EVROPSKÝ SOCIÁLNÍ FOND
Trojské
PRAHA & EU INVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI
t rumfy
PAPÍR A JEHO VÝROBA
Didaktický balíček č. 13
pražským školám projekt CZ.2.17/3.1.00/32718
A B ?
doplňte domácí úkol napište
?!
nápověda laboratorní práce prezentace úkol na výběr vyfoťte
DB = didaktický balíček PL = pracovní list PM = pracovní materiály
Členové realizačního týmu projektu: Manažer projektu Hlavní metodička Metodičky Metodik Odborné garantky Odborný garant Výtvarnice projektu
Mgr. Radim Jendřejas (Trojské gymnázium) Mgr. Zuzana Venclíková (Trojské gymnázium) Mgr. Ivana Motýlová (Trojské gymnázium) Mgr. Ada Hrstková (Trojské gymnázium) Mgr. Tereza Chýlová (Trojské gymnázium) Ing. Ludmila Horká (Trojské gymnázium) Ing. Lukáš Marek (Trojské gymnázium) Mgr. Věra Bidlová (Botanická zahrada hl. m. Prahy) PhDr. Eva Vítová (Botanická zahrada hl. m. Prahy) RNDr. Milena Peterová (Zoo Praha) Mgr. František Tymr (Zoo Praha) Bc.A. Eva Göndörová (Zoo Praha)
Proměny
DB Č. 13 PAPÍR A JEHO VÝROBA
PRACOVNÍ LIST Č. 1
ci ve škole st pro prá li í n v o c Pra HEMIE DĚJEPIS, C , A IK N A T ci BO inovou prá ní i skup individuál Určeno pro
PAPÍRU
Vynález papírové hmoty je mnohem starší než papír na psaní. Rozžvýkaná vlákna dřeva či bylin promíchaná se slinami využívají v přírodě např. vosy ke stavbě hnízd. Nelze vyloučit, že se jimi inspirovali i lidé. Ti však vynalezli i jiné způsoby výroby papíru a navíc ho používají v pestřejších podobách než vosy. Přečtěte si o tom na papíru.
1. Vyberte si, jestli se budete zabývat papírodárnými rostlinami nebo historií psacích materiálů a načiní. S pomocí textu označte obrázky papírodárných rostlin a pojmenujte je. Ve starověkém Egyptě se k výrobě papíru používal vytrvalý šáchor papírodárný (Cyperus papyrus). Z jeho silného oddenku vyrůstá velké množství až 4 m vysokých trojbokých bezkolénkatých stébel s chocholem čárkovitých listů na vrcholu. Při výrobě se trojhranná stébla šáchoru papírodárného zbavila svrchní zelené vrstvy, tím se obnažila bílá dřeň, která vyplňuje stonek, a podélně se rozřezala na 1–2 mm tenké plátky. Jakého způsobu se používalo k řezání, je dnes předmětem dohadů. Proužky se namáčely na delší dobu do vody, aby změkly (asi 6 dní pro výrobu světlého a 12 dní pro výrobu tmavě hnědého papyru). Poté se proužky jemně zpracovaly paličkou a slisovaly válečkem, aby byly ploché, a rovnaly se těsně vedle sebe na rovný podklad. Na ně se napříč kladla další vrstva. Vrstev mohlo být několik, obvykle dvě. Výsledné plátky se daly na několik dnů pod mechanický lis, kde se zároveň několik (podle novodobé výroby 6) dní sušily. Dlouhodobé stlačení způsobilo, že po vytažení z lisu držely listy vcelku, i když byl papyrus namáhán nebo překládán. Nakonec výrobce zarovnal hrubý povrch, případně ořezal nerovné okraje. Dnes používané papíry mají od svého staroegyptského předchůdce odvozen pouze název. Způsob výroby (zv. zplsťování) pochází z Číny přibližně z roku 150 př. n. l. Surovinou byla kromě odpadu při výrobě hedvábí i vlákna brusonecie, bambusu, konopí a ramie. Ramie (Boehmeria nivea) je 2–5 m vysoký keř s dlouze řapíkatými a na spodu bíle plstnatými listy, které připomínají naše kopřivy. Na jihu Číny a na ostrově Formosa se získával papír i lisováním na proužky nakrájené dřeně z kmene aralie papírodárné (Tetrapanax papyrifera). Tento 4–5 m vysoký stromek s rovným kmenem a chocholem dlouze řapíkatých a dlanitě laločnatých listů a květenství na vrcholu je příbuzný našemu břečťanu (Hedera helix). Vysoko v Himálajích – v Nepálu a Tibetu – se staly základem pro různé druhy papírů vlákna edgeworcie papírodárné (Edgeworthia papyrifera). Tento keřík je však dnes na území Nepálu poměrně vzácný; ruční papír se zde v současnosti vyrábí např. z vláken banánovníků. Mayové znali už kolem roku 600 př. n. l. papír připravovaný z kůry několika druhů fíkusů (Ficus padifolia, F. mexicama, F. teculutensis). Dnes se vyrábí papír především z celulózy, získané ze dřeva smrků, borovic, douglasek, topolů, buků, eukalyptů a dalších dřevin, ale využívají se i další rostliny – konopí, len, bavlna, cukrová třtina...
1
Historie psacích materiálů a psacího náčiní je velmi pestrá a liší se přinejmenším z hlediska času a místa. V následujícím výčtu jsou zahrnuty nejpoužívanější trvanlivé materiály, na něž člověk v průběhu věků psal, i psací náčiní, které nejčastěji používal. Pokuste se doplnit tabulku. Správné řešení se skrývá v textu. břidlice křída mikrotužka Doba
propisovací tužka hliněné tabulky voskové tabulky Země
hedvábí kámen olůvko ostraka rákos štětec tabule sprej ptačí brk (husí, tetřeví, pštrosí) kovové pero papyrus
Psací materiál
Vyrobeno z…
Psací náčiní
Mezopotámie
Poznámka Chammurapiho zákoník Epos o Gilgamešovi Aššurbanipalova knihovna v Ninive
Egypt
Starověk
papír tužka pergamen
Rossetská deska Alexandrijská knihovna
Čína Knihtisk Řecko a Řím Alexandrijská knihovna
Středověk
Evropa
Novověk
Evropa
Současnost
Malá Asie
Evropa
Knihtisk, J. Guttenberg
Odhadněte pravdivost následujících tvrzení a vyhledejte správné odpovědi v textu. 1. Papyrus se používal do roku 1100 po Kr., kdy změna klimatu způsobila vymizení šáchoru papírodárného. 2. Od 2. stol. po Kr. začal být papyrus nahrazován novým psacím materiálem: papírem. 3. Jak se papyrus ve starověku vyráběl, není dnes úplně přesně známo. 4. Na pergamen se psalo štětečkem z rozžvýkaného stébla šáchoru a inkoustem ze směsi sazí, vody a arabské gumy. 5. Pergamen je jemně zpracovaná kůže oslů, koz, vepřů nebo hovězího dobytka. 6. Pergamen získal své jméno podle tureckého města Pergamon, kde se začal vyrábět v r. 200 př. n. l. 7. Výroba papíru ve středověku byla finančně více náročná než výroba pergamenu. 8. Papír vymysleli Arabové. 9. První evropské papírny vznikaly ve Francii v 16. st. 10. Od 16. stol. se začaly objevovat papírny i v českých zemích.
2
Člověk měl vždy potřebu zaznamenávat své myšlenky – před 15 tisíci lety maloval lovecké výjevy na stěny
jeskyní, ve 3. tisíciletí př. n. l. vymyslel písmo. Jako první psací plochy sloužily skalní stěny, kameny, kosti a želví krunýře, posléze hliněné tabulky a pečeti, papyrus, pergamen, stromová kůra, hedvábí, papír a nejnověji počítačové obrazovky, diskety a CD. Písmo si jako první osvojili staří Sumerové, kteří vytvořili nejprve obrázkové a začátkem 3. tisíciletí klínové písmo. Psali na vlhké hliněné tabulky rákosovým stéblem seříznutým do trojúhelníku. Klínové písmo později převzali Asyřané, Babyloňané a Peršané a další tři tisíciletí jím psali lidé hovořící 15 různými jazyky. V 1. stol. n. l. klínové písmo zaniklo. Velmi rozvinutou písemnou agendou prosluli staří Egypťané, jejichž písmo nazýváme hieroglyfické. Psali na papyrus rozžvýkaným papyrovým štětečkem namáčeným do inkoustu ze sazí nebo popisovali stěny pyramid a chrámů. Egyptský papyrus díky své kvalitě, lehkosti a skladnosti brzy vytlačil ostatní psací materiály (hliněné, dřevěné, kovové, voskované destičky, ostraka), i když je nikdy zcela nenahradil. Slovo papyrus je odvozeno od papuro, tedy „patřící králi“. Název prozrazuje královský monopol na výrobu papyru v ptolemaiovské době – papyrus se vyvážel do celého Středomoří a byl preferovaným materiálem v antickém světě. První dochovaný, třebaže nepopsaný svitek papyru pochází z hrobky v Sakkáře z období 1. dynastie (přelom 4. a 3. tisíciletí př. n. l.), nejstarší papyry popsané hieroglyfy jsou doloženy z konce 4. a z 5. dynastie Staré říše. Jednotlivé listy papyru se lepily za sebe škrobovou kaší, až vznikl i několik metrů dlouhý svitek. Na přelomu letopočtu se kromě svitků používaly i papyrové kodexy. Ty byly svázány na způsob dnešní knihy a listy tak byly popsány z obou stran, čímž se šetřilo místem. Papyrus se vyráběl v mnoha kvalitách, které se lišily i cenou. Nejdražší se používaly na knihy, nejlevnější na osobní dopisy a záznamy. Pokud se psalo na svitky, psalo se obvykle jen na jednu stranu, druhá strana zůstávala čistá. Psalo se pravidelně v sloupcích po řádcích, což byl nejlepší způsob pro psaní a čtení v případě svitků. Tento způsob zápisu se přenesl později i na kodexy, kde se objevují sloupce. Papyrus se používal přibližně do roku 1100 po Kr., kdy změna egyptského klimatu způsobila vymizení šáchoru. Jak se papyrus ve starověku vyráběl, není dnes úplně přesně známo, protože když se papyrus přestal používat, bylo toto umění zapomenuto. Znalost výroby byla obnovena až ve 20. stol. na základě Pliniových Dějin a dalších nově nalezených textů. Přesto se dosud nepodařilo vyrobit papyrus srovnatelné kvality. Od 2. stol. po Kr. začal být papyrus nahrazován novým psacím materiálem, pergamenem. Pergamen je blána z jemně zpracované kůže oslů, koz, vepřů nebo hovězího dobytka, na kterou začali psát v r. 200 př. n. l. v Pergamu v Malé Asii. Pro psaní byl užíván nejprve na Blízkém východě v 6.–5. stol. př. n. l., odkud se rozšířil do antického Říma, od 4. stol. n. l. je používán i v ostatní Evropě. Jak se pergamen vyrábí? Kůže se zbaví chlupů pomocí loužení ve vápenném mléce po dobu 7–14 dní a poté vyčistí. Čistá kůže se napne na rám a nechá uschnout. Následně se zdrsní pemzou, plní olověnou nebo zinkovou bělobou rozdělanou v oleji a po zaschnutí nátěru se hladí a leští. Pro výrobu jemných pergamenů se užívá kůží mladých zvířat. Pro nejjemnější pergamen, tzv. velín, se používala kůže nenarozených jehňat. S výrobou pergamenu se začalo za doby vlády krále Eumena II. (197–159 př. n. l.), kdy byl podle pramenů zakázán dovoz papyru. Později se stal obecně výlučnou psací látkou až do začátku 13. stol. Od 14. stol. počal být vytlačován papírem. Protože byl pergamen daleko trvanlivější než papír, pro důležité dokumenty se užíval až do 18. stol. Po celou historii byla největší nevýhodou pergamenu jeho vysoká cena. Aby se materiálem šetřilo, z jednoho listu se vyškrabal původní text a list se použil znovu. Vyškrabané pergamenové listy, tzv. palimpsesty, jsou dnes zajímavými historickými dokumenty, protože speciální lampy umožňují přečtení původního vyškrabaného textu (staršího a zpravidla historicky cennějšího). Někdy ve 3. tisíciletí př. n. l. byl v Číně objeven papír. Zpočátku byl vyráběn z konopí, od 1. stol. př. n. l. z hedvábných a lněných hadrů. Papír, jak ho známe dnes, byl vynalezen v Číně asi roku 105 n. l. a do Evropy se dostal prostřednictvím Arabů. V roce 751 n. l. Arabové zajali v Samarkandu několik čínských vězňů, donutili je prozradit tajemství výroby papíru a začali papír sami vyrábět. První evropské papírny vznikaly ve Španělsku, odkud se pak šířily do Itálie a Francie (12.–14. stol.). Od 16. stol. se pak začaly objevovat papírny i v českých zemích. Papír byl sice méně kvalitní než pergamen, ale byl mnohem levnější. Proto začal pergamen vytlačovat, až nakonec v 16. stol. papír převládl. Umíte si představit svět bez papíru? ŽÁBA, Zbyněk. Tesáno do kamene, psáno na papyrus. Praha. Svoboda, 1968. http://cs.wikipedia.org
2. Vyberte si, zda se chcete blíže zabývat toaletním papírem nebo papírovými kapesníky. Po splnění úkolů vytvořte dvě skupiny dle zvoleného tématu, zjištěné informace ve skupině prodiskutujte a hlavní body předneste ostatním. Na závěr řekněte, co vás nejvíce překvapilo.
3
Papírové kapesníky
V roce 2008 Češi utratili za papírové kapesníky 720 miliónů korun. Jejich spotřeba v České republice každým rokem roste, stejně jako celková spotřeba papíru, která v roce 2008 stoupla na 150 kilogramů na osobu. Jaké jsou dopady tohoto trendu? A jak si vedou papírové kapesníky ve srovnání s dříve převažujícími látkovými? Napište, jaké dopady má podle vás výroba a používání papírových kapesníků. Pokuste se porovnat papírové a látkové kapesníky.
V textu vyhledejte a do tabulky vypište hlavní údaje o dopadech výroby a používání obou typů kapesníků. Co se ekologické stopy týče, vycházejí lépe tradiční textilní kapesníky. Je tomu tak i přesto, že bavlna, ze které jsou látkové kapesníky zpravidla vyráběny, je plodina velice náročná na vodu, a kapesníky je během pou žívání také třeba prát a někdo kapesníky i žehlí. „U konvenčního pěstování bavlny se udává spotřeba 10 000 litrů vody na kilogram,“ říká odborník na ekologickou stopu Viktor Třebický z organizace TIMUR. Oproti tomu se při výrobě papíru spotřebuje jen 2000 litrů vody. Podle informací australského časopisu G Magazine je na výrobu jednoho látkového kapesníku třeba 165 litrů vody a při každém praní vyžaduje dalších 0,15 litru. Hlavní výhodou textilního kapesníku, díky níž bez problému poráží svého papírového „rivala“, je totiž jeho životnost a možnosti opakovaného využití. G Magazine odhaduje, že jeden látkový kapesník je možné použít až 520x. Nároky na výrobu se tedy rozloží do mnoha let používání. Průměrně vychází na jedno použití už jen necelý půllitr vody. Na první pohled na vodu méně náročná výroba papírového kapesníku tak doplácí na jeho jednorázové použití. Papírový kapesník váží asi jeden gram, jeho „vodní“ bilance tak dosahuje 2 litrů. Papírový kapesníček vychází lépe v množství energie spotřebované na jeho výrobu, jenže nasbírané plusové body zase rychle ztrácí v produkci odpadu. Papírové kapesníky se nerecyklují a po krátkém použití končí na skládce nebo ve spalovně, v tom nejlepším případě na kompostu. Výrobci papírových kapesníků se často zdráhají vyrábět kapesníčky z recyklovaného papíru, protože by nebyly tak měkké a snížil by se tím komfort pro uživatele. Papírová hmota se tak vyrábí přímo ze dřeva, přičemž spotřeba toaletního papíru a papírových kapesníčků představuje podle údajů Greenpeace zhruba 270 tisíc stromů denně (plocha o velikosti cca 90 ha). Další zátěží pro životní prostředí jsou chemikálie používané v různých fázích výroby. Zatímco k bělení recyklovaných produktů se používá nejčastěji peroxid, ozon nebo louh, k bělení papírové hmoty ze dřeva se používá oxid chloričitý, z něhož vznikají jedovaté dioxiny. Do hotových kapesníčků se navíc napouštějí další chemikálie pro změkčení či ovonění. Při používání kapesníčků však nejde jen o samotné kapesníčky, ale i o jejich obal. I toto hledisko hraje do karet kapesníkům látkovým. Zdroje: www.ekolist.cz, www.prozeny.cz, www.mobchod.cz, www.odpady.arnika.org/spotreba-papiru
Papírové kapesníky Látkové kapesníky
4
Toaletní papír K životu dnešního Evropana neodmyslitelně patří toaletní papír. Přestože ho Číňané vynalezli ve 14. století, Evropa ho objevila až ve století 19. – přesněji roku 1857, a to díky Američanovi jménem Joseph Cayetty. Napište, jak si podle vás pomáhali naši předkové před tímto vynálezem. Čína
Řecko
Řím
Evropa
USA
Pravěk
Starověk
Středověk
Novověk
Po přečtení textu doplňte některá toaletní fakta do tabulky. Toaletní papír se v Číně vyráběl z rýžové slámy od 14. st., ale Evropa ho ještě dlouho neznala. Antičtí Řekové používali po toaletě kameny a kousky hlíny, starověcí Římané, tvůrci slova hygiena a objevitelé veřejné latríny, používali mořskou houbu na násadě, kterou po použití odkládali do nádoby se slanou vodou, kde čekala na další zájemce. Toaletním houbám říkali mezi minutalia, toaletní drobnůstky. Bohatší používali vlnu a růžovou vodu. Na cesty si Římané brali kousek látky, jímž ve chvíli potřeby manipulovali pomocí klacíku se zářezem, do něhož látku upevnili. Středověká hygiena zdaleka nedosahovala antické úrovně. Mytí rukou před jídlem se do Evropy vrátilo až s křížovými výpravami. Očista po vykonání potřeby byla rozmanitá: chudí lidé používali nejčastěji trávu a seno, dřívka, kamínky a dřevěné hobliny, majetné vrstvy koudel a chomáčky vlny nebo kousky prostěradel, mniši útržky ze starých kuten. Výzkum středověkých latrín dokládá i používání různých druhů mechů. Ani novověk nebyl výrazným krokem vpřed v tomto ohledu. O Ludvíkovi XIV. se můžete dočíst, že konal potřebu veřejně ve svém oblíbeném křesle s otvorem, pod kterým nebyl kbelík, ale hedvábný polštář. Toaletní papír Ludvík rozhodně nepotřeboval, sloužící ho utřel hedvábným kapesníčkem nebo stuhou. Kardinál Richelieu prý používal vlnu z merinských ovcí, Marie Antoinetta krajkové kapesníky, car Petr Veliký čerstvě uťaté husí krky. Někdy na počátku 17. st. se začaly používat po toaletě staré noviny. Odtud už je krůček k vynálezu toaletního papíru: první továrně vyrobený papír vyráběl Joseph Cayetty v USA v roce 1857 s označením „terapeutický papír“ – obsahoval totiž výtažek z aloe a léčivou přísadu a prodával se po pěti stech útržcích. Jméno firmy bylo vytištěno na každém z nich. Výrobu toaletního papíru v rolích zahájil roku 1928 německý obchodník Hans Klenk.
?!
Na první pohled se zdá, že toaletní papír je ze stejného materiálu jako papírové kapesníčky, které se začaly používat začátkem 20. stol. k odličování obličeje, složením se však liší. Toaletní papír je navržen tak, aby se po namočení rozložil a tím se předešlo ucpání kanalizačních rour. Též se rozkládá ve vyhnívací (septické) nádrži, na rozdíl od papírových kapesníků, které většina výrobců nedoporučuje splachovat.
5
Za domácí úkol splňte 1 ze 4 následujících zadání. A/ Zjistěte, jaké jsou v současnosti kulturní rozdíly při konání potřeby a její očistě. Zaměřte se zejména na rozdíly mezi kulturou západního světa, Dálného východu a islámských zemí. B/ Doplňte k letopočtům „toaletní“ událost. O některých už víte z textu. vynalezena nepapírová tzv. japonská toaleta (kombinace toalety, bidetu a sušáku), používání splachovacích toalet (VB) a bidetu (v Evropě), firma Northern Tissue inzeruje svůj toaletní papír jako „bez třísek“, noviny se stávají obvyklým toaletním papírem, první vlhké toaletní papíry ve Velké Británii, Joseph Cayetty prodává první továrně vyrobený toaletní papír v USA, německý obchodník Hans Klenk zahájil výrobu toaletního papíru v rolích, vyroben první dvouvrstvý toaletní papír firmou St. Andrew‘s Paper Mill v Anglii, Američan Seth Wheeler získal patent na perforovaný papír, vynalezena splachovací toaleta (Sir John Harington),výroba parfémovaných toaletních papírů a papírů obsahující aloe, první „toaleťáková krize“ (nedostatek papíru v USA), vynalezen bidet, Scott Paper Company prodává první toaletní papír na rolce
1596
17. století
1710
1857
1871
1879
1900
1928
1935
1942
1973
1980
1990
1991
?!
Pokud vás téma zaujalo, zahrajte si Kanalizační kvarteto, které je součástí DB Čistění vody.
C/ V knihovně metropolitní kapituly u sv. Víta na Pražském hradě se zachoval návod na výrobu duběnkového inkoustu, který pochází z 15. až 16. stol. Pokuste se podle něj vyrobit středověký inkoust.
„Opatři stejné váhové množství duběnek a višňové pryskyřice, pryskyřici namoč za dorůstajícího měsíce – 5. nebo 11. dne – do medoviny v množství, které se vejde do tří vaječných skořápek, nebo do vody a nech
máčet dva týdny. Duběnky roztluč na prášek a prosej sítem. Pak vezmi nevelké železné desky, dlouhé dva nebo tři prsty a široké jeden prst a v počtu dvaceti nebo třiceti je pomocí provázku upevni na dřívko a zavěs do nádoby (s připravenou tekutinou). Míchej dvakrát denně po dva týdny. Pak přilej tři lžíce vína a dvě lžíce čerstvého medu bez voštin. Inkoust slij tehdy, až získá černou barvu, když je nebe čisté a jasné. Vydrží pak dva nebo tři roky i déle.“ http://cs.wikipedia.org
D/ Zjistěte, z čeho se v minulosti vyráběl inkoust, jaké bylo chemické složení ve středověké Evropě nejpoužívanějšího duběnkového inkoustu a proč se při přechodu od ptačích brků ke kovovým perům muselo přestat psát duběnkovým inkoustem.
6
