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Aug 04, 2023

100％生分解性の紙ストローを開発

韓国化学研究院(KRICT)、100%生分解性でふやけにくい環境に優しい紙ストローを開発、『Advanced Science (IF:17.52)』に論文掲載

韓国化学研究院(KRICT)、100%生分解性で環境に優しい、ふやけにくい紙ストローを開発、『Advanced Science (IF:17.52)』に論文掲載

国家科学技術研究評議会

画像: 紙ストローは、カップ内の飲み物をかき混ぜるのに使用すると、わずかに曲がったり、剥離したりすることがよくあります。 水中での機械的剛性が高いため、環境に優しい紙ストローは湿った状態で 60 秒間比較的重い重量に耐えることが観察されました。もっと見る

クレジット: 韓国化学技術研究院 (KRICT)

ふやけにくく、海や土で100％生分解される環境に優しい紙ストローが開発されました。 大量生産が容易なため、レストランやカフェでのプラスチックストロー規制への対応として期待されている。

現在販売されている紙ストローは、すべてが紙だけでできているわけではありません。 紙100％のストローは液体に触れるとふやけてしまい、ストローとしての役割を果たせません。 したがって、表面をコーティングする必要があります。 紙ストローのコーティング材料として最も一般的に使用されているのは、ビニール袋や接着剤の製造に使用されるのと同じ材料であるポリエチレン (PE) またはアクリル樹脂です。 紙コップにも紙ストローと同じ素材でコーティングが施されています。 これまでの多くの研究で、廃棄された紙コップのポリエチレンコーティングが完全に分解されずに小さな粒子に崩壊し、マイクロプラスチックになる可能性があることが報告されています。 さらに、これらの紙製品は紙とプラスチック（2つの全く異なる素材）から作られているため、リサイクルすることが困難です。

従来の紙ストローは使いにくいです。 液体と長時間接触すると、ねっとりした状態になります。 また、ストローで炭酸飲料を飲むと、表面の性質上、泡が多く発生する場合があります。 現在、紙ストローの代替品としてポリ乳酸（PLA）ストローや稲ストローが市販されている。 しかし、PLA ストロー (トウモロコシ プラスチック ストローとも呼ばれる) は、海洋ではうまく分解されません。 稲わらは環境中ではよく分解されますが、量産が難しく、断面が鋭利であるため価格が高いなどのデメリットがあります。

KRICTのオ・ドンヨプ博士、クァク・ホジョン博士と西江大学のパク・ジェヨン教授の共同研究チームは、100％生分解性で従来の紙ストローより優れた性能を持ち、容易に大量生産できる環境に優しい紙ストローを開発した。 。

研究チームは、その技術を利用して、コーティング材料を作成するために少量のセルロースナノクリスタルを添加することにより、よく知られた生分解性プラスチックであるポリブチレンサクシネート（PBS）*を合成しました。 添加したセルロースナノクリスタルは紙の主成分と同じ素材であり、これによりコーティング工程で生分解性プラスチックが紙の表面にしっかりと付着します。

※PBS（ポリブチレンサクシネート）：石油由来のポリプロピレンと同様の性質を持つポリエステル系の生分解性バイオプラスチック。

従来の紙ストローには、ストローの表面にプラスチックコーティングを強力に付着させる材料が組み込まれていません。 したがって、ストローの表面はプラスチックで均一にコーティングされず、使用に支障をきたします。 これにより生じる最も重大な制限は、液体がコーティングされていない部分に触れるとストローがべたべたになり、紙ストローを炭酸飲料の中に放置すると泡が広範囲に発生することです。 これは、コーティングされていない部分は水と結合しやすいのに対し、コーティングされたプラスチック部分は水をはじく性質があり、紙ストローの凹凸面に炭酸飲料が接触してしまうためです。

これらの制限は、私たちの研究チームが開発した新しい紙ストローによって克服されます。 コーティング材がストローの表面を均一かつ強力に覆うため、炭酸飲料の中で水っぽくなったり、泡が発生したりしにくくなります。 また、コーティング材は紙と生分解性プラスチックでできているため、完全に分解・劣化します。