自由研究でよく取り上げられるのが紙を作る方法ですが、
身近な野菜を使って作る方法は奥が深いものです。
必ずしも成功するとは限らないので、成功までのプロセスを追ってみると
夏休みの研究課題にも十分な内容になります。
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今回は
１、
野菜から紙を作る方法
２、
試してみたい素材
３、
結果を考察する
４、
違った観点からの実験
に分けて進めます。
野菜から紙を作る方法
まず、基本的なつくり方の紹介です。
◆用意するもの
・紙漉きキット
・ミキサー
・鍋
・布巾
・水
・キッチンペーパー
・アイロン
など
この中の紙漉きキットですが、通販やホームセンターで購入することができます。
自作することもできますが、自由研究では一回の実験でうまくいくことの方が珍しいので、
購入してしまった方が良いと思います。
値段は1000円程度なので、このくらいの投資はしてもよいでしょう。
◆作り方
①野菜を大きめに切る
②茹でてやわらかくなったらミキサーにかけて細かくする
③梳き器に入れて水を切る
④乾いた来たら型を外してキッチンペーパーに挟んでアイロンを軽くかける
ミキサーに入れる時には水を足しておくと細かくしやすいです。
また、ミキサーから出して何回か布巾で水を切ったりすると繊維のみを取り出しやすくなります。
基本的にはこの作り方で紙が作れます。
野菜以外では牛乳パックの表面のフィルムをはがしたものを使って紙を作る方法が良く紹介されています。
このブログでも
年賀状 高齢者施設で手作りする方法
で紹介していますので、手順を参考にしてみてください。
では、野菜を使って行ってみましょう。
試してみたい素材
野菜にもいろいろな種類があります。
中でも一番良く使われるのが
キャベツ ほうれん草
等です。
レタス 白菜
も使う人が多いです。
単に紙を作ることが目的なら、これだけでも十分に行えますが、
結果を比べて原因を考察するのであれば、
ニンジン ごぼう
バナナの皮 オレンジの皮
等も行ってみましょう。
ある程度種明かしをすると、
葉っぱの部分に当たるものと外皮の部分に当たるも、根の部分に当たるものの比較実験を行うようにします。
すると出来上がった紙に違いが出てくると思いますよ。
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結果を考察する
では基本の手順で紙を作ってみた結果を考察してみましょう。
・キャベツ、ホウレンソウなどの場合
作り方の基本手順①～④でうまく紙を作れたと思います。
・ニンジン、ごぼうの場合
上手く紙にならなかったり、ボロボロになったり不安定だったのではないでしょうか。
・バナナの皮、オレンジの皮
これらは比較的うまくいったのではないでしょうか。
キャベツやほうれん草のものとそん色なくできあがったはずです。
ではなぜ、うまくいくものと行かないものが出るのかを調べながら考えます。
◆紙ができる理由
この実験は野菜の食物繊維を取り出して紙を作るというものです。
紙の主成分はセルロースであり、食物繊維の大半はセルロースであることから、
野菜からも紙が作り出せるのです。
◆繊維の違いを考えてみる
植物の細胞はそれぞれ細胞壁と言われる外壁を持っていて、この点が動物の細胞とは大きな違いです。
主成分はセルロースで、リグニンやペクチンと言われる多糖類とともに細胞壁を構成しています。
通常、紙は何から作られているかという木です。
野菜の多くは食べやすく、柔らかいですね。
木は堅いですが、単純には強固な細胞壁がたくさんあるからです。
紙の主成分であるセルロースを取り出すには木の方が繊維がたくさんあり、しかも不純物が少ないので効率が良いわけです。
上手く、紙を作るには細胞壁を構成しているセルロース以外のものを取り除く必要があります。
そこでセルロース以外のものを取り除く作業を入念に行って、
ニンジンとごぼうについては追実験をして見ます。
◆ニンジンとごぼうの追実験
・切るところまでは同じで、くたくたになるまで茹でてみましょう。
・ミキサーにかけた後、付近に入れて絞り、再びミキサーにかける。
・水を絞った後、布巾に移して叩く、などを繰り返す。
これらを入念に行い、より繊維のみに近いものを取り出し、
繊維自体をけば立たせます。
こうしたものを梳き型に入れて先ほどの手順で紙を作ってみると、結果が変ってくると思います。
実験結果を考察するときには
実験方法のそれぞれの過程が何を行っているのか、
その目的がきちんと達成されているか、
結果を出すためにはどんな部分を変えればよいのか、
を探りながら調べていきます。
違った観点からの実験
今回の実験例では
葉っぱの部分に当たる野菜
根菜
フルーツの皮
をそれぞれ紙にしてみて比較しましたが、
この他にもいろいろな観点から実験してみると面白いと思います。
◆野菜から紙を作る自由研究例
・いろいろな皮を比べてみる
ある程度厚みのある果物などを複数比べてみる。
バナナやオレンジの他にスイカやパイナップルなどで実験してみます。
・エコやごみ削減の観点から作ってみる
野菜を利用しても紙ができる事が分ったら、日常、生ごみになる野菜片を使って実験結果を記録してみます。
例えば、はがき大の紙を作るにはどのくらいの量が必用なのか、
ごみを減らして紙にしてどの様に使用したか、
などをまとめます。
・紙の強度を比べてみる
出来上がった紙を固定して、ばねばかりにクリップを付けて引っ張り、その強さを比べます。
どの野菜から作ったものが強いか、比べてその部分の繊維を考察してみるもの良いですね。
作り方に慣れてきたらやってみてください。
野菜から紙を作る自由研究も、やり方次第でいろいろなレポートが書けます。
実験の数が多いほど結果から深い考察が得られますから、
ある程度時間をとってじっくりと取り組んでください。
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