Проект на тему "«Бумага: история, производство, проблемы и пути решения»

Дистанционный конкурс научно-исследовательских работ

обучающихся общеобразовательных организаций

«Биология без границ»

Научно-исследовательская работа

«Бумага: история, производство, проблемы и пути решения»

.

Подготовил:

Логачев Даниил Александрович,

обучающийся 10 класса

Руководитель работы:

Вдовина Жанна Викторовна,

учитель биологии

МОУ «Кривецкая средняя общеобразовательная школа»

Курск, 2021

Оглавление

Введение ……………………………………………………………… 3

Раздел I. Теоретический аспект ………………………………….. . 4

Глава 1. История появления бумаги………………………………... 4

Глава 2.Использование бумаги человеком…………………………. 8

2.1 Виды бумаги и их свойства………………………………………. 8

2.2 Производство бумаги. Экологические проблемы……………… 13

Раздел II. Практический аспект…………………………………… 19

Глава 1. Способ переработки бумаги в домашних условиях……… 19

Заключение……………………………………………………………. 20

Список литературы…………………………………………… …….. . 20

Приложение…………………………………………………………… 21

Введение

Бумага – это уникальный материал, который используется во всех сферах человеческой жизни. Трудно представить повседневную бытовую и профессиональную деятельность человека без её использования, так как бумага, это, в первую очередь, – информация. Даже основательно вошедшие в нашу жизнь в последние десятилетия электронные носители информации не могут взять на себя все её функции. С древних времён бумага широко используется в самых разнообразных видах и целях. Бумага – это знания, искусство, интерьер, общение, деньги, упаковочный материал и многое другое. 

Актуальность. Люди на планете потребляют огромное количество бумаги. Учёные выяснили, что больше всего бумаги используется юристами, финансистами и чиновниками различных рангов. Подсчитано, что один работник «бумажной сферы» за год исписывает целых 17 хвойных деревьев. Один человек потребляет около 150 килограммов бумаги в год: тетради, журналы, книги, бумажные пакеты и картонные коробки для упаковки, бумага, которая используется в гигиенических целях, салфетки и бумажные полотенца. На данном этапе развития человечества невозможно отказаться от этого материала, необходимо лишь изменить своё отношение к нему и к природе. [ 1 ]

Проблема: с каждым годом потребность в бумаге увеличивается, а запасы древесины, из которой её получают – уменьшаются. Поэтому в настоящее время разумнее и целесообразнее вторичное использование бумаги – одно из актуальных решений экологической проблемы.

Цель: изучить историю, использование, виды, свойства и способы переработки бумаги в различных условиях.

Задачи: 1) проследить историю происхождения бумаги,

2) выявить свойства бумаги, её виды и предназначение, экологические проблемы и способы переработки,

3) изготовить бумагу в домашних условиях.

Раздел I. Теоретический аспект

Технология изготовления бумагоподобных материалов, таких как папирус, береста, пергамент и других, были известны человечеству задолго до появления первого описания производства «классической бумаги».

До Цай Луня в Китае делали бумагоподобный материал из бамбука, из пеньки, а ещё раньше — из шёлка, который изготавливали из бракованных коконов шелкопряда. Древними индусами обнаружен естественный процесс образования листа бумагоподобного материала в луже воды после дождя из отходов жизнедеятельности крупных травоядных животных, например, слонов. Фабрики, выпускающие такую бумагу, существуют в Индии и Таиланде до сих пор[ 2 ]. Однако бамбук был тяжёл, а шёлк — дорог. Бумага из таких волокон легко намокала и была непрочной. Цай Лунь обнаружил тонкий, но прочный материал, из которого были сделаны гнёзда ос. Они использовали для строительства мертвую древесину и растительные волокна. Это насыщенное целлюлозой сырьё насекомые тщательно пережёвывают и смачивают клейкой, богатой белками слюной. Слюна ос, помимо смачивания, придаёт волокну водоотталкивающие свойства (белковая проклейка коллагеном (также, возможно, воском (пыльца)), или крахмалом (переваренная листва), или их смесью в слюне осы). Затем размягчённая волокнистая масса, высыхая, превращается в светлую, твёрдую и достаточно прочную бумагу. Цай Лунь растолок волокна и, проведя сотни опытов, пришёл к выводу, что нечто подобное можно сделать из коры тутового дерева, конопляного лыка, изорванных рыболовных сетей и ветхих тканей, волокна шелковицы, древесной золы. Всё это он смешал с водой и выложил получившуюся массу на форму. После сушки на солнце он разгладил эту массу с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги. «Классическая» бумага, с проклейкой в массе, создана Цай Лунем в 105 году н. э. После изобретения Цай Луня процесс производства бумаги стал быстро совершенствоваться. Для повышения прочности стали добавлять крахмал, клей, естественные красители и другие вещества.

В начале VII века способ изготовления бумаги становится известным в Корее и Японии. А ещё через 150 лет через военнопленных попадает к арабам.

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.

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 г. запатентовали бумагоделательную машину. [ 3 ] 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.

Часть ученых полагает, что слово «бумага» в русском языке происходит от итальянского bambagia, что значит хлопок, а по другой версии - от татарского «бумуг» (хлопок).До появления бумаги в Древней Руси в качестве основных материалов для письма использовались пергамент, береста, а также деревянные дощечки (церы), покрытые воском.

Главным материалом для письменных памятников до XIV в. служил пергамент, который изготавливался из специально обработанной кожи ягнят, телят и козлят. Ему на Руси присвоили названия: «кожа», «телятина», «харатья». Книги из пергамента являлись очень дорогими, так как для создания одной книги требовалось 100-180 шкур животных, а сам процесс их преобразования в писчий материал был очень сложным и трудоемким. Однако пергамент обладал и рядом преимуществ: прочность, долговечность, возможность нанесения текстов с двух сторон и повторного использования.

Широкое ознакомление с бумагой на Руси произошло в середине XIII века. Хан Батый для сбора дани организовал первую всенародную перепись населения Руси на бумаге, которая в то время применялась в завоёванном монголо-татарами Северном Китае, а также в Средней Азии и Персии.

До середины XVI века на Руси использовалась только импортная бумага. В XIV – начале XV вв. использовалась в основном бумага итальянского производства, в XV в. – французская, XVI в. – немецкая и польская. Во второй половине XVI – XVII вв. к активным поставкам бумаги в Россию подключились сначала англичане, а затем и голландцы. Бумага собственного производства появилась в России в 60-х гг. XVI века в период правления Ивана Грозного. Уже тогда начали использовать литерные водяные знаки. В селе Ивантеевка под Москвой была установлена бумажная мельница, которая позднее была уничтожена пожаром. В 50-70 гг. XVII во времена царя Алексея Михайловича попытались возобновить производство бумаги, построив две мельницы вблизи Москвы.

Более основательно к развитию производства бумаги подошел Петр I. Он изучил организацию бумажного производства во время поездки в Голландию. Отправил Федора Салтыкова в Англию и Голландию для изучения передовых технологий производства бумаги. Широкий размах петровских реформ, необходимость в большом количестве книг из разных областей знаний, появление печатной газеты - потребовали значительного увеличения объема производимой бумаги. По указам Петра I в 1704-1721 гг. несколько новых бумажных предприятий были построены под Москвой, Петербургом, Калугой. Начинают открываться и частные мануфактуры. Этому способствует выдача государственных кредитов, введение ограничительных таможенных тарифов для импортной бумаги. По указу 1721 г. канцелярии различных ведомств должны были использовать только отечественную бумагу. Для бумажных мануфактур даже собирали, тряпье, веревки, старые паруса и пр. В 1719 г. Коллегия Адмиралтейства опубликовала указ о продающихся сортах бумаги, в котором упоминался перечень различных сортов бумаги: от больших листов для рисования до аптечной бумаги и даже картузной для боевых зарядов. К середине XVIII века существовало 20 бумажных предприятий, которые выпускали бумагу не всегда надлежащего качества. Поэтому в 1744 году Мануфактур-коллегией была создана комиссия для проверки качества российской бумаги. Убыточные мануфактуры были закрыты, а также был произведен расчет годового объема бумаги, в котором нуждалась Россия. В 1778 г. Сенат издал указ о клеймении бумаги. В конце XVIII в. в России работало 60 мануфактур, которые производили бумагу в виде листов способом ручного черпания.

С начала XIX века Российская империя начинает экспортировать бумагу в Среднюю Азию, Персию, Китай. В 1816 году в Петергофе открывается первая в Российской империи бумажная фабрика, на которой заработала бумагоделательная машина фирмы Фудринье, открыв тем самым эпоху машинного производства бумаги. Предприятия с ручным и машинным производством бумажной продукции продолжали сосуществовать еще до конца XIX века.

В 1926-41 гг. в рамках проводимой форсированной индустриализации было создано более 40 новых заводов, включая 10 предприятий нового типа – целлюлозно-бумажные комбинаты (ЦБК). Во время Великой Отечественной войны бумажной отрасли был нанесен серьезный урон. В послевоенный период восстанавливались разрушенные предприятия. В 90-е годы производство целлюлозно-бумажной промышленности сократилось на 60%. В настоящее время целлюлозно-бумажная промышленность России является одной из ведущих отраслей лесного комплекса, объединяя технологические процессы получения целлюлозы, бумаги, картона и различных бумажно-картонных изделий. Перспективы развития бумажной промышленности в России связаны с совершенствованием технологического процесса, эффективным использованием лесных ресурсов на предприятиях и открытием новых ЦБК, инвестициями в развитие отрасли.

Глава 2. Использование бумаги человеком

2.1 Виды бумаги и их свойства

Виды бумаги: мелованная  офсетная, газетная,  упаковочная, денежная, обойная, синтетическая, картон. Охарактеризуем каждый вид бумаги.

Мелованная бумага - качественная, универсальная и наиболее востребованная бумага. На бумажную основу наносится дополнительный, мелованный, слой. Он не позволяет краскам впитываться в бумагу и растекаться. Краска быстро сохнет, расплывание печатного элемента на бумаге уменьшается, и за счет этого изображение становится ярким и более привлекательным. За счет мелованного слоя показатель белизны бумаги может достигать 98%. Диапазон плотности мелованной бумаги колеблется от 70 г/м² до 300 г/м², поэтому печатать на ней возможно практически любую высококачественную полиграфическую продукцию. Глянцевая бумага наиболее удачно смотрится в рекламной продукции, а матовая используется для печати изделий в фирменном или корпоративном стиле. Основным недостатком мелованной бумаги является то, что на ее поверхности размазываются чернила, при использовании шариковой ручки. Если ее использовать для печати пакетов, то требуется обязательная последующая ламинация. Плотная (170 г/м²) мелованная бумага ломается при сложении. Во время работы с таким материалом используется биговка – технологическая операция по продавливанию бумаги тупым ножом в месте будущего сгиба. На плотной (250 — 300 г/м²) мелованной бумаге печатаются календари, открытки, визитные карточки, обложки для каталогов и буклетов. На средних плотностях – рекламные листовки, бумажные пакеты, календари. Из легких сортов меловки делаются лифлеты, внутренние блоки каталогов и многое другое.

Офсетная, одна из самых распространенных видов бумаги, соответствуя своему названию, в основном предназначена для офсетной печати. Людям она знакома, в первую очередь, как принтерная или офисная бумага. Она хорошо запечатывается и на цифровых машинах. Офсетная бумага подходит для нумерации продукции и тиснения. А вот ламинирование на ней практически не делают. Офсетная бумага отличается шероховатой поверхностью. Она не бликует на свету, на ней удобно писать ручкой и карандашом, рисовать красками и т.д. Ее плотность варьируется в диапазоне от 65 г/м² до 280 г/м².Офсетная бумага хорошо впитывает жидкости. Поэтому парфюмерные компании часто заказывают ее для блоттеров (листочки, на которые распыляют тестовые духи). Основным недостатком можно назвать легкую впитываемость, что мешает краске быстро высыхать и закрепляться на поверхности. Большое количество краски может вызвать нежелательную деформацию. Второй недостаток связан с той же впитываемостью: у нее большое пятно растискивания краски. Если на рыхлую бумагу капнуть краской, пятно будет растекаться. Изображение становится не таким четким, как на мелованных бумагах.

В отличие от мелованной и дизайнерской бумаги, офсетка дешевле и используется там, где не требуется высокая стоимость конечного изделия.

Благодаря всем этим свойствам, офсетную бумагу используют для печати: книг; блоков квартальных календарей; конвертов; всевозможных изделий для записей и рисования: блокнотов; тетрадей; кубариков; альбомов для рисования; пробников для духов.

Газетная бумага - самый низкий сорт, не отличается белизной и плотностью, может иметь тонированную окраску. Используется для печати газет с большим тиражом, а также применяется в качестве сырья для других сфер, где наибольшее значение уделяется минимизации стоимости производства. Состоит в основном из древесной массы (не менее 60 г/м2) без проклейки, а иногда и без наполнителей. Быстро стареет (становится ломкой). К основным характеристикам можно отнести: непрочная, тонкая, легко рвется и мнется, имеет желтоватый оттенок, шероховата на ощупь, такая бумага не пригодна к аппликации, так как очень быстро размокает от клея. Например, из газетной бумаги можно складывать фигурки животных или шапочки без использования клея для защиты в жаркий день.

Упаковочная бумага отличается прочностью, жёсткостью, газонепроницаемостью, паронепроницаемостью, водонепроницаемостью. Обработка этого материала специальными веществами позволяет придать неприсущие ему свойства. В качестве примера можно привести антиадгезионную бумагу, которая пропитывается веществами, благодаря которым липкие продукты не склеиваются. Поэтому, прежде чем купить упаковочную бумагу, нужно ознакомиться с характеристиками, свойствами и назначением того или иного вида упаковочной бумаги.

Денежную бумагу изготавливают из хлопка и льна, в отличие от бумаги для печати документов, которая производится из древесины. Суть в том, что для производства любой бумаги требуется целлюлоза, которая содержится в волокнах деревьев. Процент целлюлозы в древесине составляет лишь 50%, а в хлопке и льне — порядка 95%. Такое количество целлюлозы делает бумагу лучшего качества и увеличивает срок эксплуатации. Перед печатью денег бумага проходит целый ряд тестов. На первом тесте можно определить устойчивость бумаги к истиранию. На специальных фальцевальных машинах бумага подвергается множеству перегибов. К примеру, канцелярская бумага теряет свои свойства и начинает рваться уже после нескольких перегибов. А вот бумага для денег может выдержать тысячи сложений. Важна стойкость к разрывам. Этот показатель проверяют с помощью динамометра. Он показывает, сколько метров собственного веса выдерживает бумага, пока не порвется. Для обычного листа этот показатель не более 300 м, бумага для денег удерживает до нескольких километров собственного веса. Для придания большей износостойкости бумагу проклеивают крахмалом или определенной смолой, или же добавляют специальные наполнители. Получается хрустящая бумага для печати денег. Водяные знаки – это тоже этап, относящийся к производству бумаги. В процессе изготовления бумаги, на которой в дальнейшем будет напечатана денежная купюра, происходит вдавливание металлического сетчатого валика на поверхность будущего изделия. Специфическое название такого валика – эгутёр (ровнитель, дендироль). Валик покрыт материалом, имеющим структуру сетки в виде рисунка.

Картон - одна из наиболее пухлых и плотных бумаг. Картон выигрывает по толщине даже при одинаковой плотности картона и мелованной бумаги. В зависимости от марки мелованная бумага плотностью 300 г/м² по толщине соответствует картону 210-230 г/м². Картон бывает односторонний и двухсторонний. Мелованное покрытие может быть одно-, двух- и трехслойным. Оборотная сторона обычно серая, желтоватая или беленая. Односторонний картон очень жесткий, его используют для производства: рекламных папок; обложек блокнотов; всех видов календарей; конвертов, особенно для курьерских служб и страховых компаний; пакетов больших размеров. Варианты его использования безграничны. Двухсторонний картон дороже, поэтому используется чаще для производства высококачественной продукции: открыток и приглашений; обложек каталогов; VIP-упаковки. В отличие от мелованных бумаг большой плотности, картон жестче, прочнее, лучше держит форму, выглядит солиднее и, как следствие, дороже. Но изображение получается чуть хуже, чем на мелованной бумаге. Картон — технологичный материал. Он хорошо бигуется и рубится, на нем можно делать практически все виды отделочных работ – тиснение, конгрев, УФ-лак, ламинацию.

Обойная бумага применяется для изготовления обоев разных сортов, непосредственно печатаемых на обойно-печатных машинах: для обоев, рисунки которых печатаются после грунтовки, для обоев с тиснением. Различают гладкую с рисунком и рельефную обойную бумагу. Бумажные обои бывают: печатные, фотообои, дуплексные (гладкие, тисненые, гофрированные, под покраску). Обойная бумага должна обладать определенными свойствами: высокая механическая прочность в сухом и влажном состоянии, обеспечивающая эффективность процесса печати, отделки и наклеивания;  высокая прочность поверхности в сухом и влажном состоянии, обеспечивающая износоустойчивость лицевой стороны; низкая деформация, обеспечивающая стабильность геометрических размеров;  светостойкость и устойчивость к старению;  экологическая безопасность;  высокие печатные свойства, обеспечивающие требуемое качество изображения;  определенный уровень сорбционных свойств, чтобы при наклеивании обоев на любые строительные конструкции, обои не отваливались и не разлезлись.

Синтетическая бумага. На синтетических видах бумаг печать осуществляется традиционными методами. Синтетическую бумагу изготавливают из полиэтиленовой или полипропиленовой пленки. Это износостойкая, влагостойкая, эластичная бумага, прочная на изгиб и растяжение. Плюсом данного вида является то, что на ней не остаются пятна. Она имеет гладкую, ровную поверхность и практически не деформируется при печати. На ней можно получить изображения с большой детализацией, при этом долго сохраняется красочность. Для синтетической бумаги подходят практически все постпечатные операции, как и для обычных бумаг. Ей не требуется ламинация. Внешне она выглядит, как обычная бумага, но, благодаря своим свойствам, она может быть использована для различных изделий: туристические карты, обложки брошюр, книг, в том числе детских, игральные карты, бирки и ярлыки, меню для баров и кафе, особенно актуально на открытом воздухе.

Такая бумага прекрасно подходит для изготовления визиток, которые не рвутся, не мнутся и долго сохраняют первоначальный внешний вид. [ 4 ]

При выборе бумаги важны такие параметры, как: плотность, белизна, матовость, глянцевость, прозрачность, фактура.

Плотность – это параметр, определяемый весом листа (в граммах) площадью 1 кв. м. Значения варьируются в широких пределах: от 45 г/кв. м (газетная) до 300 (для визиток).

Белизна определяется способностью поверхности отражать свет. Коэффициент отражения является количественным выражением белизны (процентное соотношение интенсивности отраженного к падающему свету). Характеристика по белизне может составлять 60–98 %. Поскольку контрастное изображение воспринимается человеческим глазом лучше, чем то, где границы между фоном и печатными элементами размыты, белизна — важный параметр.

Матовость/глянцевость. Любой материал способен отражать падающий свет зеркально и диффузно. Глянцевая (лощеная) поверхность — та, у которой выше доля зеркального отражения, матовая — диффузного отражения. Глянцевая бумага считается более престижной для печати, так как на ней цветные иллюстрации кажутся ярче, насыщеннее. Однако для многостраничных буклетов лощеная бумага подходит не всегда — глянец утяжеляет восприятие информации глазом. Если основной текст набран мелким кеглем, предпочтительны матовые страницы. Глянцевые листы оптимальны для печати крупных изображений.

Прозрачность – это количество света, которое бумага способна пропустить через себя без рассеивания. Чаще всего прозрачность — не самое лучшее качество материала, поскольку исключает возможность печати на оборотной стороне листа. Такое свойство, как прозрачность присуще печати на других материалах, ПЭТ например, для упаковки.

Фактура. Бумага может отличаться тисненой или ровной поверхностью, шероховатостью.

1. Производство бумаги. Экологические проблемы.

Сырьем для изготовления бумаги служат растительные вещества с длинными волокнами. Смешиваясь с водой, они образуют податливый, однородный полуфабрикат. Его делают из: дерева — масса называется целлюлозной; однолетних растений: из конопляной или рисовой массы изготавливают материал повышенной белизны, из соломы и тростника — прочную и плотную; вторичного сырья — макулатуры, тряпок; сырья для производства бумаги специального назначения — шерстяных, асбестовых и прочих волокон.

Основной материал в бумажной промышленности — древесина. На комбинаты поставляют стволы целиком. Там с них снимают кору, разрезают. Далее сырье измельчают в муку — до волокон-фибрилл. Для производства бумаги используют: сосну, кедр — мягкие породы пригодны для изготовления упаковочных материалов; клен, дуб — основа из твердых пород гладкая, но менее прочная; канадскую ель — из нее делают прочный, но эластичный материал; каштан, березу и так далее. Смешивая дубовое и сосновое сырье, получают книжную бумагу. Она прочная, эластичная. Для улучшения качества продукции древесный материал сортируют, фильтруют, обрабатывают химическими составами. Этапы процесса изготовления бумаги включают: 1)бревна очищают от коры и распиливают на щепки, 2)их погружают в воду в соотношении 5 частей дерева к 95 частям воды и щепки набухают и отбеливаются, 3)материал варят в растворах кислот, оксидов и других веществ. Это необходимо для получения равномерного вязкого состава без примесей. От этого этапа зависит качество, сорт и цвет бумаги.4)Полученную целлюлозу фильтруют. В чистом виде она используется только для дорогих сортов бумаги. Для обычных листов в целлюлозу вводят специальные добавки. 5)В состав полуфабрикатов вводят дополнительные вещества, которые влияют на внешний вид бумаги. Смола вводится для получения глянцевой поверхности, клей – для повышения прочности, красители – для создания оттенка. Парафиновая эмульсия делает бумагу пригодной для письма и печати изображений. Для отбеливания в массу добавляют мел и тальк. Интересно, что бумажная масса из конопли и риса имеет белый цвет, она не нуждается в дополнительном отбеливании. 6) Масса попадает в бумагоделательную машину. Сначала состав попадает на ячеистую сетку, где из него стекает вода. Волокна при этом переплетаются вдоль движения станка, что позволяет получить прочную основу. Бумажная масса отправляется на прессы, где она уплотняется, и выходит еще больше воды. 7)Бумага проходит через металлические барабаны, где она высушивается. Окончательная обработка проходит на валах, бумажное полотно сдавливается, выравнивается, уплотняется и окончательно высушивается.8)Рулоны бумаги отправляются на следующий станок, который режет их на листы и упаковывает.

Изготовление бумаги – быстрый процесс, сегодня он реализуется за счет механических и электронных станков, практически не предполагает участия человека. Это позволяет производить товар в больших объемах.

Процесс изготовления бумаги очень трудоемкий, требует больших затрат электроэнергии, воды, человеческого труда, а сырьем для изготовления бумаги служит древесина. Поэтому тема экономного использования бумаги и вторичная переработка бумажного мусора очень актуальна в наше время. Мы перестали ценить и обращать внимание на привычные вещи, мы перестали экономить и беречь природные ресурсы, а между тем природные ресурсы не безграничны[ 5 ].

Обращает внимание тот факт, что мы ежедневно выкидываем в мусорное ведро огромное количество использованной бумаги: это не только прочитанные газеты и журналы, но и бумажный хлам, который падает в наши почтовые ящики, и магазинные чеки, пакеты и обертки, а также коробочки от лекарств и еще много-много всего прочего. К счастью, бумага — это биоразлагаемый материал. То есть, попав на свалку, она просто со временем исчезнет без следа и не нанесет никакого вреда окружающей среде.

Экологические проблемы, связанные с производством бумаги весьма глобальны. Бумажные комбинаты в числе лидеров предприятий, загрязняющих атмосферу и водные ресурсы. Оперируя цифрами, специалисты напоминают: для получения одной тонны первичной древесной целлюлозы требуется не просто 6 кубометров древесины, что равнозначно 17 деревьям высотой до 15 метров. Производство такого количества бумажного сырья требует 600 кубометров воды, 120 кг серы, 150 кг известняка, 2000 кВт/ч электроэнергии- и всё это с выделением около 450 кубометров пара и дыма. Использование макулатуры тоже не является абсолютным решением проблемы, так как при ее переработке в атмосферу выделяется большое количество опасных газов и загрязняются сточные воды. В то же время во время переработки бумаги и получения вторичного сырья негативное влияние на окружающую среду уменьшается на 95%.[ 6 ]

Во второй половине XX века возникло такое понятие как прием макулатуры. Макулатура (от лат. maculo - пачкаю) отслужившие свой срок изделия из бумаги и картона, изделия полиграфических предприятий и т. д., используемые в качестве вторичного сырья на бумажных фабриках. Сдавая макулатуру, мы не только уменьшаем количество отходов, но и сберегаем леса. Переработка макулатуры представляет собой многоэтапный процесс, цель которого заключается в восстановлении бумажного волокна и, зачастую, других компонентов бумаги (таких как минеральные наполнители) и использование их в качестве сырья для производства новой бумаги. Со временем бумага желтеет и обычно для производства новых бумажных изделий вторичное волокно смешивают с новым (приложение 1).

При правильной обработке, практически все типы бумаги поддаются переработке и могут быть использованы для получения новой бумаги. Некоторую бумагу сложнее перерабатывать, поскольку она сочетает в себе несколько элементов. Например, конверты с пластиковыми окошками не подвергаются переработке, сначала пластик необходимо удалить. Бумага с пластиковым покрытием также может стать проблемой. Обычная бытовая бумага перерабатывается, но в любом случае необходимо уточнять возможность переработки на пункте приема макулатуры.

Хорошо поддаются переработке: картон; плотная бумага; газеты; журналы; рекламные буклеты, небольшие брошюры; конверты (без пластиковых окошек); бумага для копиров; писчая бумага. Другие типы бумаги в переработке несколько более сложны и реже принимаются на переработку. Измельченная бумага — часто эта бумага не принимается, поскольку из-за мелких волокон может заклинить механизм установки по переработке; хотя некоторые предприятия принимают и измельченную бумагу, если ее, например, сложить в картонную коробку. Бумага для заметок – ее принимают тогда, когда на предприятии есть возможность удалять клей с бумаги. Упаковочная бумага – некоторые предприятия принимают обычную оберточную бумагу, если она не имеет таких включений как блестящие частицы, липкая лента или другие украшения.

Обычно не подлежит переработке: грязная или мокрая бумага; коробки для пиццы; бумажные стаканчики; фантики; салфетки; туалетная бумага; бумажные полотенца; копирка. Однако чистые салфетки, туалетную бумагу, бумажные полотенца можно использовать для производства бумаги ручной работы.

После использования бумаги ее необходимо собрать и отсортировать по различным категориям в зависимости от типа. Технология переработки макулатуры зависит от перерабатываемого материала и конечного продукта. Обычно на этапе сбора и сортировки крафт-бумага, гофрокартон и упаковочный картон отделяются от бумаги с графикой.

В общем, процесс переработки макулатуры состоит из нескольких этапов. Сначала выполняется роспуск на волокна, осуществляемый в гидроразбивателях, в которых макулатура вращается в водной среде. На этом этапе происходит также отделение включений. После его завершения суспензия содержит волокна и неразбитые частички макулатуры. Затем происходит очистка суспензии макулатурной массы от посторонних примесей. Тяжелые примеси удаляются за счет вращения в барабане, когда песок, стекло, скрепки и т.д. оседают в грязесборнике, а легкие — при помощи пропускания массы через сито. При переработке картона и бумаги сложного состава применяется термомеханическая обработка для нейтрализации действия включений клея, парафина, воска и т.д. Далее бумажная масса дораспускается при помощи размалывания на мельнице и подвергается тонкой очистке. Перед использованием полученной массы в процессе производства новой бумаги также может проводиться обесцвечивание, т.е. удаление печатной краски, поскольку ее наличие может привести к снижению качества конечного продукта. Цикл переработки может обычно повторяться до 7 раз, при этом при каждой последующей переработке волокна становятся короче и в конечном счете они становятся непригодными для изготовления новой бумаги. Поэтому, при производстве бумаги, в любом случае необходим новый исходный материал. [ 7 ]

Вторичное сырье спасает лес. Деревья растут долгие годы. А посадить новое дерево и вырастить – это большие затраты и усилия. К тому же, чтоб вырастить хорошее дерево нужно в среднем ждать 50 лет. Массовая вырубка насаждений приведет к большим негативным последствиям. Лес – это особое богатство. Лучший материал для строительства даёт сосна. Из неё также изготавливают смолу, канифоль и дёготь. Древесина лиственницы используется для изготовления шпал и подводных сооружений. Из коры лиственницы производят спирт и краски. Еловая и пихтовая древесина используется в бумажной промышленности. Делают из нее и замечательные музыкальные инструменты. Знаменитые скрипки мира сделаны из ели. Из древесины кедра делают карандашную оправу, мебель, из хвои – витаминные добавки к корму домашних животных. Заготавливают в лесах ягоды, орехи, грибы. Собирают и лекарственные растения. В лесной зоне развит промысел зверя и рыболовство на реках и озерах. К тому же лес дает нам кислород, очищает воздух, создает прохладу. Деревья укрепляют почву и служат пищей для животных и насекомых. Мы не можем лишиться всего этого.

Раздел II. Практический аспект

Глава 1. Способ переработки бумаги в домашних условиях

Цель: переработать использованную бумагу с помощью подручных приспособлений.

Оборудование: макулатура, вода, 2 фоторамки, одна из которых перетянута москитной сеткой, погружной блендер, таз, тряпка, полотенца.

Этапы проведения эксперимента.

1. Для переработки взял использованную бумагу, изорвал ее на мелкие кусочки и залил прохладной водой, оставил на пару минут (приложение 2).

2. Далее блендером перемешал бумагу с водой в однородную массу (приложение 3).

3. После в полученную смесь под углом в 45 опустил рамку с сеткой, поверх которой держал рамку без сетки, после подергивающими движениями достал рамки (приложение 4).

4. Ждем пока из смеси на рамке не стечет жидкость, а после аккуратно переворачиваю нашу конструкцию на полотенце, так чтобы смесь равномерно упала на полотенце (приложение 5).

5. Далее через сетку необходимо промакнуть смесь тряпкой, чтобы впитать излишки жидкости, только после этого убирать рамку с сеткой (приложение 6).

6. Полученные листы оставляю на просушку на пару дней или их можно высушить в духовке при температуре не выше 55 (приложение 7).

7. После просушки можно подровнять края бумаги и использовать ее (приложение 8).

Заключение.

С каждым годом стремительно растет потребление бумаги. А для ее производства вырубается каждое пятое дерево на планете. В своей работе я проанализировал информацию по данной теме и изучил историю, использование, виды, свойства и способы переработки бумаги в различных условиях.

  На основании моих исследований и проведенного эксперимента, сделал вывод: экологически выгодно перерабатывать макулатуру, чем рубить лес и выпускать из него бумагу. А для этого необходимо открыть пункты по приему макулатуры в малых городах и районных центрах или установить контейнеры для раздельного сбора мусора, в том числе и для использованной бумаги. Вторичная переработка бумаги поможет сохранить нашу планету зеленой.

Материалы данной работы были использованы мной для выступления перед младшими школьниками на заседании экологического кружка.

Список литературы

 1.https://rodikon.ru/rol-bumagi-v-zhizni-chelovechestva.html

2.https://ru.wikipedia.org/wiki/Бумага

3.https://pultus.ucoz.ru/publ/ehto_interesno/proiskhozhdenie_veshhej/vozniknovenie_bumagi/15-1-0-105

4.https://fosbo.ru/77/kakie-vidy-bumagi-byvaut/

5.https://promzn.ru/proizvodstvo-bumagi-i-kartona/izgotovlenie.htmlhttps://promzn.ru/proizvodstvo-bumagi-i-kartona/izgotovlenie.html

6.http://ecology.pskovlib.ru/detyam-ob-ekologii/2957-ekonomnoe-ispolzovanie-bumagi#:~:text=Экологические%20проблемы%2C%20связанные%20с%20производством,деревьям%20высотой%20до%2015%20метров

7.https://nature-time.ru/2014/04/pererabotka-makulaturyi/#:~:text=Переработка%20макулатуры%20представляет%20собой%20многоэтапный,сырья%20для%20производства%20новой%20бумаги

Приложение

Приложение 1.Схема процесса переработки макулатуры в общем цикле производства и потребления бумажной продукции

Переработка бумаги дома.

Приложение 2:

Приложение 3:

Приложение 4:

Приложение 5:

Приложение 6:

Приложение 7:

Приложение 8