プラスチック廃棄物を最小限に抑えるため、紙ストローの導入が始まっています。

ところが、プラスチックのストローに慣れた人々からは、「すぐにふやける」「口触りが悪い」「使いにくい」といったネガティブな感想が溢れています。

使用感の良い紙ストローが求められているのです。

こうした需要に応じ、韓国化学研究院(KRICT)に所属するオ・ドンヨプ氏ら研究チームは、生分解性100%の「ふやけない紙ストロー」を開発することに成功しました。

研究の詳細は、2022年11月20日付の科学誌『Advanced Science』に掲載されました。

目次

  • 従来の紙ストローはふやけてしまう
  • 生分解性100%の「ふやけない紙ストロー」

従来の紙ストローはふやけてしまう

Credit:Canva

紙だけで作られるストローは、水分を吸ってすぐに使えなくなります。

そこで従来の紙ストローには、紙コップの仕様と同じく、ポリエチレン(PE)など非生分解性プラスチックのコーティングがなされていました。

当然、これらコーティングは完全に分解されず、マイクロプラスチックとして海に蓄積する恐れがあります。

「プラスチックを使わないために、プラスチックのコーティングを用いる」というのは、なんとも矛盾をはらんだ方法です。

そこで登場したのが、ポリブチレンサクシネート(PBS)などの生分解性プラスチックのコーティングです。

現在の紙ストローには、このPBSが採用されたものも存在しますが、コーティング能力が高くないため、完全な解決策にはなりえません。

紙への接着性が悪いため、どうしても不均一なコーティングになってしまい、そこから液体が侵入してしまうのです。

結局紙ストローは長持ちせず、ドリンクに浸した部分や口に咥えた部分からふやけてしまいます。

Credit:Canva

また露出した紙のザラザラな表面によって、炭酸飲料を飲むと泡立つというデメリットもあります。

ちなみに、紙ストローの代替品には、トウモロコシなどから得られるポリ乳酸を原料にした「PLAストロー」も存在します。

こちらは生分解性プラスチックであるものの、海洋生分解性プラスチック(海洋流出後も生分解性を有するプラスチック)ではないことが実験で確認されています。

では、「生分解性100%のふやけない紙ストロー」は存在しないのでしょうか?

オ・ドヨンプ氏ら研究チームは、人々の需要を満たした新しい紙ストローの開発に成功しました。

生分解性100%の「ふやけない紙ストロー」

研究チームは、紙ストローに使用されているコーティングを改良することにしました。

生分解性をもつポリブチレンサクシネート(PBS)に、少量のセルロースナノクリスタル(CNC)を加えたのです。

Credit:Dongyeop X. Oh(KRICT)et al., Advanced Science(2022)

セルロースとは植物細胞壁の主成分であり、もともとは紙と同じ素材です。

当然、生分解性をもち、最終的には水と二酸化炭素に分解されます。

チームはこのセルロースからナノサイズの結晶材料(CNC)を抽出し、PBSに追加しました。

CNCは紙と性質が非常によく似ているため、PBSの弱点だった「紙への接着性」を高めることを期待したのです。

いくらかの調整の後に生まれたコーティング「PBS/BS-CNC」は、従来品よりも紙に対して高い接着性を示し、均一なコーティングが可能になりました。

Credit:Dongyeop X. Oh(KRICT)et al., Advanced Science(2022)

そして研究チームは、PBS/BS-CNCでコーティングされた紙ストローの耐久性を試しました。

冷たい飲み物や温かい飲み物、また様々な種類の飲み物(水、お茶、炭酸飲料、牛乳、脂質を含む飲料)をかき混ぜたり、長時間浸したりしても、ストローはふやけませんでした。

また、5℃の冷水に1分間浸した後、50g以上の重りをつけてもあまり曲がらないと判明。

一方、PBSストローは、同じ条件で25gの重りにさえ耐えられず、大きく曲がってしまいました。

Credit:Dongyeop X. Oh(KRICT)_Development of 100% biodegradable paper straws that do not become soggy(2023)

さらに、海洋生分解性を試すテストでは、プラスチックストロー、従来の紙ストロー、PLAストロー(トウモロコシ素材)、今回のPBS/BS-CNCストローを実際の海岸(1.5-2mの深さ)で、海水に浸し続けました。

その結果、プラスチックストローとPLAストローは、120日経っても分解されませんでした。

そして非生分解性プラスチックでコーティングされたであろう従来の紙ストローは、総重量のわずか5%しか減りませんでした。

しかし新しいPBS-CNCストローは、60日後に50%以上が減り、120日後には完全に分解されました。(PBSだけのストローも、同じく完全に分解されました)

新しい紙ストローは、土だけでなく海でも100%生分解し、使用中にふやけることもないのです。

近い将来、現在の「使いにくい紙ストロー」に取って代わることを期待したいものです。

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参考文献

Development of 100% biodegradable paper straws that do not become soggy https://www.eurekalert.org/news-releases/978102 Finally, an anti-fizzing paper straw that doesn’t get soggy https://www.advancedsciencenews.com/finally-an-anti-fizzing-paper-straw-that-doesnt-get-soggy/

元論文

Biodegradable, Water-Resistant, Anti-Fizzing, Polyester Nanocellulose Composite Paper Straws https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202205554
情報提供元: ナゾロジー
記事名:「 水が染み込まない新しい紙ストロー