Свойства бумаги

МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ КОНКУРС НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И ПРОЕКТНЫХ РАБОТ ОБУЧАЮЩИХСЯ

Межрайонный совет директоров образовательных организаций СВАО № 3

Исследовательская работа

СВОЙСТВА БУМАГИ

Выполнила:

Тейблюм Александра Дмитриевна,

Ученица 3А-2 класса

ГБОУ Школа № 285

Научный руководитель:

Пыльникова Ольга Алексеевна

                    ГБОУ «Школа №285 имени В.А. Молодцова», учитель

Москва – 2017

ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ.

Бумага сопутствует человеку на протяжении всей его жизни. Кажется, что нам о ней все известно и мы перестали ценить и беречь эту совершенно необходимую вещь. Мне стало интересно какая бумага бывает, от чего зависит где и как она используется. Это и определило тему моего исследования.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Необходимо узнать различные свойства бумаги и проверить некоторые из них.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ                        

1. Изучить материалы различных источников по теме исследования.
2. Узнать о происхождении бумаги и ее производстве в настоящее время.
3. Опытным путём изучить некоторые из свойств бумаги.
4. Познакомится с видами бумаги и способами ее использования.
5. Узнать интересные факты о бумаге.
6. Подготовить презентацию.

ГИПОТЕЗА

Свойства бумаги определяют её назначение.

МЕТОДИКА

• Анализ материалов по теме исследования.
• Практические опыты и наблюдения.
• Анализ, сравнение и обобщение полученных данных.
• Выводы по результатам практических опытов.

Невозможно представить нашу жизнь без бумаги. Из бумаги сделаны книги, тетради, журналы, газеты, салфетки, открытки, обои и многое другое.

Начнем с «НАЧАЛА» - как и где появилась бумага.

Бумагоподобные материалы, такие как, папирус, береста, пергамент и другие были известны человечеству задолго до появления первого описания производства «классической бумаги».

До Цай Луня в Китае делали бумагоподобный материал из бамбука, из пеньки, а ещё раньше - из шелка, который изготавливали из бракованных коконов шелкопряда. Бамбук был тяжёлый, а шёлк - дорогой. Бумага из таких волокон легко намокала и была непрочной.

Цай Луня назначили министром и поручили придумать новый способ изготовления бумаги. Поиски привели его к осам.

Осы выбрали материалом для своих гнезд омертвелую древесину и растительные волокна, которые они собирают, например, с брёвен, заборов, телеграфных столбов и деревянных стройматериалов. Это сырье насекомые тщательно пережевывают и смачивают слюной. Затем размягченная волокнистая масса, высыхая, превращается в светлую твердую и достаточно прочную бумагу.

Цай Лунь растолок волокна и проведя сотни опытов, пришёл к выводу, что нечто подобное можно сделать из коры тутового дерева, изорванных рыболовных сетей и ветхих тканей, древесной золы.

Всё это он смешал с водой и получившуюся массу выложил на форму. После сушки на солнце он эту массу разгладил с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги.

«Классическая» бумага, с проклейкой в массе, создана в Китае Цай Лунем в 105 году нашей эры.

КАК ЖЕ ПРОИЗВОДЯТ БУМАГУ СЕЙЧАС?

Бумага состоит из миллионов тоненьких волокон. Для приготовления бумаги нужны растительные вещества, обладающие достаточно длинным волокном, которые, смешиваясь с водой, дадут однородную, пластичную массу.

Для производства бумаги используются, например:

• древесная масса или целлюлоза;
• целлюлоза однолетних растений - соломы, риса и других;
• макулатура;
• тряпичная полумасса;
• для специальных видов бумаги: шерсть и другие текстильные волокна.

Производство бумаги складывается из следующих процессов:

1. Приготовление бумажной массы. Сырье измельчают, волокнам придают необходимую толщину. Для повышения белизны, гладкости, мягкости и непрозрачности добавляют необходимое количество наполнителей. Для придания цвета и повышения белизны - специальные красители.
2. Бумажную массу отправляют на бумагоделательную машину – ее разбавляют водой, очищают от загрязнений, прессуют и сушат.
3. Окончательная обработка - получается полотно необходимой толщины и ширины.
4. Сортировка и упаковка.

Крупнейшими производителями бумаги являются США, Финляндия, Швеция и Австралия.

ПРИМЕНЕНИЕ БУМАГИ:

• Для письма и печати (книги, журналы, газеты, тетради).
• Отделочный материал (обои).
• Поделочный материал (оригами, папье-маше, аппликация).
• Упаковочный материал (фантики, мешки, коробки).
• Чистящий материал (полотенца, салфетки, носовые платки, туалетная бумага).
• Фильтровальная бумага.
• Производство денег.
• Бумага с нанесенными химическими веществами – фотобумага, индикаторная бумага, наждачная бумага и т.д.

СВОЙСТВА БУМАГИ.

Конечно люди, занимающиеся производством бумаги, могут рассказать о ее свойствах очень много, но мне, как и большинству людей, эта информация не очень понятна и проверить ее я сама не смогу.

И поэтому, я решила провести несколько опытов и проверить самостоятельно самые простые и всем понятные свойства бумаги. И взять для этого несколько ее видов.

Это бумажные полотенца, бумага для принтеров, бумага для акварели и набросков.

Здесь есть и упаковочный картон, который используют для складных коробок.

При производстве картона основные технологические операции не очень отличаются от операций при производстве бумаги. Но в качестве сырья для производства картона чаще используют вещества с более грубыми и жёсткими волокнами - бурую древесную массу.

Сначала просто рассмотрим представленные образцы.

Бумага для принтеров белая и гладкая. Бумажные полотенца мягкие, с набивным рисунком, в рулоне. Бумага для акварели плотная и шероховатая, а для набросков темнее по цвету и немного видны волокна. Картон сложный по строению- имеет 3 слоя и внутренний «гармошкой».

ОПЫТ ПЕРВЫЙ.

Что будет, если бумагу намочить?

Бумага не растворяется в воде, но легко намокает и при намокании теряет прочность. Даже картон легко рвется если его намочить. После намокания и последующего высушивания бумажный лист теряет форму, неравномерно уменьшаясь в размере в месте намокания - коробится.

ОПЫТ ВТОРОЙ

Нужно проверить такое свойство бумаги, как прозрачность. Я взяла каждый из «подопытных» видов бумаги и направила на него лампу.

Вывод очевиден – бумага непрозрачна, и чем она толще, тем меньше света она пропускает. Картон совсем не пропускает свет.

ОПЫТ ТРЕТИЙ

Что будет, если бумагу смять, а потом попытаться предать ей прежний вид?

Конечно смять картон я не смогла, только поломать и конечно прежнего вида придать ему потом не получилось. Тот же вывод касается и всех видов бумаги.

ОПЫТ ЧЕТВЕРТЫЙ

Проверка бумаги на разрыв.

Бумага рвется легко во всех направлениях, для упаковочного картона пришлось применить больше силы, поскольку у него внутри слой «гармошкой». А если бумагу предварительно надрезать, то для разрыва бумаги усилий потребуется еще меньше.

В продолжении этого опыта хочу заметить, что я внимательно рассмотрела после разрыва кромку бумаги.

Края бумаги мохнатые и ворсистые, это связано с тем, что волокна разрываются.

ОПЫТ ПЯТЫЙ

Теперь я буду резать бумагу ножницами.

Все прошло без усилий, кроме картона. Но я заметила – если резать картон вдоль «гармошки», то процесс проходит легче.

ВЫВОДЫ:

Бумага имеет определённые свойства и их нужно знать. Из опыта только с некоторыми видами бумаги можно понять, что она не прочная – легко рвется. Легко мнется и сгибается, но сделать ее опять гладкой не получится. Влажная бумага совсем теряет прочность.

А ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО:

• Для производства бумаги используют только 9 пород деревьев. Это хвойные — сосна, ель, пихта и лиственница, а также лиственные — ольха, берёза, тополь, осина и бук. Каждый вид древесины придаёт готовому материалу специальные свойства.

• Порезаться бумагой так же просто, как и лезвием ножа, причем порез от бумаги не редко бывает даже больнее. Это потому, что бумага имеет ту же толщину, как и лезвие бритвы.
• Одна из самых дорогих бумажек в мире – меню пассажиров 3 класса Титаника. Меню было поднято с корабля со дна, лежало на дне океана (пожелтевщий кусочек лощевой бумаги). Он был продан на аукционе за 45000 $.

• Как только на листе бумаги появляются дата и подпись – он становится документом.
• Для производства купюр используется бумага, которая обладает специальными свойствами. Она должна выдерживать многократное смятие без разрыва. Ее специальным образом окрашивают, наносят водяные знаки, купюры прошивают металлическими нитями и проставляют голограммы. Это защищает денежные знаки от подделок.
• Вторичная переработка бумаги не только спасает жизнь деревьям, но и экономит другие ресурсы – бензин, электроэнергию,  тысяч литров воды.

• За последние два десятилетия потребление бумаги в мире увеличилось почти в 2,5 раза.

Бумажной продукцией современный человек пользуется ежедневно. Это очень удобно, во многом делает нашу жизнь комфортней и удобней. Ценность бумаги состоит не только в ее необходимости в жизни человека, но и в том, что бумага является экологически чистым материалом.

В теоретической части своего исследования я рассмотрела вопрос возникновения бумаги, схему производства бумаги, представила классификацию видов бумаги.

В практической части исследования – провела несколько опытов с целью изучения свойств бумаги.

Подводя итог опытной части моего исследования, можно сделать вывод, что виды бумаги зависят от её свойств. Например, писчая бумага отличается белизной и гладкостью и не должна просвечивать, бумажные полотенца очень быстро и хорошо впитывают жидкость. Бумага для акварели и набросков толще бумаги для принтеров и шероховатее, для удобства рисования. А картон совершенно не пропускает свет, его труднее всего разрезать, порвать и именно поэтому из него делают складные коробки.

Таким образом, моя гипотеза подтвердилась: именно свойства бумаги определяют предназначение.

В результате исследования я познакомилась с разными видами бумаги и ее свойствами.

В дальнейшем я планирую продолжить изучение этой темы и подготовить работу экологической направленности, тема которой будет связана с необходимостью экономичного использования бумажной продукции.

Список используемой литературы:

1. Эдуард Аким «Обработка бумаги»
2. Петр Сквернюков «Слово о бумаге».
3. Давид Фляте «Свойства бумаги»
4. http://ru.wikipedia.org