塑料污染是必须解决的全球性挑战。特别是，包装占塑料总消耗量的30-50%。虽然纸质包装是环保的，但它缺乏防潮和强度等关键功能。传统的涂层材料加剧了塑料污染，促使人们需要可持续的替代品。
聚乙烯 (PE) 和乙烯乙烯醇 (EVOH) 通常用作涂层材料，以提高纸包装的低阻隔性能，但这些物质在自然环境中处理时不会分解和加剧微塑料污染。
针对这一问题，已经开发了由生物基物质和可生物降解塑料制成的包装材料，但在大多数情况下，随着包装性能的提高，生物降解性迅速降低。
延世大学土木与环境工程学系的Jaewook Myung教授、生命科学系的Hanseul Yang教授和包装与物流系的Jongcheol Seo教授领导的联合研究团队，共同应对了平衡包装性能和可持续性的挑战。他们成功开发了一种可持续的、海洋可生物降解的高性能纸张涂层材料。
该研究成果发表在《绿色化学》和《食品化学》杂志上。
该团队利用硼酸交联聚乙烯醇(PVA)一种可生物降解的塑料涂覆纸张，从而增强其生物降解性、阻隔性能和强度。与传统塑料相比，所得的铜版纸表现出优异的性能，即使在潮湿条件下也具有出色的阻隔性能和物理强度。
该团队还对生物降解和生物相容性进行了深入研究，以系统地评估新开发的铜版纸的可持续性。通过模拟海洋环境来评估生物降解，海洋环境以其具有挑战性的生物降解条件而闻名。
该团队采用基于呼吸系统的生物反应器来测量碳矿化成二氧化碳的程度。经过 111 天的生物降解，发现涂布纸的生物降解率为 59-82%，具体取决于涂布成分。
通过扫描电子显微镜捕获海洋细菌分解涂层材料的现象。此外，通过人胚胎肾和小鼠胚胎成纤维细胞证实了体外生物相容性，并通过小鼠实验验证了涂布纸的高体内生物相容性。
通过这项研究，联合研究团队提出了一种涂层策略，该策略可以提高包装性能，同时坚持可持续性，以解决纸质包装的缺点。硼酸交联PVA涂层纸无需人工堆肥条件或污水处理设施。
这种新涂布的纸在自然环境中可生物降解，毒性低，不小心丢弃时不会加剧环境污染。因此，它提供了塑料包装材料的可持续替代品。
韩国科学技术院(KAIST)的Jaewook Myung教授领导了铜版纸的可持续性研究，他说：“海洋可生物降解的高性能纸张涂层的开发是每个领域三个领先研究团队创新技术相结合的结果。我们将继续开发具有卓越性能的可持续材料。
延世大学的徐钟哲教授领导了高性能纸张涂料的开发，他说：“通过这项研究，我们开发了一种可持续的纸包装技术，可以替代不可降解的塑料包装，我们期待研究成果将应用于工业界。
