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

ИЗГОТОВЛЕНИЕ БУМАГИ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ
Ермолаев Э.В.
Автор работы награжден дипломом победителя первой степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


ВВЕДЕНИЕ

Трудно представить себе, как могло бы выглядеть современное общество, если бы не было бумаги. С каждым годом потребность в бумаге увеличивается, а запасы древесины, из которой её получают - уменьшаются.

2017 год объявлен годом экологии в России. Использование вторичного сырья для получения бумаги – одно из решений вопроса вырубки лесов - легких нашей планеты.

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

Цель работы: изготовление бумаги в домашних условиях из вторичного сырья

Задачи:

  • собрать информацию об истории бумаги

  • изучить процесс изготовления бумаги в давние времена

  • изучить современный процесс производства бумаги

  • изучить методы изготовления бумаги в домашних условиях

  • показать применение полученной бумаги.

Методы исследования:

  • Анализ данных, полученных из различных источников информации

  • Эксперимент

  • Обобщение полученных результатов

История возникновения бумаги

Бумага существовала не всегда. Я изучил историю возникновения бумаги. Потребность обмениваться информацией и оставлять письменные свидетельства о своей жизни существовала у человека всегда. Древние люди рисовали на скалах. Но рисунки, сделанные углём или глиной, смывало дождём. Тогда первобытные художники стали выбивать

силуэты животных на скалах острым камнем. 1 Так появились петроглифы. В Карелии на берегу Онежского озера находятся скалы с древними наскальными изображениями – петроглифами (рис.1).

С изобретением письменности люди стали писать на дощечках из влажной глины. Её достоинствами были дешевизна, простота, доступность (рис.2).

Рис. 2

Также для письма использовались широкие кости животных. В некоторых странах люди научились писать на пальмовых листьях.

В дальнейшем люди писали на деревянных дощечках, покрытых воском. Это уже было большое достижение, так как слой воска позволял стирать старый и писать на той же дощечке новый текст. На Руси такие покрытые воском дощечки называли церами (рис.3).

Рис. 3

Наши предки-славяне наносили свои тексты на бересту острыми палочками. Их древние письма называют берестяными грамотами.2

В южных странах на смену глиняным дощечкам пришёл папирус(рис 4), который изготавливали из стеблей тростника. Их освобождали от наружного зеленого слоя, а сердцевину белого цвета извлекали и разрезали ножом на тонкие полоски. После этого полученные полоски несколько дней выдерживали в свежей воде для набухания и затем прокатывали деревянной скалкой по доске и помещали в воду на сутки, опять прокатывали и снова клали в воду. Далее полоски укладывали крест на крест и клали под пресс, чтобы они

Рис. 4

склеивались, сушили и разглаживали камнем. Такой высушенный лист и назывался папирусом. Это был хороший материал для письма, но очень хрупкий. Лист папируса нельзя было складывать или перегибать.

Через много лет папирус заменил пергамент

(рис 5),который делали из обработанных

особым способом кож молодых животных –

телят, ягнят, козлов, ослов. В отличие от

папируса пергамент был прочнее,

эластичнее, долговечнее, на нем было легче

рис . 5 писать с обеих сторон, а в случае необходимости текст можно было легко смыть и нанести новый. Но изготовление его было очень трудным и дорогим.3

В разных концах земли искали более удобный

материал для письма. Китайские летописи

сообщают, что бумага была изобретена в 105г

н.э. Цай Лунем (рис 6).

Для изготовления бумаги годилось практически

любое растительное сырье и отходы: волокна

тутового дерева и ивы, побеги бамбука, солома,

трава, мох, водоросли, всякое тряпьё.

Рис. 6

Их необходимо было растолочь. Затем всё это смешать с водой, получившуюся массу выложить на форму (деревянная рама и сито из бамбука). После сушки на солнце, эту массу необходимо было разгладить с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги пригодной для письма. Цай Лунь довел технологию выработки бумаги до совершенства (Приложение 2).

Долгое время китайцы держали секрет изготовления бумаги в тайне. Секрет производства выяснился случайно. Несколько мастеров бумажного дела, попали в 751 году в плен к арабам и под пытками выдали свой секрет. Там стали делать

бумагу и в дальнейшем привезли секрет в Испанию. Оттуда искусство делать бумагу разошлось по всему миру.

Многие столетия бумагу делали вручную. В 1799 произошло важное в истории изобретения бумаги событие – француз Н.Л.Робер придумал машину непрерывного действия для изготовления бумаги. Этот год считается датой изобретения бумагоделательных машин.

По чертежам Робера была

смонтирована и установлена

первая бумагоделательная

машина. Станок, позволял

делать из тряпичной ветоши

и хлопка длинные и очень

тонкие листы бумаги в виде

рис. 7 рулона 4.

После такого изобретения бумагу стали применять не только для письма и печатания книг, для упаковки товаров, но и в строительстве, промышленности, сельском хозяйстве.

Слово «бумага» пришло в русский язык, предположительно, из итальянского (bambagia — хлопок). 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.

В 1720 году Пётр I издал указ о

строительстве фабрик по производству

бумаги по всей стране.5

Сохранились документы тех времен с наименованиями профессий рабочих

бумагоделательных фабрик. По ним можно восстановить, что бумагу в России делали по технологии, придуманной Цай Лунем в 105 году н.э.: «после того как тряпьё разрезалось на небольшие лоскутки и перемалывалось в единую массу, «черпальщик» зачерпывал массу формой, «валильщик» снимал с черпальной формы лист бумаги, «прессовщик» снятые полусырые листы прессовал, «выметчик» вывешивал листы для просушки, «сдувальщик» эти листы снимал и прессовал для устранения короблений, «клеильщик» окунал их в клей, «прессовщик» отжимал избыток клея, «вешальщик» вывешивал проклеенные листы сушиться, «сдувальщик» снимал их с верёвок после просушки».6

Как только в середине прошлого века удалось выделить из древесины ценное вещество – целлюлозу – началось массовое производство бумаги.

Современные способы изготовления бумаги

Работая над данной темой, я познакомился с современными способами изготовления бумаги. Со временем для производства бумаги было изобретено много специальных машин. Многопильные машины распиливают бревна на чурбаки, станки-корообдирщики снимают с них кору, машины-рубильщики разбивают чурбаки на щепки, которые по конвейеру направляются к котлу, где из них в специальном растворе варится жидкая масса. А в другом котле из тех же щепок варят клейкую целлюлозу. В смесительном бассейне оба вещества перемешиваются. Получившаяся смесь проходит через бумагоделательную машину, и после отжимки, отутюживания, отглаживания бумага отправляется на фабрики, где делают тетради, в типографии – для печатания книг, газет и журналов. 7

Таким способом производят бумагу на бумажных фабриках (Приложение 3).

Изготовление бумаги в домашних условиях

Изучив литературу, я решил сделать бумагу в домашних условиях. Существует несколько способов изготовления бумаги в домашних условиях. Изучив их, я остановился на следующем методе.

Материалы: для работы я использовал обрезки полей газет без 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 гуаши.

Инструменты: потребуются специальные рамки с сеткой для процеживания жидкости. Я использовал большое сито и дуршлаг. Также я использовал блендер и утюг для ускорения процесса (но можно обойтись и без них).

Процесс: собранная для работы бумага рвется на мелкие кусочки, заливается водой и измельчается блендером до состояния однородной массы. Можно добавить краситель, чайную ложку клея ПВА (для скрепления бумаги) и столовую ложку крахмала (для того, чтобы лист был эластичным и мог гнуться).

Когда бумажная масса готова, она наносится на сито. Некоторое время нужно, чтобы дать воде стечь. После этого промакиваем наш “лист” бумаги тканью, пока она не будет почти сухой. Аккуратно снимаем с сита, слегка подсушиваем лист утюгом через ткань. Затем оставляем высыхать в течение нескольких часов.

( Приложение 1).

Для украшения в бумажную массу можно добавлять сухие травки, приправы, разноцветные нитки, лепестки цветов, ракушки и бусинки. Из полученной бумаги я сделал подставку для вазы.

“Рукотворная” бумага не похожа на бумагу машинной выделки: неравномерная по толщине, обычно менее гладкая, слишком хрупкая — такая бумага не всегда подойдет для печати. Но бумага ручного изготовления обладает неоспоримыми достоинствами – абсолютной эксклюзивностью и неповторимостью!

Заключение

В результате проведенного исследования я узнал, где, когда и как появилась бумага, и научился сам получать её в домашних условиях.

Бумага – одно из уникальных изобретений человека. Однако надо помнить: чтобы сделать бумагу для одной книги, понадобится 5 килограммов древесины! А чтобы вырастить полноценное дерево надо 50-80 лет! Лес – это легкие нашей планеты и надо его беречь!

Создание бумаги ручной работы - очень интересный и творческий процесс. Он совсем несложный и не требует денежных затрат. Очень важен результат: эксклюзивная бумага вашего собственного дизайна!

Надеюсь, что моя работа принесла пользу природе и была интересна другим ребятам. Попробуйте сами получить бумагу, и вам понравится!

Список литературы

  1. “Новая Газета”, № 49 (492), 2005 год

  2. Богданов В.В, Попова С.Н. Истории обыкновенных вещей. - Изд. «Педагогика-Пресс», М., 1992

  3. Бумага древности. Глиняные таблички. Папирус. Пергамент. Береста. http://evolutsia.com/content/view/2697/43/

  4. Бумага своими руками — stranamasterov.ru

  1. Величайшие изобретения и открытия: всех времен и народов/Авторы текста Т.Б. Ивашкова, А.А. Ратина, М.С.Ульяненкова — Москва: ОГИЗ, АСТ, 2014
  1. Вторая жизнь бумаги - http://nsportal.ru/ap/library/khudozhestvenno-prikladnoe-tvorchestvo

  2. Живая наука - http://livescience.ru

  3. Наука и жизнь, ИСТОРИЯ БУМАЖНОГО ЛИСТА https://www.nkj.ru/archive/articles/16858/

  4. Новгородские берестяные грамоты http://www.kulturologia.ru/blogs/131113/19253/

  5. СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ: http://www.platan-paper.com/poleznaya-informatsiya/papermaking.html

  6. Русская бумага ручного отлива - http://www.rarebook-spb.ru/info/paper/russian_paper/

Приложение 1.

Этапы изготовления бумаги своими руками

Приложение 2.

Изготовление бумаги в Китае

Приложение 3.

1 Наука и жизнь, ИСТОРИЯ БУМАЖНОГО ЛИСТА https://www.nkj.ru/archive/articles/16858/

2 Новгородские берестяные грамоты http://www.kulturologia.ru/blogs/131113/19253/

3 Бумага древности. Глиняные таблички. Папирус. Пергамент. Береста. http://evolutsia.com/content/view/2697/43/

4 Величайшие изобретения и открытия: всех времен и народов/Авторы текста Т.Б. Ивашкова, А.А. Ратина, М.С.Ульяненкова — Москва:ОГИЗ, АСТ, 2014

5 Наука и жизнь, ИСТОРИЯ БУМАЖНОГО ЛИСТА https://www.nkj.ru/archive/articles/16858/

6 Русская бумага ручного отлива http://www.rarebook-spb.ru/info/paper/russian_paper/

7 СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ http://nsportal.ru/ap/library/khudozhestvenno-prikladnoe-tvorchestvo

14