Ең үздік ғылыми жоба «Қағаз»
Жұмыс жоспары:
І. Кіріспе
ІІ. Негізгі бөлім
1) Қағаздың шығу тарихы
2) Қағаз өндірісі, түрлері, ерекшелігі.
3) Қағаз жасаудағы тәжірбие жұмыстары.
ІІІ.Қорытынды
Кіріспе
Елбасымыз Н.Ә.Назарбаевтың «Қазақстан-2030» стратегиясында «Біздің табиғи ресурстарымыз орасан зор байлық. 2030 жылы Қазақстан ауасы таза,суы мөлдір,жасыл желекті елге айналуы тиіс. Өндіріс қалдықтары мен радиация бұдан былай біздің бақтарымызға енбейтін болады» деп жазылған.
Қағаз бетіне күнделікті қажетті мағлұматты түртіп жүреміз. Қағазсыз адам баласының өмірін көз алдымызға елестету мүмкін емес. Сондықтан да, қағаз жайындағы көптеген қызықты деректермен, қасиеттерімен таныса отырып, осы тақырыпты зерттеуге шешім қабылдадым. Алынған тақырып қызықты, өзекті деуге болады.
Зерттеу мақсаты: Қағаздың алғаш пайда болу тарихына тоқталу. Оның түрлерін танып, қалай жасалатынын білу. Қағазды үй жағдайында
жасау әдісін меңгеріп, қағаздың қасиеттерін анықтау, зерттеу.
Зерттеудегі қадамдарым: Осы тақырыпты қорғамас бұрын алдымен
қағаздың шығу тарихы мен қасиеттері жөнінде ақпараттар (интернет, ғылыми әдебиеттер,оқулықтар) жинақтау.
Жиналған ақпараттарды тәжірибе жасап, шындығына көз жеткізу арқылы ой түю, қорыту.
Зерттеудегі ұстанымым: Зерттеу барысында сан алуан өнер бар екені
түсіне отырып, жүйелі баяндауды мақсат тұттым, әрі деректерді келтіре отырып, қарастырдым. Көпшілік сенімінен шығу– мен үшін басты мақсатым.
Ізденген жетер мұратқа,
Өмірдің өзі сұрақ та,
Іздене бер, ерінбей,
Шыдай білгін сынаққа.
Зерттеу кезіндегі тұстар: Зерттеу кезінде көптеген кедергілер кездесті. Мысалы қағаз жасайтын жергілікті өндіріс орындарының болмауы, қағаз
қалдықтарының қайта өңдеуден өтпей, қоқысқа айналатыны.
Жұмыстың нәтижесі: Күнделікті үйде де,түзде де қолданып жүрген
қағаздың қайдан келіп жатқанынан кейде бейхабармыз. Қағаздың қиын еңбекпен келетінін білдім, әрі теория мен практиканы ұштастыра отырып, әр-түрлі қасиеттерге ие екеніне көз жеткіздім, дәлелдедім.
Зерттеу барысында үйренгенім: -Ылғи да іздене беруге,жаңадан жаңаны
табуға; терең ойландыратын күрделі сұрақтарды жүйесімен қоя білуге;
қосымша ақпараттарды өзім іздеп табуды;
Негізгі бөлім
Тарихқа үңілер болсақ қағаз жасау өнері ежелгі замандардан-ақ халыққа белгілі болған. Әлемдегі ең алғашқы қағазды 2-ғасырда 105 жылы қытайлық Цай Лунь жасап шығарған. Сонымен, алғашқы қағаз Қытай жерінде пайда болды . Олар кәдімгі шөптерді өңдеп, осы өнерді меңгерген еді. Кейінірек бұл технология Еуропа жеріне жетіп, сол жақта тарала бастады. Бұл шамамен 1000 жылдар еді. Оған негізгі материал ретінде зығыр, мақта, кендір пайдаланылды. Қағаз өндіру кітап басу мүмкіндігі ашылғаннан кейін қауырт дамыды. 17 – 18-ғасырлар аралығында Голландияда ұнтақтауыш жаңа аппараттың – роллдың жасалуы және француздық Николас Луи Робер ұсынған (1799) механикалық әдіспен үздіксіз қағаз құю әдісі шыққаннан бастап, машиналық өндіріс пайда болды. Шикізат есебінде ағаш, целлюлоза талшықтары қолданылды.
Қағаз – өсімдік талшықтарын белгілі бір тәсілмен өңдеу және бір-бірімен ұйыстыра байланыстыру арқылы жұқа парақ түрінде жасалатын материал. Италиянша мақта деген ұғымды білдіреді; кейін осыдан барып қағаз сөзі өмірге келді.
Дегенмен бұл технологияның кемшілігі сол – қағазды жасап шығару өте күрделі жұмысты талап ететін. Ақыры, ғалымдар қағазды тек шөптерден ғана емес, сонымен қатар, ағаштардан да жасауға болатындығын тапты. Осылайша қазіргі кезге дейін пайдаланылып келе жатқан жаңа технология пайда болды. Енді осы әдіс туралы аз-кем түсінік беріп көрелік. Қазіргі заманда қағазды қарағай немесе емен ағаштарынан жасау көп белең алған. Фабрикаға осы ағаштарды кесіп әкелген соң, оларды сыртқы қабықтарынан тазартып, қырады. Содан соң, арнайы үгіткіш машина арқылы өңделген діңдерді үгітіп, ұсақтайды. Діңдер керекті деңгейде үгітілген соң, оны електен өткізіп, көлеміне қарай үгінділерді бөледі. Осылайша өңделген шикізатты арнайы қазанға салып, қайнатады. Қайнау үстінде қазанға арнайы қышқыл қосылуы керек. Пайда болған ақшыл ботқаны арнайы машиналар арқылы лента күйіне түсіреді. Осылайша бірнеше рет өңделіп пайда болған лента таспаларға оралып, оларды қиып, дәптер күйіне түсіру үшін типографияға жібереді. Қағаздар типографияда арнайы қайшылар арқылы қиылып, бізге жол тартады.
Бәріміз күнделікті өмірде қағаз өнімін пайдаланамыз, алайда қағазды қалай, қайтіп немесе кім ойлап тапқанын біле бермейміз. Қағаздың пайда болуы дүниедегі ең үлкен жаңалықтардың бірі болып есептеледі. Ол туралы толық мәлімет алғыңыз келсе, кезекті материалымызды оқыңыз. Қағазды ойлап тапқан ел – Қытай. Бұл жай ғана сәйкестік емес. Біріншіден, Қытай мемлекеті көне заманнан бері өзінің кітап жазу шеберлігімен, басқару төрелігімен белгілі болғандықтан, ақпаратты үнемі қағаз бетіне түсіріп отыруға міндетті болған. Алайда ол уақытта адамдар жазу мен сызуға басқа материал пайдаланып, әрқашан тиімді және өте ыңғайлы жазба құралын табуға талпынған. Қытай елінде қағаз өнеркәсібі пайда болмай тұрып, олар ақпаратты бамбук таяқшасына немесе жібек матасына жазатын болған. Біріншіден, жібек мата қымбатқа түссе, бамбук таяқшасы қолайсыз әрі ауыр болған. Екіншіден, тек қытайлықтар ғана ұзақ жылдар бойы жібекті қалай өндіру керек екенін білген. Ал қағаз өнеркәсібінің өндіру техналогиясы жібек мата өндірісіне ұқсас. Бұл өндіріспен айналысатын әйел адамдар жібек құртын (кокон) қайнатып, одан кейін оларды сабанға жайып, суға түсіру арқылы бір деңгейлі қоймалжың зат пайда болғанша қажаған. Артынша қоймалжың затты судан сүзіп алған соң, жібек матасы шыққан. Мұндай механикалық және жылу өңдеуінен кейін сабанда жіңішке бетті талшық қалып отырған. Ол талшық кепкен кезде жазуға жарамды жұқа қағаз парағына айналған. Кейінірек жұмысшылар қағаз өніміне жарамсыз жібек матасын қолдана бастайды. Қағаз жібек матасынан жасалғандықтан, оған «мақта қағазы» деген атау берілген. Уақыт өте келе, адамдарда осы қағазды жібек матасынан басқа қандай заттан жасауға болады деген сұрақ туындайды. 105 жылы Хань империясы салтанат құрып тұрған кезде Цай Лунь атты белгілі атқамінер ескі балық аулайтын тор ауынан жаңа қағаз түрін ойлап табады. Сапасы жағынан жібек қағазынан ешқандай кемшілігі жоқ және құны әлдеқайда арзан. Бұл жаңалық тек Қытай еліне ғана емес, сонымен қатар бүкіл әлемге маңызды өзгеріс алып келді. Сондықтан Цай Лунь есімі адамзат тарихындағы ең маңызды жаңалықтың авторы ретінде белгілі. Қағаз өнімі ғасыр бойы дамып, өнеркәсіпшілер оны жаңартып, жетілдіру енгізіп отырған. IV ғасырда қағаз өнімі бамбук таяқшасын шетке ысырады. Сан алуан тәжірибе мен сынақтар қағаз өнімін ағаш, бамбук, қамыс секілді шикізаттардан жасауға болатынын көрсетті. Әсіресе қытайларға бамбук шикізаты маңызды болған, өйткені бұл мемлекетте аталған өсімдік көп өсетін. Бамбук ағашын жұқа шырпыға бөлшектеп, әкпен сулап, бірнеше күн бойы қайнатады. Дайын болған қоймалжың затты арнайы шұңқырда ұстап, билмен мұқият жағу арқылы кілегей тектес зат пайда болғанша су қосып отырады. Осы сияқты бірнеше өндіру сатыларынан өткен соң, аяғына таман қатпарлы, жұқа парақ пайда болады. Ұзақ ғасыр бойы қытайлар қағаздың өндіру жолын құпия түрінде ұстап келгендіктен, өзге мемлекеттер оны кеш меңгере бастайды. Сөйтіп 751 жылы Тянь-Шань жерінде араб-қытай қақтығысында бірнеше қағаз өндіру шебері арабтардың тұтқынына түседі. Осы тұтқындар арқылы арабтар қағаз өндіру кәсібін үйреніп алады. Еуропалықтар бұл кәсіпті соңғы болып меңгерді. Алғашқыда Испанияға тарап, кейіннен 1154 жылы Италия, 1228 жылы Германия, 1309 жылы Англия еліне келіп жетеді.
Бүгін қағаз жайындағы қызықты деректермен бөлісеміз.
- Қағаз өндіруші ірі мемлекеттердің қатарына: АҚШ, Канада, Финляндия, Жапония, Швеция жатады. Бұның логикалық түсіндірмесі бар. Өйткені, индустриалды дамыған мемлекеттерде өмір сүретін халықтың жиырма пайызы әлемдік қағаз өнімдер көлемінің 85%-ын қажетсінеді (пресса, ораушы қағаз).
- Жүргізілген зерттеу жұмыстарының қорытындысы бойынша, қағаз өндірісі кезінде пайда болатын улы газдар климаттың глобалды жылуына әкеліп соқтырады.
- Егер де, АҚШ-та қағаз өнімдеріне деген тұтынушылық 10% төмендесе, улы газ көлемін 1.6 миллион тоннаға азайтуға болар еді. Бұл 280 мың автокөлік шығаратын улы газ көлемімен пара-пар.
- Әлемдегі барлық қоқыстың төрттен бір бөлігі – қағаз.
- Жыл сайын американдықтарға поштамен келетін хаттар көлемі 4 миллион тонна қағазды құрайды. Бұл дегеніміз әр азаматқа жыл сайын 10 кг макулатура тиісті деген сөз. Егер де, барлық спамерлер электронды хаттарға көшкенде, бұл жыл сайын 150 мың ағаштың өмірін сақтап қалуға мүмкіндік берер еді.
- Бір тонна қағазды қайта өңдеп шығарғанда, 17 ағаш аман сақталынып қалады.
- Қағазды екінші ретті өңдеу процесі оны ағаштан жасауға кеткен электр энергия қорымен салыстырғанда 50 пайызға төмен. Сондай-ақ, бір тонна қағазды екінші ретті өңдеуден өткізсе, 240 литр жағар-жанармайды, 4000 киловатт-сағат электр энергиясын, 26 мың литр суды үнемдеуге болады.
- Миллион тонна қағаз 14 000 мың теміржол вагонына сыяды.
- Соңғы 20 жыл ішінде қағазға деген сұраныс 92-ден 208 миллион тоннаға дейін өскен. Жыл сайын өсу көрсеткіші 126%-ды құрайды. Есептеуіш машиналар мен электронды жүйелердің пайда болуы, сондай-ақ электронды құжат айналым технологиялардың енгізілуі бұл жағдайды айтарлықтай төмендетпеді.
10. Қандай көлемдегі қағаз болмасын, жыртылмаған, мыжылмаған, таза қағаз, сегіз реттен артық тең бөлікке бөлінбейді.
Қазір әлемде АҚШ, Канада, Жапония, Швеция елдері әлемдегі қағаз өндірісінің басым бөлігін шығарады. Индустриялық мемлекеттерде тұратын халықтың 20 пайызы әлемдегі қағаз өндірісі көлемінің 85 пайызын пайдаланып отыр. Бүгінде жер бетіндегі қоқыстың төрттен бірі қағаз өнімдерінен қалған қалдық болып отыр. Бір ғана дерек, америкалықтар жыл сайын пошта арқылы 4 миллион тоннаға жуық хат-хабар, бандероль алады екен. Бұл әрбір америкалыққа шаққанда, ондаған келіге тұратын зат болып табылады. Ең қызығы, осының барлығы электрондық байланыс арқылы келсе, жыл сайын 150 мың ағашты сақтап қалуға мүмкіндік бар екен. Егер бір тоннадан астам қағаз қалдықтарын қайта өңдеуден өткізетін болса, 17 ағашты аман алып қалады екенбіз. Жалпы қағазды тиімді пайдалану жағына келсек, әр елдің тұтынуы әртүрлі. Мысалы, Қытай мен Үндістанда оны көп пайдаланады. Орташа есеппен алғанда, әрбір еуропалық жыл сайын 4 тонна қағаз тұтынады, ал австралиялыққа қажеттілігі-130 келі ғана екен. Ал британдық отбасы жыл сайын кесілетін 6 ағаштан жасалатын қағаз қалдықтарын далаға тастайтын көрінеді.
Шикізат ретінде тұт ағашының талшығы қолданылған. Қалай болғанда да, біздің заманға дейін жеткен қағаз өндірісі қызықты да күрделі технологиялық процесске айналды. Бүгінде әлем бойынша қағаз өндіру көлемі жылына
350 млн тоннаны құрайды. Бұл сандарда қазақстандық өндірушілердің де үлесі бар. Алматы облысындағы кәсіпорында тәулігіне 160 тоннаға дейін қағаз шығарылады.
Тұт ағашы, балдыр және папирус – осындай шикізаттардан біздің ата-бабаларымыз бірнеше ғасыр бұрын қағаз жасаған. Бүгінгі таңда шикізат ретінде заманауи материал – макулатура қолданылады. Өз мерзімін өтеген ескі газет, журнал, қораптарды бүкіл ел бойынша жинайды. Оларды үлгілері бойынша сұрыптайды да, макулатуралық куб ретінде пресстеп, кәсіпорынға жеткізеді.
Дегенмен бұл технологияның кемшілігі сол – қағазды жасап шығару өте күрделі жұмысты талап ететін. Ақыры, ғалымдар қағазды тек шөптерден ғана емес, сонымен қатар, ағаштардан да жасауға болатындығын тапты. Осылайша қазіргі кезге дейін пайдаланылып келе жатқан жаңа технология пайда болды.
Қағаз өндіру үшін әр түрлі ағаштар мен бір жылдық өсімдіктер целлюлозасы және ағаш массасы (уатылған ағашқа су араластырылған талшықты қойыртпақ) жұмсалады. Қасиетін жоғарылату үшін қағаз массасына (қағаз және картон жасау үшін пайдаланылатын ұнтақталған талшықты материалдар, су, үстемелер, бояғыш, желімдегіш заттар қоспасы) қосымша минералдық үстемелер қосады: минералдық заттар (каолин, тальк, т.б.) қағаз түсін ағартады, тығыздығы мен тегістігін арттырады және жақсы баспалық қасиеттер (мөлдір емес, бояу жұғатын, т.б.) береді; желімдік материалдар (канифоль желім, крахмал, шайыр, т.б.) қағаздың сия сормайтын қасиетін және парақтың беріктігі мен тығыздығын арттырады; кейбір қағаз түрлерін жасауда бояғыштар, химиялық талшықтар, т.б. қолданылады.
Қағаз – ағаш діңдерінен жасалады. Қағаз өндіру үшін қолданылатын ағаштар кесіліп, бөрене халіне келтіріледі.[9.3бет]
Алдымен қабықтары алынып, кейін майда-майда бөлшектерге бөлінеді. Бұл бөлшектер жуылып, ұнтағыш машинадан өтеді. Машинаның ішінде әртүрлі химиялық заттармен араластырылып, талшықтарға бөлінеді және қамыр халіне келтіріледі. Бұл қамыр ағаруы үшін жеке бір процедурадан өтеді.Кейін қамыр миксерге (араластырғышқа) салынады. Қамырдың ішіне қағаздың сапасын, суға төзімділігін арттыратын, немесе рең беретін түрлі-түсті химиялық заттар қосылады. Миксерден шыққан қамыр бір текті халге келеді. Қамыр жылжымалы лентаның үстіне төселеді. Суы сүзілетін және тығыз цилиндрлердің арасынан өтеді. Осылайша қағаз беттері пайда болады. Соңында ыстық цилиндрлердің арасынан өтіп, құрғатылады. Фабрикадан шыққан қағаздар үлкен рулон түрінде шығады. Оны өңдеушілер қалаған көлемде қырқып сатады. Бірі мектеп оқушысына, зейнеткерге, енді бірі болашақ ақынға, әйгілі саясаткерге жеткізіледі.Бұл жұмыстың жүру барысын әдейі жасалған бейне көріністен қарап алдым.
Қағаздың түрлері
Қағаздың 600-ден астам түрі бар. Қағаз 11 топқа бөлінеді:[4.40-42 бет]
Баспалық қағаз (баспаханалық, офсеттік, иллюстрациялық, картографиялық, т.б.) – тегістігімен, түсінің ақтығымен ерекшеленеді, баспа бояуы жақсы жұғылады. Тұсқағаздар мен газеттік қағаздар да осы топқа кіреді.
Жазбалық қағаз (жазуға, конверттік, карточкалық, т.б. поштаға арналған қағаздар) – бетінің жылтырлығымен, жақсы желімделгіштігімен және сия сормайтындығымен ерекшеленеді.
Сызба және сурет салу қағазы (сурет салу, сызба сызу қағаздары, сызбалық мөлдір және калькалық), әдетте толтырғышсыз (немесе аздап қосылған) массадан жасалады. Мөлдір болу үшін кейбір сорттары көбірек суланып, жоғары қысыммен каландрленеді. Электр оқшаулағыш қағаздың (конденсаторлық, кабельдік, телефондық, оқшаулағыш-орамдық, т.б.) механикалық беріктігі жоғары әрі жақсы диэлектрлік қасиеттерімен сипатталады.
Сіңіргіш қағаз (сүзгілік, сорғыштық, т.б.) фибра, жарғақ, санитарлық-гигиеналық бұйымдар, т.б. өндіру үшін қолданылады. Бұлар кеуектеу келеді де, сұйықты жақсы сіңіреді.
Аппараттық қағаз (таспалық, перфокарталық, т.б.) өте жоғары механикалық беріктігімен сипатталады. Жарық сезгіш қағаз фотографиялық және жарықпен көшіруге қажетті, т.б. қағаз жасауға пайдаланылады.
Көшірмелік қағаз арнайы өңделіп дайындалады.
Орамдық қағаз тағамдық және өнеркәсіптік бұйымдарды орауға, бууға, т.б. пайдаланылады. Бұлар берік талшықты материалдардан және өндіріс қалдықтарынан жасалады.
Өнеркәсіптік-техникалық қағаз патрон, зімпара, диффузор жасауға, жіпке қосуға, дыбыс жазуға қолданылады. Қағаз массасын дайындау бірнеше сатыдан өтеді: талшықты материалдарды ұнтақтау, талшық түріне орай құрам дайындау, массаны бояу, желімдік ерітінді және үстемелер даярлау, т.б
Жеуге жарамды қағаз (немесе ас қағазы) табиғи өнімдерден жасалады және арнайы аспаздық принтерде шағарылады. Аспаздық принтерге арналған А4 (210 х 297мм) өлшемді ас қағаздары кеңінен таралған. Ас қағазының түріне және нақты өндірушіге қарай, қағаздың қалыңдығы, құрамы, түсі, дәмі және құрылымы әртүрлі. Ас қағазын принтерден өткізудің қарапайым қағазды принтерден өткізуден еш айырмашылығы жоқ. Ас қағазы басып шығарылған суреттің сапасына тікелей әсер ететіндіктен, оны абайлап қолдану қажет.
лік нұсқа Әдістеме Қағаз – ағаш діңдерінен жасалады. Қағаз өндіру үшін қолданылатын ағаштар кесіліп, бөрене халіне келтіріледі. Алдымен қабықтары алынып, кейін майда-майда бөлшектерге бөлінеді. Бұл бөлшектер жуылып, ұнтағыш машинадан өтеді. Машинаның ішінде әртүрлі химиялық заттармен араластырылып, талшықтарға бөлінеді және қамыр халіне келтіріледі. Бұл қамыр ағаруы үшін жеке бір процедурадан өтеді. Кейін қамыр миксерге (араластырғышқа) салынады. Қамырдың ішіне қағаздың сапасын, суға төзімділігін арттыратын, немесе рең беретін түрлі-түсті химиялық заттар қосылады. Миксерден шыққан қамыр бір текті халге келеді. Қамыр жылжымалы лентаның үстіне төселеді. Суы сүзілетін және тығыз цилиндрлердің арасынан өтеді. Осылайша қағаз беттері пайда болады. Соңында ыстық цилиндрлердің арасынан өтіп, құрғатылады. Фабрикадан шыққан қағаздар үлкен рулон түрінде шығады. Оны өңдеушілер қалаған көлемде қырқып сатады у хат күнделікті жұмыста ескерілсін, басшылыққа алынсын
Қорытынды
Тақырыпты ашу үшін тәжірибе жасадым. Жұмыс барысы видеоға түсірілді.