奶茶新搭檔——紙吸管的利與弊

本期點評專家

謝愛華" 高級教師，全國十佳優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員，全國校園發(fā)明創(chuàng)意大賽、湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽、湖南省科學(xué)調(diào)查體驗活動評審專家組成員。

自從“史上最嚴(yán)限塑令”在全國生效后，奶茶店、咖啡店再也不能使用普通的塑料吸管或包裝袋，廣大店家從鼓勵消費者使用環(huán)保紙吸管或PLA吸管，變成默認(rèn)配送紙吸管。使用紙吸管有哪些利與弊？我對此進(jìn)行了探究。

一、紙吸管的好處

食品、服務(wù)、包裝等行業(yè)快速發(fā)展，每天都會消耗大量的塑料吸管，這些吸管不能回收再利用，不易降解，污染環(huán)境。用紙吸管替代塑料吸管更環(huán)保。

即使將塑料吸管扔在回收箱中，它們也有可能最終進(jìn)入垃圾填埋場或海洋，數(shù)年后才能分解。而紙吸管是可生物降解和可堆肥的，如果它們最終進(jìn)入海洋，將在短短幾天內(nèi)開始降解。

二、紙吸管的弊端

1.很難扎破奶茶蓋

紙吸管難扎破奶茶蓋與其硬度有關(guān)。紙吸管是紙做的，紙的主要原料是木漿。比如常見的漂白硫酸鹽針葉木漿，主要由云杉、雪松制成，這些樹種的細(xì)胞壁比較薄，纖維較長，所以材質(zhì)比較柔軟，硬度較低。

相比之下，奶茶蓋就結(jié)實多了。奶茶蓋大多選用耐高溫的聚丙烯材質(zhì)（PP），硬度較高且不易彎曲，覆蓋時緊繃的張力也增加了破壞它的難度。

2.味道怪異

紙吸管的異味與生產(chǎn)流程有關(guān)。為了美觀，目前市面上常見的紙吸管都要經(jīng)過亞硫酸鹽的漂白，漂白后產(chǎn)生的甲硫醇、甲硫醚等都帶有異味。它們部分殘留在紙吸管的纖維間及纖維的細(xì)胞壁內(nèi)，再加上木質(zhì)素的原味，味道就“難以形容”了。

3.容易變形

為什么紙吸管容易變形？我猜與溫度有關(guān)系，并通過實驗進(jìn)行驗證。

（1）實驗材料

紙吸管若干、溫度較低的清水（25 ℃）、溫度較高的清水（100 ℃）、杯子、時鐘，如圖2。

（2）實驗過程

實驗采用控制變量法，分兩組進(jìn)行。第一組將紙吸管分別放入100 ℃和25 ℃的水中，保證紙吸管、浸泡時間（25 min）、水的質(zhì)量與密度相同，觀察紙吸管的變化，如圖3。保持上述情況不變，等待更長時間（68 min），作為第二組實驗，觀察紙吸管的變化，如圖4。

（3）實驗結(jié)論

紙吸管的變形程度與水的溫度和浸泡時間有關(guān)系。浸泡時間相同時，溫度越高，紙吸管越容易變形;溫度相同時，浸泡時間越長，紙吸管越容易變形。

通過進(jìn)一步查找資料后發(fā)現(xiàn)，常見的紙吸管至少由三層紙構(gòu)成，即面紙和兩層里紙，如圖5。這三層紙通過濕法成形、表面施膠及涂布耐熱膠黏劑制備纏繞成型，才能勉強(qiáng)達(dá)到塑料吸管的張力與挺度。

簡單來說，里紙、面紙都是用膠黏劑粘起來的，而膠黏劑滲透層在不同溫度條件下有不同的表現(xiàn)。當(dāng)處于20 ℃～40 ℃條件下，普通膠黏劑不容易溶解，紙吸管也比較堅挺。但在60 ℃及以上的水中，膠黏劑會發(fā)生溶解，20 min內(nèi)就會處于離散狀態(tài)，影響紙吸管整體的結(jié)合強(qiáng)度。再加上高溫液體本來就對里紙和面紙有一定的滲透與腐蝕作用，紙吸管便很容易開裂或斷裂。這就是為什么喝熱飲時，紙吸管更容易變形。

三、關(guān)于吸管使用的提議

雖然紙吸管很環(huán)保，但使用不便捷，故建議可以采用PLA吸管，如圖6。 PLA 就是聚乳酸，它是一種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，最終分解成水和二氧化碳。此外，這種吸管管壁較薄，質(zhì)地堅硬，用起來和一般的塑料吸管差別不大。

然而這種吸管并沒有被普及。一方面是因為它的造價比紙吸管高，另一方面是PLA 吸管的生產(chǎn)銷售流程還未能像紙吸管和塑料吸管一樣成熟，供應(yīng)十分有限。

雖然目前的紙吸管和 PLA 吸管都可自然降解，但并不代表我們使用后就可以隨意丟棄，畢竟在單純的自然條件下，它們降解的速度非常慢。自備可多次使用的不銹鋼吸管、玻璃管或非必要情況下不用吸管，或許是更好的選擇。（指導(dǎo)老師：楊莉）

專家點評

作者能從生活中發(fā)現(xiàn)問題，并就熱點問題進(jìn)行探討研究，提出合理化建議，體現(xiàn)了作者具有社會責(zé)任感。實驗設(shè)計比較合理，數(shù)據(jù)比較規(guī)范，體現(xiàn)了作者的科學(xué)探究精神。

建議作者多找?guī)准壹埼苌a(chǎn)廠家（不同規(guī)格、不同種類）進(jìn)行探究比較，聞聞是不是都有異味，做到不“以偏概全”。在實驗設(shè)計時要注意實驗的可重復(fù)性，實驗的數(shù)據(jù)至少是3次重復(fù)實驗的平均值。