Diese Art von Papierstrohhalm wird beim Einweichen nicht weich. Möchten Sie es ausprobieren?

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Guo Fei (Yantai-Universität)

Hersteller: China Science Expo

Wenn Sie mich fragen, was neben der Sorge vor einer Gewichtszunahme das größte Ärgernis beim Trinken von Milchtee ist, dann ist es der Papierstrohhalm, der weich wird, wenn er lange in Milchtee eingeweicht wurde.

Glücklicherweise kann dieses Problem gelöst werden. Kürzlich veröffentlichten koreanische Wissenschaftler entsprechende Forschungsergebnisse in der Zeitschrift Advanced Science. Sie haben einen 100 % biologisch abbaubaren und umweltfreundlichen Papierstrohhalm entwickelt, der eine bessere Leistung als herkömmliche Papierstrohhalme bietet, in Massenproduktion hergestellt werden kann und dessen Funktion durch Feuchtigkeitsaufnahme nicht beeinträchtigt wird.

Die Papierstrohhalme, die wir heute verwenden, bestehen tatsächlich nicht vollständig aus Papier. Sie sind normalerweise oberflächlich mit einer feuchtigkeitsbeständigen Beschichtung versehen. Die meisten dieser Beschichtungen sind nicht zu 100 % biologisch abbaubar. Die Papierstrohhalme verfügen über eine neu entwickelte feuchtigkeitsbeständige Beschichtung und sind zu 100 % biologisch abbaubar, was sie zu den umweltfreundlichsten überhaupt macht.

Heute sprechen wir über populärwissenschaftliche Themen rund um den Strohhalm, warum Plastikstrohhalme bald durch Papierstrohhalme ersetzt werden, aus welchen Materialien die feuchtigkeitsabsorbierenden Beschichtungen bestehen und was das Tolle an den neuesten Errungenschaften ist.

Warum ist die Abschaffung von Plastikstrohhalmen aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet ein unvermeidlicher Trend?

Papierstrohhalme und Plastikstrohhalme sind zwei gängige Strohhalmarten. Auch wenn die Erfahrungen mit der Nutzung aus unterschiedlichen Perspektiven unterschiedlich sind, werden Plastikstrohhalme letztendlich abgeschafft.

Aus ökologischer Sicht sind Papierstrohhalme ein natürliches und abbaubares Produkt. Weggeworfene Papierstrohhalme können schnell zersetzt werden und stellen keine zusätzliche Belastung für die Umwelt dar. Allerdings sind die meisten Plastikstrohhalme nicht abbaubar und verbleiben wahrscheinlich jahrzehntelang in der Umwelt und verursachen dort Umweltverschmutzung. Aus ökologischer Sicht sind daher Papierstrohhalme wünschenswerter.

Gewöhnliche Papierstrohhalme

(Bildquelle: Wikipedia Autor: Asurnipal)

Aus gesundheitlicher Sicht können Plastikstrohhalme bei Erhitzung oder längerem Kontakt mit heißen Getränken gesundheitsschädliche Stoffe freisetzen. Im Vergleich dazu ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass bei Papierstrohhalmen Schadstoffe freigesetzt werden.

Aus der Perspektive der Benutzererfahrung fühlen sich Papierstrohhalme leicht an und bieten den Menschen ein frisches und natürliches Benutzererlebnis. Obwohl Plastikstrohhalme in manchen Situationen, in denen Kraft erforderlich ist, praktischer zu verwenden scheinen, ist ihre Verwendung angesichts der verschiedenen Nachteile von Plastikstrohhalmen offensichtlich nicht angebracht. In diesen Momenten können PLA-Strohhalme, die zudem umweltfreundlich sind, Abhilfe schaffen und als Ersatz für Plastikstrohhalme dienen.

Ein Gemälde aus dem Jahr 1882 zeigt ein Paar, das gemeinsam mit einem Strohhalm trinkt.

(Bildquelle: Wikipedia Autor: Vilhelm Rosenstand)

Welche Materialien können als feuchtigkeitsbeständige Beschichtungen verwendet werden?

Wir wissen, dass Papier aus Pflanzenfasern hergestellt wird. Daher ist die Innenseite des Papiers tatsächlich voller Löcher und es handelt sich um ein Material, das Wasser sehr leicht aufnimmt.

Papierstrohhalme ohne feuchtigkeitsbeständige Behandlung können bei Kontakt mit Flüssigkeit leicht Flüssigkeit in ihre Oberfläche aufnehmen, was ihre Festigkeit und ihr Gesamterscheinungsbild sowie die Wirksamkeit des Strohhalms beeinträchtigt. Daher wird bei der Herstellung von Papierstrohhalmen häufig eine feuchtigkeitsbeständige Beschichtung auf die Oberfläche aufgetragen, um zu verhindern, dass die Strohhalme feucht werden.

Feuchtigkeitsabweisende Beschichtungen bestehen üblicherweise aus lebensmittelechten Kunststoffen. Sie verunreinigen die Flüssigkeit bei niedrigen Temperaturen nicht. Sie können außerdem die Festigkeit und das Gesamterscheinungsbild des Strohhalms sicherstellen und unser Benutzererlebnis verbessern.

Wiederverwendbare Metallstrohhalme

Bildquelle: Wikipedia

Es gibt viele Materialien, die als feuchtigkeitsbeständige Beschichtungen verwendet werden können. Hier sind einige gängige Vertreter.

1. Polyethylen (PE): Aus lebensmittelechtem PE können sehr dünne Folien mit guten feuchtigkeits- und wasserdichten Eigenschaften hergestellt werden.

2. Polyvinylalkohol (PVA): PVA ist ein wasserlösliches Polymer, das sich nur in heißem Wasser auflöst und für den menschlichen Körper ungiftig ist. Es verfügt über eine hervorragende Feuchtigkeits- und Ölbeständigkeit und wird derzeit häufig zur Herstellung feuchtigkeitsbeständiger Beschichtungen für Papierstrohhalme und Frischhalteverpackungen beim Lebensmitteltransport verwendet.

3. Oxidierte Stärke: Oxidierte Stärke ist ein natürliches feuchtigkeitsbeständiges Beschichtungsmaterial, das aus Stärke gewonnen werden kann. Es verfügt über eine gute Feuchtigkeitsaufnahme und Luftdurchlässigkeit und wird häufig zur feuchtigkeitsbeständigen Behandlung von Papierverpackungsmaterialien wie Papier, Kartons und Papiertüten verwendet.

4. Wachs: Wachs ist ein natürliches Material, mit dem sich wasser- und ölfeste Beschichtungen herstellen lassen. Bei der Herstellung der feuchtigkeitsbeständigen Beschichtung von Papierstrohhalmen wird häufig essbares Wachs verwendet, um sicherzustellen, dass keine Flüssigkeit verunreinigt wird.

5. Polymilchsäure (PLA): PLA ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff aus nachwachsenden Pflanzenstoffen (wie Maisstärke etc.) und kommt ohne petrochemische Rohstoffe aus. Polymilchsäure weist eine gute Transparenz, Festigkeit und Verarbeitbarkeit auf.

Im Vergleich zu herkömmlichen feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmaterialien ist Polymilchsäure biologisch besser abbaubar und erneuerbar und verursacht keine Umweltverschmutzung. Als Beschichtungsmaterial ist seine feuchtigkeitsabweisende Wirkung und Haltbarkeit jedoch möglicherweise nicht so gut wie bei anderen Beschichtungsmaterialien. Da die Herstellungskosten von Polymilchsäure zudem relativ hoch sind, müssen Faktoren wie Kosten und Leistung bei praktischen Anwendungen umfassend berücksichtigt werden.

Verschiedene feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmaterialien haben unterschiedliche Eigenschaften und Anwendungsbereiche und müssen entsprechend den spezifischen Produktanforderungen und der Einsatzumgebung ausgewählt werden. Aber ich denke, Sie haben sicher bemerkt, dass wir zwar einen großen Schritt in Richtung Umweltschutz gemacht haben, indem wir von Plastik- zu Papierstrohhalmen gewechselt sind, die aktuellen Papierstrohhalme jedoch immer noch nicht dem Schicksal entgehen können, verschiedene Arten von Beschichtungen verwenden zu müssen.

Der Beschichtungsprozess erfordert den Verbrauch bestimmter Ressourcen und Energie und das Vorhandensein der Beschichtung beeinträchtigt die Abbaubarkeit des Strohs erheblich. Wenn es uns also gelingt, eine erneuerbare und biologisch abbaubare hygroskopische Beschichtung zu entwickeln, wäre dies eine weitere wesentliche Verbesserung des Umweltschutzes.

Kalte Getränke mit Strohhalmen sind eine schöne Sommerlandschaft

(Bildquelle: Wikipedia Autor: Martin Belam)

Was ist das Besondere an dem neu entwickelten feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmaterial?

Die neuesten Ergebnisse des Korea Institute of Chemical Technology deuten darauf hin, dass ein kostengünstigerer, vollständig biologisch abbaubarer und umweltfreundlicher Papierstrohhalm auf den Markt kommen wird. Wie erreicht dieser Papierstrohhalm eine 100 %ige biologische Abbaubarkeit? Tatsächlich wurde viel Aufwand in die Beschichtung gesteckt.

Sie entwickelten eine neue feuchtigkeitsbeständige Beschichtung, indem sie dem Kunststoff Polybutylensuccinat eine kleine Menge Zellulose-Nanokristalle hinzufügten. Da Cellulose-Nanokristalle der Hauptbestandteil von Papier sind, kann die Beschichtung fest auf der Papieroberfläche haften. Darüber hinaus sind die verschiedenen Komponenten der Beschichtung biologisch abbaubar.

Es scheint, dass das Beschichtungsmaterial, das die Oberfläche des Strohhalms gleichmäßig und fest bedeckt, dem Strohhalm die Eigenschaft verleiht, nicht so leicht nass zu werden; Das umweltfreundliche und abbaubare Material ermöglicht zudem eine vollständige Zersetzung innerhalb kurzer Zeit nach der Entsorgung.

Papierstrohhalme mit neuer Beschichtung bieten neben ihrer überlegenen Zersetzungsleistung auch ein hervorragendes Benutzererlebnis. Studien haben gezeigt, dass die neuen umweltfreundlichen Papierstrohhalme sowohl in kalten als auch in heißen Getränken intakt bleiben und auch bei längerem Kontakt mit Flüssigkeit oder beim Umrühren von Getränken wie Wasser, Tee und Milch nicht nass werden. Im Vergleich dazu verbiegen sich herkömmliche Papierstrohhalme stark, wenn sie nach dem Einweichen für eine Minute in kaltem Wasser bei 5 °C ein Gewicht von 25 Gramm erreichen. Doch selbst unter denselben Bedingungen verbiegen sich die neuen Papierstrohhalme nicht, wenn ihr Gewicht 50 Gramm übersteigt.

Darüber hinaus weisen die neuen Strohhalme auch eine gute biologische Abbaubarkeit im Meer auf. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass sich das Gesamtgewicht von herkömmlichen Plastikstrohhalmen und Strohhalmen aus Polymilchsäure nach 120-tägigem Einweichen in Meerwasser lediglich um 5 % verringerte. Nach 60 Tagen Einweichen in Meerwasser verliert das neue Stroh mehr als 50 % seines Gewichts und kann nach 120 Tagen vollständig zersetzt sein.

Abschluss

Kurz gesagt: Da wir dem Umweltschutz und der nachhaltigen Entwicklung mehr Aufmerksamkeit schenken, werden Plastikstrohhalme zwangsläufig vollständig ersetzt. Mit der Weiterentwicklung der Technologie werden die Kosten und das Nutzungserlebnis von Papierstrohhalmen schrittweise optimiert und sie werden zudem umweltfreundlichere Eigenschaften aufweisen.

Auch wenn wir in Zukunft möglicherweise über in jeder Hinsicht hervorragende Papierstrohhalme oder andere Alternativen verfügen, ist es für den Umweltschutz unserer Erde von größerer Bedeutung, wenn wir die Verwendung von Einwegprodukten reduzieren können.

Herausgeber: Guo Yaxin