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May 29, 2023

Im existenziellen Kampf um die Herstellung eines perfekten Papiertrinkhalms

Papierstrohhalme sind auf Festigkeit und Zersetzung ausgelegt und stecken voller Eigenschaften

Papierstrohhalme sind auf Festigkeit und Zersetzung ausgelegt und voller inhärenter Widersprüche.

Papierstrohhalme haben ein Imageproblem. Die Stimmungsanalyse zeigt, dass Twitter- und Reddit-Beiträge zu diesem Thema überwiegend negativ sind. Immer wieder klingen die gleichen Beschwerden: Papierstrohhalme funktionieren nicht. Sie lösen sich auf, werden matschig oder lösen sich ganz auf. Aber... Es ist ein Strohhalm. Wie schwierig kann es sein, einen nachhaltigen Einwegstrohhalm zu entwerfen? Um herauszufinden, ob die Herstellung eines zufriedenstellenden Strohhalms eine unmögliche Aufgabe ist oder uns einfach die Technologie fehlt, haben wir mit Petros Pappalas gesprochen, einem Entwickler der Premium-Papierstrohhalme für Coasty.

Das öffentliche Interesse (gemessen an Suchdaten) an Papierstrohhalmen stieg im Jahr 2018 stark an – im selben Jahr, in dem New York City und Seattle Gesetze verabschiedeten, die Einweg-Plastikstrohhalme verbieten. In den folgenden Jahren folgten Kalifornien, Maine, Connecticut und Vermont diesem Beispiel. Auch nationale Ketten wie McDonald's und Burger King haben sich öffentlich dazu verpflichtet, nachhaltigere Verpackungen zu verwenden. Obwohl das Engagement für Papierstrohhalme groß ist, ist dies nicht der Fall, und das stellt ein massives Designproblem dar.

Wenn Sie einen Papierstrohhalm verwendet haben, wissen Sie, wovon wir sprechen.

In gewisser Weise sind Papierstrohhalme so konzipiert, dass sie sich leicht zerlegen lassen – das bedeutet biologisch abbaubar. Die Designherausforderung besteht darin, ein Produkt zu schaffen, das sich auf Mülldeponien oder in der Natur schnell zersetzen kann, aber nicht so schnell, dass es bei Kontakt mit einer Flüssigkeit zu zerfallen beginnt, wie zum Beispiel der Flüssigkeit in Ihrem Glas, wenn Sie versuchen, es zu trinken.

Plastikstrohhalme funktionieren wirklich gut, wenn es darum geht, Flüssigkeit aus einem Behälter in den Mund zu bekommen, ohne zu zerbrechen. Aber sie werden seit den 1960er Jahren hergestellt und es dauert etwa 200 Jahre, bis sie zersetzt sind – das bedeutet, dass jeder Plastikstrohhalm, der hergestellt wurde, immer noch auf einer Mülldeponie oder irgendwo in der Wildnis existiert. Wenn Strohhalme dem Abfallentsorgungssystem entgehen, können sie verheerende Folgen für das Meeresleben haben. Im Jahr 2015 lösten tragische virale Bilder einer Meeresschildkröte mit einem Plastikstrohhalm in der Nase einen Wandel aus: Anstelle von Plastik könnten wir Papier verwenden. (Tatsächlich ist der absolute Nachhaltigkeitsvorteil von Papierstrohhalmen umstritten: Kritiker weisen darauf hin, dass Papierstrohhalme schwerer sind als Plastikstrohhalme. Der Versand eines schwereren Produkts erfordert mehr Energie, was möglicherweise einige der Vorteile der Verwendung umweltfreundlicher Materialien zunichte macht.)

Pappalas erkennt die Frustration der Benutzer von Papierstrohhalmen an, besteht jedoch darauf, dass bessere Papierstrohhalme nicht nur möglich sind – es gibt sie bereits. Obwohl viele Unternehmen die gleiche grundlegende Methode zur Herstellung von Papierstrohhalmen verwenden, können geringfügige Abweichungen im Prozess oder in den Materialien zu großen Unterschieden im Produkt führen, erklärt er.

„Es gibt so viele kleine Schritte, an die die Leute nicht denken würden, angefangen bei der Aushärtung der Papierstrohhalme nach ihrer Herstellung [bis hin zu ihrer Lagerung]“, sagt Pappalas. Die Herstellung eines besseren Papierstrohhalms erfordert bei jedem Schritt sorgfältige Liebe zum Detail.

Gerollte Papierstrohhalme sind haltbarer als extrahierte Strohhalme, lösen sich aber auch auf.

Es überrascht nicht, dass alles mit Papier beginnt – die Papiersorte und ihre Dicke spielen eine große Rolle bei der Bestimmung der Festigkeit des Strohhalms. Beliebte Papieroptionen sind Kraftpapier, Bambuspapier und Recyclingpapier. Für einige Strohhalme kann auch Wachspapier oder anderes beschichtetes Papier verwendet werden. Eine wasserfeste Beschichtung verbessert die Haltbarkeit, macht den Strohhalm aber auch nicht biologisch abbaubar, was diesen Zweck im Grunde zunichte macht.

Kraftpapier – ein Frischpapier aus Holzzellstoff – ergibt die stärksten Trinkhalme. Recyclingpapier ist deutlich weicher. Kraftpapier wird nur einmal verarbeitet: Das Holz wird zu Zellstoff verarbeitet, der zu Papier gepresst wird. Aber Recyclingpapier wurde schon mehrfach hergestellt und neu hergestellt. Die zusätzliche Verarbeitung führt zu kürzeren, schwächeren Fasern im Vergleich zu neu hergestelltem Papier (stellen Sie sich nur den Unterschied zwischen einem Kesselchip und einem Pringle-Papier vor). Auch Strohhalme aus Recyclingpapier können Spuren von Klebstoff oder Farbstoffen aus ihrem früheren Leben enthalten. Diese geringfügigen Abweichungen können die Festigkeit des Materials weiter beeinträchtigen.

Nach der Auswahl des Papiers müssen die Hersteller das Gewicht genau einstellen. Pappalas erklärt die Schwierigkeit dieser Berechnung.

„Es ist wie bei jedem Rezept: Wenn man zu viel Papier hineinlegt, wird das Ganze durcheinander gebracht. Wenn das Papier auf der Außenschicht zu dick ist, fängt es an, sich aufzulösen. Wenn es zu dünn ist, wird es rutschig.“ matschig“, erklärt er.

Papierstrohhalme können entweder gerollt oder extrudiert werden – extrudierte Strohhalme bestehen aus einem festen Stück. Das Auflösen ist ein Problem, das nur bei gerollten Strohhalmen auftritt, extrudierte Strohhalme sind jedoch dünner und weniger haltbar. Gerollte Papierstrohhalme werden mit einer Schlauchwickelmaschine hergestellt, ähnlich wie wir den Pappzylinder in einer Papierhandtuchrolle herstellen. Dünne Papierstreifen laufen durch ein Klebebad und gelangen in eine Wickelmaschine, wo sie um einen dünnen Metallstab gerollt werden. Diese Strohhalme bestehen aus mehreren Schichten und bestehen typischerweise aus 2- oder 3-lagigem Papier. An dieser Stelle betont Pappalas die Bedeutung einer präzisen Maschinenkalibrierung und erklärt, dass, wenn die Maschine nicht genau auf die Dicke des Papiers eingestellt ist, der Klebstoff beim Rollen herausgedrückt werden könnte, was zu einer schwachen Versiegelung führen könnte.

Um effektiv zu sein, müssen Papierstrohhalme zwei Eigenschaften besitzen: Festigkeit und Wasserbeständigkeit. Die Papierauswahl beeinflusst vor allem die Stärke des Strohhalms. Einige der Probleme, von denen Benutzer glauben, dass sie durch die Wasseraufnahme verursacht werden, werden tatsächlich durch schwache Materialien verursacht. Wenn sich der Strohhalm während des Gebrauchs verbiegt oder zusammenbricht, ist dies höchstwahrscheinlich ein Problem mit der Festigkeit. Hinzu kommt, dass beim Gebrauch Druck auf die Strohhalme ausgeübt wird. Um durch einen Strohhalm zu trinken, entfernen Sie die Luft und erzeugen ein Vakuum, das die Flüssigkeit in Ihren Mund zieht. Das Vakuum erzeugt eine Kraft, die die Wände des Strohhalms nach innen zieht. Das Trinken eines dickflüssigen Getränks wie eines Milchshakes erfordert mehr Saugkraft als Wasser oder Eiskaffee und übt mehr Kraft auf den Strohhalm aus. Schwache Produkte können unter diesem Druck zusammenbrechen. Das Umrühren eines Getränks mit einem Strohhalm, das Kauen und das Kneifen sind weitere Methoden, mit denen wir Druck ausüben. Wenn durch Rühren oder Kneifen Kraft auf die Außenwände des Strohhalms ausgeübt wird, kann dieser sich verbiegen, was die Dichtigkeit beeinträchtigt und zu einem schnelleren Materialabbau führt.

Wenn es um die Wasserbeständigkeit geht, ist der Aushärtungsprozess entscheidend. Das Aushärten ist der letzte Schritt bei der Herstellung von Papierstrohhalmen. Nach dem Rollen werden die Strohhalme erhitzt und getrocknet, um das gesamte Wasser im Papier gründlich zu entfernen.

„Das Heizelement, das nach der Herstellung der Strohhalme verwendet wird, muss die richtige Temperatur haben und auf die richtige Geschwindigkeit eingestellt sein, um die gesamte Feuchtigkeit zu entziehen, damit der Papierstrohhalm vollständig aushärtet und ihm eine schöne elastische Oberfläche verleiht“, sagt Pappalas.

Der Grund dafür liegt in den grundlegenden Eigenschaften von Wasser: Wassermoleküle werden von anderen Wassermolekülen angezogen. Wenn der Papierstrohhalm vollständig trocken ist, bildet er eine Barriere, gegen deren Durchdringung das Wasser kämpfen muss. Wenn noch Wasser im Papier verbleibt, entsteht ein Weg, durch den Wasser eindringen kann.

Transport und Lagerung schaffen zusätzliche Möglichkeiten für Wasserschäden. Viele Papierstrohhalme werden im Ausland hergestellt und per Frachtschiff in die Vereinigten Staaten geliefert – die natürlich auf dem Wasserweg transportiert werden. Papierstrohhalme sind auf ihrer langen Reise dem Wetter auf See ausgesetzt. Industrieschiffscontainer sind im Wesentlichen riesige Metallkisten – sie sind in keiner Weise klimatisiert. Übermäßige oder längere Einwirkung von Feuchtigkeit ist im Grunde so, als würde man einen Papierstrohhalm in Wasser tauchen. Es beginnt, das Produkt weicher zu machen, bevor es den Verbraucher erreicht. Am endgültigen Bestimmungsort angekommen, birgt die unsachgemäße Lagerung ein ähnliches Risiko. Sorgfältige Herstellung reicht nicht aus, Papierstrohhalme müssen bis zur Verwendung vor Wasser geschützt werden.

Die Liebe zum Detail macht den Unterschied und die Ergebnisse sind messbar. Tests zeigen, dass Premium-Strohhalme langsamer Wasser aufnehmen und dreilagige Strohhalme aus Kraftpapier mehr Druck aushalten können, bevor sie sich verbiegen. Um einen besseren Papierstrohhalm herzustellen, muss man laut Pappalas nur „auf [Details] achten und sich die Mühe machen, sicherzustellen, dass alle diese Komponenten genau aufeinander abgestimmt sind“.

Dieses Bild ist (vielleicht) eine genaue Darstellung davon, wie viele Papierstrohhalme man braucht, um einen kalten Smoothie zuzubereiten.

Wenn eine sorgfältig überwachte Herstellung ein stärkeres Produkt hervorbringen kann, warum sind dann so viele der von uns verwendeten Papierstrohhalme unzureichend? Pappalas behauptet, dass das Problem bei Papierstrohhalmen nicht die Strohhalme selbst seien. Es ist der Markt und damit auch der Verbraucher (das sind wir).

Massenproduzierte Handelsgüter durchlaufen mehrere Hände, bevor sie zum Verbraucher gelangen. In vielen Fällen werden Papierstrohhalme in großen Fabriken hergestellt und an einen Großhändler verkauft, der die Produkte an ein Restaurant verkauft. Nur dort konnte der Strohhalm tatsächlich in unseren Mund gelangen.

Für Unternehmen wie Restaurants und Cafés ist die Beschaffung eine große logistische Herausforderung. Für den Betrieb benötigen sie neben allen Zutaten für ihre Produkte auch Serviceartikel wie Tassen, Servietten und Utensilien. Eine Möglichkeit für Restaurants, diesen Prozess zu optimieren, besteht darin, die Anzahl der Anbieter zu begrenzen, mit denen sie zusammenarbeiten. Aus logistischer Sicht macht es für Restaurants keinen Sinn, einen neuen Lieferanten zu engagieren, nur um Papierstrohhalme zu besorgen. Dies bedeutet, dass weniger Bestellungen im Auge behalten werden müssen und weniger Spielraum für Fehler besteht – aber es schränkt auch die Produktauswahl ein und wiederum den Anreiz, eine bessere Option zu entwickeln. Für kleine Hersteller wie Coasty ist der Direktverkauf an Verbraucher eine Sache, aber die Zusammenarbeit mit großen Ketten ist so gut wie unmöglich.

Angesichts der geltenden Vorschriften ist klar, dass Einweg-Plastikstrohhalme nicht zurückkommen. Aber auch die Zukunft der Papierstrohhalme ist im Wandel. Hohe Preise, sinkende Gewinnspannen und die Unzufriedenheit der Verbraucher haben dazu geführt, dass Restaurants sich von diesen biologisch abbaubaren Optionen abwenden und nach etwas anderem suchen.

In einem Interview mit NBCnews bemerkte Kayla Via, eine Mitarbeiterin bei Clark Associates, die für die Kategorie Einweg-Getränke zuständig ist, dass Trinkhalme ohne Plastik und ohne Papier wie PLA-basierte Strohhalme, eine Art Biokunststoff, den schnell wachsenden Sektor der Strohhalme darstellen Markt mit einem Wachstum von 150 Prozent im Jahr 2022. Diese aus Mais oder anderen Pflanzenmaterialien hergestellten Produkte vermarkten sich selbst als kompostierbar, erwähnen jedoch nicht, dass für den Abbau ganz bestimmte Bedingungen erforderlich sind. Biokunststoffe können sich auf industriellen Kompostieranlagen nur unter hoher Hitze und hohem Druck zersetzen. Auf einer Mülldeponie oder einem Komposthaufen zu Hause bleiben sie mindestens 80 Jahre. Gelangen diese Strohhalme ins Meer, verursachen sie die gleichen Probleme wie Einwegplastik.

All dies bedeutet, dass Papierstrohhalme möglicherweise nicht perfekt sind. Sie könnten nicht einmal gut sein. Aber sie funktionieren recht gut – und es ist unwahrscheinlich, dass sie in die Nase einer Meeresschildkröte gelangen. Bis Wissenschaftler eine bessere Designalternative erfinden können, kann es sich lohnen, diese Tatsache allein durch ein leicht weiches und feuchtes Trinkerlebnis in Kauf zu nehmen.