Из чего делают бумагу?

1.

Подготовили ученицы
11 «Б» класса МАОУ
лицея №21
Кулинич Алина
Зайцева Ксения
ИЗ ЧЕГО ДЕЛАЮТ
БУМАГУ?
ПРОИЗВОДСТВО БУМАГИ ИЗ ТКАНИ

2.

ЦЕЛИ
ЗАДАЧИ
• изучение древних и
современных
способов получения
бумаги из ткани;
• изучить историю
появления бумаги на
Руси.
• выявление
возможностей
изготовления бумаги
из ткани в домашних
условиях;
• изготовление бумаги
из ткани;
• познакомиться со
способами получения
бумаги из ткани.
• опробовать способ
получения бумаги из
ткани в домашних
условиях.

3.

Гипотеза исследования: предположим, что из хлопковой
ткани можно изготовить листы бумаги в домашних
условиях.
Предмет исследования – хлопковая ткань.
Объект исследования – бумага из хлопковой ткани.

4.

ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
БУМАГИ
Датой рождения бумаги считается 105 г
н.э., когда советник китайского
императора Цай Лунь обобщил и
усовершенствовал уже имеющиеся
способы изготовления бумагоподобных
материалов. Ранее в Китае в качестве
материалов для письма в основном
использовали бамбук, пеньку, шелк.
Цай Луню после многих опытов удалось
впервые открыть основной
технологический принцип создания
бумаги: формирование листового
материала осаждением и
переплетением на сетке измельченных
тонких волокон, разбавленных ранее
водой.
Позднее процесс изготовления бумаги
усовершенствовали: для повышения
прочности начали добавлять клей,
крахмал и естественные красители.

5.

Появление бумаги на Руси
Русь познакомилась с бумагой в XIII–XIV
веках. Часть дошедших до нас документов
XIV века написаны на бумаге, но
большинство из них все еще писалось на
пергамене. Однако с течением времени
бумага вводится в оборот все чаще и чаще.
Во второй половине XVI веке начинает свою
работу Московский печатный двор — первая
государственная типография на Руси.
Говорить о широком размахе
писчебумажного производства в нашей
стране можно со времен Петра I Великого
(1672–1725). Для обеспечения фабрик
сырьем по царскому указу в армии и на
флоте собирали отслужившие срок паруса,
несмоленые канаты, веревки и тряпье.
Гражданским людям предлагалось
приносить остатки изношенных полотняных
вещей в канцелярию полицмейстерских дел
"за вознаграждение", с крестьян брали
"тряпичный" налог.
Поначалу русские бумажные мельницы
заимствовали некоторые элементы
устройства мельниц голландских. Лишь с
середины XVIII века производство русской
бумаги становится «на собственные ноги»,
открывается все больше бумажных мельниц,
постепенно уменьшается ввоз бумаги
иностранного производства

6.

РУЧНОЙ ТРУД И БУМАЖНЫЕ
МЕЛЬНИЦЫ
Изначально бумагу производили вручную несколько мастеров по технологии,
заимствованной в Европе, это было очень трудоемко, а с появлением
бумажных мельниц этот процесс удалось частично механизировать.
Бумагу делали из тряпья, и чем изношеннее были тряпки, тем легче было их
обрабатывать. С них срезали застежки, распарывали швы, резали на части и
бросали в котлы, где тряпки варились с известью для удаления красок, жира и
грязи. После этого влажное тряпье складывали в каменные погреба или Мастербумажник брал в руки специальную прямоугольную форму, вместо дна у
которой была сеть из тонкой металлической проволоки. Этой формой он
зачерпывал теплую массу, давал стечь воде и опрокидывал
свежеприготовленный лист на сукно.
Дальше в дело вступал подмастерье. Он подхватывал свежий лист бумаги,
накрывал его сукном и нес под пресс, чтобы удалить всю воду.
Затем лист окунали в чан с клеем и вешали на веревку из конского волоса, чтобы
просушить.
Бумажные мельницы - первые орудия труда с машинным принципом
производства. Особенно много их строилось в период развития
мануфактурного производства, и к 1803 году в Московской губернии
числилось 652 мельницы.
Процесс приготовления бумаги начинался с подготовки волокнистой массы.
Тряпье загружали в ролл-машину, изобретенную голландцами в 1670 году. В двух
ваннах ролла вращался тяжелый барабан с ножами, раздиравший тряпье на
мелкие кусочки. В водной среде получали смесь, состоящую из тончайших
волокон. Полученную массу сливали в чаны, добавляли немного крахмального
или животного клея и начинали изготовлять листы бумаги. Он опускал в чан с
бумажной массой прямоугольную рамку с сеточным дном и быстро поднимал
ее. Излишек воды стекал, а на сетке оставался тонкий слой волокна. Когда
листов в стопе набиралось достаточно, из них с помощью груза или пресса
удаляли воду и сушили. Для повышения прочности бумаги каждый лист окунали в
раствор животного клея. В технологии изготовления бумажного листа
насчитывалось около 30 операций.

7.

СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БУМАГИ
В НАШЕ ВРЕМЯ
Главный компонент бумаги, конечно же, целлюлозные
волокна, которые, связываясь, формируют бумагу. Их
источником могут быть ткань, сырое волокно, частично
обработанное волокно, целлюлоза — все эти
материалы пригодны для производства бумаги,
однако каждый из них требует соответствующей
предварительной обработки и определенной
технологии.
для изготовления бумаги может использоваться любая
ткань из растительного волокна, например из хлопка,
льна или «рами» (китайское название крапивы).
Особенно часто тканевое сырье, или ветошь, как его
еще называют, применяется в производстве по
европейской бумагоделательной традиции. Однако
его использование требует больших затрат по
предварительной обработке и измельчению в
однородную массу. Прежде чем такие волокна
превратятся в состав, пригодный для литья, их нужно
отделить друг от друга, а это не так-то просто, ведь
они прялись, ткались, а затем обрабатывались
специальными веществами для большей плотности.
Для этого сырье замачивают, варят или подвергают
брожению, а затем измельчают с помощью
специального холландера.

8.

1. Большую часть целлюлозных волокон для
бумажного производства даёт всё же дерево
(целлюлоза). По расположению бумажной
фабрики можно сразу определить, из чего
делают бумагу и каково её качество.
Хвойные леса (сосна, например), дают мягкую
древесину, которая идёт на изготовление немного
грубой, но прочной бумаги. Из более твердой
древесины широколиственных пород деревьев
получают бумагу менее прочную, но более гладкую.
Часто для изготовления бумаги используют смесь
древесных волокон из мягкой и твёрдой древесины.

9.

2. Сейчас большинство производителей
бумаги применяют хлопок, тогда как в
прошлом хлопок использовался в виде
обрезков хлопчатобумажной ткани от
раскроя сорочек или в виде любой
другой продукции — отходов текстильной
и легкой промышленности

10.

3. В наше время для производства бумаги
используется хлопковый пух, или линт. Он
представляет собой волокно, остающееся
на семенах после того, как были собраны
наиболее длинные (от 2 до 6 см) волокна,
применяемые для изготовления пряжи.
Линт варьируется по длине в пределах от 2
до 6 мм в зависимости от количества
срезов: при первом срезе получают
наиболее длинные волокна, при четвертом
срезе — самые короткие. Чем длиннее
волокна, тем прочнее бумага.

11.

СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ
ПЕРЕРАБОТКИ ТРЯПЬЯ В БУМАГУ
1.
2.
3.
4.
Предварительная отпыловка тряпья - сухая
очистка от пыли и грязи в отпылителях
(называемых также дрешерами,
волкмашинами)
Сортировка тряпья: по роду волокна, характеру
выработки, тонине и пряже (мягкое, полумягкое,
грубое), окраске (некрашеное, крашеное,
суровое), загрязненности, степени
изношенности и степени закостренности (т.е.
содержанию костры - одревесневшей части
стеблей льна, конопли).
Рубка тряпья - для придания лоскутам
необходимых размеров и формы,
обеспечивающих равномерный провар,
промывку, размол и отбелку. Тряпье рубится на
кусочки размером 5x5 см продольными и
поперечными ножами тряпкорубки.
Окончательная отпыловка тряпья.

12.

5. Варка (прежнее название - бучение) тряпья-во вращающихся
шаровых или цилиндрических котлах под давлением пара 2-10 ат
в течение 3-12 ч. Варят тряпье не только для того, чтобы устранить
засаленность, но и для того, чтобы размягчить, частично разрушить
волокна тряпья, облегчить последующие процессы размола и
отбелки волокон. При варке цветное тряпье линяет, теряет
окраску, становится полубелым.
Хлопковый пух варят 3-6 ч под давлением 3-10 ат в 1,5-3%-ном
растворе едкого натра, чтобы удалить загрязнения и костру. При
варке чистого и слабого тряпья применяют 2,5-4%-ный раствор
более слабой щелочи - кальцинированной соды. Для низших
сортов грубого тряпья берут известь.
ЧАН ДЛЯ БУЧЕНИЯ И МЫТЬЯ ТРЯПЬЯ

13.

Полумассный размол волокна - в полумассных
роллах. Эти аппараты представляют собой
ванны, в которых вращаются ножевые барабаны.
Ванны заполнены водой с плавающим в ней
тряпьем. Полумассные роллы превращают
тряпье в массу еще довольно грубую, так
называемую полумассу. Это густой кисель,
который может прямо идти на формование
бумажного листа.

14.

7. Мокрая очистка полумассы - на центрифугах.
8. Отбелка полумассы - в отбельных роллах в течение 5-8 ч.
Цель отбелки - разрушить окрашивающие вещества, получить
полумассу высокой и стойкой белизны. Процесс может
проводиться в кислой среде (быстрая отбелка) или щелочной
(медленная отбелка), либо сначала в кислой, затем в щелочной
(комбинированная отбелка). Первый способ используется для
сильно закостренного и закрашенного материала. В качестве
отбеливателей (или белящих агентов) применяют растворы
гипохлорита кальция или хлорной извести, идентичной по своим
свойствам гипохлориту кальция, выделяющему при разложении
так называемый «активный хлор».
9. Промывка полумассы водой — в тех же отбельных роллах.
10. Обезвоживание полумассы - до содержания 15-20 или 3035% абсолютно сухого волокна. Сформованная бумага для
своей просушки и отделки проходит путь еще довольно
длинный. Сначала бумага лежит на сукне и вместе с ним
проходит две и три пары вальцев, которые отжимают так сильно,
что бумажный лист может идти уже сам собою. Подходя к
сушильным барабанам, он подхватывается суконным
полотном, нажимается им на горячий барабан, просыхает
несколько, идет дальше, снова обходит другой нагретый
барабан и т. д. Сойдя с последнего барабана лист, как говорят,
голандруется: он проходит между полированными валами и так
сильно ими натискивается, что получает глянец. Бумажный лист
готов и бумага навивается мотовилом в форме широкого
полотна.

15.

Тряпичную полумассу применяют в настоящее время для выработки
специальных видов бумаг, например фильтровальной, папиросной.
Что же касается современной отечественной бумаги для черчения и
рисования, то она уже не содержит тряпичной массы, как это было в
бумагах, выработанных до 1970-х гг. Тряпичная масса уступила место
беленой хлопковой целлюлозе, и это понятно: слишком много
смешанных волокон в нынешних текстильных изделиях.
Изучив теоретический материал, можно сделать вывод, что
большинство сортов бумаги представляют собой измельчённые
древесные волокна. Некоторые сорта содержат также растительные,
тряпичные или синтетические волокна. Основой для производства
бумаги служит древесина. Ежегодно для производства бумаги в
мире срубаются миллионы деревьев. А этого допустить нельзя.
Поэтому ученые во всем мире ищут дереву замену, чтобы больше не
вырубать лес и не отправлять его на целлюлозно-бумажные
комбинаты.
Важную роль в производстве бумаги играет
вторичное сырье. Его применение способствует
снижению расхода древесины для
производства бумаги, что очень важно с
экологической точки зрения. Технологии с
использованием бумажных и тряпичных отходов
позволяют получать бумагу высокого качества,
не затрагивая при этом естественных
природных источников.

16.

17.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Исходя из изученного материала, мы решили
попробовать изготовить бумагу из ткани
самостоятельно, ведь самый лучший способ понять
процесс производства бумаги и оценить труд
мастеров-«тряпичников» - это попытаться самим
проделать его. Эксперимент на базе ИГХТУ-кафедра
Технологии тонкого органического синтеза под
руководством Знойко Серафим Андреевны.
• Для этого нам понадобились следующие материалы
и инструменты: старый халат, ножницы, рамка, лоток,
вода, блендер.

18.

ПОЛУЧЕНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО
ВОЛОКНА
Как мы уже выяснили в ходе
теоретического исследования,
ткань для производства бумаги
должна быть не синтетического
происхождения, поэтому в
качестве сырья был взят старый
хлопковый халат, который мы
измельчили ножницами.
Для получения пульпы –
непосредственно сырья для
производства бумаги – мы
промололи кусочки ткани в
блендере. При этом получилась
мягкая масса. Ее объем в
несколько раз превышал
первоначальный.

19.

ЛИТЬЕ БУМАГИ
Мы выложили на рамку полученную массу и
равномерно ее распределили.
Затем прижали листы прессом, чтобы обеспечить
лучшую плотность. Оставили так на несколько
часов, чтобы дать волокнам целлюлозы скрепиться
и бумаге подсохнуть.
Таким образом, мы
получили листы бумаги
из старого халата.

20.

ВЫВОД
Конечно, получившаяся бумага из старой ткани не
похожа на ту, которая изготовлена
промышленным способом из древесины, она
довольно мягкая, неравномерная по толщине,
менее гладкая, не имеет высокого качества. Но
вполне пригодна для рисования.

21.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проводя, исследование мы узнали историю появления бумаги на Руси,
рассмотрели все возможные виды сырья для получения бумаги,
познакомились с древней и современной технологией производства
бумаги из ткани и ветоши.
Изучив различные источники, мы опробовали один из методов
изготовления бумаги. Используя в качестве сырья старый халат, нам
удалось получить бумагу из хлопковой ткани.
Таким образом, мы подтвердили нашу гипотезу о возможности
изготовления бумаги из ткани в домашних условиях.
Значимость и прикладная ценность данной работы состоит в том, чтобы
научить школьников бережно относиться к природным ресурсам,
привить им навыки ручного труда, расширить их знания о способах
получения бумаги из вторичного сырья (хлопковой ветоши).

22.

ИСТОЧНИКИ И ЛИТЕРАТУРА
1.
История бумаги и бумажного производства: Учебное пособие и хрестоматия/
Балаченкова А.П. – Санкт-Петербург: ГТУРП, 2011.
2.
Всемирная история: Учебник/Г.Б.Поляк, А.Н.Маркова и др. – Москва: Культура и спорт,
ЮНИТИ. 1997.
3.
Федченко Г.П. Тряпье и писчая бумага. Очерки промышленности. – Москва: Общество
распространения полезных книг, 1865.
4.
Клеймо типографа на просвет //Вокруг света. 2010. № 4.
5.
Бабченко К. Бумага ручного изготовления //КомпьюАрт. 2003. № 7.
6.
Свойства бумаги: теория и практика //КомпьюАрт. 2005. № 10.
7.
Интернет-ресурсы: http://www.bibliofond.ru/, http://www.obumage.ru/, http://my-oldkupavna.ucoz.ru/publ/staraja_kupavna/istoriya_staroy_
kupavni/bumazhnye_melnicy_v_kupavne/9-1-0-417, http://www.sb.by/post/24952/,
http://www.regentart.ru/useful/165/, http://www.myarticle.net/get/искусство/живопись/материалы-для-рисования-акварелью-холст,
http://vestnik-nou.narod.ru/bumaga_3.htm.