Паперові соломинки, які зараз доступні, зроблені не тільки з паперу. Соломинки, виготовлені з 100% паперу, стають надто мокрими, коли вони контактують з рідиною, і не можуть працювати як соломинки. Відповідно, їх поверхні повинні бути покриті.
Найпоширенішими матеріалами для покриття паперових соломинок є поліетилен (ПЕ) або акрилова смола — ті самі матеріали, які використовуються для виготовлення пластикових пакетів і клеїв. Паперові стаканчики також покриті тими ж матеріалами, що й паперові соломинки. Велика кількість попередніх досліджень показала, що поліетиленове покриття на викинутих паперових стаканчиках може розпадатися на дрібні частинки без повного розкладання та перетворюватися на мікропластик. Крім того, ці паперові вироби виготовляються з паперу та пластику (двох дуже різних матеріалів), тому їх важко переробити.
Звичайні паперові соломинки незручні у використанні. При тривалому контакті з рідиною вони розмокають. І коли ці соломинки використовуються для вживання газованих напоїв, через їхні властивості поверхні утворюється багато бульбашок. В даний час соломинки з полімолочної кислоти (PLA) і рисові соломинки доступні на ринку як альтернатива паперовим соломинкам. Однак пластикові соломинки з PLA, також відомі як соломинки з кукурудзяного пластику, погано розкладаються в океані. Хоча рисова соломка добре розкладається в навколишньому середовищі, вона має недоліки, зокрема вищу ціну через труднощі в її масовому виробництві та гострі поперечні перерізи.
Спільна дослідницька група доктора О Донг’єопа та доктора Квака Ходжунга з KRICT та професора Парка Джейона з Університету Соган розробила екологічно чисті паперові соломинки, які на 100% піддаються біологічному розкладанню, працюють краще, ніж звичайні паперові соломинки, і їх можна легко виробляти масово. . Дослідження опубліковано в журналіПередова наука.
Використовуючи свою технологію, дослідницька група синтезувала добре відомий біорозкладний пластик, полібутиленсукцинат (PBS), додавши невелику кількість нанокристалів целюлози для створення матеріалу покриття. Додані нанокристали целюлози є тим самим матеріалом, що й основний компонент паперу, і це дозволяє біорозкладаному пластику міцно прикріплюватися до поверхні паперу під час процесу покриття.
Звичайні паперові соломинки не містять матеріалу, який міцно прикріплятиме пластикове покриття до поверхні соломинок. Тому поверхні соломинок нерівномірно покриті пластиком, що перешкоджає їх використанню. Найсуттєвіші обмеження, які це створює, полягають у тому, що соломинки стають мокрими, коли рідина торкається непокритої частини, і утворюються великі бульбашки, коли паперові соломинки залишаються в газованих напоях. Це пояснюється тим, що частина без покриття легко з’єднується з водою, тоді як пластикова частина з покриттям має властивість відштовхувати воду, змушуючи газований напій контактувати з нерівною поверхнею паперової соломинки.
Ці обмеження подолано завдяки новій паперовій соломинці, розробленій нашою дослідницькою групою; вони не стають легко намокаючими або викликають утворення бульбашок у газованих напоях, оскільки матеріал покриття рівномірно та міцно покриває поверхню соломинки. Крім того, матеріал покриття виготовлено з паперу та біорозкладаного пластику, тому він повністю розкладається.
Дослідницька група виявила, що ці екологічно чисті паперові соломинки зберігають свою фізичну цілісність як у холодних, так і в гарячих напоях. Команда також виявила, що соломинки не розмокають при розмішуванні різних напоїв, таких як вода, чай, газовані напої, молоко та інші напої, що містять ліпіди, або при тривалому контакті з рідинами. Було порівняно ступінь намокання нової паперової соломинки та звичайної паперової соломинки. Звичайна паперова соломинка була сильно зігнута, коли вага приблизно 25 г була підвішена після того, як соломинку занурили в холодну воду при 5 градусах на 1 хвилину. Навпаки, нова паперова соломка не згиналася так сильно, навіть коли вага була більше 50 г за тих же умов.
Нещодавно розроблені соломинки добре розкладаються навіть в океані. Загалом папір або пластик розкладаються в океані набагато повільніше, ніж у ґрунті, через низьку температуру океану та високу солоність, які перешкоджають росту мікробів. Дослідницька група провела тест на розкладання в морському середовищі, зануривши зразки соломи на глибину 1,5-2 м на узбережжі біля Пхохана, Південна Корея.
Звичайні пластикові соломинки та кукурудзяні пластикові соломинки не розклалися через 120 днів. Звичайні паперові соломинки зберегли свою форму і втратили лише 5% від загальної ваги. Навпаки, соломинки, розроблені дослідницькою групою, втратили більше 50% своєї ваги через 60 днів і повністю розклалися через 120 днів.
«Ця технологія є лише маленьким кроком у напрямку, який ми маємо зробити в цю еру пластику. Перетворення пластикової соломинки, яку ми часто використовуємо, на паперову не відразу вплине на наше довкілля, але різниця буде значною з часом. Якщо ми Поступово переходимо від використання зручних одноразових пластикових виробів до різноманітних екологічно чистих продуктів, наше майбутнє довкілля буде набагато безпечнішим, ніж те, про що ми зараз хвилюємося», – сказав головний дослідник, доктор О Донгйоп.