III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

РАЗНООБРАЗНЫЙ КАНЦЕЛЯРСКИЙ КЛЕЙ
Елизаров И.Д.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


ВВЕДЕНИЕ

Наша работа посвящена очень древнему изобретению человечества, с которым мы сталкиваемся очень часто. Это клей - вещество, которое используется для соединения двух различных поверхностей. Сам процесс склеивания на первый взгляд прост, но на самом деле это не так. Клей должен обеспечивать максимальное сцепление одной поверхности с другой. Для этого надо правильно выбрать вид клея, учитывая: какие материалы мы будем склеивать; в каких условиях будет использоваться склеиваемая вещь. Школьники чаще всего работают с канцелярским клеем — клеем, предназначенным для склеивания бумаги, картона.[4] Хочется, чтобы работа с ним выполнялась легко и быстро, получалась качественной и аккуратной.

Всё выше сказанное объясняет актуальность выбранной исследовательской работы «Разнообразный канцелярский клей».

Цель исследования: определение преимуществ и недостатков различных видов канцелярского клея.

Для достижения этой цели мы поставили следующие задачи:

  1. изучить научно-популярную литературу по данной теме;

  2. узнать свойства различных видов канцелярского клея;

  3. сравнить, каким видом канцелярского клея удобно и качественно выполнять аппликацию из бумаги.

Объект нашего исследования - клей, а предметом стал известный нам с раннего детства - канцелярский клей.

Гипотеза исследования: если знать недостатки и преимущества канцелярского клея, то качество работы повысится.

Считаем, что наша работа имеет большое практическое значение, ведь без клея не обходится ни один человек.

Всё это объясняет структуру работы. Глава I «История возникновения клея»: рассказывает о важности этого древнего изобретения и стремительном росте его разнообразия. Глава II «Разнообразный канцелярский клей» посвящена анализу используемых в наше время видов клея. Глава III «Наши исследования» включает в себя описание и выводы наших исследований с канцелярским клеем.

В ходе работы мы использовали следующие методы исследования:

  • анализ научно-популярной литературы по теме;

  • наблюдение;

  • опыты.

I. История возникновения клея

Клей применялся ещё в далёкой древности.[6] Первый клей представлял собой варево из различного природного сырья. Кочевники и охотники делали его из отвара костей и сухожилий, рогов и копыт животных. Приморские племена получали клей из разваренной массы рыбьей чешуи. В древней Руси для изготовления клея использовали даже осетров. Ни икра, ни мякоть в дело не шли. Клей получали в результате варки чешуи, костей и пузырей. Причем клей из пузырей осетров считался более прочным.

Использовались соки и смолы различных деревьев. В древних сооружениях обнаружен строительный клей, приготовленный на основе смолы. Ему 1500 лет, но он сохранил все свои липкие свойства.

В гробнице египетского фараона Тутанхамона, умершего около 1392г. до нашей эры, наряду с изделиями из золота, статуями и посмертной маской, украшенной драгоценными камнями, найдены пчелиный воск, животный клей и смолы. Запасливые придворные решили, что эти клеящие вещества также понадобятся их владыке в загробном мире.

Сегодня чаще используются синтетические клеи. Их очень много: для бумаги, тканей, стекла, металла, дерева, пластмассы. Даже самолёты собирают при помощи клея. Есть универсальные клеи, склеивающие мгновенно разные материалы. Попади его капля на палец, да ненароком возьмись этим пальцем за карандаш, приклеишься намертво.

Придумали и клей для заклеивания раны. Он и микробов убивает и заживляет. Вот такой чудо-клей.

Вывод: клей является очень полезным изобретением.

II. Разнообразный канцелярский клей

Сегодня невозможно представить творчество детей в детском саду, учеников в школе, студентов, офисных работников без использования канцелярского клея. Этот верный и надежный «помощник» позволяет быстро и надежно склеивать между собой различные материалы.(ПРИЛОЖЕНИЕ I)

Свойства канцелярского клея: быстро высыхает, прозрачный или белый, может быть жидкий или твёрдый, неводостойкий, чаще неморозостойкий

Жидкий канцелярский клей: клей силикатный, клей ПВА, клейстер.

Твёрдый канцелярский клей: клей-карандаш

Канцелярский клей, жидкий или твёрдый, помогает нам делать красивые поделки из цветной бумаги и картона. [1, 3, 7]

2.1 Силикатный клей

Силикатный клей называют ещё жидким стеклом. Это вязкое текущее вещество известно человечеству почти 200 лет. Впервые жидкое стекло было получено в Германии в 1818г. Технология его производства оказалось проста, а сырье дёшево и распространено. Мы пользуемся силикатным клеем, изготовленным из натуральных силикатов. У нас в стране натуральные силикаты (силикат-глыбу) добывают в Дагестане. Далее на предприятии силикат-глыбу варят в воде во вращающихся автоклавах 3-3,5 часа до получения заданной вязкости. В силикатном клее силиката обычно от 35 до 45%, а остальное - вода.

Для потребителя силикатный клей расфасовывается в пластиковые бутылочки разного размера. Основное отличие – это форма бутылочки и колпачка. Клей наносится на поверхность с помощью колпачка. Выпускается клей в небольших тюбиках с колпачком-кисточкой.

Мы купили две бутылочки силикатного клея для бумаги и картона разных производителей. (ПРИЛОЖЕНИЕ I)

У производителя из г. Обнинска, Калужской обл., вся информация о клее выбита на бутылочке с двух сторон: морозостоек, нетоксичен, не допускать попадания в глаза, срок годности не ограничен.

У производителя из Белгородской области на бутылочке наклеена этикетка с информацией о клее. Указано, что данный клей силикатный конторский, нетоксичен, хранить в сухом месте при комнатной температуре, срок хранения 24 месяца.

Силикатный клей долгое время применялся для склеивания бумаги и картона. Сейчас для этих целей силикатный клей стали применять реже. Замечено, что со временем линия клеевого шва желтеет, а сам шов становится хрупким. Поэтому в офисной работе его применение сейчас ограничено.

Отказались от силикатного клея в пользу клейстера при производстве гофрированного картона.

Зато силикатный клей нашёл широкое применение в различных отраслях промышленности, в строительстве и в быту.

Нас заинтересовало применение силикатного клея в садоводстве. Деревья после обрезки предохраняют от гибели, нанося на срез клей. Образуется плёнка, которая непроницаема для грибков.

Ещё один интересный способ применения силикатного клея – это отмывание очень загрязненной посуды. Таким способом пользовались наши прабабушки. Мы тоже попробовали провести этот эксперимент. ((ПРИЛОЖЕНИЕ IV)

2.2 Клей ПВА

Клей ПВА в начале ХХ века изобрели два человека, независимо друг от друга. Немец Фритц Клатт и кореец Ли Сын Ги — учёные-первооткрыватели, благодаря которым мы сегодня имеем возможность пользоваться самым популярным в мире клеем!

Клей ПВА представляет собой водный раствор полимерных материалов. Обладает характерным слабым запахом. Его применяют для склеивания различных материалов друг с другом. Он может быть нескольких марок, которые определяют его крепость.

Клей ПВА канцелярский (ПВА-К) применяется для склеивания бумаги, фотобумаги, картона. По внешнему виду представляет собой вязкую жидкость белого или слегка желтоватого цвета, без комков. Клей неводостоек, неморозоустойчив. Тонкий слой клея ПВА на бумаге практически незаметен, что удобно при склейке бумажных моделей и поделок. Его можно использовать также в кусочной технике папье-маше.

Клей ПВА-М применяется для склеивания изделий из дерева, бумаги, картона, текстиля, кожи. На этикетке клея российского завода «ЛУЧ» можно узнать назначение и характеристики клея: белый клей для бумаги, картона, текстиля, дерева, кожи, обладает хорошей склейкой, вес — 85 г., с дозатором, нетоксичный, морозоустойчивый, быстрая фиксация, для детей от 3-х лет, срок годности 2 года. (ПРИЛОЖЕНИЕ I)

Производители расфасовывают клей ПВА в разного размера пластиковые бутылочки с колпачком. На этикетке указан производитель, его адрес, для склеивания каких материалов предназначена данная марка, срок годности, условия безопасности.

Перед применением клей ПВА канцелярский следует тщательно перемешать, далее нанести с помощью кисти тонким слоем на одну из склеиваемых поверхностей, соединить с другой и плотно прижать.

  1.  
    1. Клей-карандаш

Клей карандаш изобрели в 1969 год в Германии. Гениальность этого изобретения в механизме подачи клея: легко выдвинуть клей для приклеивания и так же легко спрятать его обратно в корпус карандаша. Он позволяет не пачкать руки при приклеивании, не портит документы.

Состав клея-карандаша включает в себя два основных компонента: непосредственно клеящее вещество, например, на основе ПВА и увлажнитель. Некоторые виды клея-карандаша меняют свой цвет в зависимости от стадии высыхания, что очень удобно для контроля качества приклеивания.

Свойства клея-карандаша: клей безвреден даже при его тесном контакте с кожными покровами, не проливается, не пачкает руки и прилегающие к месту склеивания участки поверхности, не имеет запаха, расходуется очень экономно, поэтому даже маленькой упаковки хватает надолго; имеет длительный срок годности, можно хранить его 1,5-3 года, не опасаясь, что состав засохнет. К сожалению, на товарах, произведённых не в России, мало информации для потребителя. Например, на клеящем карандаше немецкой фирмы Эрих Краузе, мы узнаём, что он произведён в Корее и окончание срока годности на дне корпуса. Даже вооружившись лупой, эту информацию не удалось узнать. На корпусе много записей на иностранном языке и символов, которые трудно понять. (ПРИЛОЖЕНИЕ I)

В немецком законодательстве CE-маркировка означает "Марка Европейского Сообщества".

Не предназначен для детей в возрасте до 3 лет

  1.  
    1. Клейстер

Клейстер - клей, который можно сварить дома из крахмала или муки. [2]Рецепты:

Вариант 1. Залить 2-3 ст. ложки муки или крахмала холодной водой (около половины стакана), тщательно перемешать. В миску (кастрюлю) налить 1,5-2 стакана воды, когда вода закипит, влить в неё подготовленную смесь. Варить на небольшом огне, постоянно помешивая. Когда масса загустеет, снять с огня и остудить.

Вариант 2. Сразу залить муку (крахмал) нужным количеством воды, перемешать, поставить на огонь, довести до кипения, постоянно помешивая, варить несколько минут, после того, как масса загустеет, снять с огня и остудить. (ПРИЛОЖЕНИЕ II)

Мучной клейстер - скоропортящийся продукт, пригоден не более чем на один день работы, так как быстро закисает. Клейстер применяется для приклеивания бумаги к картону, дереву и т. д., малярных, переплётных и других работ.

Свойства клейстера: клей безвреден, его даже можно съесть, не имеет запаха, самый дешёвый, можно приготовить большое количество, срок годности несколько часов

  1.  
    1. Новые виды клея

Новый вид канцелярского клея – это клей-спрей. Этот клей может склеивать дерево, пенопласт и металл.

Учёные придумали даже временный клей, который нашёл широкое применение у преподавателей колледжей, вузов. С помощью этого клея можно собрать макет дома, моста, соединить детали машин. После занятий все детали разъединяются, облив макет водой.

Вывод: приобретая канцелярский клей, надо обязательно читать информацию на этикетке, прежде чем его использовать.

III. Наши исследования

Цельисследования: проверить, каким видом канцелярского клея удобно и качественно выполнять аппликацию из бумаги.

Участники исследования: 1 ученик.

Материалы: клей канцелярский: силикатный, ПВА-К, клей-карандаш, клейстер; набор цветной бумаги и белой, кисточки для клея, мягкая тряпочка, ножницы.

Мы наклеивали аппликации из цветной бумаги на белый лист разными видами канцелярского клея. Потом сравнили результаты, обращая внимание не только на удобство и качество склеивания, но и на внешний вид изделия с двух сторон.

3.1 Склеивание силикатным клеем

Силикатный клей для работы с бумагой не очень удобен, потому что тяжело контролировать его растекание. Особенно сложно склеивать мелкие детали.

Со временем шов желтеет и становится хрупким. С обратной стороны бумага вспучивается и коробится.

При работе с силикатным клеем надо быть предельно осторожным. Следить, чтобы клей не попадал на руки и в глаза. Если случайно попал, надо срочно промыть проточной водой. (ПРИЛОЖЕНИЕ III)

3. 2 Склеивание клеем ПВА-К

Клей ПВА-К более удобен для работы с бумагой. Он более вязкий, что позволяет контролировать его растекание, работая кисточкой. Но если пользоваться приспособлением на ёмкости, то наносить клей очень трудно и после использования её трудно будет закрыть, а потом открыть. Клей нетоксичный, его легко смыть водой. Однако с обратной стороны бумага также вспучивается. (ПРИЛОЖЕНИЕ III)

3.3 Склеивание клеем-карандашом

Самым удобным при работе с бумагой является твёрдый клей в виде карандаша. Он моментально высыхает, не пачкает руки, им очень удобно работать с мелкими деталями бумажной аппликации. Клей нетоксичен, хорошо смывается водой. Внешний вид бумажной аппликации с обеих сторон аккуратный.(ПРИЛОЖЕНИЕ III)

3.4.Склеивание клейстером

Для работы с клейстером потребуется кисточка и ёмкость для самого клея.

Бумага быстро намокает при нанесении клея, поэтому работать нужно аккуратно и быстро. С обратной стороны бумага вспучивается и коробится. Со временем место склеивания желтеет. (ПРИЛОЖЕНИЕ III)

Сравнительная таблица

 

Удобство в использовании

Растекание

Внешний вид изделия

Безопасность

Экономичность

Силикатный клей

-

-

-

-

+

Клей ПВА

+-

+-

+

+-

-

Клей-карандаш

+

+

+

+-

+

Клейстер мучной

+-

+-

-

+

+

Вывод: самым удобным и качественным видом канцелярского клея для творчества детей школьного возраста является клей-карандаш. А для малышей советуем использовать самый безопасный канцелярский клей — клейстер.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы мы узнали много нового и интересного о различных видах клея и области их применения.

Можно сделать вывод, что клей является очень полезным изобретением от самого своего создания в древние века до нынешних времён.

Канцелярский клей стал самым распространённым, так как используется населением от мала до велика. Спрос на канцелярский клей сохранится ещё на долгие времена. Меняется только форма, в которой продвигается продукт на рынок. Появляются новые виды карандашей, стикеров и лент, имеющих более высокие клеящие характеристики.

Будут появляться новые виды, повышающие его качество, будет расширяться область применения канцелярского клея.

В ходе эксперимента с клеем мы пришли к выводу, что самым удобным видом клея для творчества детей школьного возраста является клей-карандаш.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Айрапетян Л.Х., Заика В.Д., Елецкая ЛД., Яншина Л.А. Справочник по клеям. – Л.: Химия, 1980. - 304 с.

  2. Козловский А. Л. Клеи для домашнего хозяйства и быта. М., НИИ товаров культурно-бытового назначения, 1980. -304 с.

  3. Мотовилин Г.В. Склеивание. Параллельный словарь-справочник. Санкт-Петербург : Наука, 2000. - 470 с.

  4. Ожегов С.И., Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка. М.: Мир и Образование, Оникс, 2011. -736 с.

  5. Орлов Д.Л. Как правильно выбрать клей и приклеить. – М.: Издательский дом «Додэка - ХХI», 2003. - 192 с.

  6. Петрова А.П. Клеящие материалы. Справочник. – М.: Каучук и резина, 2002. - 195с.

  7. Тризно М.С., Москалев Е.В. Клеи и склеивание. – Л.: Химия, 1980. - 120 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ I

Разнообразие видов канцелярского клея

 
 
   
   

ПРИЛОЖЕНИЕ II

Приготовление мучного клейстера в домашних условиях

Рецепт крахмального клейстера

Отрывок из книги А. Толстого "Детство Никиты" глава "Ёлочная коробочка"

С большого стола в столовой убрали скатерть. Матушка принесла четыре пары ножниц и стала заваривать крахмал. Делалось это так: из углового шкафчика, где помещалась домашняя аптечка, матушка достала банку с крахмалом, насыпала его не больше чайной ложки в стакан, налила туда же ложки две холодной воды и начала размешивать, покуда из крахмала не получилась кашица. Тогда матушка налила в кашицу из самовара крутого кипятку, все время сильно мешая ложкой, крахмал стал прозрачный, как желе, получился отличный клей.

ПРИЛОЖЕНИЕ III

Склеивание силикатным клеем

Склеивание клеем ПВА-К

Склеивание клеем-карандашом

Склеивание мучным клейстером

ПРИЛОЖЕНИЕ IV

Отмывание очень загрязненной посуды с помощью силикатного клея

ДО ПОСЛЕ