Дипломная (вкр): Работа с бумагой на уроках технологии как средство формирования знаний о видах и свойствах бумаги у учащихся второго класса

Затем наука химия позволила не только выделить из древесины ее наиболее ценное вещество - целлюлозу, но и помогла обработать и облагородить этот полуфабрикат, открыла дорогу для самого широкого его использования. Благодаря химии целлюлоза стала универсальным исходным материалом для множества непохожих одна на другую вещей. Из целлюлозы изготавливают продукцию 60 тыс. наименований. Ее используют все отрасли народного хозяйства.

Мощный импульс развитию бумажного дела в России был дан в XVIII веке. Петр I задумал построить отечественные бумажные мануфактуры. Русскими мастерами на Петербургском литейном заводе и в 1916 году построена первая бумагоделательная машина, затем ее существенно совершенствовали в ней были полностью воплощены передовые принципы производственного процесса -непрерывность и автоматичность.

Бумага всё стремительнее завоёвывает различные области техники. Сегодня бумага бывает огнестойкой, изготовляют не пропускающую газы, пары, влагу, кислотам. Она успешно заменяет дерево, мрамор, железо, камень.

«зелёных» технологий Сигеру Бан, построил на юге Франции мост из бумаги (рис. 6).

В США близи Филадельфии работает завод по изготовлению жилых бумажно-картонных домов. Стены делают из двухслойного гофрированного картона, а детали оконных рам, дверей, крыш прессуются их бумаги. [2] Хина Аояма, мастерица жанра «paper art», японка по национальности с помощью ножниц создает необыкновенное бумажное кружево.

Когда-то цемент переправляли в бочках из дерева. Сегодня его засыпают в бумажные мешки, которые делают из прочной сульфатной целлюлозы. Они компактнее и занимают меньше места, легче и дешевле. Выпускают из бумаги и такие мешки, в которые можно класть овощи и спокойно оставлять их надолго под дождём или на снегу. Во многих странах в бумажные мешки стали собирать мусор. Это намного удобнее и гигиеничнее, чем пользоваться более привычной металлической  или пластмассовой тарой - бочками, вёдрами, мешках не разлагаются потому, что через бумагу непрерывно поступает воздух, они не нагреваются. Мешки с мусором сжигают, зарывают в землю или отправляют на переработку. В отличии от целофанового пакета бумажный не приносит вреда окружающей среде.

Современная мебель тоже имеет отношение к бумаге. Сегодня из бумаги создают даже её. Бумажные столы, стулья, этажерки, кресла легкие и удобные. Из бумаги шьют бельё и одежду. Бумага, из которой делают бельё и одежду, не похожа на обыкновенную. На ощупь она напоминает хлопчатобумажную ткань или шелковистую пушистую шерсть - для зимней одежды. Бумажную ткань можно сделать даже непромокаемой.

Уже много лет в Швеции вырабатывают одеяла, состоящие из 10-30 слоёв эластичной крепированной бумаги, вложенные в пододеяльник из льняной или хлопчатобумажной ткани. Под таким одеялом не замёрзнешь и в холодной комнате. Бумага, пропитанная особым химическим составом, сохраняет серебро от потускнения и потемнения в течение полугода. Из нее делают тарелочки, стаканчики, бутылки. Они дешевые, удобные, гигиеничные и пользуются заслуженным успехом у потребителя. Из особых сортов бумаги изготавливают моющиеся обои, самоклеящиеся обои.

Для фильтрации различных растворов в фармацевтической практике используют бумагу. Около 400 разных изделий для фармацевтической промышленности изготавливают сегодня из бумаги. Существует бумага даже с лечебными свойствами. Известен противовирусный протирочный материал, содержащий бумажную основу с лекарственным препаратом, введенным в бумажную основу, а так же бумажная гигиеническая салфетка, содержащая бумажную основу и пропитанное лекарственным средством. [46] Какой материал для творчества может быть столь экологичным и недорогим, плотным и одновременно податливым, лёгким и выразительным, как обыкновенная бумага? Джефф Нишинака создал самый дорогой шедевр из белой бумаги, работа мастера была продана за 64 000 фунтов стерлингов гостинице «АНА» в Токио. И, пожалуй, масштабная скульптура стоила того взгляните на эту усыпанную плодами яблоню, птиц, траву, злаки и цветы! (рис. 8), настолько мастерски создают из неё скульптуры, что хочется протянуть руку и прикоснуться, чтобы на ощупь удостовериться в шероховатой текстуре белой целлюлозы.

рис. 8

Супруги Аллен и Пэтти Экман выбрали иной путь - их творения действительно трехмерны и «отливаются» из белой целлюлозы и хлопка. Точнее сказать, талантливые художники прессуют руками влажный материал и закладывают его в форму-заготовку (рис.9).

рис. 9

А вот Канадский художник из Торонто Келвин Николс создаёт свои бумажные скульптуры с любовью к фауне нашей планеты в разноцветных рамках оживают монохромные медведи и дикие кошки, хамелеоны и обезьяны.(рис. 10) Для создания реалистичных скульптурных потретов Келвин использует только бумагу, скальпель и клей. Сначала он создаёт чертёж, по которому вырезает детали

рис. 10

композиции, а затем монтирует их в оправу.

Дома без стен и кафедральные соборы из картона - современный архитектор из Японии Шигеру Бан создаёт революционную для 21 века архитектуру (рис.11). Бумага, используемая архитектором во многих его проектах в качестве  одновременно лёгкой и прочной основы, это экономичный и долговечный материал,  позволяющий создавать необычные формы. Верх архитектурного искусства библиотека поэта Library of a Poet - это первое постоянное сооружение из картонных труб, созданное  Шигеру Баном ещё  в 1991 году (рис. 12). Проект этого сооружения не предусматривает каких-либо стальных деталей, конструктивным элементом строения являются потолочные полки из дерева. Атмосфера этого здания обладает особой поэтической силой: ведь бумага здесь служит не только строительным элементом, но и по существу той нитью, которая связывает само здание библиотеки с книгами и близлежащим лесом.

Сегодня бумага доступна каждому, а процесс ее производства значительно упростился. Но при грандиозном развитии машинного производства бумаги до сих пор сохранилось производство бумаги ручным способом, особенно для выработки дорогих сортов, идущих для тонких рисунков акварелью и печатания роскошных изданий с гравюрами. Как мы видим, прогресс производства бумаги не стоит на месте. Бумагу используют в целях:

·    Промышленности (упаковочные материалы)

·              Канцелярии (офисная бумага, тетради)

·              Бытовых нужд (салфетки, бумажные полотенца)

Даже в эпоху электронных рабочих столов и документов бумага не теряет своей актуальности. Бумага сегодня - это самый многофункциональный материал. Такая привычная и обычная бумага лежит в основе множества необходимых и культовых вещей.

1.2     Особенности свойств и видов бумаги

Бумага представляет собой тонкий слой, состоящий большей частью из предварительно размолотых растительных или синтетических волокон, беспорядочно переплетенных между собой и связанных водородными связями и проклеивающим веществом. Свойства бумаги - её качество. Они влияют на выбор вида бумаги для выполнения различных художественно- оформительских и творческих работ. Мы пользуемся дешевой бумагой, например, для набросков с заниженными качественными показателями. Именно ее требуется больше всего. Для чистовых работ большей части задач подходят более благородные ее виды и устойчивые к внешним факторам по структуре.[46]

Бумага делится на виды:

·    Дизайнерская бумага - бумага разной плотности, толщины, цвета и фактуры, предназначена для воплощения различных художественных замыслов. Существует огромное количество вариантов дизайнерской бумаги, их задача - сделать процесс творчества максимально разнообразным и выразительным. Этот вид нам наиболее интересен, так как работать придется чаще всего именно с ним. Как вы поняли, в этот вид мы отнесли и бумагу для рисования, черчения, цветную бумагу, бумагу для набросков.

·              Картон (от фр. carton < ит. cartone, от carta - бумага) - плотный древесноволокнистый материал толщиной от 0,5 мм (условно от 250 г/м2), изготавливаемый подобно бумаге из древесной массы, целлюлозы, макулатуры и пр. Применяются также синтетические и минеральные волокна. Картон используется для изготовления переплетных крышек, футляров книг, беловых изделий, некоторых печатных изданий и упаковки. Понятно, что в оформительских работах картон применяется для изготовления макетов, трафаретов и полноценных декоративных элементов и изделий.

·              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. Нам в оформлении интерьеров может пригодится. Кроме того в быстрых оформлениях выставок или сцен станет приемлемым и дешевым материалом.

Разделяют бумагу на книжно-журнальную, газетную, санитарно- гигиеническую, синтетическую, обложечную, самокопирующую, документную и упаковочную. Бумага может быть:

·  Фальцованная - особым образом перфорированная бумага, предназначенная для использования в некоторых типах печатных устройств, в частности, матричных и барабанных принтерах.

·        Мелованная бумага - высококачественная бумага, используемая для производства глянцевых журналов, презентационных каталогов, буклетов и других материалов, для которых важна яркость красок и приятный внешний вид.

·        Копировальная бумага, копирка - тонкая бумага с нанесённым на одну из сторон красящим слоем, предназначенная для получения копии документа при письме или рисовании карандашом, шариковой ручкой

Качество бумаги определяется:

·    физическими,

·              химическими,

·              электростатическими свойствами,

·              отделкой.

Разберем физические свойства бумаги.

Плотность (в г/м2) − копировальные аппараты и принтеры лучше всего работают с бумагой плотностью 80 − 90 г/м2, хотя большинство современных аппаратов способно работать с бумагой различных плотностей. Для печати обычного текста я использую бумагу с плотностью 80 г/м2, но для печати обложек − более плотную бумагу, например, 120 г/м2. Материалы для ученика в постоянном ходу, долговечность и износостойкость определяется плотностью.

Толщина (в мкм) − понятно, что будет напрямую зависеть от плотности и прессования бумаги. Если мы рассмотрим стандартный формат А4, то ясно, что чем выше толщина, тем более жесткой является бумага.

Жесткость − это сопротивление изгибающему усилию. Жесткая бумага хуже гнется, плохо подается, при застревании в принтере будут проблемы по извлечению. Часто бумага, плотность которой ниже 60 г/м2, имеет недостаточную жесткость. Такая бумага может смяться в аппарате и привести к застреванию или пропуску подачи.

Если использовать двустороннюю печать, то становится важным еще одно свойство бумаги − непрозрачность (в %). Прозрачность также зависит от плотности бумаги. Менее плотная бумага − прозрачнее более плотной.

Бумага бывает шероховатой и гладкой. Если Вы печатаете изображения, то выбор бумаги по этому типу становится актуальным. Тонер может осыпаться с шероховатой бумаги, неправильно закрепляться, что вызывает массу неприятных ощущений при использовании.

Важным фактором является влажность (в %) бумаги. Оптимальное значение влажности бумаги равно 4,5 %. В основном, если влажность бумаги превышает 5,3 %, скручивание бумаги неизбежно. Влажность влияет на электрическое сопротивление бумаги, это влияет на скручивание бумаги. Вы обращали внимание на то, что при выходе напечатанного листа бумаги, лист скручивается? Вот тогда Вы вспомните о влажности. После процесса печати, качественная бумага не должна прогибаться. На деформацию бумаги, скручиваемость, прогиб влияет содержание влаги в самой бумаге, воздействие высоких температур, и давление. Влага должна быть однородно распределена по всей пачке. Во время хранения нельзя допускать, чтобы влажность бумаги в пачке изменялась. Для поддержания правильного уровня влажности бумагу упаковывают во влагостойкий упаковочный материал. Лучше всего работающие в печатающих системах бумаги почти не имеют остаточного прогиба после процесса печати. В процессе пробной печати вы быстро поймете, насколько сильно изгибается после печати каждая конкретная бумага. Пробная печать − это наилучший тест для бумаги. Слишком сильно изогнутая бумага застревает в аппарате и устройствах послепечатной обработки.

Яркость бумаги влияет на контраст между изображением и самой бумагой, это влияет на комфорт при чтении документа.

Трение бумаги о бумагу. При подаче и укладке необходимо, чтобы листы бумаги легко отделялись друг от друга. Коэффициент трения между соседними листами пачки для надежности работы аппаратов с фрикционным механизмом подачи должен иметь определенное значение. Если сила трения слишком велика или слишком мала, возрастает вероятность пропусков при подаче (знакомое явление), одновременной подачи нескольких листов и замятие бумаги.

Основные свойства бумаги:

1. белизна;

2.       гладкость;

3.       упругоэластичность;

4.       пластичность;

5.       впитываемость;

6.       незасоренность;

7.       непрозрачность;

8.       прочность поверхностного слоя;

9.       плоскостность.

Печатные свойства бумаги определяют ее поведение до печати (т.е. прохождение через бумагопроводящую систему печатной машины), во время печати (взаимодействие бумаги с печатной краской и процесс закрепления изображения) и после печати (операции фальцовки, брошюровки, подрезки, а также эксплуатационные характеристики готовой продукции). Показатели качества бумаги, определяющие ее печатные свойства, они могут быть объединены в следующие группы:

геометрические: гладкость, толщина и масса 1 м2, плотность и пористость;

оптические: белизна, непрозрачность, лоск (глянец);

показатели однородности структуры бумаги: равномерность просвета, разносторонность;

механические (прочностные  и деформационные):  прочность поверхности к выщипыванию, разрывная длина или прочность на разрыв, прочность на излом, влагопрочность, мягкость и упругость при сжатии и т.д.; сорбционные: гидрофобность - стойкость к действию воды,

впитывающая способность растворителей печатных красок.

Все эти показатели имеют тесную зависимость друг от друга. Степень их влияния на оценку свойств бумаги различна для различных способов применения. Бумагу часто классифицируют по степени отделки поверхности. Это может быть бумага без отделки - матовая, бумага машинной гладкости и глазированная (иначе каландированная) бумага, которую дополнительно обрабатывали в суперкаландрах для придания ей высокой плотности и гладкости.

Структурные и геометрические свойства бумаги

Гладкость характеризует состояние поверхности бумаги, обусловленное механической отделкой, и определяет внешний вид бумаги - шероховатая бумага, как правило, на вид малопривлекательна. Гладкость важна для писчих видов бумаги, для печатных бумаг, а также при склейке бумаги.

Кроме того, гладкость бумаги, то есть микрорельеф, микрогеометрия ее поверхности определяет "разрешающую способность" бумаги - ее способность передавать без разрывов и искажений тончайшие красочные линии, точки и их комбинации. Это одно из важнейших печатных свойств бумаги. Чем выше гладкость бумаги, тем лучше контакт между ее поверхностью и печатной формой, тем меньшее давление нужно приложить при печатании и тем выше качество изображения. Гладкость бумаги определяется в секундах с помощью пневматических приборов или с помощью профилограмм, дающих наглядное представление о характере поверхности бумаги. Различные способы печати предъявляют к бумаге различные требования по гладкости. Так каландрированная типографская бумага должна иметь гладкость от 100 до 250 сек., а офсетная бумага той же степени отделки может иметь гладкость гораздо ниже - 80-150 сек. Бумага для глубокой печати отличается повышенной гладкостью, которая составляет от 300 до 700 сек. Газетная бумага не может быть гладкой в силу высокой пористости. Существенно улучшает гладкость поверхности нанесение любого покровного слоя - будь то поверхностная проклейка, пигментирование, легкое или простое мелование, оно в свою очередь, может быть различным: односторонним и двухсторонним.[48]