Главная страница
Контакты

    Главная страница


Исследовательская работа "Простой бумаги свежий лист"

Скачать 97.55 Kb.



Скачать 97.55 Kb.
Дата21.04.2017
Размер97.55 Kb.

Исследовательская работа "Простой бумаги свежий лист"


Министерство образования Республики Беларусь

Отдел образования Новополоцкого горисполкома





Государственное учреждение образования

средняя школа №3 г.

Уче́бное заведе́ние - прежнее название в дореволюционной России, а впоследствии и в СССР и Российской Федерации (до 1992 года) образовательного учреждения. В соответствии с действующим российским законодательством - это учреждение, осуществляющее образовательный процесс, то есть реализующее одну или несколько образовательных программ и (или) обеспечивающее содержание и воспитание обучающихся, воспитанников. (Закон России «Об образовании»).
Новополоцка



Учебно-исследовательский проект



Изучение свойств бумаги











Учащаяся 6 «Б» класса

Аксенова Алина

Руководитель: Пашковская О.М.

учитель физики















Новополоцк, 2013

СОДЕРЖАНИЕ





ВВЕДЕНИЕ

Простой бумаги свежий лист!

Ты бел, как мел. Не смят и чист.

Твоей поверхности пока

Ничья не тронута рука.

Чем станешь ты! Когда, какой

Исписан будешь ты рукой?

Кому и что ты принесешь-

Любовь? Разлуку? Правду? Ложь?

Прощаньем ляжешь ли на стол?

Иль обратишься в протокол?

Или сомнет тебя поэт,

Бесплодно встретивший рассвет?

Нет, ждет тебя удел иной!

однажды карандаш цветной

пройдется по всему листу,

Его заполнив пустоту.

И синим будет небосвод.

И красным будет пароход.

И черным в небе будет дым,

И солнце будет золотым.

С.Я. Маршак

Жизнь без бумаги невозможна для современного человека: на ней мы пишем, рисуем, делаем чертежи и схемы. Бумага используется для письма, графических работ, создания художественных и бытовых изделий. Но больше всего бумага нужна для печатания книг, газет, журналов. Благодаря этому между людьми быстро распространяется различная информация, знания, которые хранятся на бумаге и передают опыт человечества новым поколениям. Благодаря бумаге мы знаем, как жили, что делали, что думали люди много веков назад. Благодаря бумаге наши потомки узнают, как мы живем в настоящее время.

Настоя́щее - часть линии времени, состоящая из событий, которые происходят в данный момент, то есть определенная область пространства-времени. При определённых допущениях под настоящим временем понимаются текущие дни, месяцы и даже годы.

А кто из вас хотя бы раз задумался, как бумага пришла к нам на стол? Знаете ли вы историю ее появления, технологию ее изготовления, основные свойства?

Меня заинтересовала данная тема, и я решила найти ответы на все поставленные вопросы. И поэтому не случайно темой моей работы является - бумага.

Перед началом исследования я провела опрос учащихся нашей школы, что они знают о бумаге. Результаты анкетирования таковы:

  1. Что такое бумага? Самым распространенным ответом было: предмет, на котором можно писать и рисовать.

  2. Знаете ли вы историю возникновения бумаги? Да – 29%, нет – 71%. Из них 60% выразили свое желание узнать историю.

  3. Интересна ли вам технология изготовления бумаги в современном мире? 85% опрошенных учеников заинтересовала технология производства данного вида материала.

  4. Какие виды бумаги вы знаете? 69% участвующих в опросе назвали виды бумаги. В основном: офсетная, газетная, альбомная, чертежная. Но все же 31 % не смогли назвать ни одного вида бумаги.

  5. Какие свойства бумаги вы знаете? Данный вопрос оказался самым сложным. 89% опрошенных не назвали не одного свойства бумаги, и только 11% ответили: горит, намокает, мнется.

Из анкеты видно, что мною выбранная тема актуальна в настоящее время.

Цель моей работы: выявить различные свойства бумаги, в зависимости от их вида.

Задачи:

  • Выяснить историю возникновения бумаги;

  • Узнать технологию изготовления бумаги в наши дни;

  • Изучить какие есть виды и свойства бумаги;

  • На практике исследовать наиболее часто встречаемые виды бумаги и их свойства.

Гипотеза нашего исследования. Свойства бумаги зависят от ее вида.

Актуальность данного исследования я вижу в том, что в нашем мире количество видов бумаги очень велико, а выбрать нужную - очень сложно.

Основные методы работы – поисковый, метод обобщенного анализа (сравнение имеющихся знаний с полученными данными), лабораторно – практический метод.

Во время I - организационного этапа планировалась исследовательская работа, разрабатывалась система.

На II - информационном этапе изучалась литература по проблеме, исследовался материал Интернета.

На III этапе реализации проекта была проведена практическая часть исследования. Впоследствии был собран и систематизирован полученный теоретический и практический материалы.

На IV – оценочно - аналитическом этапе был сделан анализ результатов исследовательской работы, подведены итоги.


Глава 1. Основная часть

1.1 Определение бумаги

Существует несколько определений бумаги:

Бумага (вероятно, от итал. bambagia-хлопок), материал из растительных волокон, соответствующим образом обработанных и беспорядочно соединенных в тонкий лист, в котором волокна связаны между собой поверхностными силами сцепления.

Бумага – это тонкие и ровные листы или ленты материала, состоящего в основном из целлюлозных волокон. Длина растительных волокон, из которых образована бумага, 1 – 2 мм при диаметре около 25 мкм. Масса одного квадратного метра бумаги достигает 250 грамм.

Квадратный метр (русское обозначение: м², международное: m²) - единица измерения площади в Международной системе единиц (СИ), а также в системах МТС и МКГСС.

Бумага – это пористо - капиллярный плоскостной искусственно созданный материал, доступный для проникновения воздуха, влаги и красок.

Бумага - материал для письма, печатания, а также для других целей, изготовляемый из растительных волокон, тряпичной массы.



1.2 История возникновения бумаги

Исторические предпосылки возникновения бумажного производства берут свое начало в глубокой древности, в тот исторический период, когда у общества возникла потребность зафиксировать свои взаимоотношения.

Материалы для письма на протяжении нескольких веков претерпели значительные изменения.

Сначала человек рассказывал о себе, высекая загадочные рисунки и знаки на скалах, гранитных глыбах, стенах пещер. Много таких рисунков было обнаружено в разных частях мира. Этим рисункам по пять, пять с половиной тысяч лет.

Позднее на смену камню пришли глиняные таблички.

Глиняная табличка (туппу́м, мн. ч. - туппу́мы) - это одна из первых материальных основ для книги, появившаяся около 3500 лет до нашей эры. Глина и её производные (черепки, керамика) была, вероятно наиболее древним материалом для книг.
Рисовали на них палочками по сырой глине, что было значительно легче, чем высекать изображения на камне. Это оказало огромное воздействие на развитие культуры. Плитки-письма стало возможным пересылать из одного места в другое и даже отправлять в другие страны.

Но человек не переставал искать всё более лёгкие и прочные материалы для письма. Так появились деревянные дощечки. Покрыв их краской или воском, записи делали заострёнными палочками. Китайцы использовали для письма деревянные и бамбуковые дощечки, шёлк. Способ фиксации знаний на дощечках был неудобен. Глиняные дощечки были хрупкими, тяжелыми, и люди стали искать другой материал для письма.

В древнем Египте писали на папирусе. Сырьем для него служил тростник, растущий в долине Нила. От нижней части тростника, находившейся в воде, отделяли тонкие, гибкие и прозрачные полосы длиной около пятидесяти сантиметров. Их укладывали рядами так, что полосы соединялись краями. Когда получался квадрат, на него накладывали еще слой полос, но уже перпендикулярно к первым. Весь лист просушивали и шлифовали при помощи раковины или куска слоновой кости. Затем его пропитывали растительным клеем и колотили по нему колотушкой, чтобы он стал тонким. После этого лист сушили на солнце. На тщательно отполированной и гладкой поверхности папируса писец рисовал иероглифы.

А шёлк, хоть и являлся прекрасным материалом для письма, был слишком дорогим. Поэтому в дело шли даже самые малые его обрезки, которые смачивали и растирали камнями. Полученную кашицу наливали на ровную поверхность и сушили под гнётом. Это была ещё не бумага, но уже шаг к её изготовлению.

К 3 веку до н. э. китайцы заменили шерсть и шёлк более дешёвым и доступным материалом - растительными волокнами, используя для этого толчёную кору тутового дерева и размочаленные стебли бамбука.

Шелкови́ца, или ту́товое де́рево (лат. Morus) - род растений семейства Тутовые (Moraceae), состоящий из 17 видов листопадных деревьев, распространённых в тёплом умеренном и субтропических поясах Евразии, Африки и Северной Америки.
Получился совершенно новый материал- бумага.

Датой появления бумаги в Китае считается 105 г. до н. э., когда чиновник Цай Лунь сделал официальный доклад императору о существовании такой технологии. Император Хен Сюай даже издал специальный указ, запрещающий писать на дереве и предписывающий использовать для письма только бумагу.

Китайцы ревностно хранили секрет изготовления бумаги, технологию её производства было запрещено вывозить за границу. Однако, согласно легенде, в начале 7 в. н. э. странствующий буддийский монах Дан Хо, о котором современники говорили, что он был «богат знаниями и умел делать бумагу и тушь», добирается до Японии, где раскрывает секрет бумагоделия.

Будди́зм (санскр. बुद्ध धर्म, buddha dharma IAST; пали बुद्ध धम्म, buddha dhamma, «Учение Просветлённого»; кит. 佛教 fójiào) - религиозно-философское учение (дхарма) о духовном пробуждении (бодхи), возникшее в середине 1-го тысячелетия до н. э.
Произошло это, как утверждают «Японские хроники» («Нихонги») в 610 году.

А спустя сто лет японцы уже производят свою собственную бумагу, которая по качеству превосходит китайскую.

Первоначально бумагу в Японии получали из коконов шелкопряда.

Их варили. Раскладывали на циновку. Промывали в речной воде, перетирали в однородную массу, которую после отцеживания воды сушили. Верхний слой, или шёлковую вату. Удаляли, а на циновке оставался тонкий волокнистый слой, который после высушивания превращался в бумагу. Позднее дорогое сырьё заменили более дешёвым - теми же стеблями бамбука, древесной корой, коноплёй. Появилось много мелких мастерских, производящих бумагу.

Первая крупная бумажная фабрика в Токио возникла в 1870 г.

Бумажная фабрика Бумажная фабрика - фабрика, занимающаяся изготовлением бумаги из растительного волокна, такого как древесина, старые тряпки и других ингредиентов, используя машину Фурдринье или другой вид бумагоделательной машины.
В стране уже было 35 тысяч мастерских, где бумагу производили вручную.

Старинная технология производства бумаги сохраняется в Японии и до сегодняшнего дня.

Бумагоде́лательная машина (БДМ) - машина для выработки из волокнистой массы бумаги путём образования (отлива) слоя волокон с последующим его обезвоживанием, сушкой и намоткой в рулон, а также каландрированием, поверхностной обработкой и резкой.
Мастерам, овладевшим тайнами древнего ремесла, присваивается звание «живое сокровище» Вместе с крупнейшими фабриками, работают маленькие мастерские, где выделывают отдельные дорогие листы бумаги «ваши». Эта бумага очень прочная – она выдерживает несколько тысяч сгибов.

В Японии существуют десятки разновидностей бумаги, каждая из которых имеет своё название. Вот некоторые из них.

Данси – песчаная древесная бумага, которую начали производить ещё в 8 веке и производят до сих пор для упаковки ценных подарков.

Минатогами – вид обоев, использующихся исключительно в чайных домиках.

Сенси – рисовая бумага для рисования.

В городе Базель (Швейцария) находится музей бумаги. При музее работает старинная бумажная мельница 15 века. Любой желающий может на ней изготовить сам бумагу. Цель такого музея не только познакомить с историей возникновения бумаги, но и привить экологическое мышление. Не случайно в Швейцарии многие люди стараются приобретать конверты со специальным штемпелем, которые сделаны из сероватой не слишком высокого качества бумаги, но штамп которого указывает на то, что для конвертов и бумаги была использована макулатура, которую почти в каждой швейцарской семье собирают в специальные пакеты.

На сегодняшний день в мире производится порядка 394348175 тонн бумаги в год.

1.3 Технология производства бумаги в наше время

Конечно, за многие столетия развития бумажного производства, технология изготовления бумаги претерпела значительные изменения, хотя принципы формирования бумажного полотна не изменились.

Ниже кратко описан процесс производства наиболее распространённого вида бумаги - мелованной.

Отливка бумаги

Предварительно приготовленная целлюлозная масса наносится на сетку бумагоделательной машины через набор сопел, каждое из которых имеет управляемую подачу. В этот момент в смеси содержится только 5-7% целлюлозы и 93-95% воды. По мере прохождения сетки через машину, вода удаляется и формируется бумажное полотно.

Каландрирование

Следующим этапом производства является каландрирование. Каландры прессуют бумагу, сушат ее и придают полотну гладкость. Именно в этот момент полотно и становится бумагой. От степени каландрирования зависят две характеристики бумаги: пухлость и непрозрачность. Чем более спрессована бумага, тем она менее пухлая и менее непрозрачная. С другой стороны, при малой степени каландрирования, сильно страдает гладкость бумаги. Поэтому, при производстве высококачественной мелованной бумаги очень важен баланс между гладкостью основы и непрозрачностью.

Мелованная бумага - высококачественная бумага, используемая для производства глянцевых журналов, презентационных каталогов, буклетов и других материалов, для которых важна яркость красок и приятный внешний вид.

Мелование

Другими словами покрытие бумаги несколькими слоями мела. Меловое покрытие придает бумаге дополнительную гладкость. Кроме того, оно делает бумагу микропористой, что в конечном счете приводит к тому, что при печати оттиск имеет более яркие краски по сравнению с печатью на бумаге без покрытия.

Финальное каландрирование или отделка

Мелованная бумага приобретает свои поверхностные свойства после каландрирования. Процесс практически полностью аналогичен каландрированию бумаги-основы. Отличие состоит в том, что, в зависимости от производимого сорта - глянцевой или матовой бумаги, - применяют тот или иной набор валов. Если же требуется получить тисненую бумагу, то делают еще одно каландрирование между специальными профильными валами.

Перемотка

В зависимости от ширины бумагоделательной машины, готовое полотно имеет ширину от 2,5 до 9 метров и длину в несколько километров. Такой рулон называется "тамбур". Поскольку листорезательные линии не могут резать такие широкие рулоны, бумагу перематывают на более узкие ролики, в зависимости от требуемых форматов листов.




Резка и упаковка

Значительная часть мелованной бумаги, поставляемой в листах, упакована в пачки. Такая упаковка максимально защищает бумагу от внешних воздействий при хранении и транспортировке.



1.4 Виды бумаги

Все виды бумаги можно разделить на девять классов:

1.Газетная. С этой бумагой мы тоже частенько встречаемся. В основном ее производят из вторсырья (макулатуры) для печатной продукции, основная ее плотность составляет 45-49г/1м2, а в составе древесную массу, что делает ее менее прочной, ломкой и подверженной желтению.

Древесная масса - волокнистый полуфабрикат для изготовления бумаги, который получают путём механического перетирания древесины в водной среде. При этом она расщепляется на микро- и макроскопические частицы разной формы.

2. Обойная.

3. Подложка для нанесения химических реактивов (фотобумага)

4.

Химические реактивы (реагенты химические) - химические препараты, предназначенные для химического анализа научно-исследовательских, различных лабораторных работ. В большинстве случаев химические реактивы представляют собой индивидуальные вещества; однако к реактивам относят и некоторые смеси веществ (например, петролейный эфир).
Писчая.

5. Рисовальная.

6. Печатная.

7. Картон.

8. Чистящий материал (туалетная бумага, салфетки)

9. Для производства денег. Это бумага, имеющая водяные знаки, включения искусственных волокон с флуоресцирующим эффектом и другие элементы, главная цель которых защитить документы.

Водяно́й знак (также филигра́нь) - видимое изображение или рисунок на бумаге, который выглядит светлее при просмотре на просвет (или темнее при просмотре в отражённом свете на тёмном фоне). Водяной знак получают вдавливанием металлического сетчатого валика или эгутёра (дендироли, ровнителя) в бумагу в процессе её изготовления или на специальных формовочных рельефных сетках, иногда с использованием филиграней. Рисунок водяного знака - линии разной формы, буквы или монограммы, фигурные изображения.
Химические волокна - текстильные волокна, получаемые из природных и синтетических органических полимеров, а также неорганических соединений.

10. Упаковочная бумага.



1.5 Свойство бумаги

Масса или вес одного квадратного метра бумаги является наиболее распространенным показателем, так как большинство бумаг продают по массе 1 м2. Массу бумаги чаще относят к единице площади, чем к единице объема (как это делают в отношении других материалов), — ведь бумагу используют в виде листа и площадь в данном случае играет более важную роль, чем объем. По принятой классификации масса 1 м2 печатной бумаги может составлять от 40 до 250 г.

Толщина бумаги, измеряется в микронах (мкм), определяет как проходимость бумаги в печатной машине, так и потребительские свойства — в первую очередь прочностные — готового изделия.

Показатель качества (продукции) - это количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, входящих в её качество, рассматриваемая применительно к определённым условиям её создания и эксплуатации или потребления.
Печатная машина Печатная машина - полиграфическое оборудование, предназначенное для нанесения изображений на различные материалы. Используется для производства разнообразной печатной продукции, в том числе знаков почтовой оплаты (почтовых марок и т. п.).

Жесткость - это сопротивление изгибающему усилию. Бумага может быть слишком рыхлой или, наоборот, слишком жесткой.

Шероховатость и гладкость - влияет на качество переноса изображения. На шероховатой бумаге тонер может закрепиться неправильно, он стирается или осыпается;

Влагопрочность. О влагопрочности бумаги судят по степени сохранения ею во влажном состоянии первоначальной своей прочности, то есть по той прочности, которую она имела до увлажнения, находясь в воздушносухом состоянии.

Скручиваемость - высококачественная бумага не должна иметь остаточного прогиба после процесса печати. На скручиваемость бумаги влияют высокое содержание влаги, воздействие высоких температур и давление;

Впитываемость. Подобающая впитывающая способность бумаги - значительное условие своевременного и абсолютного закрепления краски.

Впитывающая способность бумаги в особенности важна для способов печати и лакирования, где закрепление краски и лака в основном определяется впитыванием, к примеру, глубокая печать, лакирование дисперсионными лаками.

Глубокая печать Глубо́кая печать, инта́льо - в полиграфии способ печати с использованием печатной формы, на которой печатающие элементы утоплены по отношению к пробельным.



Глава 2. Практическая часть

2.1 Изучение свойств бумаги

Я исследовала свойства бумаги, для этого взяла наиболее часто встречаемые виды бумаги (газетную, фотобумагу, писчую, печатную, картон, упаковочную бумагу). Вырезала из каждой квадратики размером 10 см на 10 см и с каждым из них провела следующие опыты.

Опыт№1. На рычажных весах измеряла массу каждого рассмотренного мною вида бумаги.

Вывод: масса бумаги, оказалось разной для всех видов. Наибольшую массу имеют картон и фотобумага, а это значит, что эти виды бумаги обладают наибольшей плотность.

Опыт №2. С помощью микрометра измерила толщину всех видов бумаги.

Вывод: толщиной бумаги определяют ее прочность. Самими прочными являются фотобумага и упаковочная бумага, однако при использовании данных видов бумаги в офисной техники нужно быть осторожными, ведь не вся техника рассчитана на бумагу такой толщины, а это может привести к частым поломкам техники.

Офисная техника - техническое оборудование офиса, облегчающее и ускоряющее бумажное делопроизводство и административно-управленческую деятельность. Офисная техника стала существенным источником технических инноваций и до сих пор претерпевает стремительное развитие.
Для работы в офисах наиболее подходит печатная либо писчая бумага.

Опыт №3. Рассыпала металлические опилки на каждый вид бумаги, затем смотрели: на каком, останется наибольшее количество мелких деталей, а на каком – наименьшее.

Вывод: количество оставшихся металлических опилок, свидетельствует о гладкости бумаги, чем глаже бумага, тем качество печатаемого на нем изображения будет выше. Для печатания изображений наиболее подходит печатная и писчая бумага, так как количество задержавшихся на них опилок наименьшее.

Опыт №4. Брала мензурку с водой комнатной температуры объемом 5 мл и выливала на каждый вид бумаги.

Ко́мнатная температу́ра - это определённая температура в замкнутом пространстве, используемая людьми в разнообразных целях. Она также может относиться к температуре потребляемой еды (например, красного вина), которое помещается в такую комнату на определённое время.
На секундомере засекала время за которое бумага впитает данное количество воды.

Вывод: в результате проведения данного опыта определили, что наибольшей впитываемость обладает газетная бумага, т.е.

Газетная бумага - неклеенная малозольная бумага относительно малой массы (обычно 48 г/м2), низкой белизны, с высоким содержанием древесной массы; предназначенная для печатания газет или аналогичной полиграфической продукции, рассчитанной на одноразовое применение и не предполагающей длительного срока службы.
она наиболее подходит к быстрой печати, где краски должны впитываться мгновенно.

Данные исследований приведены в таблице №1 (приложения 1).



Глава3. Справочная информация

3.1 Интересные факты о бумаге

  • В японском языке слово «бумага» — омоним слова «божество».

  • Около четверти всего мусора на планете является бумажными отходами и бумажной продукцией.

  • При повторной переработке тонны бумаги сохраняется 17 деревьев.

  • Из 1 тонны бумаги получается 30 тысяч ученических тетрадей.

  • Для вторичной переработки бумаги требуется почти в два раза меньше энергии, чем для ее первичного производства из дерева.

  • Согласно закону, обычную бумагу, используемую в большинстве офисов (то есть, обычную писчую бумагу, средней массы и размера), можно сложить пополам не более восьми раз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследовав основные свойства бумаги, я на практике проверила тот факт, что каждый вид бумаги имеет свои свойства характерные только данному виду, зная которые можно легко и просто выбрать ту бумагу которая необходима для использования в той или иной сфере деятельности человека.

Так же, изучив историю происхождения бумаги можно сделать вывод: бумага – ценный материал для человека. Она необходима человеку во многих отраслях промышленности, медицине, а также в быту.

Промы́шленность (от рус. промышлять, промысел) - совокупность предприятий (заводов, комбинатов, фабрик, рудников, шахт, электростанций), занятых производством орудий труда (как для других отраслей народного хозяйства, так и для самой промышленности), добычей сырья, материалов, топлива, производством энергии и дальнейшей обработкой продуктов, полученных в промышленности или произведённых в сельском хозяйстве - производством потребительских товаров.

Можно ли заменить бумагу? Сейчас огромные библиотеки помещаются на нескольких дисках компьютера. Но компьютеры есть ещё не везде, и работают только от электрической сети.

Технология изготовления бумаги с каждым годом усовершенствуется. Но, чтобы иметь на столе красивые учебники, тетради, интересные книги, журналы и другие предметы из бумаги, необходимо экономить ее, ведь для производства одной тонны бумаги требуется 17 деревьев. Экономия бумаги напрямую связана с сохранением наших лесов, красивых деревьев. Давайте будем бережны и экономны к тому, что связано с бумагой!

Цель данной работы достигнута. В будущем я планирую изготовить бумагу в домашних условиях и попробовать применить ее для своей повседневной деятельности, т. е. учебы.




СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

4.

Энциклопедия

« Вопросы и ответы». Москва. 1999г.


ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Таблица №1


  • 1.1 Определение бумаги
  • 1.2 История возникнове ния бумаги
  • 1.3 Технология производства бумаги в наше время
  • 1.5 Свойство бумаги
  • Глава 2. Практическая часть
  • Г лава3. Справочная информация
  • СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Таблица №1