую связана с сохранением наших лесов, красивых деревьев. Давайте будем бережны и экономны к тому, что связано с бумагой! Слайд 21-22

Список литературы

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

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

3.Филипп Моррисон, История книгопечатания в Китае.

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

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

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

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

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

9.www.tehno.claw.ru/shared/kinder/1000.htm

10.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%83%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%B0

11.strana-sovetov.com/hobbies/rukodelie/5434-sdelat-bumagu-doma.html

3