研究人员开发了100%可生物降解的纸吸管

目前可用的纸吸管并非完全由纸制成。用100%纸制成的吸管在与液体接触时会变得太湿，不能用作吸管。因此，它们的表面应涂覆。

纸吸管最常用的涂层材料是聚乙烯(PE)或丙烯酸树脂，与制造塑料袋和粘合剂的材料相同。纸杯也涂有与纸吸管相同的材料。此前大量研究报道，废弃纸杯上的聚乙烯涂层可以在不完全分解的情况下分解成小颗粒，成为微塑料。此外，这些纸制品是用纸和塑料(两种非常不同的材料)制成的，因此很难回收利用。

传统的纸吸管使用起来不方便。长时间与液体接触后，它们会变湿。当这些吸管用于饮用碳酸饮料时，由于其表面特性，会形成许多气泡。目前，市场上有聚乳酸(PLA)吸管和稻草作为纸吸管的替代品。然而，PLA吸管(也称为玉米塑料吸管)在海洋中不能很好地分解。虽然稻草在环境中分解良好，但它们也有缺点，包括由于大规模生产困难和横截面尖锐而导致价格较高。

KRICT的Oh Dongyeop博士和Kwak Hojung博士以及西江大学的Park Jeyoung教授的联合研究团队开发了100%可生物降解的环保纸吸管，性能优于传统纸吸管，并且可以轻松批量生产。该研究发表在《先进科学》杂志上。

利用他们的技术，研究小组通过添加少量纤维素纳米晶体来合成一种众所周知的可生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，以产生涂层材料。添加的纤维素纳米晶体与纸张的主要成分是相同的材料，这使得可生物降解的塑料在涂层过程中牢固地附着在纸张表面。

传统的纸吸管不包含将塑料涂层牢固地附着在吸管表面的材料。因此，吸管的表面没有均匀地涂有塑料，阻碍了它们的使用。这造成的最显着的限制是，当液体接触未涂层的部分时，吸管会变得湿润，当纸吸管留在碳酸饮料中时，会广泛形成气泡。这是因为未涂层部分容易与水结合，而涂层塑料部分具有防水的特性，导致碳酸饮料接触纸吸管的不平坦表面。

我们的研究团队开发的新型纸吸管克服了这些限制;它们在碳酸饮料中不易变湿或引起气泡形成，因为涂层材料均匀而牢固地覆盖在吸管的表面。此外，涂层材料由纸和可生物降解的塑料制成，因此会完全分解和降解。

研究小组发现，这些环保纸吸管在冷饮和热饮中都能保持其物理完整性。研究小组还发现，当用于搅拌各种饮料(如水，茶，碳酸饮料，牛奶和其他含有脂质的饮料)时，或长时间与液体接触时，吸管不会变湿。比较了新型纸吸管和传统纸吸管的湿润程度。将传统纸吸管浸入25°C的冷水中5分钟后，当悬浮约1g的重量时，将传统的纸吸管严重弯曲。相比之下，在相同条件下，即使重量超过50g，新的纸吸管也不会弯曲那么多。

新开发的吸管即使在海洋中也能很好地分解。一般来说，由于海洋的低温和高盐度阻碍了微生物的生长，纸张或塑料在海洋中的分解速度比在土壤中慢得多。研究小组在海洋环境中进行了分解测试，将秸秆样品浸入韩国浦项附近海岸1.5-2米的深度。

普通塑料吸管和玉米塑料吸管在120天后没有分解。传统的纸吸管保持了它们的形状，只减轻了其总重量的5%。相比之下，研究团队开发的吸管在50天后重量减轻了60%以上，并在120天后完全分解。

“这项技术只是朝着我们在这个塑料时代需要采取的方向迈出的一小步。将我们经常使用的塑料吸管变成纸吸管不会立即影响我们的环境，但随着时间的推移，差异将是深远的。如果我们逐渐从使用方便的一次性塑料产品转变为各种环保产品，我们未来的环境将比我们现在担心的要安全得多，“首席研究员Oh Dongyeop博士说。