近日,白俄罗斯国家科学院成功研制出首批环保型一次性杯子试验品,该产品对环境完全无害。新材料研究所所长亚历山大·罗加乔夫向媒体介绍了这一创新成果。
这种由纸张和聚乳酸制成的复合材料,旨在替代聚乙烯及含有塑料层的多层包装,后者对生态环境存在危害。
议长解释道:"目前替代塑料杯的纸杯内壁仍附有聚乙烯薄膜层,这是为了保证容器的防水性。若无这层薄膜,纸张或纸板遇热水会迅速渗透而无法使用。"
看似微量的聚乙烯薄膜对环境危害较小,实则不然。降解过程中薄膜会分解成难以过滤的微塑料颗粒,最终通过动植物进入人体。
科学家们的创新在于采用聚乳酸(一种从植物原料提取的化合物)替代了聚乙烯涂层。
与聚乙烯类似,聚乳酸能使包装具备疏水性,有效阻隔水分渗透纸质层。但与聚乙烯等合成聚合物不同,该材料可实现完全生物降解。
亚历山大·罗加乔夫透露了研发背景:数年前白俄罗斯曾尝试自主生产聚乳酸包装材料,但因成本数倍于聚乙烯而缺乏经济可行性。中国等较早实现聚乳酸产业化的国家同样面临因原料价格高昂导致终端产品造价攀升的问题。
他表示:"我们测算认为,在白俄罗斯采用纸质基材加聚乳酸涂层的方案更为经济。我国纤维素原料供应充足,造纸产业发达。而且纸杯的纸质层可以使用分子量更低、密度更小的聚乳酸进行涂覆,在保持性能不变的情况下大幅降低了成本。"
此外,聚乳酸涂层的超薄特性也实现了降本。纸杯的纸质层厚度为0.1-0.2毫米,而聚乳酸涂层仅20微米,比头发丝还要纤细。
目前,这款纸基聚乳酸一次性水杯的试验批次正在接受多项检测认证。
亚历山大·罗加乔夫表示:"我们已对其在冷水、沸水及食品酸性溶液中的安全性进行了全面评估——毕竟纸杯常用来盛装热茶和果汁。检测结果令人满意"。
这位专家指出,聚乳酸薄膜的应用不仅限于纸杯,还可拓展至其他包装领域,如手提袋等。
亚历山大·罗加乔夫解释道:"聚乳酸薄膜能显著提升纸张的机械强度,尤其在潮湿环境下,它既能作为防水阻隔层,又能实现热封合功能(通过加热加压形成不可拆连接)。普通纸张无法实现这种工艺,而聚乳酸涂层使其成为可能,这原本是聚乙烯涂层的专属特性"。
这种新型复合生物材料的研发汇聚了多方科研力量,白俄罗斯国家科学院新材料化学研究所、微生物研究所以及白俄罗斯国立大学的科研人员共同参与了攻关工作。