XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Бумага из банановой кожуры
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В 5 классе у меня появился новый предмет история Древнего мира. На этих уроках я узнала много нового о жизни людей до нашей эры. Особенно меня заинтересовал рассказ об изготовлении бумаги из папируса в Древнем Египте. Мой дядя побывал в Египте и привёз нам в подарок папирус. Он рассказал, что сейчас папируса в Египте осталось мало и для туристов его изготавливают из бананов. Я заинтересовалась этим вопросом. Можно ли в домашних условиях создать бумагу из бананов. Чтобы изучить этот вопрос мне пришлось поискать ответ в Интернете. Оказалось, что в некоторых странах из бананов делают бумагу в промышленных масштабах, но это там, где растут бананы, например в государстве Коста Рике. С каждым годом потребность в бумаге увеличивается, а деревьев становится всё меньше. Бумага нужна в каждой стране и в каждой семье, без бумаги современный человек обойтись не может, а для этого нужна древесина. Деревья растут 50 лет, чтобы быть пригодными к вырубке. Поэтому использование вторичного сырья для получения бумаги очень актуально, это поможет сохранить лес.
Есть несколько способов сделать бумагу из хвостиков или из шкурок бананов. Заручившись поддержкой родителей в помощи проекта, я приступила к работе.
Цель: научиться изготавливать бумагу из бананов самостоятельно в домашних условиях ручным способом.
Задачи: 1. Найти наиболее приемлемый вариант создания бумаги из бананов.
2. Найти историю изготовления бумаги из разных материалов.
3. Провести анкетирование учеников 3- 9 классов нашей школы.
Гипотеза: Из шкурок бананов можно сделать бумагу.
История появления бумаги.
До создания бумаги люди пользовались в качестве носителей информации различным материалом: Папирус - применяли в Египте ещё за 4000 лет до нашей эры, использовали обработанные стебли гигантского травянистого многолетнего растения. Пергамент - изготавливали ремесленники Малой Азии с помощью сложнейшей технологии с использованием телячьей кожи. Он отличался большей прочностью, эластичностью и долговечностью. На Руси писали на бересте – берёзовой коре. Древняя история мира содержит примеры письма на глиняных кирпичиках – плитках, деревянных табличках, покрытых воском, для написания на которых использовали палочки – «стили». Все изобретения, связанные с носителями информации, сохранялись в тайне, так как приносили доход своим производителям. Но самым строжайшим секретом, который долго не был разгадан, было изобретение технологического процесса изготовления бумаги китайцами. Первая бумага, появившаяся в Китае ещё до нашей эры, изготавливалась из шёлка, а уже позднее из растительных волокон. 610 год известен тем, что в Японию прибыл представитель странствующих буддийских монахов Дан-хо, который и раскрыл секрет получения бумаги и туши. Японские монахи не только переняли секреты производства так нужного для всех материала, но и добились его более высокого качества. Созданная японскими изобретателями бумага «ваши» является самой прочной в мире. В этой же стране появилось и искусство создания бумажных фигурок - оригами, предназначенное не только для детей. Затем именно в Японии в VIII веке вслед за бумажными мастерскими появились первые фабрики. Индийские производители изобрели способ производства бумаги из старого тряпья, которое после смачивания растиралось при помощи мельничных жерновов
Настоящим началом истории бумаги принято считать 105 год нашей эры, а родиной – Китай. Хотя это и не совсем верно, ведь появление бумаги в Китае произошло гораздо раньше.
Тем не менее, именно Цай Лунь усовершенствовал уже известные способы изготовления бумаги и предложил технологический принцип производства бумаги – образование листового материала из отдельных волокон путём их обезвоживания на сетке из предварительно сильно разбавленной волокнистой суспензии. Происхождение бумаги во многом было обусловлено тем, что для ее производства годились практически любое растительное сырье и отходы: лубяные волокна тутового дерева и ивы, побеги бамбука, солому, траву, мох, водоросли, всякое тряпьё, конопляные очёсы, паклю.
На рубеже II и III веков новой эры бумага, изготовленная из растительных волокон, уже не считалась в Китае редким материалом. Дальнейшим шагом в истории развитии бумаги стало ее полное вытеснение из употребления деревянных дощечек в III веке, которые ранее использовались для письма. Бумагу изготавливали нужного размера, цвета, толщины и пропитывали специальными веществами для более длительного хранения.
Другой по-настоящему большой вехой в истории развития бумаги стало появление «летающих монет» в IX веке все в том же Китае – бумажных денег. Следует отметить, что в Европе это произошло намного позже.
Кстати, именно Китай стал местом происхождения туалетной бумаги. В Европе это новшество прижилось значительно позже. 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.
Первым некитайским центром развития бумажного производства стал Самарканд, далее в 800 году бумагу появляется в Багдаде, в 1100 – в Каире, а в 1300 – в Венеции. Почти 300 лет потребовалось для того, чтобы бумага из Ирака смогла попасть в Египет.
Начало производства бумаги в России
Собственное российское производство бумаги появилось во времена царя Ивана Грозного. Попытки изготовления этого ценного материала проводились в подмосковном селе Ивантеевка. Планы Ивана Грозного по импортозамещению дорогостоящей бумаги столкнулись с интересами Тевтонского ордена и даже были одной из причин начала Ливонской войны.
Следующим этапом получения собственной российской бумаги было распоряжение патриарха Никона о возведении бумажных мельниц в 17 веке. Начинания патриарха, столкнувшись с финансовыми проблемами, постепенно сошли на нет. Во времена правления Петра I возросла необходимость в большом количестве бумаги. По указу императора строились бумажные предприятия по европейскому образцу. Был так же издан указ о сборе сырья в виде изношенных полотен и тряпок и запрет в применении заграничной бумаги. Во времена второй половины 18 века бумаги стало импортироваться в два раза меньше. При императоре Александре I было разрешено открытие частных типографий и рост бумажной продукции увеличился. Тяжёлый труд рабочих на бумажных фабриках и отсталые технологии тормозили увеличение роста продукции.
Уже в начале 19 века произошло усовершенствование бумагоделательных
машин.
Производство бумаги в XXI веке
Изготовлением бумаги занимаются предприятия промышленности, которая так и называется – целлюлозно-бумажная. Эти слова означают, что бумага изготавливается из целлюлозы, то есть из древесины.
Вся бумажная промышленность в мире использует это сырьё, так как прежнего сырья, состоящего из различных тканей, не хватает. Много веков человечество использует бумагу самыми разнообразными способами. Без неё ни обойтись не только в типографиях, но и во многих других видах жизнедеятельности людей. Это, наверное, самый многофункциональный материал в мире. Технология производства бумаги состоит из таких этапов:
-
обработка массы — размол, окрашивание, смешивание растительных и химических составляющих;
-
разбавление массы водой, очищение, прессовка и сушка;
-
каландрирование;
-
резка, сортировка и упаковка.
Создание бумаги из бананов в домашних условиях
Прежде чем приступить к практической части, я провела анкетирование среди ребят нашей школы.
Вопросы анкеты:
1.Любите ли вы бананы?
2.Банан это –фрукт, овощ или ягода?
3.Из чего можно сделать бумагу?( кроме древесины)
4.Можно ли сделать бумагу из бананов?
5.На чем растут бананы?
Результаты анкеты:
Есть несколько методов изготовления бумаги из бананов. Я выбрала 3 из них, то есть те, которые можно выполнить в домашних условиях.
Технология первая: бумага из свежих банановых шкурок.
Этапы выполнения работы:
1. Свежую кожуру замочить в тёплой солёной воде на ночь.
2. Воду слить через сито. Добавить новой воды, отбеливатель БОС и оставить на ночь.
3. Хорошо промыть и измельчить в блендере, как можно мельче.
4. Добавить клей ПВА и воды. Перемешать.
5. Отлить на формочку. Дать стечь лишней воде.
6. Переложит на полотенце, накрыть салфеткой и хорошо промокнуть.
7. Просушить утюгом и положить под пресс на 3-4 дня.
Менять салфетку и проветривать ежедневно.
В этой работе мне понадобилась помощь папы. Он сделал деревянную рамку и помог выровнять смесь в форме.
Технология вторая: Пергамент из шкурок бананов.
Этапы выполнения работы:
1. Тщательно очистить ложкой от мякоти банановые шкурки, чтобы они стали совсем тоненькими.
2. Очищенные от мякоти шкурки замочить в теплой подсоленной воде на сутки.
3. Промыть от соли, промокнуть и дать подсохнуть примерно 1 час.
4. Выложить шкурки на полотенце, накрыть сверху салфеткой и отбить шкурки молотком для отбивных (но не сильно, так как можно повредить шкурки).
5. Далее кожуру положить внахлёст кругом на салфетку, накрыв еще одной.
6. Сверху положить пресс (например, толстые книги).
Оставить на 7-8 суток. Необходимо менять салфетку на сухую и проветривать 1 раз в день.
Технология третья: бумага из банановых хвостиков
Этапы выполнения работы:
1.Разворить хвостики в кастрюле 5-6 часов.
2.Добавить кальцинированную соду.
3.В блендере измельчить полученную массу.
4.Добавить воды, чтобы получилась пульпа.
5.Залить пульпу в рамку из 2 частей где есть сито. Делать это в ёмкости с водой.
6.Разровнять пульпу.
7.Выложить пульпу на ткань, высушить (можно утюгом).
Заключение
Созданием бумаги увлеклась вся моя семья. Это интересный и творческий процесс, но это дело оказалось не таким простым, как кажется на первый взгляд. В результате проделанной работы у меня получилось 3 вида бумаги. В процессе изготовления бумаги мы поняли, что точной технологии (граммов, миллилитров и времени в Интернете нет). Поэтому мы зачастую делали бумагу интуитивно и на глаз. Через некоторое время бумага начала плесневеть, хотя мы её проветривали. Пришлось проглаживать бумагу утюгом. Кроме того, мы сделали вывод, что в домашних условиях получается бумага не пригодная для письма и рисования. Однако она может выполнять декоративную функцию, например, в изготовлении открыток. Если делать бумагу из шкурок бананов, то нужны производственные мощности, чтобы масса прошла обработку прессом, по-другому этот процесс называется каландрирование. Для того, чтобы не вырубать лес, который, как известно растёт медленно, компания Ecopaper из Коста Рики производит бумагу из листьев и стеблей бананов, манго, кофе, оставшихся после сбора урожая. В США компания Poopoopaper освоила технологию производства бумаги из слоновьего навоза. Причём эта бумага экспортируется в 16 стран мира. Каким образом можно сохранять леса в нашей стране, ведь не банановых деревьев , не слонов у нас нет? Самый известный способ – собирать макулатуру и делать бумагу из вторичного сырья. К сожалению, в Славянке не налажена работа по сбору макулатуры. Этим занимаются частные компании и во Владивостоке, Уссурийске, Артёме, Находке есть пункты сбора макулатуры. Подсчитано, что 1 тонна макулатуры экономит 10 деревьев, 20 литров воды, кислород для 20 человек. Надеюсь, что моя работа привлечёт внимание к проблеме сбора макулатуры в нашем посёлке Славянка и поможет сохранить лес.
Список используемых источников и литературы:
-
Большая детская энциклопедия. Растения - М.; 2009г.
-
Детская энциклопедия «Хочу всё знать»- М.; 1999г.
3. https://www.activestudy.info/proisxozhdenie-i-rasprostranenie-bananov/
4. https://ru.qaz.wiki/wiki/Banana_paper
Приложение
1 способ
2 способ
3 способ