Проект ученицы: "История бумаги".

ПРОЕКТ:

«ИСТОРИЯ   БУМАГИ»

Ученицы   3   «А»   класса  

ГБОУ СОШ №49

СВИРИДОВОЙ   АЛЁНЫ

Руководитель: Благова Н. А.

Цель   проекта:

Ознакомиться с историей создания бумаги, ее свойствами, видами, применением и производством бумаги в настоящее время.

Задачи  проекта:

Изучить, что являлось прототипом бумаги.

Изучить способы письма до изобретения бумаги.

Кем, когда и как была изобретена бумага.

Создание коллекции видов бумаги.

Создание коллекции видов бумаги в зависимости от ее применения.

Изучить свойства бумаги.

Технология производства бумаги в настоящее время.

1. Что являлось прототипом бумаги.

Самое древнее письмо было вырублено на стене своего жилища первобытным человеком. На земле много мест, где на скалах, стенах пещер мы можем увидеть сохранившиеся выдолбленные рисунки и знаки, это – петроглифы. Они были не просто картинами, они служили указателями границ владений племен, места охоты. Значит, эти рисунки и знаки передавали информацию, иными словами – были первыми письмами.

Но такие письма сами не могли доходить к адресату. Со временем люди поняли, что намного легче писать на сырых глиняных плитках (Приложение № 1). Даже сейчас мы можем их сделать сами. Нужно замесить глину с водой и дать немного настоятся. После этого слить лишнюю воду и подсушить. Теперь можно формировать глиняные таблички и наносить на них информацию. Древние люди сушили их на солнце или обжигали на огне для закрепления текста. Такие плитки можно было посылать друг другу на большие расстояния. В Персии в эпоху правления царя Кира были почтовые станции, где работали гонцы на лошадях, которые доставляли письма-плитки.

Но эти плитки были тяжелыми, их изготовление занимало много времени. Более легким и прочным материалом для письма стало дерево. Например, в Китае люди выжигали иероглифы на бамбуковых палочках при помощи раскаленной иглы. В Африке тексты вырезали на больших деревянных цилиндрах. Наши предки-славяне подарили нам летопись, которая написана на 35 березовых дощечках (Приложение № 2).

В Древней Греции, Риме, а затем во всей Европе люди писали на деревянных дощечках, а потом покрывали их воском (Приложение № 3). Такие дощечки в Руси называли церы. Палочка, которой выдавливали буквы на воске, была с одной стороны заостренная, а другой ее конец имел форму лопатки и мог стереть надпись. Такую дощечку мы можем сделать, используя вместо воска парафин. Парафин нужно растопить и покрыть им поверхность дощечки.

В поисках более практичных носителей информации люди пробовали писать на дереве, его коре, листьях, коже, металлах, кости. В странах с жарким климатом часто использовали высушенные и покрытые лаком пальмовые листья. На Руси же самым распространенным материалом для письма была береста – определенные слои коры березы.

Так называемая берестяная грамота (Приложение № 4), кусок бересты с выцарапанными знаками, была найдена археологами 26 июля 1951 года на раскопках в Новгороде. На сегодняшний день таких находок более семисот, они свидетельствуют, что в древнем Новгороде не только знатные люди, но даже крестьяне и ремесленники знали грамоту.

Более четырех тысяч лет египтяне использовали папирус (дар реки) – это тростниковое растение, которое росло на берегах реки Нил. Растение было легким, сильным, тонким и легким для переноски, и в течение тысяч лет не было изобретено ничего лучше для письма и документирования. Самый ранний существующий зарегистрированный папирус датируется 1-й Династией Египта, но предполагается, что он уже, возможно, использовался за 4 000 лет до н.э.

Во втором веке до н.э. в Малой Азии развилось крупное ремесленное производство нового письменного материала – пергамента. Он изготавливался из кожи молодых телят и овец по довольно сложной технологии, но зато был очень долговечен. Большим плюсом пергамента было то, что на нем можно было писать с двух сторон.

Но пергамент не был доступным всем категориям населения из-за высокой цены. Человечество нуждалось в более дешевом материале, таким материалом стала бумага. Ее название на английском языке «paper» происходит от «папирус», материала, используемого древними египтянами, греками и римлянами. Некоторые ученые считают, что слово «бумага» берет свое начало от итальянского bambagia, что значит – хлопок. Другие верят, что русское слово бумага произошло от татарского «бумуг» (хлопок).

Рождение бумаги произвело в человеческом обществе глубокие перемены. Можно сказать, что бумага стала материальной основой всего, что создается умом человека.

Кем, когда и как была изобретена бумага.

Китайские летописи сообщают, что бумага была изобретена в 105 году н.э. Цай Лунем.

Цай Лунь растолок волокна шелковицы, древесную золу, тряпки и пеньку. Всё это он смешал с водой и получившуюся массу выложил на форму (деревянная рама и сито из бамбука). После сушки на солнце, он эту массу разгладил с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги.

После изобретения Цай Луня, процесс производства бумаги стал быстро совершенствоваться. Стали добавлять для повышения прочности крахмал, клей, естественные красители и т.д.

В начале VII века способ изготовления бумаги становится известным в Корее и Японии. А еще через 150 лет, через военнопленных попадает к арабам.

В VI—VIII веках производство бумаги осуществлялось в Средней Азии, Корее, Японии и других странах Азии. В XI—XII веках бумага появилась в Европе, где вскоре заменила животный пергамент. С XV—XVI веков, в связи с введением книгопечатания, производство бумаги быстро растёт. Бумага изготовлялась весьма примитивно - ручным размолом массы деревянными молотками в ступе и вычерпкой её формами с сетчатым дном.

Большое значение для развития производства бумаги имело изобретение во второй половине XVII века размалывающего аппарата - ролла. В конце XVIII века роллы уже позволяли изготавливать большое количество бумажной массы. В 1799 Н.Л. Робер (Франция) изобрёл бумагоделательную машину, механизировав отлив бумаги путём применения бесконечно движущейся сетки. В Англии братья Г. и С. Фурдринье, купив патент Робера, продолжали работать над механизацией отлива и в 1806 запатентовали бумагоделательную машину. К середине XIX века бумагоделательная машина превратилась в сложный агрегат, работающий непрерывно и в значительной мере автоматически. В XX веке производство бумаги становится крупной высокомеханизированной отраслью промышленности.

5. Коллекция видов бумаги.

1. Цветная

2. Бархатная

3. Картон

4. Гофрированная

5. Фольгированная

6. Писчая, мелованная, полиграфическая

7. Калька

8. Копировальная

9. Наждачная

10. Папиросная

26. Коллекция видов бумаги в зависимости от ее применения.

1. Для письма и печати – писчая и глянцевая бумага (книги, журналы, газеты, тетради).

2. Поделочный материал – цветная, бархатная, фольгированная, гофрированная бумага (оригами, папье-маше, елочные украшения, поделки, упаковка для цветов).

3. Упаковочный материал – картон, фольгированная бумага (фантики для конфет, проездные документы, обложки книг, тетрадей и документов, упаковка продуктов, мешки, коробки).

4. Чистящий материал (туалетная бумага, салфетки).

5. Отделочный материал (обои).

6. Производство денег.

29. Свойства.

Для определения свойств бумаги мною были проведены опыты.

Результаты опытов  следующие:

1. Деформация при намокании:

форму, неравномерно уменьшаясь в размере в месте намокания (коробится).

32. бумага не растворяется в воде, но легко намокает и при намокании многократно теряет прочность. После намокания и последующего высушивания бумажный лист также теряет

2. Бумага легко мнется, смятую бумагу трудно распрямить

3. Прочность бумаги:

34. Тонкая и мягкая бумага (салфетка, писчая) легко рвется, в отличие от более толстой (картон).

1. Гладкость/шероховатость бумаги

36. Это способность бумаги передавать без разрывов и искажений тончайшие красочные линии, точки и их комбинации. Обратной величиной гладкости является шероховатость.

2. Белизна бумаги

38. Это способность бумаги отражать свет. Высокая белизна желательна для печатных бумаг, так как от этого зависит удобство прочитки изданий, а также наносится меньший вред для глаз.

3. Впитывающая способность бумаги (пористость)

40. Чем более пористая, рыхлая бумага, тем лучше впитывает она влагу: салфетки лучше впитывают влагу (поэтому они используются в гигиенических целях), чем мелованная бумага.

4. Непрозрачность бумаги

42. Это свойство бумаги особенно важно при двухсторонней печати.

47. Технология производства.

Для приготовления бумаги нужны растительные вещества, обладающие достаточно длинным волокном, которые, смешиваясь с водой, дадут однородную, пластичную, так называемую бумажную массу. Полуфабрикатами для производства бумаги могут служить:

1. древесная масса или целлюлоза;
2. целлюлоза однолетних растений (соломы, тростницы, конопли, риса и других);
3. полуцеллюлоза;
4. макулатура;
5. тряпичная полумасса;
6. для специальных видов бумаги: асбест, шерсть и другие волокна.

Производство бумаги складывается из следующих процессов:

1. приготовление бумажной массы (размол и смешение компонентов, проклейка, наполнение и окраска бумажной массы);
2. выработка бумажной массы на бумагоделательной машине (разбавление водой и очистка массы от загрязнений, отлив, прессование и сушка, а также первичная отделка);
3. окончательная отделка (каландирование, резка);
4. сортировка и упаковка.

Проследим же шаг за шагом, что происходит со стволом спиленной в лесу ели, пока он не превратится в тонкий лист белой бумаги.

Буксирный катер подтащил к причалу целлюлозно-бумажного комбината только что пришедший плот. Чтобы не загружать железные дороги доставкой большого количества леса, а главное - потому, что для производства бумаги нужно очень много воды, эти комбинаты обычно строят на берегах больших рек. Пусть вода сама несет к комбинату сырье.

Рабочие быстро распускают связки и баграми подают бревна на цепи лесотаски-подъемника, выносящего бревна на берег. Отсюда начинается путь древесины от машины к машине.

Сильные окорочные машины снимают со стволов кору. Круглые пилы мгновенно режут очищенные бревна на гладкие, ровные чурбаки одинаковой длины - балансы.

Часть балансов конвейер несет на древесномассный завод. Здесь они попадают в дефибрер. Это высокая металлическая коробка, ростом с двухэтажный дом, в нижней части которой вращается огромный цилиндрический камень. Его шершавая поверхность, смоченная водой, сдирает с баланса слой за слоем древесину, превращая ее в рыхлую волокнистую маcсу. Из-под дефибрера быстрая струя воды уносит измельченную древесину в щеполовку, где древесная масса очищается от оставшихся в ней щепок.

Но чтобы бумага была однородной и чистой, древесную массу еще раз пропускают через сита очистительных машин. Затем в сгустителе из нее удаляют лишнюю воду и массу направляют в смесительный бассейн.

В это же время вторую часть балансов конвейер приносит на целлюлозный завод. Там механические ножи рубят их в мелкую щепу, которую транспортер ссыпает в большие бункеры варочных котлов. В этих котлах щепу варят с кислотой под большим давлением. Кислота растворяет те составные части древесины, которые не нужны для приготовления бумаги, и они отходят. В котлах остается чистая древесная клетчатка - целлюлоза в виде мелких волоконец.

Далее в специальных мельницах целлюлозу размалывают в еще более тонкие волоконца и по трубопроводам направляют в тот же смесительный бассейн, куда попадает измельченная и очищенная древесная масса. К смеси целлюлозы и древесной массы добавляют канифольный клей, чтобы на будущей бумаге чернила не расплывались. Добавляют также особый сорт белой глины - каолин; это делает бумагу более плотной и непрозрачной. А если бумага должна быть цветной, в смесь вносят нужные красители.

Материал для изготовления бумаги готов. Остается лишь сделать из волокнистой массы бумагу. А это тоже не просто. Машина-гигант

Попробуйте представить себе такую длинную машину, чтобы с одного ее конца на другой надо было звонить по телефону. Автоматическая бумагоделательная машина как раз такова. Ее длина - 100 м с лишним, ширина - 15-18 м, высотой она почти с трехэтажный дом. Проходя через нее, сырая и рыхлая бумажная масса должна за 1 мин превратиться в плотную белоснежную бумагу!

Работает эта огромная машина с необыкновенной быстротой. Сама она стоит на месте, но ее механизмы движутся с удивительной скоростью - 600-800 м в минуту. И каждую минуту с ее валов сбегает почти километр широкой бумажной ленты!

Управляют этой большой и сильной машиной всего 5 человек. Но зато ей требуется очень много электрической энергии - почти столько, сколько нужно небольшому городу. А потребляемой ею воды вполне хватило бы населению этого города.

От массы до листа 

Прежде чем попасть в бумагоделательную машину, бумажная масса еще раз проходит тщательную очистку. Особые устройства вылавливают проскочившие в нее песчинки, неразмолотые волокна и другие примеси.

После этого бумажная масса ровной широкой струей напускается на движущуюся со скоростью поезда сетку. По бокам этой сетки устроены борта, которые не дают массе переливаться через край. Содержащаяся в бумажной массе вода стекает через мельчайшие отверстия сетки, а волокна, переплетаясь между собой, образуют полотно бумаги.

Чтобы еще лучше удалить из этого рыхлого полотна влагу, под сеткой установлены отсасывающие ящики. Но даже после этого в бумажной массе остается еще много воды. Вот почему три четверти огромной машины - это различные сложные устройства, которые помогают удалить эту воду.

Влажное бумажное полотно в виде широкой пухлой ленты сбегает с сетки и постепенно проходит через все эти устройства.

Сперва воду отжимают различные цилиндрические прессы в виде вращающихся тяжелых валов. Количество воды в бумажном полотне уменьшается. Затем полотно попадает в сушильную часть машины, где большие нагретые барабаны проглаживают его, как огромные утюги. После них бумага содержит уже только 6-8 % влаги.

Но это широкое белое бумажное полотно пока еще готово не совсем. В конце машины установлены нагретые каландры - тяжелые полированные валы, лежащие друг на друге. Подсохшее бумажное полотно стало уже достаточно прочным, и теперь его можно сдавливать между валами с большой силой. Из-под них бумажное полотно выходит ровным, плотным и гладким. В самом конце машины оно сматывается в огромные рулоны. Бумага готова.

Остается разрезать эти рулоны на менее широкие или на листы нужных размеров, чтобы делать из них тетради или печатать газеты и книги.

49. Интересные факты
51. Люди научились не только делать, но и уничтожать бумагу. История разработки уничтожителей бумаги (шредеров) берет свое начало еще с 1909 года, когда Аббот Август Лоу придумал первый уничтожитель бумаги. Но никто не хотел признавать полезность этого изобретения. Позже уничтожители бумаги стали использоваться в правительственных и военных целях, для уничтожения секретных данных.

Выводы.

Бумага занимает исключительное место в жизни людей. У нее было много предшественников. Камень и глина, дерево и кость, кожа и береста, воск и металл, папирус и пергамент – все они в разные исторические эпохи служили людям в качестве материала для письма, для передачи столь ценного — информации.

Сейчас имеется около 5 000 сортов бумаги, которые можно поделить на три основных класса:

1. Собственно бумага (гигиеническая, оберточная и печатная).

2. Картон.

3. Строительный картон (для облицовки и изоляции).

Сегодня мы живем во времена огромного информационного прогресса. Но это не значит, что бумажная эра подходит к концу. Бумага по-прежнему является важным элементом в процессе печатания, для многих людей чтение книг остается большим удовольствием, а книга в красивом издании может стать чудесным подарком на любой празднбудет занимать важное место в нашей жизни.

А поэтому не следует забывать об экономичном использовании различного рода бумаги. Мама рассказывала мне, что раньше использованную бумагу сдавали как макулатуру, которую перерабатывали и вновь получали чистую хорошую бумагу. Это было хорошим способом экономии древесины. Ученики используют много бумаги. Можем ли мы каким то способом экономить бумагу? Я думаю, что -да. Предлагаю аккуратно использовать цветную бумагу на уроках технологии. Для этого вырезая различные детали, надо располагать их ближе друг к другу, обрезанные части не выбрасывать, оставлять их  для мелких деталей.  Часто для письма используют только дну сторону листа. Это не экономично. Советую использовать обе стороны листа. А красивую обёрточную бумагу можно использовать для поделок.

54. Литература

1. Интернет: http://ru.wikipedia.org/wiki/Бумага

2. Интернет: Техническая энциклопедия http://tehno.claw.ru/shared/kinder/1000.htm        

3. Собственные наблюдения и опыты.