Как сделать бумагу в лесу

Обновлено: 03.07.2024

Как сделать

Бумага обычно делается из дерева. Не так уж сложно сделать ее в домашних условиях из других природных материалов. Производство бумаги станет интересным занятием вместе с детьми, во время работы вы можете объяснить им о том, как перерабатываются материалы и почему стоит беречь природу и деревья.

Попробуйте для начала сделать китайскую рисовую бумагу. Для этого понадобятся мука и соль. Сначала просейте рисовую муку и убедитесь в том, что она как следует очищена. Потом смешайте ее с солью и добавьте воду. Замешивайте эту субстанцию в течение примерно десяти минут, пока она не превратится в тесто без комочков. Выложите смесь в чашку и оставьте ее на полчаса. После этого выложите тесто на деревянную доску и раскатайте его так, чтобы оно было как можно более тонким. Доску нужно посыпать мукой, чтобы она не прилипла к тесту. Когда тонкое тест высохнет, нарежьте его на листы. Такая бумага не очень плотная и может легко порваться, поэтому для производства блокнотов, в которых вы собираетесь записывать важную информацию, она не подойдет. Лучше всего использовать ее для хранения продуктов и приготовления буритто. Рукодельницы часто применяют такую бумагу для декупажа.

А вот как выглядит производство рисовой бумаги в заводских условиях:

Сделать папирус будет задачей сложнее. Возьмите ненужную макулатуру и порвите ее на очень мелкие части. Можно переработать исписанную бумагу от старых детских тетрадей. Почерневшие клочки бумаги можно очистить с помощью средства для отбеливания волос. Добавьте к бумаге мелко нарезанные обрывки ниток. В Египте в папирус добавляют практически что угодно, даже частицы фольги, мертвых насекомых и засушенный растений. После того, как вы попробуете сделать стандартный папирус в первый раз, можно поэкспериментировать с экзотическими составляющими. Однако до насекомых опускаться не обязательно. Положите бумагу и нитки в миску и залейте водой. Должна образоваться густая масса. Пусть она размокнет и настоится сутки. Если прокипятить миску, то основа бумажной смеси сформируется быстрее. На следующий день добавьте клей и крахмал, они послужат связывающей основой для бумажной массы. Перемешайте содержимое миски миксером и вылейте ненужную воду через сито, оставив только бумажное сырье.

Возьмите миксер и все качественно смешайте, либо разомните руками, чтобы вышла гомогенная масса. Отожмите полученный комок от воды. Постелите на стол махровое полотенце и аккуратно разложите по нему бумажную массу. Сверху накройте другим полотенцем и положите стопку больших тяжелых книг в качестве пресса. Пока смесь превратится в полноценное подобие папируса, пройдет несколько дней. Каждый день меняйте мокрые полотенца на сухие. Готовую бумагу стоит прогладить утюгом.

Если хотите чего-то действительно оригинального, то сделайте бумагу из листьев. Понадобятся бумажные салфетки, блендер, пластиковая панель с дырками от детской мозаики, два полотенца и марля. Соберите листья и прогладьте их утюгом. Разорвите бумажные салфетки и положите в блендер. Залейте туда горячую воду и смешайте так, чтобы образовалась густая субстанция. Чем меньше воды, тем толще получится бумага. Перелейте полученную смесь в миску, добавьте клей ПВА и крахмал. Поместите панель от мозаики в таз, накрыв сверху марлей.

Вылейте смесь на панель и разровняйте ее до желаемой толщины бумаги. Сверху слоя бумажной массы положите хорошо проглаженные листья и закройте марлей. Промокайте губкой марлю и отжимайте, пока она не впитает в себя большую часть влаги из бумажной массы. Затем аккуратно поднимите бумагу вместе с марлей, положите на гладильную доску и высушите утюгом. Под давлением пара листья смешаются с бумажной массой и через пару дней бумагой можно будет пользоваться. Такая бумага хорошо подходит для декоративных поделок и поздравительных открыток.

Бумага потребляется людьми в огромных количествах. На одного человека в год приходится сто пятьдесят килограммов. Из чего и как делают бумагу, читайте в статье.

Исторические сведения

Давно, в 105 году до нашей эры, Цай Лунь – императорский подданный из Китая, изготовил бумагу из тутового дерева. Он сделал смесь из его древесины, пеньки, тряпья, добавил древесную золу и все это выложил на сито для просушки. После чего камнем отшлифовал высохшую массу.

Получилась бумага из древесины, а китайский евнух Цай Лунь стал первым автором ее технологии. Так считают китайцы. Но у людей ученых иное мнение. Это связано с тем, что археологи часто находят на территории Китая бумажные обрывки, которые датируются более ранним периодом.

Сырье

Бумагу производят из древесной целлюлозы, других волокон растительного происхождения: тростника, риса, соломы, конопли, а также из тряпичных отходов, макулатуры и других материалов. Для получения целлюлозы используют древесину разных пород деревьев. Древесную целлюлозу можно получить несколькими способами.

Наиболее экономичным считается механический способ. На предприятии деревообработки древесина измельчается, получается крошка. Ее смешивают с водой. Бумага из целлюлозы, полученной таким способом, непрочная, из нее производят газеты. Высокое качество имеет бумага из целлюлозы, которую получают с использованием химического способа. Для этого из деревянного бруса нарезается мелкая щепа. Ее сортируют по размерам. Затем погружают в раствор с химическими препаратами и варят в специальной машине. После этого фильтруют и промывают, в результате чего лишние примеси удаляются. Так получается бумажное сырье, которое называется древесной целлюлозой. Из нее производится бумага для журналов, книг, брошюр, оберточных материалов большой прочности.

Бумага из опилок своими руками

Опилки из сосны или ели заливаются водой и варятся ровно сутки. В воду добавляется каустическая сода. За неимением таковой можно использовать соду пищевую. После варки смесь промывается водой и отжимается. Затем снова опилки высыпаются в кастрюлю с водой и ставятся на огонь. Как только закипят, кастрюля снимается с огня, ее содержимое измельчается с помощью миксера. Получается кашеобразная масса однородной консистенции.

Пока опилки варятся, делается рама, ставится на поддон, на нее натягивается марля. Масса выливается на приготовленную раму и равномерно распределяется по всей поверхности. Лишняя вода будет стекать в поддон. Но для быстрого удаления влаги ее следует промакивать впитывающими салфетками. Затем рама переворачивается и лист, полученный из массы, легко отделяется от нее.

Лист нужно прикрыть с обеих сторон бумагой или газетой и положить между досками, сверху прижать чем-нибудь тяжелым. Под таким прессом он должен пролежать минут пять. После этого лист аккуратно кладется на фольгу и сушится на солнце, в духовом шкафу, вблизи батареи.

Состав

Бумага из дерева изготавливается на основе древесной целлюлозы, полученной с использованием механического способа производства. Иногда за основу берутся другие материалы. Такую бумагу можно сделать даже дома. Но она будет иметь низкое качество.

В наше время целлюлозу получают химическим способом с использованием технологических процессов. Для получения бумаги высокого качества в ее составе должны быть следующие ингредиенты:

• Проклейка гидрофобная, которая препятствует растеканию чернил на бумаге. Они не проступают на обратную сторону листа. В качестве проклейки используют клей канифольный.
• Смола, клей или крахмал. Благодаря этим веществам бумага из дерева становится более долговечной и устойчивой к различным воздействиям на нее.
• Каолин, тальк или мел делают бумагу менее прозрачной, повышают ее плотность.

Виды древесины

Она бывает твердая и мягкая. Первый вид древесины получают из хвойных пород деревьев: сосны, пихты, ели, секвойи и тсуга. Мягкую древесину получают из широколиственных пород: бука, клена, тополя, березы, дуба. В регионах с тропическим климатом – из тика, черного и красного дерева.

Бумага из дерева этих пород высоко ценится. Но они, к сожалению, медленно растут. Их вырубают больше, чем воспроизводят. Поэтому в тропических лесах деревьев ценных пород становится меньше.

Производство бумаги сегодня

Настоящей бумагой считается та, что производится из массы, отдельные волокна которой получают, размачивая целлюлозное сырье. Масса сначала смешивается с водой, а потом вычерпывается формой, на которую натянута сетка. Лишняя вода стекает, масса высыхает, получается лист бумаги. Именно так китайский подданный Цай Лунь получил свой первый листок бумаги. За это время, хотя прошло около двух тысяч лет, существенных изменений не произошло.

Сегодня изготовление бумаги осуществляется на современных заводах с огромными цехами, на оборудовании которых выполняются разные операции. После получения древесной целлюлозы волокнам придают форму и структуру, для чего бумажное сырье смешивают с клеями и смолами. Клей отталкивает воду от бумаги, а смола предотвращает растекание чернил. Бумага из дерева, фото которой представлено для обозрения, не нуждается в такой обработке для печатных нужд, так как типографская краска не растекается.

На следующем этапе происходит окрашивание. Для этого бумага помещается в смеситель с пигментами или красителями. Затем кашеобразная масса поступает в машину, которая называется бумагоделательной. После всех этапов обработки в этой машине масса становится бумажной рулонной лентой, которая проходит много валиков: один отжимает воду, другой – высушивает ленту, третий – полирует.

На следующем этапе бумага направляется в цех для мокрого прессования. Здесь волокна обезжиривают и еще больше уплотняют. В результате получается сухая бумага из дерева белого цвета, смотанная в огромные рулоны, которые переходят в типографию. Там они режутся в соответствии с требуемыми размерами.

Из наших преды­ду­щих рас­ска­зов вы уви­де­ли, что про­из­вод­ство бума­ги тес­но свя­за­но с лесом. Лес — основ­ное исход­ное сырьё. В то же вре­мя, исполь­зуя лес, про­из­вод­ство бума­ги спо­соб­ству­ет разум­но­му исполь­зо­ва­нию леса и его вос­ста­нов­ле­нию! Воз­дей­ствие про­из­вод­ства бума­ги на при­ро­ду посто­ян­но умень­ша­ет­ся — оно ста­но­вит­ся “зелё­ным”. Об этом наш пост.

Рубка леса необходима для лесовосстановления!

Нау­ка о лесе гово­рит о том, что руб­ка леса и лесо­вос­ста­нов­ле­ние — это сино­ни­мы. В наше вре­мя это уже прак­ти­ка рабо­ты в лесу и пере­ра­бот­ки лес­ных продуктов.

Всё дело в том, что хотя дере­вья — это самые дол­го­жи­ву­щие на зем­ле живые объ­ек­ты — извест­ны отдель­ные дере­вья и кустар­ни­ки, кото­рым не одна тыся­ча лет. Одна­ко основ­ная мас­са дере­вьев, как и всё живое, рас­тёт, дости­га­ет зре­ло­сти — это так назы­ва­е­мые спе­лые дере­вья (леса) и даль­ше начи­на­ет­ся ста­ре­ние, леса посте­пен­но пере­хо­дят в раз­ряд пере­стой­ных. Зре­лые и, тем более пере­стой­ные леса в 10 раз мень­ше про­из­во­дят кис­ло­ро­да (даже начи­на­ют его потреб­лять) и при этом пере­ста­ют погло­щать угле­кис­лый газ.

Вы, наде­юсь, зна­е­те, что при­ро­де и нам, людям, угро­жа­ет изме­не­ние кли­ма­та, свя­зан­ное с повы­ше­ни­ем сред­не­го­до­вой тем­пе­ра­ту­ры (так назы­ва­е­мое потеп­ле­ние), кото­рое ката­стро­фи­че­ски ска­зы­ва­ет­ся на эко­ло­гии. При­чи­на гло­баль­но­го потеп­ле­ния — уве­ли­че­ние содер­жа­ния в атмо­сфе­ре пар­ни­ко­вых газов, из кото­рых глав­ный — угле­кис­лый газ.

Угле­кис­лый газ обра­зу­ет­ся в про­цес­се про­из­вод­ствен­ной и дру­гой дея­тель­но­сти людей, при кото­рой мы пере­ра­ба­ты­ва­ем иско­па­е­мые (невоз­об­нов­ля­е­мые и взя­тые из зем­ли) мате­ри­а­лы: нефть, газ, руды, камен­ный уголь. При пере­ра­бот­ке иско­па­е­мых про­ис­хо­дит выброс в атмо­сфе­ру угле­кис­ло­го газа.

А основ­ной погло­ти­тель угле­кис­ло­го газа — дере­вья и кустар­ни­ки — леса. А что­бы леса в пол­ную силу погло­ща­ли угле­кис­лый газ и про­из­во­ди­ли кис­ло­род надо их омо­ла­жи­вать.

Здо­ро­вые дере­вья дают высо­кий еже­год­ный при­рост — уве­ли­чи­ва­ют зелё­ную мас­су, так важ­ную для погло­ще­ния угле­кис­ло­го газа. Вы, навер­ня­ка помни­те кар­ти­ну пере­стой­но­го, боле­ю­ще­го леса.

Такой лес уже не погло­ща­ет угле­кис­лый газ, он сам нуж­да­ет­ся в кислороде!

Разум­ное исполь­зо­ва­ние лесов, без нане­се­ния им вре­да — это серьёз­ная нау­ка. В нашей стране боль­ше 20% лес­ных запа­сов зем­ли. Рас­по­ря­жа­ем­ся мы этим богат­ством пло­хо. Про­из­во­дим про­дук­тов лесо­пе­ре­ра­бот­ки суще­ствен­но мень­ше, чем такие лес­ные стра­ны как Шве­ция, Фин­лян­дия, Кана­да. Леса же дают нам еже­год­ный при­рост дре­ве­си­ны в два раза боль­ший, чем то, что мы выру­ба­ем. Поэто­му леса у нас в стране ста­ре­ют и ста­но­вят­ся менее продуктивными.

Поправ­ля­ют­ся лес­ные дела мед­лен­но, но всё же поправ­ля­ют­ся. Разум­ное исполь­зо­ва­ние леса и лесо­вос­ста­нов­ле­ние развивается.

Куда расходуется древесина?

Миро­вые заго­тов­ки леса послед­ние годы рас­хо­ду­ют­ся при­мер­но так:

про­мыш­лен­ные заго­тов­ки для про­из­вод­ства раз­лич­ных мате­ри­а­лов (брус, дос­ки, шпа­лы, дре­вес­ные ком­по­зи­ты, цел­лю­ло­за, бума­га , топ­лив­ные бри­ке­ты и пеле­ты) — 37 % ;

сго­ра­ют при лес­ных пожа­рах — 21 %

новые доро­ги, линии элек­тро­пе­ре­дач, тру­бо­про­во­ды, добы­ча полез­ных иско­па­е­мых при­во­дя­щие к выруб­ке лесов — 14 %

рас­ши­ре­ние сель­ско­хо­зяй­ствен­ных земель для выра­щи­ва­ния про­дук­тов пита­ния — 28 %

Ещё очень мно­го дре­ве­си­ны люди сжи­га­ют для согре­ва­ния, при­го­тов­ле­ния пищи, полу­че­ния энергии.

Воз­об­нов­ля­е­мая энер­гия, полу­ча­е­мая от исполь­зо­ва­ния энер­гии солн­ца, вет­ра, воды вклю­ча­ет и энер­гию от сжи­га­ния дре­ве­си­ны. Доля сжи­га­е­мой дре­ве­си­ны во всей исполь­зу­е­мой людь­ми воз­об­нов­ля­е­мой энер­гии пре­вы­ша­ет 40%. Раз­ве мож­но счи­тать раци­о­наль­ным сжи­га­ние древесины?

Производство бумаги — вклад в рациональное использование лесов

Мы убе­ди­лись, что леса нель­зя дово­дить до ста­ро­сти, их надо во- вре­мя омо­ла­жи­вать. Выру­бать созрев­шие дере­вья и про­из­во­дить из них полез­ную людям про­дук­цию. Про­из­во­дить сани­тар­ные рубки.

Бума­га сохра­ня­ет в себе тот угле­кис­лый газ, кото­рый погло­ти­ло дере­во, когда рос­ло. Этот угле­кис­лый газ сохра­ня­ет­ся в свя­зан­ном виде и в изде­ли­ях и при пере­ра­бот­ке маку­ла­ту­ры. Исполь­зуя бума­гу и кар­тон вме­сто пла­сти­ков, мы сни­жа­ем выбро­сы угле­кис­ло­го газа.

При пере­ра­бот­ке дре­ве­си­ны на цел­лю­ло­зу и бума­гу есть мно­го допол­ни­тель­ных полез­ных опций полу­че­ния про­дук­ции допол­ни­тель­но к про­из­вод­ству цел­лю­ло­зы и бумаги.

Дополнительные опции бумажного производства

Мы гово­ри­ли о том, что при вар­ке дре­ве­си­ны в вод­ный рас­твор, мы его назы­ва­ли бульо­ном, пере­хо­дит поло­ви­на от веще­ства дре­ве­си­ны и сре­ди этих веществ боль­шое коли­че­ство необ­хо­ди­мых и даже уникальных.

Основ­ной ком­по­нент дре­ве­си­ны, кото­рый уда­ля­ет­ся при её вар­ке — лиг­нин. На фото щепа, в ста­кане вароч­ный рас­твор — щёлок, он же бульон. А тем­ный поро­шок — это лигнин.

Лиг­нин пере­ра­ба­ты­ва­ет­ся в био­пла­сти­ки, из него дела­ют эко­ло­гич­ные био­по­кры­тия, исполь­зу­ют для полу­че­ния сажи при про­из­вод­стве шин­ной рези­ны, из него дела­ют био­топ­ли­во. Из лиг­ни­на про­из­во­дят цен­ней­шее угле­род­ное волокно.

Ещё из газо­вых сду­вок, кото­рые надо делать при вар­ке дре­ве­си­ны и из вароч­но­го рас­тво­ра — щёло­ка полу­ча­ют целую гам­му веществ.

Из сопут­ству­ю­щих веществ назо­вём вос­ки, кис­ло­ты (мура­вьи­ную и уксус­ную), жир­ные кис­ло­ты — мыла, пла­сти­фи­ка­то­ры, кра­си­те­ли, смо­лы и лаки, пар­фё­мер­ные добав­ки, пере­чис­лить все про­дук­ты невозможно.

Бумажное производство повышает свою экологичность

Мы гово­ри­ли о том, что обра­зу­ю­щи­е­ся при про­из­вод­стве цел­лю­ло­зы и бума­ги сопут­ству­ю­щие вод­ные рас­тво­ры (щело­ка) несут в себе гале­рею полез­ных веществ, кото­рые с успе­хом выде­ля­ют­ся и используются.

Про­из­вод­ство бума­ги исто­ри­че­ски все­гда воз­ни­ка­ло на бере­гу боль­ших водо­ё­мов: рек и озер. Вода — это сре­да в кото­рой варит­ся дре­ве­си­на для полу­че­ния цел­лю­ло­зы и в кото­рой начи­на­ет­ся про­из­вод­ство бума­ги. На про­из­вод­ство одно­го листа бума­ги офис­но­го фор­ма­та А4 тра­тит­ся от 50 до 200 (а это объ­ём ста­ка­на) мл чистой воды. Каких-то 50 лет назад это коли­че­ство было в несколь­ко раз боль­шим. На совре­мен­ной бумаж­ной фаб­ри­ке вся вода, соби­ра­ю­ща­я­ся в “мок­рой” части бумаж­ной маши­ны, воз­вра­ща­ет­ся для про­из­вод­ства новых пор­ций бума­ги и вода не сбра­сы­ва­ет­ся в сток. Осва­и­ва­ют­ся тех­но­ло­гии, при кото­рых воды в про­из­вод­стве бума­ги исполь­зу­ет­ся всё мень­ше.

Для про­из­вод­ства 1 т бума­ги из дре­ве­си­ны рас­хо­ду­ет­ся от 10 до 20 дере­вьев. Совре­мен­ное про­из­вод­ство поста­ви­ло сво­ей целью до 80 % исполь­зо­ван­ной бума­ги и кар­то­на соби­рать в виде маку­ла­ту­ры и воз­вра­щать в бумаж­ное производство.

Для про­из­вод­ства пач­ки офис­ной бума­ги (500 листов, фор­ма­та А4) из све­жих воло­кон тре­бу­ет­ся око­ло 130 лит­ров воды и 7,5 кг древесины.При исполь­зо­ва­нии маку­ла­ту­ры для про­из­вод­ства этой пач­ки тре­бу­ет­ся все­го 51 литр воды и 2,8 кг маку­ла­ту­ры. В целом про­из­вод­ство бума­ги из маку­ла­ту­ры эко­но­мит 60% энер­гии, 70 % воды. Каж­дые 60–100 кг собран­ной маку­ла­ту­ры сохра­ня­ют 1 дерево!

На про­из­вод­ство цел­лю­ло­зы для изго­тов­ле­ния затем бума­ги всё боль­ше рас­хо­ду­ет­ся низ­ко­ка­че­ствен­ной дре­ве­си­ны и отхо­дов деревообработки.

В мире появ­ля­ет­ся всё боль­ше пред­при­я­тий, кото­рые не рас­хо­ду­ют иско­па­е­мое топ­ли­во для полу­че­ния элек­тро­энер­гии и энер­гии пара. Они исполь­зу­ют теп­ло, кото­рое обра­зу­ет­ся при сжи­га­нии неко­то­рых отхо­дов сво­е­го про­из­вод­ства и при реге­не­ра­ции (вос­ста­нов­ле­нии) неко­то­рых исполь­зу­е­мых химикатов.

Всё это сви­де­тель­ство того, что про­из­вод­ство бума­ги всё боль­ше ста­но­вит­ся зелё­ной отрас­лью. Такое её раз­ви­тие — залог наше­го береж­но­го и ува­жи­тель­но­го отно­ше­ния к при­ро­де и экологии.

Наде­юсь, в серии постов “О бума­ге вну­кам” мне уда­лось пока­зать, что про­из­вод­ство бума­ги и его раз­ви­тие — разум­ное направ­ле­ние вза­и­мо­дей­ствия с живой при­ро­дой, согла­су­ю­ще­е­ся с дея­тель­но­стью бла­го­при­ят­ной для при­ро­ды и кли­ма­та на земле.

Технология украинского изобретателя Валентина Фречка по изготовлению бумаги из опавших листьев RE-leaf успешно прошла испытания на специализированном оборудовании по изготовлению бумаги.

В начале сентября 2019 года в Копенгагене в Дании прошел конкурс University Startup World Cup 2019. Это международный конкурс, организованный датскими неприбыльными организациями, которые имеют более 18 лет опыта в проведении соревнований университетских стартапов. В этом году в конкурсе решил принять участие и Валентин Фречка – студент Киевского национального университета имени Тараса Шевченко.

Идею переработки пожелтевших листьев в бумагу парень начал воплощать еще школьником, готовясь к международной олимпиаде по экологии. Тогда в Кении эта работа получила Гран-при. С тех пор со своим проектом он побывал на конференциях и конкурсах в Сербии, Словакии, Польше, Германии, Франции, США, Корее и Китае.

Вместе со специалистами в области целлюлозно-бумажной промышленности были проведены завершающие этапы пилотного тестирования технологии RE-leaf, которые подтвердили эффективность использования листьев как заменителя древесины. Производство такой бумаги имеет абсолютно безопасную для экологии технологию.

При изготовлении бумаги из листьев сырья нужно больше, чем из дерева, тонна опавших листьев в среднем сохранит от вырубки 10 деревьев. В обычной бумаге используются синтетические наполнители, которые придают ему прочности. В бумаге из листьев – обычный крахмал и каолин.

Из мусора делают дешевый водород. В настоящее время производство водорода основано на относительно чистых технологиях, таких как электролиз воды, поступающей из возобновляемых источников энергии и "грязных" методах, таких как газификация угля или ископаемое топливо. Последние по-прежнему остаются самыми популярными во всем мире, так как они также являются самыми дешевыми. Однако, во время этих процессов выделяется углекислый газ, и чтобы сделать производство водорода действительно чистым необходимо будет добавить установки по улавливанию углерода - операция, которая увеличит затраты.

Читайте также:

  
• Как сделать из пластилина тик ток
  
• Аква игрушка своими руками
  
• Из набора состоящего из 15 красок надо выбрать 5 красок для окрашивания поделки
  
• Поделка из мусора черепаха
  
• Как сшить термобелье своими руками