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奶茶新搭档
——纸吸管的利与弊

2021-10-20重庆市双福育才中学校初2022级牟楠

发明与创新 2021年40期
关键词:黏剂利与弊异味

◎重庆市双福育才中学校初2022级(4)班 牟楠

自从“史上最严限塑令”在全国生效后,奶茶店、咖啡店再也不能使用普通的塑料吸管或包装袋,广大店家从鼓励消费者使用环保纸吸管或PLA吸管,变成默认配送纸吸管。使用纸吸管有哪些利与弊?我对此进行了探究。

图1 塑料制品的使用与回收情况

一、纸吸管的好处

食品、服务、包装等行业快速发展,每天都会消耗大量的塑料吸管,这些吸管不能回收再利用,不易降解,污染环境。用纸吸管替代塑料吸管更环保。

即使将塑料吸管扔在回收箱中,它们也有可能最终进入垃圾填埋场或海洋,数年后才能分解。而纸吸管是可生物降解和可堆肥的,如果它们最终进入海洋,将在短短几天内开始降解。

二、纸吸管的弊端

1.很难扎破奶茶盖

纸吸管难扎破奶茶盖与其硬度有关。纸吸管是纸做的,纸的主要原料是木浆。比如常见的漂白硫酸盐针叶木浆,主要由云杉、雪松制成,这些树种的细胞壁比较薄,纤维较长,所以材质比较柔软,硬度较低。

相比之下,奶茶盖就结实多了。奶茶盖大多选用耐高温的聚丙烯材质(PP),硬度较高且不易弯曲,覆盖时紧绷的张力也增加了破坏它的难度。

2.味道怪异

纸吸管的异味与生产流程有关。为了美观,目前市面上常见的纸吸管都要经过亚硫酸盐的漂白,漂白后产生的甲硫醇、甲硫醚等都带有异味。它们部分残留在纸吸管的纤维间及纤维的细胞壁内,再加上木质素的原味,味道就“难以形容”了。

3.容易变形

为什么纸吸管容易变形?我猜与温度有关系,并通过实验进行验证。

(1)实验材料

纸吸管若干、温度较低的清水(25 ℃)、温度较高的清水(100 ℃)、杯子、时钟,如图2。

图2 实验材料

(2)实验过程

实验采用控制变量法,分两组进行。第一组将纸吸管分别放入100 ℃和25 ℃的水中,保证纸吸管、浸泡时间(25 min)、水的质量与密度相同,观察纸吸管的变化,如图3。保持上述情况不变,等待更长时间(68 min),作为第二组实验,观察纸吸管的变化,如图4。

图3 第一组实验现象记录

图4 第二组实验现象记录

(3)实验结论

纸吸管的变形程度与水的温度和浸泡时间有关系。浸泡时间相同时,温度越高,纸吸管越容易变形;温度相同时,浸泡时间越长,纸吸管越容易变形。

通过进一步查找资料后发现,常见的纸吸管至少由三层纸构成,即面纸和两层里纸,如图5。这三层纸通过湿法成形、表面施胶及涂布耐热胶黏剂制备缠绕成型,才能勉强达到塑料吸管的张力与挺度。

图5 纸吸管的三层结构

简单来说,里纸、面纸都是用胶黏剂粘起来的,而胶黏剂渗透层在不同温度条件下有不同的表现。当处于20 ℃~40 ℃条件下,普通胶黏剂不容易溶解,纸吸管也比较坚挺。但在60 ℃及以上的水中,胶黏剂会发生溶解,20 min内就会处于离散状态,影响纸吸管整体的结合强度。再加上高温液体本来就对里纸和面纸有一定的渗透与腐蚀作用,纸吸管便很容易开裂或断裂。这就是为什么喝热饮时,纸吸管更容易变形。

三、关于吸管使用的提议

虽然纸吸管很环保,但使用不便捷,故建议可以采用PLA吸管,如图6。 PLA 就是聚乳酸,它是一种由植物淀粉原料制成的可再生生物降解材料,可完全被自然降解,最终分解成水和二氧化碳。此外,这种吸管管壁较薄,质地坚硬,用起来和一般的塑料吸管差别不大。

图6 PLA吸管

然而这种吸管并没有被普及。一方面是因为它的造价比纸吸管高,另一方面是PLA 吸管的生产销售流程还未能像纸吸管和塑料吸管一样成熟,供应十分有限。

虽然目前的纸吸管和 PLA 吸管都可自然降解,但并不代表我们使用后就可以随意丢弃,毕竟在单纯的自然条件下,它们降解的速度非常慢。自备可多次使用的不锈钢吸管、玻璃管或非必要情况下不用吸管,或许是更好的选择。

专家点评

作者能从生活中发现问题,并就热点问题进行探讨研究,提出合理化建议,体现了作者具有社会责任感。实验设计比较合理,数据比较规范,体现了作者的科学探究精神。

建议作者多找几家纸吸管生产厂家(不同规格、不同种类)进行探究比较,闻闻是不是都有异味,做到不“以偏概全”。在实验设计时要注意实验的可重复性,实验的数据至少是3次重复实验的平均值。

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