目前可用的紙吸管并非完全由紙制成。用100%紙制成的吸管在與液體接觸時會變得太濕，不能用作吸管。因此，它們的表面應(yīng)涂覆。

紙吸管最常用的涂層材料是聚乙烯(PE)或丙烯酸樹脂，與制造塑料袋和粘合劑的材料相同。紙杯也涂有與紙吸管相同的材料。此前大量研究報道，廢棄紙杯上的聚乙烯涂層可以在不完全分解的情況下分解成小顆粒，成為微塑料。此外，這些紙制品是用紙和塑料(兩種非常不同的材料)制成的，因此很難回收利用。

傳統(tǒng)的紙吸管使用起來不方便。長時間與液體接觸后，它們會變濕。當這些吸管用于飲用碳酸飲料時，由于其表面特性，會形成許多氣泡。目前，市場上有聚乳酸(PLA)吸管和稻草作為紙吸管的替代品。然而，PLA吸管(也稱為玉米塑料吸管)在海洋中不能很好地分解。雖然稻草在環(huán)境中分解良好，但它們也有缺點，包括由于大規(guī)模生產(chǎn)困難和橫截面尖銳而導(dǎo)致價格較高。

KRICT的Oh Dongyeop博士和Kwak Hojung博士以及西江大學(xué)的Park Jeyoung教授的聯(lián)合研究團隊開發(fā)了100%可生物降解的環(huán)保紙吸管，性能優(yōu)于傳統(tǒng)紙吸管，并且可以輕松批量生產(chǎn)。該研究發(fā)表在《先進科學(xué)》雜志上。

利用他們的技術(shù)，研究小組通過添加少量纖維素納米晶體來合成一種眾所周知的可生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，以產(chǎn)生涂層材料。添加的纖維素納米晶體與紙張的主要成分是相同的材料，這使得可生物降解的塑料在涂層過程中牢固地附著在紙張表面。

傳統(tǒng)的紙吸管不包含將塑料涂層牢固地附著在吸管表面的材料。因此，吸管的表面沒有均勻地涂有塑料，阻礙了它們的使用。這造成的最顯著的限制是，當液體接觸未涂層的部分時，吸管會變得濕潤，當紙吸管留在碳酸飲料中時，會廣泛形成氣泡。這是因為未涂層部分容易與水結(jié)合，而涂層塑料部分具有防水的特性，導(dǎo)致碳酸飲料接觸紙吸管的不平坦表面。

我們的研究團隊開發(fā)的新型紙吸管克服了這些限制;它們在碳酸飲料中不易變濕或引起氣泡形成，因為涂層材料均勻而牢固地覆蓋在吸管的表面。此外，涂層材料由紙和可生物降解的塑料制成，因此會完全分解和降解。

研究小組發(fā)現(xiàn)，這些環(huán)保紙吸管在冷飲和熱飲中都能保持其物理完整性。研究小組還發(fā)現(xiàn)，當用于攪拌各種飲料(如水，茶，碳酸飲料，牛奶和其他含有脂質(zhì)的飲料)時，或長時間與液體接觸時，吸管不會變濕。比較了新型紙吸管和傳統(tǒng)紙吸管的濕潤程度。將傳統(tǒng)紙吸管浸入25°C的冷水中5分鐘后，當懸浮約1g的重量時，將傳統(tǒng)的紙吸管嚴重彎曲。相比之下，在相同條件下，即使重量超過50g，新的紙吸管也不會彎曲那么多。

新開發(fā)的吸管即使在海洋中也能很好地分解。一般來說，由于海洋的低溫和高鹽度阻礙了微生物的生長，紙張或塑料在海洋中的分解速度比在土壤中慢得多。研究小組在海洋環(huán)境中進行了分解測試，將秸稈樣品浸入韓國浦項附近海岸1.5-2米的深度。

普通塑料吸管和玉米塑料吸管在120天后沒有分解。傳統(tǒng)的紙吸管保持了它們的形狀，只減輕了其總重量的5%。相比之下，研究團隊開發(fā)的吸管在50天后重量減輕了60%以上，并在120天后完全分解。

“這項技術(shù)只是朝著我們在這個塑料時代需要采取的方向邁出的一小步。將我們經(jīng)常使用的塑料吸管變成紙吸管不會立即影響我們的環(huán)境，但隨著時間的推移，差異將是深遠的。如果我們逐漸從使用方便的一次性塑料產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N環(huán)保產(chǎn)品，我們未來的環(huán)境將比我們現(xiàn)在擔(dān)心的要安全得多，“首席研究員Oh Dongyeop博士說。

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