Просмотр содержимого документа
«"Вторая жизнь бумажного мусора"»
Министерство общего и профессионального образования
Свердловской области
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
«Верхнедубровская средняя общеобразовательная школа»
Вторая жизнь «бумажного мусора»
Исследовательская работа
Исполнитель:
Бондырева Анастасия,
ученица 4б класса,
Руководитель:
Петрова Е.И.,
учитель начальных
классов высшей
кв.категории
Верхнее Дуброво, 2020
Содержание
Введение……………………………………………………….…………………. 3
Глава 1.Теоретическая часть …………………………………………...………. 5
История возникновения бумаги…………………………………..……… 5
Бумага и ее производство…………………………………………..…….. 7
Макулатура и способы переработки ……………………………..…….. 9
Глава 2. Практическая часть ……………………………………………….…...13
Заключение………………………………………………………………..…….. 15
Список литературы ……………………………………………………...……... 16
Введение
Бумага – какое простое и всем известное слово! С бумагой мы постоянно сталкиваемся в нашей повседневной жизни - когда открываем книгу или тетрадь, читаем газеты, журналы, покупаем в магазине подарки, продукты, пишем письма, делаем игрушки и собираем макулатуру. Деньги, учебники, открытки, репродукции картин, фотоснимки, настольные игры печатают на бумаге. Бумажными обоями оклеивают стены домов. На бумаге инженеры создают чертежи будущих машин, архитекторы - будущих домов и зданий. Подарки упаковывают в бумагу.
Это наиболее распространенный материал, который используется в различных областях. Нельзя представить нашу современную жизнь без такого простого и вместе с тем необходимого и нужного материала как бумага. Бумага появилась в Древнем Китае, примерно в 105 году нашей эры.
А ведь много тысяч лет назад бумага была передовым изобретением и ценилась на вес золота. Очень часто на уроках технологии мы делаем оригинальные поделки из бумаги. В результате остается много бумажного мусора, который мы выбрасываем. Ежедневно в мусорные баки попадают килограммы бумажных отходов: газеты, старые журналы, исписанные тетради. И от этого становится грустно. Я проверяла, сколько наша семья из 4 человек выбрасывает ненужной бумаги. Целую неделю я собирала все бумажные отходы и взвесила их. Получилось 3кг. Значит, за месяц будет 12 кг, а за год – 144 кг! На уроках окружающего мира нам рассказывали, что бумагу делают из древесины и из макулатуры, и что 100 кг бумажных отходов спасают 1 дерево. Выходит, только одна наша семья может за год спасти почти 2 дерева. Тогда все семьи нашей школы могут спасти целый лес!!! А ведь деревья – источник кислорода на планете. Именно поэтому в нашей школе 2 раза в год проводится сбор макулатуры. А потом везут её в производственные цеха на переработку.
Как макулатура превращается в новую бумагу?
Почему ее можно использовать повторно?
Можно ли самому сделать бумагу?
Эти вопросы заинтересовали меня, и я приняла решение собрать макулатуру и попробовать дать ей вторую жизнь.
Актуальность: с каждым годом потребность в бумаге увеличивается, а запасы древесины уменьшаются. Нужно спасать лес сейчас. Использование вторичного сырья для получения бумаги – одно из важнейших решений данной проблемы.
Цель исследования: переработка бумаги в домашних условиях.
Задачи исследования:
Провести социологический опрос среди учащихся .
Узнать, что такое макулатура и как она защищает природу.
Показать практическое применение полученной бумаги.
Изучить процесс переработки макулатуры;
Найти и изучить информацию о способах изготовления бумаги.
Сделать бумагу своими руками.
Гипотеза: вторая жизнь у макулатуры всё-таки существует и предположим, что изготовление поделок из старых журналов и газет сохраняют наши леса.
Методы исследования:
Теоретический анализ литературы и ресурсов сети интернет
Эксперимент
Предполагаемый продукт: бумага собственного изготовления и изделия из нее.
Личный вклад: распространение знаний переработки бумаги среди моей семьи, знакомых, и обучающихся школы. Бережливое отношение природным ресурсам.
Глава 1. Теоретическая часть
История возникновения бумаги
Первобытные люди рисовали на скалах. В Древнем Вавилоне использовали для письма глиняные дощечки. Древние египтяне сумели изготовить первый тонкий материал для письма – папирус из прессованного болотного растения с тем же названием. В Европе с древности писали на пергаменте – особо обработанной тонкой телячьей коже. А в Древней Руси использовали бересту – верхнюю часть березовой коры.
Впервые люди узнали бумагу в 105 году н. э. в Китае. Это стало одним из самых важных изобретений того времени, наряду с компасом, порохом и, гораздо позднее, книгопечатанием. Бумагу изготовил из растительных волокон Цай Лунь. Способ получения бумаги удавалось долго держать в секрете.
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 Европе бумага появилась только в 10 веке. Почти до конца 18 века практически вся бумага делалась из льняного и хлопкового тряпья. Благодаря утилизации этого превосходного сырья бумага, выпускавшаяся до 1775года в Европе и Америке, была по большей части прочной и могла служить долго, не теряя своих качеств. Однако к этому времени потребление бумаги заметно увеличилось, и ее производителям стало трудно добывать ветошь в необходимых объёмах.
Использовать древесину в качестве сырья при производстве бумаги первым предложил французский естествоиспытатель и физик Рене Антуан Реомюр (1683–1757). Наблюдая за поведением ос, Реомюр пришел к заключению, что древесные волокна, используемые этими насекомыми как материал для строительства гнезд, вполне могут оказаться подходящим сырьем для производства бумаги.
В 1799 произошло другое важное в истории изобретения бумаги событие – француз Николя Луи Робер придумал машину для изготовления бумаги, механизировав отлив бумаги при помощи использования непрерывно движущейся сетки. К середине XIX века это машина, претерпев ряд изменений, превратилась в достаточно сложный агрегат, который работал непрерывно и по большей степени автоматически.
В настоящее время бумагу производят на бумажных фабриках. Основным сырьем для производства бумаги является древесная целлюлоза. Целлюлозу получают из лесных пород: в основном из ели, сосны и березы, но используют также эвкалипт, тополь, каштан и другие деревья.
1.2. Бумага и её производство
Дома, на улице, в магазине, в школе мы встречаемся с бумагой. Утром она входит к нам в квартиру свежей газетой, новым номером журнала или письмом. Новый учебный день мы начинаем с учебниками и тетрадями.
Но что мы знаем о бумаге? Прежде всего, бумага позволила накапливать память и опыт в гораздо больших количествах. Во-вторых, бумага позволила человеку своевременно получать ту или иную информацию, а также передавать ее на расстояние и сквозь время как можно более точно. Бумага позволила человеку освободить часть своей памяти, передав на бумажные листы важные данные. Её открытие, как и изобретение колеса - чудо, одно из величайших завоеваний человеческого разума.
В состав бумаги входят:
Волокна растительного происхождения;
Минеральные наполнители (проклеивающие вещества);
Красители;
Специальные добавки (для разных видов бумаги).
Производство бумаги включает в себя несколько этапов:
1 этап - механический. Путь бумаги начинается в бескрайних лесах. С лесной делянки деревья отправляются на бумажный комбинат, где их переносят на распиловочные столы. Стволы деревьев превращаются в метровые отрезки-чурки и в барабанах очищаются от коры. 60-тонные жерновые камни превращают их в древесную массу.
2 этап - химический. В древесную массу добавляют целлюлозу и наполнители: серу, соду, известь, каолин – белую глину высокого качества. Они придают бумаге белизну, плотность, гладкость и хорошие печатные свойства.
3 этап – изготовление бумажного полотна. Подготовленная бумажная масса разбавляется водой и под давлением через семиметровую щель выливается на сточный конвейер со скоростью 750 метров в минуту, сушится, прокатывается и превращается в бумагу.
4 этап – отделка бумаги. Бумажному полотну придают форму готовой продукции – листы, рулоны.
5 этап - сортировка и упаковка.
Для изготовления 1 тонны бумаги нужно 5,6 м3 древесины. Это примерно 17 деревьев. А из 1 тонны бумаги можно изготовить порядка 30 тысяч обычных ученических тетрадей. 250 кг макулатуры заменяют около 1 кубического метра древесины.
Применение бумаги. Бумагу человек в своей жизни использует широко:
Для письма и печати (книги, журналы, газеты, тетради)
Отделочный материал (обои)
Поделочный материал (оригами, папье - маше)
Упаковочный материал (фантики, мешки, коробки)
Чистящий материал (салфетки, туалетная бумага)
Фильтрование
Производство денег
Подложка для нанесения химических реактивов (фотобумага, индикаторная бумага, наждачная бумага)
Таким образом, бумага является неотъемлемой и важной частью жизнедеятельности человека. Она является и деньгами, и поделочным материалом, и источником знаний. Производство бумаги – трудоёмкое и затрачивает большое количество природных ресурсов (деревьев). Поскольку деревья являются важной и неотъемлемой частью в цепочки экологии и благополучия планеты, то встаёт вопрос об изготовлении бумаги из других материалов, например, уже использованной бумаги (макулатуры).
1.3 Макулатура и способы переработки
Из энциклопедий я узнала, что макулатура (от лат. macula - пачкаю) – это отслужившие свой срок изделия из бумаги и картона, бумажные отходы полиграфических предприятий и т. д., используемые в качестве вторичного сырья на бумажных фабриках.
Макулатура — один из важных видов возобновляемых ресурсов. Чтобы взамен срубленного дерева вырастить новое, требуется 25-30 лет. Бумага практически не наносит вреда окружающей среде. Время разложения 2-3 года, но иногда на свалках без поступления кислорода в слой мусора бумага способна лежать до 30 лет не разлагаясь. Однако краска, которая нанесена на бумагу, при разложении выделяет ядовитые вещества, а при сжигании некоторых видов краски могут образовываться диоксиды.
Исследования подтверждают, что количество макулатуры в отходах снижаться не будет, наоборот: в сфере обслуживания используется все больше упаковочных и полиграфических материалов, поэтому в отходах растет и доля макулатуры.
Я выяснила, что основой бумаги является целлюлоза, которую получают из древесной щепы. Волокна целлюлозы достигают длины 2см. Переплетаясь друг с другом, они создают плотную структуру бумаги. Следовательно, целлюлоза в макулатуре уже есть. Поэтому производство бумаги из нее экономичнее, чем из древесины. Подсчитано, что переработка тонны макулатуры позволяет сэкономить 20 000 л воды, 1 000 КВт электроэнергии, сокращается выброс в атмосферу до 1700 килограмм углекислого газа. А главное, можно избежать вырубки более одного миллиона гектаров леса за один год!
Макулатура может пережить 5-7 переработок, пока волокна целлюлозы не станут очень короткими.
Макулатура загружается в емкости с водой, где происходит ее замачивание и перемешивание. Из смеси удаляются металлические предметы (скрепки и др.), грязь, песок, остатки клея, органики, типографская краска, жиры, красители и др. После откачки излишков воды остается аморфная масса — пульпа.
При помощи двух специальных сетчатых барабанов, пульпа поступает на линию бумагоизготовительной машины, здесь она остается на сетке, выравнивается и доводится до нужной толщины. Лента окончательно высыхает на барабане, превращаясь в бумагу.
Что же дает переработка бумаги?
1. В мире меньше стали вырубать леса
2. Получение сырья обходится намного дешевле, чем при вырубках леса
3. Происходит экономия в деньгах и энергии
4. Уменьшается количество мусора
5. Переработанная бумага стоит намного дешевле, чем сделанная из дерева.
Правда, нельзя перерабатывать бумагу бесконечно. В конце концов целлюлоза становится непригодной для переработки (обычно бумага перерабатывается не более четырех-пяти раз), но за счет смешивания старой бумаги с новой, можно продлить жизнь старой бумаги на еще несколько переработок.
Согласно последним исследованиям, уровень сбора макулатуры в России составил 12%, в США 50%. Самый высокий уровень сбора макулатуры был в Германии и составил 73,6%.
По статистике, в России лишь 0,1% бумаги производится из макулатуры. В Европе эта цифра доходит до 50%, а в Японии и вовсе — 65% новой бумаги делается из старой макулатуры.
Увеличение сбора и переработки макулатуры прямо пропорционально сбережению лесов, восстановлению и сохранению экосистемы, решению энергетических и экологических проблем. Развитие этого направления решает задачу рационального и бережного использования лесных ресурсов. Использование вторичного сырья в промышленности защищает окружающую среду, экономит природные и энергетические ресурсы.
Согласно общепринятым стереотипам, из макулатурыизготавливают исключительно низкосортную продукцию. Наиболее яркие представители – упаковочная и туалетная бумага. В России макулатура используется в производстве около 70 видов бумаги и картона. Также наша страна постепенно перенимает положительный опыт европейских стран в задействовании макулатуры в производстве различных товаров надлежащего качества. Как следствие, появляется все больше технологий производства:
строительных материалов;
изоляционных материалов;
ткани (одежда);
аксессуаров для автомобильной промышленности;
одноразовой посуды;
Макулатура остается главным сырьем для:
картона;
гофрокартона;
яичной упаковки;
крафт-пакетов;
технической бумаги;
офисной бумаги;
полиграфической продукции.
средств личной гигиены.
Для переработки не подходят:
мокрая и грязная бумага;
бумага с восковым или пластиковым покрытием;
самоклеящаяся бумага;
копирка;
фотобумага и бумага для факсов.
Таким образом, анализ литературы показал, что переработка бумаги – это важное направление в производстве, позволяющее сохранить природные ресурсы и удовлетворить потребности общества в необходимом количестве бумаги. К сожалению, в нашей стране переработка бумаги не столь распространённое явление. Это можно объяснить тем, что Россия богата природными ресурсами, в том числе лесом, и недостаточное понимание взрослыми важность не только восстановления природных ресурсов, но и их сохранения по средствам переработки макулатуры.
Глава 2. Практическая часть
Изучив, процесс изготовления бумаги я смогла выделить следующие этапы:
- измельчение сырья
- вымачивание сырья
- добавление клея
- растирание
- выравнивание
- прессование
После этого я приступила к изготовлению бумаги.
Порвала на мелкие клочки тонкую бумагу, налила воду, чтобы она покрыла бумагу.
Оставила миску примерно на час, пока вода не впитается. Затем добавила столовую ложку клея ПВА. Тщательно растёрла массу между пальцами.
Затем добавила блёстки и нитки для красоты и прочности. Сделала сито из проволочных плечиков и капронового чулка. Застелила поднос бумажными полотенцами. Положила сито на поднос. Выложила бумажную массу на сито и аккуратно разровняла. Сверху накрыла полиэтиленовым пакетом и прокатала скалкой, чтобы выровнять бумажную массу и отжать воду.
Перенесла рамку на сухие бумажные полотенца и оставила до полного высыхания. Когда я после вымачивания растирала клочки бумаги, её волокна разделились. Раскатывая бумажную массу, я снова соединила волокна, этому помог добавленный клей. Подобным образом получают бумагу из макулатуры на производстве. Только для получения однородной массы там используют химикаты.
Чтобы бумага получилась, важно знать следующее:
Из разных видов макулатуры получается бумага разного качества: из яичных упаковок и картонных втулок бумага получается плотная, грубая; из офисной бумаги получается самая качественная бумага; из бумажных полотенец и растворимых втулок бумага тонкая. Поэтому макулатуру лучше сортировать.
Бумага, изготовленная способом раскладывания бумажной массы на сетку, получается шероховатой, плотной и неоднородной.
Если в бумажную массу не добавить клей, то бумага будет ломаться.
Для получения более плотной бумаги в массу можно добавить крахмал.
Если бумагу сушить не под прессом, то в процессе сушки она изгибается и теряет форму.
Бумагу нельзя сушить очень горячим утюгом или феном. Это приводит к ее пересыханию и пожелтению.
Проделав этот опыт, я узнала, какая сложная работа бумагоделание. Сколько терпения надо...! Теперь я поняла, почему мама говорит, что надо беречь книги.
Таким способом можно дать вторую жизнь использованной бумаге.
Полученная в домашних условиях бумага, кончено же, отличается от той, что изготавливают в промышленных условиях - она не такая гладкая и плотная.
Но от этого она не становится менее замечательной: ведь для ее получения мы использовали «бумажный мусор». Такую бумагу можно использовать для детского творчества на уроках технологии. Из данной бумаги мы сделали блокноты, интересные аппликации, нарисовали красивые рисунки.
Заключение
Важно доносить до людей мысль, что бумагу надо использовать экономно, потому что за каждым листом бумаги стоит история живого дерева. Чем больше людей будут знать о беде леса, и задумываться о том, как ему помочь, тем быстрей мы спасём лес для себя, своих детей.
Изучив различные источники научной литературы, опробовали один из методов изготовления бумаги в домашних условиях. Используя старые газеты и исписанные тетрадные листы.
Таким образом, я подтвердила свою гипотезу о возможности получения бумаги в домашних условиях, и дала ей «вторую жизнь» .
Я доказала, что «домашняя бумага» уступает по своим качествам промышленной, но ее основным преимуществом является уникальность, возможность использования в творчестве, что позволит сэкономить семейный бюджет и природные ресурсы нашей страны.
Я познакомила со способом изготовления бумаги в домашних условиях учащихся своего класса и предложила им использовать бумагу ручной работы для детского творчества на уроках технологии.
В результате своего исследования я пришла к выводу:
Стоит задуматься - что для того чтобы вырастить дерево требуется много лет, а выпуск бумаги ежегодно стремительно растёт. Значит, также стремительно сокращаются и площади лесов на нашей планете. А этого допустить нельзя!
Значит, чтобы меньше шло древесины на изготовление бумаги, надо больше использовать макулатуру. Это будет наиболее правильным способом для сохранения лесов от вырубки.
Практическая значимость. Материал, представленный в работе, расширяет кругозор учащихся, пополняет теоретические и практические знания. Данный материал можно использовать как во внеклассной работе, так и на уроках технологии.
Сдай макулатуру — спаси жизнь дереву!
Список источников и литературы
Большая Российская энциклопедия. - Том 4. - М.
Гурин Ю. В. Школа занимательных наук. – “ОЛМА Медиа Групп” 2007.
Даль В.И. Толковый словарь русского языка. - М., 2006
Джуди Галенс, Нэнси Пир Книга ответов для почемучек. - Харьков, 2006
Энциклопедия "Всё обо всём", Москва, Арт-Пресс, 1999
Энциклопедия "Что такое? Кто такой?", том I, Москва, "Просвещение", 1989.
