研究人员开发出不会变湿的100%可生物降解纸吸管

目前市面上的纸吸管并不完全是纸做的。用100%纸制成的吸管在接触液体时会变得太湿，无法用作吸管。因此，它们的表面应该被涂覆。

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所用的材料相同。纸杯也涂有与纸吸管相同的材料。之前有大量研究报道，废弃纸杯上的聚乙烯涂层可以在没有完全分解的情况下分解成小颗粒，成为微塑料。此外，这些纸制品是由纸和塑料(两种截然不同的材料)制成的，因此很难回收利用。

传统的纸吸管使用起来不方便。与液体长时间接触后，它们会变湿。而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)吸管和大米吸管作为纸吸管的替代品。但是，PLA吸管(也称为玉米塑料吸管)在海洋中分解不好。虽然稻草在环境中分解良好，但它们也有缺点，包括由于难以大规模生产和尖锐的横截面而导致价格较高。

KRICT的OhDongyeop博士和KwakHojung博士以及西江大学的ParkJeyoung教授的联合研究团队开发出了100%可生物降解的环保纸吸管，其性能优于传统纸吸管，并且易于量产.该研究发表在《高级科学》杂志上。

利用他们的技术，研究团队通过添加少量纤维素纳米晶体来制造涂层材料，从而合成了一种著名的可生物降解塑料——聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。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。

常规塑料吸管和玉米塑料吸管在海洋条件下经过120天后仍未分解。它们保持了形状，仅减轻了总重量的5%。同时，研究团队研发的环保吸管在60天后减重50%以上，120天后完全分解。图片来源：韩国化学技术研究院(KRICT)

传统的纸吸管不包含可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上塑料，阻碍了它们的使用。这造成的最大限制是，当液体接触未涂层部分时，吸管会变湿，而当纸吸管留在碳酸饮料中时，会大量形成气泡。这是因为未涂层的部分容易与水结合，而涂层的塑料部分具有排斥水的特性，导致碳酸饮料接触到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;由于涂层材料均匀而牢固地覆盖在吸管表面，因此它们不容易变湿或在碳酸饮料中形成气泡。此外，涂层材料由纸和可生物降解塑料制成，因此会完全分解和降解。

研究团队发现，这些环保纸质吸管在冷饮和热饮中都能保持其物理完整性。该团队还发现，当用于搅拌各种饮料(例如水、茶、碳酸饮料、牛奶和其他含脂质的饮料)或长时间接触液体时，吸管不会变湿。比较了新型纸吸管和传统纸吸管的浸湿程度。将传统纸吸管浸入5°C的冷水中1分钟后，悬挂约25g的重物会严重弯曲。相比之下，新纸吸管即使在相同条件下重量超过50克时也没有那么弯曲。

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

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并且仅减轻了总重量的5%。相比之下，研究团队开发的吸管在60天后重量减轻了50%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。如果我们从使用方便的一次性塑料制品逐渐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，”首席研究员吴东烨博士说。