I ricercatori sviluppano cannucce di carta biodegradabili al 100% che non si inzuppano

Aug 07, 2023

1 febbraio 2023

Questo articolo è stato rivisto in base al processo editoriale e alle politiche di Science X. Gli editori hanno evidenziato i seguenti attributi garantendo al tempo stesso la credibilità del contenuto:

verificato

pubblicazione sottoposta a revisione paritaria

correggere le bozze

dal Consiglio Nazionale delle Ricerche di Scienza e Tecnologia

Le cannucce di carta attualmente disponibili non sono interamente realizzate solo di carta. Le cannucce realizzate con carta al 100% diventano troppo mollicce quando entrano in contatto con i liquidi e non possono funzionare come cannucce. Di conseguenza, le loro superfici dovrebbero essere rivestite.

I materiali di rivestimento più comunemente utilizzati per le cannucce di carta sono il polietilene (PE) o la resina acrilica, gli stessi materiali utilizzati per realizzare sacchetti di plastica e adesivi. Anche i bicchieri di carta sono rivestiti con gli stessi materiali delle cannucce di carta. Numerosi studi precedenti hanno riportato che il rivestimento in polietilene sui bicchieri di carta scartati può disintegrarsi in piccole particelle senza essere completamente decomposto e diventare microplastiche. Inoltre, questi prodotti di carta sono realizzati con carta e plastica (due materiali molto diversi) e quindi sono difficili da riciclare.

Le cannucce di carta convenzionali sono scomode da usare. A contatto prolungato con un liquido, diventano mollicci. E quando queste cannucce vengono utilizzate per bere bevande gassate, si formano molte bolle a causa delle loro proprietà superficiali. Attualmente, sul mercato sono disponibili cannucce di acido polilattico (PLA) e cannucce di riso come alternative alle cannucce di carta. Tuttavia, le cannucce in PLA, note anche come cannucce in plastica di mais, non si decompongono bene nell'oceano. Sebbene le cannucce di riso si decompongano bene nell'ambiente, presentano degli svantaggi, tra cui prezzi più alti dovuti alle difficoltà nella produzione di massa e alle loro sezioni trasversali taglienti.

Il gruppo di ricerca congiunto del Dr. Oh Dongyeop e del Dr. Kwak Hojung del KRICT e del Professor Park Jeyoung dell'Università di Sogang hanno sviluppato cannucce di carta ecologiche che sono biodegradabili al 100%, hanno prestazioni migliori delle cannucce di carta convenzionali e possono essere facilmente prodotte in serie . La ricerca è pubblicata sulla rivista Advanced Science.

Utilizzando la loro tecnologia, il gruppo di ricerca ha sintetizzato una nota plastica biodegradabile, il polibutilene succinato (PBS), aggiungendo una piccola quantità di nanocristalli di cellulosa per creare un materiale di rivestimento. I nanocristalli di cellulosa aggiunti sono lo stesso materiale del componente principale della carta e ciò consente alla plastica biodegradabile di aderire saldamente alla superficie della carta durante il processo di rivestimento.

Le cannucce di carta convenzionali non incorporano un materiale che aderisca saldamente al rivestimento di plastica sulla superficie delle cannucce. Pertanto le superfici delle cannucce non sono rivestite uniformemente di plastica, impedendone l'uso. Le limitazioni più significative che ciò crea sono che le cannucce diventano molliccie quando un liquido tocca la parte non rivestita e si formano ampie bolle quando le cannucce di carta vengono lasciate nelle bevande gassate. Questo perché la parte non rivestita si combina facilmente con l'acqua, mentre la parte in plastica rivestita ha la proprietà di respingere l'acqua, facendo sì che la bevanda gassata entri in contatto con la superficie irregolare delle cannucce di carta.

Queste limitazioni vengono superate dalle nuove cannucce di carta sviluppate dal nostro gruppo di ricerca; non si inzuppano facilmente né provocano la formazione di bolle nelle bevande gassate perché il materiale di rivestimento copre uniformemente e fortemente la superficie delle cannucce. Inoltre, il materiale di rivestimento è costituito da carta e plastica biodegradabile e pertanto si decomporrà e si degraderà completamente.

Il gruppo di ricerca ha scoperto che queste cannucce di carta ecologiche mantengono la loro integrità fisica sia nelle bevande fredde che in quelle calde. Il team ha inoltre scoperto che le cannucce non diventavano molliccie quando venivano usate per mescolare varie bevande come acqua, tè, bevande gassate, latte e altre bevande contenenti lipidi, o in caso di contatto prolungato con liquidi. È stato confrontato il grado di inzuppamento delle nuove cannucce di carta e delle cannucce di carta convenzionali. La cannuccia di carta convenzionale è stata gravemente piegata quando un peso di circa 25 g è stato sospeso dopo essere stata immersa in acqua fredda a 5°C per 1 minuto. Al contrario, la nuova cannuccia di carta non si è piegata tanto anche quando il peso era superiore a 50 g nelle stesse condizioni.