Очень часто наши ученики совершают свои маленькие открытия неожиданно.Задача учителя не проглядеть этот момент, помочь довести нго до логического завершения. Данный проект- результат такого сотрудничества.
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 126.5 КБ |
![]() | 2.99 МБ |
Учебно-исследовательская работа
«Тайны бумаги»
Авторы: Соловьев Кирилл,
Шибко Ярослав,
учащиеся 4б класса
МКОУ «СОШ №24»
МО «Мирнинский район» РС(Я)
г.Удачный
Научный руководитель: учитель начальных классов
Гарькавая Елена Юрьевна
Город Удачный,
2012 год
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Как показывает история развития науки, часто темы исследований возникают спонтанно, и многие открытия были совершены неожиданно, даже случайно. Тема нашей работы тоже появилась неожиданно. Кирилл увлекся оригами и несколько недель не расставался даже в классе на перемене с книгой Маурисио Роблес «Оригами». Однажды он сложил стаканчик, а Ярослав, недолго думая, решил использовать его по назначению и очень удивился, когда вода не вытекла из него сразу. Так родилась идея проверить, любая ли бумага может какое-то время не пропускать воду и можно ли использовать это на практике и в быту.
Предметом исследования стала бумага и ее свойства.
Целью исследования: изучение впитывающих свойств бумаги.
Поставленной целью обусловлены следующие задачи:
– найти информацию по истории появления бумаги
– познакомиться с современной технологией производства бумаги
– узнать о назначении и свойствах бумаги
- провести эксперимент по изучению впитывающих свойств бумаги
- определить практическую пользу полученных результатов
Решая поставленные задачи, мы провели учебное исследование и использовали следующие научные методы:
Поиск и отбор информации
Эксперимент (вмешательство в естественные условия существования предметов и явлений или воспроизведение их определенных сторон в специально созданных условиях)
Измерение (определение количественных значений, свойств объекта с использованием специальных технических устройств и единиц измерения)
Наблюдение (целенаправленный процесс восприятия предметов действительности, результаты которого фиксируются в описании).
Анализ и синтез («расчленение» (мысленное) исследуемого объекта на составные части для их детального изучения и последующее объединение полученных частей в результате операции синтеза).
ЭКСКУРСИЯ В ИСТОРИЮ
Бума́га (предположительно от итальянского bambagia, либо татарского бумуг — хлопок) — материал в виде листов для письма, рисования, упаковки и т. п., получаемый из целлюлозы: из растений, а также из вторсырья (тряпья и макулатуры).
Возможно, бумага получила название от папируса – водяного травянистого растения, которое росло еще в Древнем Египте. Сердцевину папируса резали на тонкие ленты, терли их гладким инструментом, одновременно смачивая водой, отбивали молотком, клали под пресс и сушили на солнце. Полученные листочки склеивали и сматывали в свитки.
Процесс изготовления бумаги, используемого в наши дни, был заимствован у китайцев. Из перемолотых растений (хлопчатника, бамбука, конопли, соломы) варили густую массу, добавляя к ней различные клейкие смолы, затем прессовали и получали бумагу.
Китайские летописи сообщают, что бумага была изобретена в 105 году н.э. Цай Лунем. Однако, в 1957 году в пещере Баоця северной провинции Китая Шаньси обнаружена гробница, где были найдены обрывки листов бумаги. Бумагу исследовали и установили, что она была изготовлена во II веке до нашей эры.
До Цай Луня бумагу в Китае делали из пеньки, а ещё раньше из шелка, который изготавливали из бракованных коконов шелкопряда.
Цай Лунь растолок волокна шелковицы, древесную золу, тряпки и пеньку. Всё это он смешал с водой и получившуюся массу выложил на форму (деревянная рама и сито из бамбука). После сушки на солнце, он эту массу разгладил с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги.
После изобретения Цай Луня, процесс производства бумаги стал быстро совершенствоваться. Стали добавлять для повышения прочности крахмал, клей, естественные красители и т. д.
В VI—VIII веках производство бумаги осуществлялось в Средней Азии, Корее, Японии и других странах Азии. В XI—XII веках бумага появилась в Европе, где вскоре заменила животный пергамент. С XV—XVI веков, в связи с введением книгопечатания, производство бумаги быстро растёт. Бумага изготовлялась весьма примитивно — ручным размолом массы деревянными молотками в ступе и вычерпкой её формами с сетчатым дном. Большое значение для развития производства бумаги имело изобретение во второй половине XVII века размалывающего аппарата — ролла. В конце XVIII века роллы уже позволяли изготавливать большое количество бумажной массы, но ручной отлив (вычерпывание) бумаги задерживал рост производства. В 1799 Н. Л. Робер (Франция) изобрёл бумагоделательную машину, механизировав отлив бумаги путём применения бесконечно движущейся сетки. В Англии братья Г. и С. Фурдринье, купив патент Робера, продолжали работать над механизацией отлива и в 1806 запатентовали бумагоделательную машину. К середине XIX века бумагоделательная машина превратилась в сложный агрегат, работающий непрерывно и в значительной мере автоматически. В XX веке производство бумаги становится крупной высокомеханизированной отраслью промышленности с непрерывно-поточной технологической схемой, мощными теплоэлектрическими станциями и сложными химическими цехами по производству волокнистых полуфабрикатов. Сейчас бумага производится на бумажных фабриках из древесины, соломы, стеблей кукурузы, тряпье, а также макулатуры. Все процессы на фабриках выполняются автоматически.
БУМАГА. ЕЁ РАЗНОВИДНОСТИ И СВОЙСТВА.
Современная бумажная промышленность выпускает около 600 видов и сортов бумаги, имеющих различное назначение и свойства:
Технология производства
Для приготовления бумаги нужны растительные вещества, обладающие достаточно длинным волокном, которые, смешиваясь с водой, дадут однородную, пластичную, т. н. бумажную массу. Полуфабрикатами для производства бумаги могут служить: древесная масса или целлюлоза (целлюлоза однолетних растений (соломы, тростницы, конопли, риса и других);полуцеллюлоза; макулатура; тряпичная полумасса; для специальных видов бумаги: асбест, шерсть и другие волокна.
Производство бумаги складывается из следующих процессов:
При размоле волокнам придают необходимые толщину и физические свойства. Размол производится в аппаратах периодического и непрерывного действия (роллах, конических и дисковых мельницах, рафинерах и других). Чтобы сделать бумагу пригодной для письма и придать ей гидрофобные свойства, в бумажную массу вводят канифольный клей, парафиновую эмульсию, глинозём и другие способствующие слипанию вещества (так называемая проклейка); для повышения связи между волокнами и увеличения механической прочности и жёсткости добавляют крахмал, животный клей; для увеличения прочности бумаги во влажном состоянии — мочевино- и меламино-формальдегидные смолы. Для повышения белизны, гладкости, мягкости и непрозрачности, а также улучшения печатных свойств бумаги вводят минеральные наполнители (каолин, мел, тальк); для придания цвета и повышения белизны — анилиновые (реже минеральные) красители. Некоторые виды бумаги, например, впитывающие и электроизоляционные, вырабатываются без проклейки и наполнения. Бумага из конопляной массы и рисовая бумага белее бумаги из древесной целлюлозы, поэтому зачастую не требует дополнительного химического отбеливания волокон.
Готовая бумажная масса концентрацией 2,5—3,5 % с помощью насоса подаётся из подготовительного отдела в мешальный бассейн, откуда поступает на бумагоделательную машину. Предварительно масса разбавляется оборотной водой (до концентрации 0,1—0,7 %) и пропускается через очистную аппаратуру (песочницы, вихревые и центробежные очистители и узлоловители).
Наиболее распространена так называемая столовая (с плоской сеткой) бумагоделательная машина. Она состоит из сеточной, прессовой и сушильной частей, каландра и наката. Бумажная масса непрерывным потоком вытекает на движущуюся замкнутую в кольцо сетку машины, где происходит отлив, обезвоживание и уплотнение бумажного полотна. Дальнейшее обезвоживание и уплотнение полотна производится в прессовой части, образуемой несколькими вальцовыми прессами, между валами которых бумажное полотно транспортируется цельным в течение всего процесса шерстяным сукном, служащим эластичной прокладкой. Окончательное удаление воды происходит в сушильной части, где полотно бумаги попеременно соприкасается своими поверхностями с обогреваемыми изнутри паром чугунными шлифовальными цилиндрами, расположенными в шахматном порядке в двух ярусах. Поверхность бумаги получается гладкой благодаря тому, что она прижимается к цилиндрам верхними и нижними сукнами. Затем бумажное полотно отделывается в каландре, представляющем собой вертикальную батарею из 5—8 металлических валов. При движении между валами сверху вниз полотно становится более гладким, уплотняется и выравнивается по толщине. Получаемое полотно бумаги наматывается на рулоны на накате, представляющем собой принудительно вращаемый цилиндр, к которому прижимается валик с наматываемой на него бумагой.
Свойства бумаги.
Бумага обладает различными механическими и химическими свойствами: плотность, гладкость, мягкость, гибкость, растяжимость. Некоторые из них позволяют использовать бумагу в оригами, бумажной пластике. Но одно из важнейших свойств печатной бумаги - ее впитывающая способность, которая, в первую очередь, зависит от структуры бумаги. Чем пористее бумага и чем меньше она содержит клеевой составляющей, тем больше ее впитывающая способность, тем более она намокаема.
ЭКСПЕРИМЕНТ
Этапы проведения эксперимента:
I – отбор материалов (образцов бумаги)
II – подбор оборудования
III – проведение опытов
IV – оформление результатов
V – обработка полученных результатов, выводы.
- Были отобраны различные бумажные материалы (15 образцов) и следующее оборудование: штатив с держателем, мерная чашка, пластиковые стаканы для наливания и стекания воды, секундомер.
- Вначале из 15-ти отобранных образцов бумаги были вырезаны одинаковые квадраты размером 18см x 18см. Из них по технологии оригами сложили фигуру «стаканчик».
- На держателе штатива по очереди закрепляли каждый из 15-ти стаканчиков, с помощью мерной чашки отмеряли 20мл воды, заливали в подвешенный стаканчик, засекали при помощи секундомера время и наблюдали, через какое время стаканчик протекал.
- Результаты опытов зафиксировали в таблицу (по возрастающим показателям времени):
№ образц | Название бумаги | Объем воды | Время протекания | Примечание |
№7 | Бумажное полотенце | 20мл | 0сек | Протекло сразу, воду даже не успели долить до конца |
№15 | Бумага писчая А4 | 20мл | 35сек | |
№8 | Лист тетрадный | 20мл | 1мин10сек | |
№3 | Календарь настенный | 20мл | 1мин16сек | Казался достаточно плотным, имел глянцевое покрытие. Вероятно, лист достаточно пористый, чтобы краски при печати лучше впитывались |
№9 | Фотобумага | 20мл | 1мин20сек | Казалась достаточно плотной, имела глянцевое покрытие. Вероятно, лист достаточно пористый, чтобы краски при фотопечати лучше впитывались |
№11 | Бумага оберточная | 20мл | 1мин35сек | |
№6 | Страница газеты | 20мл | 4мин5сек | Удивило, что тонкая на вид, она достаточно долго даже не давала капель |
№2 | Картон (обложка альбома для рисования) | 20мл | 6мин25сек | Был толще, чем образец №4, но оказался более промокаемым |
№12 | Бумага для ручного труда (глянцевая) | 20мл | 12мин15сек | Очень тонкая бумага, но цветное покрытие довольно долго удерживало воду |
№4 | Картон для ручного труда | 20мл | 14мин25сек | Показал, что и картон может быть разным |
№1 | Металлизированная бумага (упаковочная) | 20мл | >30мин Не протек | Наличие дополнительного покрытия обеспечивает защиту от протекания |
№5 | Цветная бумага для ручного труда | 20мл | >30мин Не протек | |
№10 | Обои виниловые | 20мл | >30мин Не протек | |
№13 | Самоклеющаяся бумага (под дерево) | 20мл | >30мин Не протек | |
№14 | Металлизированная бумага (для ручного труда) | 20мл | >30мин Не протек |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные опыты позволили сделать несколько выводов:
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
www.ffmedia.ru/information/bumaga-ee-ocnovniye-svoystva.html
Слайд 1
Выполнили: уч-ся 4б класса МКОУ «СОШ №24» г. Удачный Шибко Ярослав, Соловьев Кирилл Рук-ль: учитель нач.классов Гарькавая Е.Ю.Слайд 2
Идея проекта: интерес, любопытство, желание разгадать «тайну» бумаги Предмет исследования: бумага и ее свойства. Цель исследования: изучение впитывающих свойств бумаги. Задачи исследования : найти информацию по истории появления бумаги познакомиться с современной технологией производства бумаги узнать о назначении и свойствах бумаги провести эксперимент по изучению впитывающих свойств бумаги определить практическую пользу полученных результатов Методы: Поиск и отбор информации Эксперимент Измерение Наблюдение Анализ и синтез Дедукция Индукция Аналогия
Слайд 3
Бума́га (предположительно от итальянского bambagia , либо татарского бумуг — хлопок) — материал в виде листов для письма, рисования, упаковки и т. п., получаемый из целлюлозы: из растений, а также из вторсырья (тряпья и макулатуры). Возможно, бумага получила название от папируса – водяного травянистого растения, которое росло еще в Древнем Египте. Сердцевину папируса резали на тонкие ленты, терли их гладким инструментом, одновременно смачивая водой, отбивали молотком, клали под пресс и сушили на солнце. Полученные листочки склеивали и сматывали в свитки.
Слайд 4
Процесс изготовления бумаги, используемого в наши дни, был заимствован у китайцев. Китайские летописи сообщают, что бумага была изобретена в 105 году н.э. Цай Лунем. Однако в 1957 году в пещере Баоця северной провинции Китая Шаньси обнаружена гробница, где были найдены обрывки листов бумаги. Бумагу исследовали и установили, что она была изготовлена во II веке до нашей эры.
Слайд 5
В VI—VIII веках производство бумаги осуществлялось в Средней Азии, Корее, Японии и других странах Азии. В XI—XII веках бумага появилась в Европе, где вскоре заменила животный пергамент. С XV—XVI веков, в связи с введением книгопечатания, производство бумаги быстро растёт. Большое значение для развития производства бумаги имело изобретение во второй половине XVII века размалывающего аппарата — ролла. В Англии братья Г. и С. Фурдринье в 1806 запатентовали бумагоделательную машину. К середине XIX века бумагоделательная машина превратилась в сложный агрегат, работающий непрерывно и в значительной мере автоматически. В XX веке производство бумаги становится крупной высокомеханизированной отраслью промышленности с непрерывно-поточной технологической схемой, мощными теплоэлектрическими станциями и сложными химическими цехами по производству волокнистых полуфабрикатов.
Слайд 6
Сейчас бумага производится на бумажных фабриках из древесины, соломы, стеблей кукурузы, тряпья, а также макулатуры. Все процессы на фабриках выполняются автоматически. Бумажная промышленность выпускает около 600 видов и сортов бумаги, имеющих различное название и свойства: Для письма и печати ( книги, газеты, журналы, тетради, альбомы ) Отделочный материал ( обои) Поделочный материал ( оригами, папье-маше, аппликации, декорирование) Упаковочный материал (калька, картон, фантики, конвалюты , мешки, коробки) Чистящий материал ( туалетная бумага, салфетки, бумажные полотенца ) Фильтры Изоляторы при производстве конденсаторов Производство гетинакса Производство денег Подложка для нанесения химических реактивов ( фотобумага, индикаторная бумага, наждачная бумага) Библьдрук (от нем. Bibel — Библ(ия) + Druck — печать) — специальный сверхлегкий офсетный тип бумаги, используемый при печати объемных словарей, библии.
Слайд 7
Технология производства Для приготовления бумаги нужны растительные вещества, обладающие достаточно длинным волокном, которые, смешиваясь с водой, дадут однородную, пластичную, т. н. бумажную массу. Полуфабрикатами для производства бумаги могут служить: древесная масса или целлюлоза ( целлюлоза однолетних растений (соломы, тростницы, конопли , риса и других);полуцеллюлоза; макулатура; тряпичная полумасса; для специальных видов бумаги: асбест , шерсть и другие волокна. Производство бумаги складывается из следующих процессов: приготовление бумажной массы выработка бумажной массы на бумагоделательной машине окончательная отделка ( каландирование , резка); сортировка и упаковка .
Слайд 8
Свойства бумаги Плотность Гладкость Пористость Влагостойкость Мягкость Гибкость Растяжимость Впитываемость и др.
Слайд 9
Этапы проведения эксперимента: I – отбор материалов (образцов бумаги) II – подбор оборудования III – проведение опытов IV – оформление результатов V – обработка полученных результатов, выводы.
Слайд 10
Были отобраны различные бумажные материалы (15 образцов) и следующее оборудование: штатив с держателем, мерная чашка, пластиковые стаканы для наливания и стекания воды, секундомер.
Слайд 11
Из 15-ти отобранных образцов бумаги были вырезаны одинаковые квадраты размером 18см x 18см. Из них по технологии оригами сложили фигуру «стаканчик ».
Слайд 12
На держателе штатива по очереди закрепляли каждый из 15-ти стаканчиков, с помощью мерной чашки отмеряли 20мл воды, заливали в подвешенный стаканчик, засекали при помощи секундомера время и наблюдали, через какое время стаканчик протекал. Результаты опытов зафиксировали в таблицу (по возрастающим показателям времени):
Слайд 14
Проведенные опыты позволили сделать несколько выводов : Образцы бумаги № 1,3,5,6,7,8,9,11,12,13,14,15 были тонкими, а образцы бумаги № 2,4,10 – толстыми, но скорость намокания была разной, значит, эта скорость не зависит от толщины бумаги, а зависит от её структуры. Техника оригами позволяет создавать предметы посуды (стакан), которые могут быть использованы в быту (например, в туристическом походе). Оказывается, научное исследование может возникнуть, когда столкнутся интересы нескольких человек, и «из простого стаканчика может родиться научный проект». Проведенная работа «заразила» одноклассников оригами и повысила их интерес к опытам и исследованиям.
Ласточка. Корейская народная сказка
Горячо - холодно
Сказочные цветы за 15 минут
Учимся рисовать горный пейзаж акварелью
Акварельный мастер-класс "Прощание с детством"