XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ПЕРЕРАБОТКА И ПОЛУЧЕНИЕ БУМАГИ ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Вокруг нас миллион самых обычных предметов, и каждый из них имеет свою историю. Порой самые обычные вещи таят в себе столько интересного и удивительного, но мы не замечаем этого, так как привыкли использовать предмет по его прямому назначению.
Вот, например – бумага – для чего она предназначена? Я никогда не задумывалась об этом, используя её только в качестве материала, на котором удобно записывать, пока однажды нам не предложили принести макулатуру. И у меня тут же возникли вопросы:
кому нужна старая использованная бумага?
из чего состоит бумага?
как делают бумагу?
Именно поэтому я и решила выполнить проект на тему «Переработка и получение бумаги из вторичного сырья».
Актуальность проекта:
Каждый день в быту, хозяйстве, да и в повседневной жизни используется бумага. При этом каждое пятое дерево в мире вырубается для производства бумаги. Один человек потребляет около 150 килограммов бумаги в год. Это наши тетради, журналы, книги, бумажные пакеты и картонные коробки для упаковки, бумага, которая используется в гигиенических целях, салфетки, бумажные полотенца и туалетная бумага. Существует множество видов бумаги, каждый из которых имеет свою сферу применения.
С каждым годом потребность в бумаге увеличивается, а запасы древесины, из которой её получают – уменьшаются. Поэтому использование вторичного сырья для получения бумаги – одно из актуальных решений экологической проблемы.
Цель проекта:
переработать и получить бумагу из вторичного сырья в домашних условиях.
Задачи:
1) изучить литературу по данной теме;
2) исследовать состав бумаги, её свойства, виды и предназначение;
3) создать бумагу из вторичного сырья в домашних условиях.
План проекта:
познакомиться с историей возникновения, свойствами и характеристиками бумаги, используя Интернет-ресурсы, словари и энциклопедии;
разработать и освоить методику изготовления бумаги в домашних условиях;
испытать на прочность бумагу, созданную в домашних условиях;
создать в домашних условиях и эстетически оформить блокнот из разных видов бумаги
Гипотеза:
Бумагу можно изготовить из макулатуры в домашних условиях.
Объект исследования: бумага
Предмет исследования: технологии изготовления бумажной продукции в домашних условиях.
Назначение проекта:
Результаты данного проекта могут помочь в решении экологических проблем современности, путем вторичного использования материалов.
Методы исследования: поисковый, сравнение, эксперимент.
Глава 1. Обзор литературы
1.1. История создания бумаги
Бумага занимает исключительное место в жизни людей. У бумаги 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 материалов для письма. Но каждый из них был не вполне пригоден для этого. Одни материалы были тяжёлыми, другие – хрупкими, третьи – дорогостоящими.
Бумага – очень древнее изобретение. Мастеру Цай Лунь поручили придумать новый способ изготовления бумаги. Секрет изготовления бумаги ему подсказали бумажные осы.
Среди всех биологических видов, которые населяют нашу планету, осы характеризуются как наиболее искусные мастера бумажных дел. Осы строят довольно крупные убежища для всех членов своей семьи. При этом многоквартирный осиный домик должен быть сухим и теплым, ведь осы боятся высокой влажности, которая отяжеляет их прозрачные крылья и не позволяет взлететь. Из всех строительных материалов наиболее подходящим для ос оказалась бумага. Осы-строители посылают специальных разведчиц, которые разыскивают в округе подходящие источники древесного сырья. Для изготовления бумаги осы выбирают деревья, которые уже слегка повреждены вредителями, но при этом растительные волокна еще сохранили достаточную длину, чтобы формировать прочную, похожую на картон, бумажную массу. Осы, пятясь назад, соскребают челюстями частички волокон древесины. На соскребаемое место оса предварительно выпускает капельку слюны, которая размягчает древесину. Собрав комочек древесных волокон, оса переносит его к месту строительства гнезда. Набрав нужное количество древесной массы, осы действуют словно автомобили-бетономешалки, разжевывая прямо по пути массу в мелкую пульпу. Благодаря этому осы экономят существенное количество времени. Долетев до места назначения, оса-строитель направляется на нужный участок работ. Здесь комочек повторно пережёвывается осой и обильно смачивается слюной. Далее оса садится на край ячейки гнезда и, прижав комочек к стенке гнезда, пятясь назад, раскатывает его в полоску. Затем, взяв полоску краями челюстей, начинает растягивать ее в длину. В дальнейшем такие полоски прикрепляются одна к другой, формируя бумажную стенку. Кусочек оболочки старого осиного гнезда очень похож на грубую оберточную бумагу. На ней даже можно писать мягким карандашом.
Настоящим началом истории бумаги принято считать 105 год нашей эры, а родиной – Китай. Отцом бумаги считают китайца Цай Луня, который придумал бумагу, вдохновившись осами. Делали её тогда так: клочки шелковой ваты, тряпье, старые рыболовные сети измельчали и бросали в чан с водой, взбалтывали, пока не получалась однородная, водянистая кашеобразная масса, которую черпали бамбуковой сеткой. Осадок, оставшийся лежать ровным слоем на сетке, просушивали. Этот принцип работает и сегодня, изменились только средства производства, масштабы, скорости и сырье.
На рубеже II и III веков новой эры бумага, изготовленная из растительных волокон, уже не считалась в Китае редким материалом. Бумагу изготавливали нужного размера, цвета, толщины и пропитывали специальными веществами для более длительного хранения.
В течение многих веков китайцы были единственными, кто владел секретами изготовления бумаги, а потому они ревностно оберегали эту технологию.
Однако в 751 году произошло сражение, в котором арабы победили китайцев, и смогли пленить нескольких бумажных мастеров. От них арабы смогли перенять опыт по производству бумаги и потом усовершенствовали его, что оказало большое влияние на историю бумаги.
В Россию бумага пришла из Франции. Первое российское производство началось в ХVІ веке в селе Ивантеевка под Москвой. Там была возведена самая настоящая бумажная мельница. Увы, очень скоро она сгорела, и следующая попытка получить собственную российскую бумагу была сделана только в ХVІІ веке патриархом Никоном.
Весомый вклад в развитие российского производства бумаги сделал уже Петр І. Видя, что две мельницы не способны удовлетворить запросы страны. Он повелел поставить еще несколько, но уже европейского образца. По указу Петра было построено несколько бумажных предприятий под Москвой, Петербургом. В 1716 году была основана большая бумажная фабрика недалеко от новой столицы (Петербурга). Управлять ею был приглашен мастер - немец. В 1720 году уже в самом Петербурге была выстроена новая бумажная мельница. Ну, а чтобы они не имели недостатка в сырье, Петр І издал указ: все изношенные полотна и тряпки сносить в канцелярию полицмейстерских дел. Для поощрения бумажного производства в России он запретил применять в канцеляриях заграничную бумагу.
Бумажное производство расширялось быстро, число фабрик росло, и вскоре ввоз бумаги из других стран прекратился за ненадобностью. В 1719 году Коллегией Адмиралтейства был опубликован указ о продающихся сортах бумаги. В этом указе перечислено множество сортов. Начиная с толстых больших листов для рисования и заканчивая картузной и аптечной бумагой. Очень скоро оказалось, что существующих бумажных мельниц недостаточно. Появляется целый ряд частных фабрик в Москве, Петербурге, Калуге, Ярославле. В 1799 француз П.Л. Робер предложил механизированный отлив бумаги на непрерывно движущейся бесконечной сетке, расположенной над черпальным чаном. Позднее появилась первая бумагоделательная машина, состоящая из следующих основных частей: сеточной, прессовой, сушильной, отделочной. Для получения отдельных высококачественных видов бумаги и бумаги специального назначения до сих пор применяется ручной отлив.
На современных высокопроизводительных машинах осуществляется двухсеточное формование, установлены автоматические системы управления технологическим процессом.
Другой способ производства бумаги, ручной. При ручном производстве бумаги используются экологически более чистые методы, химической обработки сырья. Материалом может служить лен, хлопок, рис. Иногда делают имитацию бумаги из естественных материалов. Бумага, сделанная вручную, разумеется, отличается от бумаги, сделанной на фабриках, но в деле она ничуть не хуже.
1.2. Бумага и её свойства.
Бумага - это тонкий листовой материал, полученный механической и/или химической обработкой целлюлозных волокон, полученных из дерева, ветоши, травы или других растительных источников в воде, сливом воды через мелкую сетку, оставляя волокно равномерно распределенным на поверхности, с последующим прессованием и сушкой. Проще говоря, бумага – это волокнистый материал, в виде листов для письма, рисования, печати, упаковки и прочего, получаемый из целлюлозы: растений, а также вторсырья.
В производстве бумаги используется в основном древесина. Также разные виды бумаги могут сделать с волокнами льна или хлопка. В наше время выполняют производство бумаги из макулатуры, дабы беречь природу, а в Италии придумали делать бумагу из яблочной кожуры. Сейчас в составе присутствуют некоторые другие вспомогательные добавки, которые применяют, чтобы ускорить производство или сделать виды разных бумаг – определенного цвета, плотности и качества.
Так, для обычной печатной бумаги используют главным образом такое вещество, как каолин. Проще говоря, это белая фарфоровая глина. Для тех же целей и для достижения тех же свойств бумаги может быть использован тальк, в народе присыпка или крахмал. Характер примеси объясняет то, как сделать виды бумаг с разными свойствами и печатными характеристиками.
Под наполнением бумаги понимают введение в композицию бумаги минеральных веществ-наполнителей для улучшения ее качества и экономических показателей.
Введение наполнителей нужно для:
снижения стоимости бумаги;
повышения белизны бумаги;
увеличения гладкости поверхности бумаги;
уменьшения непрозрачности бумаги, что дает возможность писать и печатать с обеих сторон листа;
улучшения равномерности просвета;
увеличение мягкости и пластичности – бумага меньше «шумит» при перелистывании.
Допечатные свойства бумаги, как правило, связаны с влажностью, упаковкой и хранением бумаги. Эти свойства должны соответствовать условиям того или иного способа печати.
Один из важнейших технических показателей бумаги, от которого зависят многие основные свойства, такие как прочность, упругость, пластичность, светостойкость и другие - это композиция бумаги. Печатные свойства бумаги - это свойства, определяющие ее поведение до печати (т.е. прохождение ее через бумагопроводящую систему печатной машины), во время печати (взаимодействие бумаги с печатной краской и процесс закрепления изображения) и после печати (операции фальцовки, брошюровки, подрезки, а также эксплуатационные характеристики готовой продукции). Все эти свойства, можно объединить в следующие группы:
геометрические: гладкость, толщина и масса 1 м2, плотность и пористость;
оптические: белизна, непрозрачность, лоск (глянец);показатели однородности структуры, бумаги: равномерность просвета, разносторонность;
механические (прочностные и деформационные): прочность поверхности к выщипыванию, разрывная длина или прочность на разрыв, прочность на излом, влагопрочность, мягкость и упругость при сжатии и т.д.;
сорбционные: гидрофобность (стойкость к действию воды), впитывающая способность растворителей печатных красок.
Все эти показатели имеют тесную зависимость друг от друга и степень их влияния на оценку печатных свойств различна для разных способов печати.
1.3. Классификация бумаги.
Существует несколько классификаций видов бумаги:
1) по назначению выделяют бумагу:
- для печати;
- упаковочную;
- санитарно-гигиенического назначения;
- техническую.
2) по плотности бумагу делят на:
- обычную бумагу;
- картон;
- тяжелый картон;
3) бумага по применению делится на следующие виды:
-для письма и печати (книги, журналы, газеты, тетради);
-отделочный материал (обои);
-поделочный материал (оригами);
-декоративная (внешне похожа на бархат, мрамор, кожу);
-упаковочный материал (фантики, мешки, коробки);
-чистящий материал (туалетная бумага, салфетки);
-бумага с водяными знаками (деньги, документы);
-подложка для нанесения химических реактивов (фотобумага, наждачная бумага).
Один из важнейших технических показателей бумаги, от которого зависят многие основные свойства, такие как прочность, упругость, пластичность, светостойкость и другие - это композиция бумаги.
4)бумага по композиции подразделяется на группы по номерам:
-бумага №1. Это чистоцеллюлозная бумага. Как правило, такие бумаги готовятся
только из целлюлозных волокон. Они имеют обычно высокую белизну, повышенную прочность, почти не подвержены старению при хранении. Кстати именно из-за добавления хлора, цвет бумаги приобретает белый оттенок. Такие бумаги используются для изготовления высокохудожественной продукции, словарей, энциклопедий, официальных справочных изданий.
-бумага №2. Дешевле бумаги №1 и может содержать до 50% древесной массы. Надо
отметить, что древесная масса придает бумаге ряд полезных качеств - улучшаются печатные свойства, стабильность размеров при изменении климатических условий, снижается масса листа и т.д.
-бумага №3. Состоит полностью из древесной массы. Это дешевая бумага
невысокого качества, используемая для изданий с небольшим сроком службы и применяется только для типографской (высокой) печати.
5)по способу печати бумага обычно подразделяется на:
- офсетную;
-типографскую;
-бумагу для глубокой печати.
Бумагу часто классифицируют по степени отделки поверхности. Это может быть бумага без отделки - матовая, бумага машинной гладкости и глазированная бумага, которую дополнительно обрабатывали для придания ей высокой плотности и гладкости.
Виды бумаг, применяемых в издательском деле и полиграфии:
типографская (для высокой печати). Предназначена для печати текстовой и иллюстрационно-текстовой продукции: справочников и других книг с большим количеством текста;
офсетная. Предназначена для печатания иллюстрационно-текстовых изданий и изобразительной продукции;
для глубокой печати. Предназначена для печатания иллюстрационно-текстовых изданий и изобразительной продукции;
газетная. Предназначена для печатания газет и приложений к ним, массовых брошюр;
мелованная. Предназначена для печатания одно- и многокрасочной изобразительной продукции, различных иллюстрационно-текстовых изданий;
обложечная. Предназначена для изготовления обложек и склейки переплетных крышек;
форзацная. Предназначена для изготовления форзацев книг;
картографическая. Предназначена для печатания гидро-, топо-, географических и других карт и атласов;
писчая. Предназначена для изготовления бланков, документов, школьных тетрадей;
документная - на основе льнопеньковых и хлопковых волокон, малозольная, высококлееная, иногда с водяными знаками, долговечная, стойкая к механическим воздействиям. Предназначена для печатания денежных знаков, облигаций, банковских чеков и других документов;
баритованная - белая или подцвеченная красителем толстая бумага с баритовым (из сернокислого бария) покровным слоем, нанесенным на чистоцеллюлозную, малозольную, высококлееную основу повышенной белизны для улучшения качества поверхности. Используется в качестве основы фотобумаги;
ватманская (ватман) - белая чертежная высокосортная ручного отлива на основе механически обработанного тряпья (тряпичной полумассы). Отличается большим сопротивлением к истиранию и шероховатой поверхностью. Предназначена для чертежных работ, выполняемых карандашом, тушью и акварельными красками;
веленевая - белая писчая высокосортная бумага. Используется для рисования миниатюр, пастельной живописи, графических работ, изданий улучшенного типа;
верже. Предназначена для изготовления подарочных изданий, а также форзацев и суперобложек книг;
эстампная - предназначена для печатания художественных гравюр;
этикеточная - предназначена для печатания этикеток;
крафт-бумага - особый вид оберточной бумаги на основе очень крепкой, так называемой, крафт-целлюлозы. Отличается высокой механической прочностью. Предназначена для обертки, упаковки;
дизайнерская бумага. Дизайнерская бумага обычно имеет текстуру, а также различные покрытия для того чтобы придать приятные тактильные свойства, металлизированный или перламутровый блеск поверхности;
самоклеящаяся бумага. Кто еще не знает про этот вид бумаги? Тогда обратите свое внимание на ценники, стикеры, этикетки;
копировальная бумага. Первый лист вы заполняете сами, а все последующие листы просто дублируют эту информацию;
картон. Картон подразделяется на тяжелый картон, который может быть однослойным, многослойным и гофрированным. Гофрированный картон — это картон, который состоит из одного или нескольких слоев гофрированной бумаги, склеенной одним или несколькими слоями обычного картона или бумаги, используется для упаковки дорогой бытовой техники или посуды.
Помимо этого, существуют странные и непривычные для всех виды, такие как: бумага из травы, цветов, при том это очень экологично, экономно и красиво.
1.4. Экономия бумаги, как важная задача
Леса неслучайно называют легкими планеты. Деревья снижают парниковый эффект, благодаря лесу на нашей планете существует атмосфера, пригодная для жизни. Одно дерево за всю свою жизнь способно переработать тонну углекислого газа, производя примерно сто кубометров кислорода в год. Этого количества кислорода хватит на целый год небольшой семье. Чтобы спасти от вырубки одно дерево, достаточно 80 кг переработанной макулатуры. По данным Ассоциации по вопросам управления информацией и изображениями, снижение потребления или переработка тонны бумаги позволяет сохранить 17 деревьев, 26 тыс. л воды, 3 куб. м земли, 240 л горючего и 4 тыс. кВт электричества. Однако в последнее время производство и потребление бумаги только растет — за последние 20 лет ее расход увеличился примерно на 26%. В частности, большая часть этой бумаги производится из первичной целлюлозы, а на переработанную бумагу приходится 38% от общего объема поставок сырья. Недревесные волокна от таких растений, как конопля или кенаф, составляют лишь 7%.
Ежедневно в мусорные корзины летят исписанные листы, прочитанные газеты и разорванные упаковки – и всему этому можно дать новую жизнь. Если вторсырьё будет тщательно собрано и профессионально переработано, будут спасены целые леса и сохранятся уникальные породы деревьев.
Подсчитано, что переработка одной тонны макулатуры приносит огромную пользу: сохраняет 17 деревьев, экономит 20 тыс. литров чистой воды и несколько тысяч киловатт электричества, предотвращает выброс в атмосферу 1 700 килограммов углекислого газа.
Госдума приняла законопроект «О распространении практики строительства объектов транспортной инфраструктуры на иные виды объектов инфраструктуры» в первом чтении 6 апреля. Его внесло в парламент правительство, необходимость принятия инициативы объяснялась повышением «устойчивости строительной отрасли в связи с макроэкономической и внешнеполитической ситуацией».Документ упрощает строительные процедуры, в том числе «приоритетных инфраструктурных проектов» в охранных зонах. Но в нем не были перечислены характеристики таких проектов. В первоначальном виде документ снимал необходимость проведения экологической экспертизы в районе озера Байкал и на других особо охраняемых природных территориях (ООПТ) при строительстве неограниченного перечня инфраструктуры до 31 декабря 2024 года.
Такой подход раскритиковали депутаты комитета Госдумы по экологии, природным ресурсам и охране окружающей среды. В комитете заявили, что законопроект позволит строить промышленные объекты в заповедных зонах, в связи с чем большинство ООПТ будет подвергнуто «серьезному негативному воздействию» от промышленной деятельности, ущерб от которого будет «невосполним». В российском отделении Greenpeace отмечали, что ООПТ занимают 12,5% территории России и меры по стабилизации экономики не должны вовлекать заповедные зоны в хозяйственный оборот. А Всемирный фонд дикой природы (WWF) настаивал, что в документе должны появиться положения о гарантии целостности природных ландшафтов охранных зон, сохранности мест обитания и путей миграции животных.
Теперь:
на Байкале можно будет строить инфраструктуру только для БАМа и Транссиба - Таким образом, теперь законопроект закрепит уже существующие положения, запрещая строить любую другую инфраструктуру на Байкале. Застройка для железных дорог в охранной зоне Байкала разрешена до конца 2024 года.
экологическую экспертизу отменять не будут - В документе также появилось требование, что строить или реконструировать инфраструктуру можно «исключительно с соблюдением требований, установленных законодательством об охране окружающей среды». Необходимо при этом также проводить мероприятия по охране окружающей среды, такие как рекультивация, сохранение охотничьих ресурсов и среды их обитания, охрана водных объектов и т.д.
На данный момент состояние окружающей среды оставляет желать лучшего. К числу серьезных проблем, определяющих сложившуюся ситуацию, относятся следующие: вырубка деревьев, загрязнение морских и пресных вод, исчезновение многих видов животных и растений, загрязнение атмосферы, эрозия и загрязнение почвы, глобальное потепление. Все эти факторы приводят к разрушению экосистемы, создают крайне неблагоприятные условия для жизни. Вследствие вдыхания загрязнённого воздуха все больше возрастает количество заболевших астмой, бесплодием, сердечнососудистыми заболеваниями и т.д.
Очень важно уделить особое внимание состоянию природной среды и сделать все возможное, чтобы исправить положение. Учитывая опасные последствия, к которым могут привести современные показатели экологической ситуации в мире, действенные меры принимать необходимо как можно скорее.
Важно понимать, что в воздухе, которым мы дышим, содержится основной источник жизни – кислород. В большом количестве кислород на Земле появился благодаря цианобактериям. Это азотфиксирующие бактерии, умеющие фотосинтезировать. То есть массово кислород появился на Земле как побочный продукт фотосинтеза. В последствии, если мы перестанем беречь наши деревья, цветы, животных, то высокая смертность станет для нас отнюдь самой привычной вещью.
Изготовление бумаги в домашних условиях
Макулатура – это использованные, пришедшие в негодность упаковочные коробки из картона; периодические издания, листовки, конверты; использованные тетради и учебники; всевозможные упаковочные материалы из бумаги и картона и т. п. Эти материалы являются ресурсом для новых изделий. Причём не только упаковки и тары: макулатура – это отличная основа для изготовления изоляционных и кровельных материалов.
Предприятия-переработчики вторсырья принимают нерассортированную макулатуру. Затем она сортируется на разные виды и маркируется. Самым высоким качеством обладает бумажное вторсырьё марки «А». Менее ценной макулатуре присваивается литера «Б», а самая некачественная получает обозначение «В».
Прежде всего, макулатура тщательно перерабатывается.
Для этого существует так называемая «мокрая» технология:
1) разделение (роспуск) на волокна. Для этого макулатуру помещают в среду с высоким уровнем влажности. Затем её обрабатывают гидроразбивателем – специальным автоматическим измельчителем.
2) очищение от примесей. Полученная суспензия просеивается с помощью огромного сита – так удаляются все тяжёлые частицы. Лёгкие примеси вытягиваются из макулатурной массы специальным аппаратом.
3) окончательная очистка. Поскольку вторсырьё всё ещё может содержать растительные волокна, его направляют на более тонкую очистку. Лишь после этого макулатура считается полностью готовой к новому производству тары или бумаги.
Из бумажного вторсырья производятся:
строительная вата (эковата). Это теплоизоляционный материал, которому пророчат большое будущее. Согласно прогнозам в ближайшие годы эковата будет популярнейшим продуктом мирового строительного рынка.
плита, состоящая из просушенных и спрессованных бумажных волокон. Это тоже популярный строительный материал, он часто служит для отделки помещений при ремонте.
кровельный материал. Из макулатуры получаются дешёвые и экологичные кровельные материалы.
бумага формата А4, А3 и т. д. В полиграфии обработка макулатуры просто незаменима, она даёт ощутимую экономию средств.
упаковка для всевозможных товаров: от бытовой техники до посуды.
гофробумага, упаковочные коробки из обычного или гофрокартона – всё это сейчас делается на основе макулатуры. Любой производитель тары знает, что применять вторсырьё – означает экономить другие, более ценные материалы.
горшки для рассады и пророста семян.
Перерабатывая макулатуру, производитель тары уменьшает количество вырубленных лесов: ведь если производство упаковки задействует вторсырьё, то нет нужды добывать древесину. Из вторсырья можно даже изготовить такую ценную и фактически идеальную упаковку, как микрогофрокартон.
Изготовление бумаги своими руками может быть интересным занятием как для взрослых, так и для детей. Это может быть интересно и познавательно в качестве занятия в детском саду или в школе. Изготовление бумаги поможет приоткрыть загадку получения этого, встречающегося в нашей жизни на каждом шагу материала. Будет способствовать пониманию детьми и технологических основ изготовления бумаги и важности организации регенерации бумаги после её использования. Из бумаги, изготовленной своими руками можно сделать оригинальную, имиджевую бумагу для поздравлений, визиток, конвертов, писем и т.д.
Для изготовления чистой, легко окрашиваемой бумаги хорошо подходят обычные бытовые бумажные салфетки. Такую бумагу можно отнести к чистоцеллюлозной по композиции.
Вполне подходят старые газеты, рекламные листовки или любая печатная продукция на газетной бумаге. Эта бумага – иллюстрация переработки макулатуры.
Не пригодна для изготовления: мелованная бумага, на такой бумаге выпускаются журналы мод, рекламные журналы, обёрточная бумага, бумага с покрытиями, например, фотобумага. Такая бумага плохо смачивается водой и трудно распадается на составляющие её волокна.
Из бумаги предварительно надо удалить скрепки, пластмассовые включения, этикетки, куски клея.
Добавки в композицию можно так же:
белый винный уксус для обесцвечивания некоторых включений, содержащихся в бумаге (это не обязательно).
красители. Может быть использован пищевой краситель или пигменты, в том числе в виде водорастворимых гуашевых красок. Смешивать цвета следует осторожно. Можно легко получить некрасивый грязно-коричневый цвет. При использовании цветных салфеток можно обойтись без добавления красителей. Цвет бумаги будет зависеть цвета исходных салфеток и соотношения цветных составляющих композиции.
Растительные добавки: семена, лепестки цветов, травинки, опилки. Такие добавки позволяют получить интересные эффекты для декоративной бумаги, предназначенной для праздничной упаковки, поздравлений и т. д.
В продолжении придания бумаге декоративности можно попробовать использование мелких кусочков цветной бумаги, отрезков нитей или окрашенных волокон, блёсток, минеральных пигментов. Многие включения лучше вводить в уже приготовленную волокнистую массу, которая не будет подвергаться интенсивному механическому воздействию.
Процесс изготовления:
измельчение бумажного сырья.
Запечатанную бумагу (макулатуру) или салфетки нужно разорвать на кусочки величиной 3–5 см. Можно воспользоваться и шредером, но ширина полосок желательна более 5 мм. Это связано с тем, что подготовку волокон к изготовлению бумаги нужно провести в условиях максимального сохранения их длины для сохранения механической прочности бумаги.
Замачивание.
Сухие кусочки бумаги заливают тёплой водой и выдерживают 1–4 часа для намокания и набухания волокон. Если волокна набухнут не достаточно, то при последующем механическом измельчении могут возникнуть трудности с дальнейшим измельчением кусочков бумаги.
роспуск замоченного сырья
Это значит распустить на достаточно мелкие элементы. С этой задачей хорошо справляется бытовой блендер. Полученная масса может быть использована для изготовления (отлива) листов бумаги или для введения добавок (смотрите раздел “добавки в композицию”). Часть включений, которые не обладают устойчивостью к механическим воздействиям, следует вводить в бумагу позднее, после того, как лист будет сформирован (отлит), перед сушкой.
отлив листов.
Отливаемые вручную листы бумажники называют отливками. Для отлива бумажная масса должна быть достаточно разбавлена и хорошо перемешана до получения однородной суспензии. Меньшая концентрация (1–2% сухого) способствует получению более равномерного листа. Перед отливом для увеличения прочности и повышения жёсткости листа в массу можно добавить при перемешивании 2–3% сваренного крахмального клейстера. Для тонирования или окрашивания добавить красители. Для получения декоративных эффектов ввести другие добавки.
Для отлива необходима сетка. Расчётное количество однородной массы (в зависимости от получения желаемой толщины бумаги) вливается прямо на сетку и распределяется по её площади. Можно пользоваться одной сеткой, натянутой на рамку, но удобнее работать с двумя рамками, одной рамкой с сеткой и второй без сетки, которая называется декелем. Декель (рамка без сетки меньшего размера) служит для формирования кромки листов. Он накладывается сверху на рамку с сеткой со стороны сетки, после выливания на сетку массы или после зачерпывания массы, снимается после того как основная вода стечёт и влажная отливка останется на сетке. В этом случае отливку легче укрывать съёмной тканью или укладывать отливку с сеткой на ткань. На рисунке сверху стрелкой показана рамка на поверхности которой натянута сетка.
Можно использовать сита, которые найдутся на кухне. Тут важно, если хотим получить листы, а не объёмную массу для поделок, чтобы сито сильно не прогибалось, выдерживало плоскостное состояние.
отжим отливки на сетке и съём влажного листа с сетки.
Влажная отливка требует осторожного обращения. Снимается она с помощью хорошо впитывающей ткани. Чем более влажная отливка на сетке, тем больше воды должна впитать съёмная ткань. Для удаления воды полезна и плотная плоская губка, которой можно осторожно надавливая на сетку, облегчить удаление воды из отливки. Впитывая воду, ткань силами поверхностного натяжения воды удерживает отливку, перетягивая её с сетки.
На рисунке снятая с сетки отливка. Для того, чтобы отделить отливку от сетки возможно, нужно будет перевернуть сетку приёмной тканью наверх и, снимая ткань вместе с бумагой, как бы наматывать её на приготовленную цилиндрическую скалку.
Возможен вариант сушки влажной отливки вместе с сеткой без съёма с сетки. В этом случае на бумаге хорошо воспроизведётся структура сетки. Но бумага при этом получается менее плотной, что, впрочем не всегда является недостатком. Кроме того, если сушить отливку на сетке не до конечной влажности, а снять с сетки влажной и досушить под давлением, зажимая её между двумя ровными поверхностями, то плотность её увеличится и гладкость тоже.
прессование.
После съёма с сетки, отливку для придания её форме большей устойчивости, нужно подвергнуть прессованию. Для этого её сверху и снизу прокладывают листами рисовальной или чертёжной бумаги (используются многократно после сушки) и надавливают, при отсутствии пресса, деревянным бруском. Прессование продолжает удаление влаги из отливки.
сушка.
Сушку, как отмечалось, можно начать не снимая отливку с сетки. Можно сушить отливки на воздухе. В этом случае сложнее сохранить их плоскостностное состояние. Лучше сушить после прессования.
Можно сушить на горячей поверхности (или горячей поверхностью) вместе с тканью или без неё. В домашних условиях проще всего воспользоваться утюгом. Отливку лучше сушить через ткань или бумагу.
После сушки отливки желательно откондиционировать — привести их влажность в равновесие с влажностью окружающей среды.
обработка.
После сушки бумага может ещё обрабатываться различным образом (эта стадия совсем не обязательна).
Поверхностная обработка для снижения впитывания, увеличения прочности поверхности, в целом повышения прочности бумаги. Обработка производится крахмальными, поливинилспиртовыми, желатиновыми и другими суспензиями. В домашних условиях поверхностную обработку проводить не просто. Проще упрочняющие добавки вводить в бумажную массу до получения отливок.
В ходе работы над данным проектом мною были созданы разнообразные образцы бумаги, которую я в дальнейшем планирую использовать в повседневной жизни.
Заключение
В современном мире используются самые разные сорта бумаги, отличающиеся друг от друга по назначению, качеству, весу и другим параметрам. Причем существующее разнообразие бумаг так велико, что обычно типография, специально этим вопросом не занимавшаяся, не представляет те возможности выбора материала, которые можно использовать для привлечения заказов. Разнообразие сортов бумаги дает возможность выбрать именно тот сорт (вид, тип), который необходим в каждом конкретном случае. Однако для того, чтобы выбор был правильным, необходимо знать как основные и специальные параметры отдельных сортов бумаги с учетом их фирменных названий, так и те требования, которые предъявляют к бумаге способ и технология печати, а также после печатные процессы и само издание в целом.
Это не так просто, как кажется.
Люди всё больше вторгаются в природу и уничтожают её богатства. Они извлекают из земли руду и нефть, вырубают леса, загрязняют воздух и воду. И всё это, чтобы обеспечить себя едой и всякими вещами. Почти всё, что производят люди им зачастую вовсе не нужно. Так, например, для получения 1 тонны бумаги, нужно срубить 2 тонны древесины.
Для того, чтобы беречь природу, надо начинать с малого: не расходовать напрасно бумагу! Ведь ради неё приходится рубить деревья.
Особенно в такой сложный период жизни, как сейчас, надо задумываться о всех сделанных действиях. Если каждый житель земли сэкономит хотя бы по одному листочку, мы спасём целый миллион деревьев!
Список литературы
Лоренс Уайт, «Изучаем науку с помощью бумаги» , Центрполиграф.- Москва, 2002, 68с.
https://ecopolitic.com.ua/news/skolko-derevev-vyrubajut-dlya-proizvodstva-bumagi-statistika/
https://www.rbc.ru/newspaper/2022/04/19/625958d79a79472774684032