वर्तमान में उपलब्ध पेपर स्ट्रॉ पूरी तरह से केवल कागज से नहीं बने हैं। 100% कागज से बने तिनके तरल पदार्थ के संपर्क में आने पर बहुत अधिक गीले हो जाते हैं और तिनके के रूप में कार्य नहीं कर पाते हैं। तदनुसार, उनकी सतहों को लेपित किया जाना चाहिए।
पेपर स्ट्रॉ के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली कोटिंग सामग्री पॉलीथीन (पीई) या ऐक्रेलिक राल है - वही सामग्री जो प्लास्टिक बैग और चिपकने वाले बनाने के लिए उपयोग की जाती है। पेपर कप पर भी पेपर स्ट्रॉ जैसी ही सामग्री का लेप लगाया जाता है। बड़ी संख्या में पिछले अध्ययनों से पता चला है कि फेंके गए कागज के कपों पर पॉलीथीन कोटिंग पूरी तरह से विघटित हुए बिना छोटे कणों में विघटित हो सकती है और माइक्रोप्लास्टिक बन सकती है। इसके अलावा, ये कागज उत्पाद कागज और प्लास्टिक (दो बहुत अलग सामग्रियों) से बने होते हैं और इसलिए उन्हें रीसायकल करना मुश्किल होता है।
पारंपरिक कागज़ के तिनके का उपयोग करना असुविधाजनक है। किसी तरल पदार्थ के लंबे समय तक संपर्क में रहने पर, वे गीले हो जाते हैं। और जब इन स्ट्रॉ का उपयोग कार्बोनेटेड पेय पीने के लिए किया जाता है, तो उनकी सतह के गुणों के कारण कई बुलबुले बनते हैं। वर्तमान में, पेपर स्ट्रॉ के विकल्प के रूप में पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) स्ट्रॉ और चावल के स्ट्रॉ बाजार में उपलब्ध हैं। हालाँकि, PLA स्ट्रॉ - जिसे मकई प्लास्टिक स्ट्रॉ के रूप में भी जाना जाता है - समुद्र में अच्छी तरह से विघटित नहीं होता है। जबकि चावल के भूसे पर्यावरण में अच्छी तरह से विघटित हो जाते हैं, लेकिन उनके नुकसान भी हैं, जिनमें उनके बड़े पैमाने पर उत्पादन में कठिनाइयों और उनके तेज क्रॉस-सेक्शन के कारण उच्च कीमतें शामिल हैं।
KRICT के डॉ. ओह डोंगयेप और डॉ. क्वाक होजुंग और सोगांग विश्वविद्यालय के प्रोफेसर पार्क जेयॉन्ग की संयुक्त अनुसंधान टीम ने पर्यावरण-अनुकूल पेपर स्ट्रॉ विकसित किए हैं जो 100% बायोडिग्रेडेबल हैं, पारंपरिक पेपर स्ट्रॉ से बेहतर प्रदर्शन करते हैं और आसानी से बड़े पैमाने पर उत्पादित किए जा सकते हैं। . यह शोध जर्नल में प्रकाशित हुआ हैउन्नत विज्ञान.
अपनी तकनीक का उपयोग करते हुए, अनुसंधान टीम ने एक कोटिंग सामग्री बनाने के लिए थोड़ी मात्रा में सेलूलोज़ नैनोक्रिस्टल जोड़कर एक प्रसिद्ध बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक, पॉलीब्यूटिलीन सक्सिनेट (पीबीएस) को संश्लेषित किया। जोड़े गए सेलूलोज़ नैनोक्रिस्टल कागज के मुख्य घटक के समान सामग्री हैं, और यह कोटिंग प्रक्रिया के दौरान बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक को कागज की सतह पर मजबूती से चिपकने की अनुमति देता है।
पारंपरिक पेपर स्ट्रॉ में ऐसी सामग्री शामिल नहीं होती है जो स्ट्रॉ की सतह पर प्लास्टिक कोटिंग को मजबूती से जोड़ेगी। इसलिए स्ट्रॉ की सतह समान रूप से प्लास्टिक से लेपित नहीं होती, जिससे उनके उपयोग में बाधा आती है। इससे उत्पन्न होने वाली सबसे महत्वपूर्ण सीमाएँ यह हैं कि जब कोई तरल बिना लेपित भाग को छूता है तो स्ट्रॉ गीली हो जाती है और जब कागज़ के स्ट्रॉ को कार्बोनेटेड पेय पदार्थों में छोड़ दिया जाता है तो बड़े पैमाने पर बुलबुले बन जाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि बिना परत वाला हिस्सा आसानी से पानी के साथ मिल जाता है, जबकि लेपित प्लास्टिक वाले हिस्से में पानी को पीछे हटाने का गुण होता है, जिससे कार्बोनेटेड पेय कागज के तिनके की असमान सतह के संपर्क में आ जाता है।
हमारी शोध टीम द्वारा विकसित नए पेपर स्ट्रॉ से ये सीमाएं दूर हो गई हैं; वे आसानी से गीले नहीं होते हैं या कार्बोनेटेड पेय में बुलबुले नहीं बनते हैं क्योंकि कोटिंग सामग्री समान रूप से और मजबूती से स्ट्रॉ की सतह को कवर करती है। इसके अलावा, कोटिंग सामग्री कागज और बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक से बनी होती है और इसलिए पूरी तरह से विघटित और ख़राब हो जाएगी।
शोध दल ने पाया कि ये पर्यावरण-अनुकूल पेपर स्ट्रॉ ठंडे पेय और गर्म पेय दोनों में अपनी भौतिक अखंडता बनाए रखते हैं। टीम ने यह भी पाया कि पानी, चाय, कार्बोनेटेड पेय, दूध और लिपिड युक्त अन्य पेय जैसे विभिन्न पेय पदार्थों को हिलाने पर या तरल पदार्थों के साथ लंबे समय तक संपर्क में रहने पर स्ट्रॉ गीले नहीं हुए। नए पेपर स्ट्रॉ और पारंपरिक पेपर स्ट्रॉ के गीलेपन की डिग्री की तुलना की गई। जब स्ट्रॉ को 1 मिनट के लिए 5 डिग्री तापमान पर ठंडे पानी में डुबोया गया तो लगभग 25 ग्राम का वजन लटकाए जाने पर पारंपरिक पेपर स्ट्रॉ बुरी तरह मुड़ गया। इसके विपरीत, नया पेपर स्ट्रॉ समान परिस्थितियों में 50 ग्राम से अधिक वजन होने पर भी उतना मुड़ता नहीं था।
नव विकसित तिनके समुद्र में भी अच्छी तरह विघटित हो जाते हैं। सामान्य तौर पर, समुद्र के कम तापमान और उच्च लवणता के कारण कागज या प्लास्टिक मिट्टी की तुलना में समुद्र में बहुत धीरे-धीरे विघटित होता है, जो रोगाणुओं के विकास में बाधा डालता है। अनुसंधान दल ने दक्षिण कोरिया के पोहांग के पास तट पर 1.5-2 मीटर की गहराई पर भूसे के नमूनों को डुबो कर समुद्री वातावरण में एक अपघटन परीक्षण किया।
नियमित प्लास्टिक स्ट्रॉ और मकई प्लास्टिक स्ट्रॉ 120 दिनों के बाद विघटित नहीं हुए। पारंपरिक कागज के तिनकों ने अपना आकार बरकरार रखा और अपने कुल वजन का केवल 5% कम किया। इसके विपरीत, अनुसंधान दल द्वारा विकसित भूसे का वजन 60 दिनों के बाद 50% से अधिक कम हो गया और 120 दिनों के बाद पूरी तरह से विघटित हो गया।
"यह तकनीक उस दिशा में एक छोटा सा कदम है जिसे हमें प्लास्टिक के इस युग में उठाने की जरूरत है। जिस प्लास्टिक स्ट्रॉ का हम अक्सर उपयोग करते हैं उसे पेपर स्ट्रॉ में बदलने से हमारे पर्यावरण पर तुरंत प्रभाव नहीं पड़ेगा, लेकिन समय के साथ अंतर गहरा होगा। यदि हम धीरे-धीरे सुविधाजनक डिस्पोज़ेबल प्लास्टिक उत्पादों के उपयोग को छोड़कर विभिन्न पर्यावरण-अनुकूल उत्पादों की ओर परिवर्तन करें, तो हमारा भविष्य का पर्यावरण हमारी चिंता से कहीं अधिक सुरक्षित होगा,'' प्रमुख शोधकर्ता डॉ. ओह डोंगयोप ने कहा।