从热性能角度，探讨人们对一次性杯子高度依赖的原因

一次性杯子的热性能

纸、聚苯乙烯泡沫塑料和塑料由于其独特的绝缘性能，成为了目前制造一次性咖啡杯最常用的三种材料。仅美国每年就生产超过 1200 亿个纸、塑料和泡沫制品的咖啡杯，约占全球总量的 1/5。在这1200亿个一次性咖啡杯中，高达99.75%的一次性咖啡杯最终被丢弃在垃圾桶中，而这些杯子可能需要20年以上的时间才能开始分解。

塑料、纸和泡沫都是具有低散热性和低导热性的材料，这使它们成为盛放热饮的理想材料，因为即使在装满滚烫的液体时，用这些材料制成的杯子仍然摸起来不会烫手。

热辐射率描述了材料抵抗热传递的能力，可以测量为该材料吸收热量的速率，它将热容（材料的散热能力）与热扩散率（材料的散热速度）两个概念。通过求出材料热导率与其体积热容乘积的平方根，可以从数学上确定更好描述热溢出。所以，要阻止热传递或阻止热咖啡向周围环境散失热量，您需要一种具有较低导热率和低热渗出率的材料。

每种材料都具有独特的化学和物理特性，决定了其隔热保温能力，而塑料、纸和聚苯乙烯泡沫塑料的低热辐射率决定了这些材料在咖啡杯制造商和整个快餐业中不可替代的决定性特征。快餐业的巨头，如麦当劳、邓肯甜甜圈和星巴克，都会用各种不同的杯子供应咖啡，而这些杯子都是由这些隔热材料的特定组合而成。

一次性杯子的演变史

一次性杯子是一项相对现代的发明，大约在100年前才出现在市场上，目的是为了限制公共饮用杯的使用。虽然这听起来有点不可思议，但在当时公共饮用杯的应用非常普遍。当时的公共饮用杯是放在饮水机附近，用的锡杯或玻璃杯，供口渴的行人使用。

Lawrence Luellen为一种打蜡衬里的一次性杯子申请了专利，他声称这是改善公众卫生的有效途径，可尽力预防接触性肺炎或肺结核等疾病。Luellen的杯子早在“外带咖啡”文化出现之前就出现了，它引发了这样一种思路，即提供外带饮品的最佳方式是，将饮品放在无需额外清洁即可轻松使用和处理的容器中。

20世纪70年代麦当劳才开始提供早餐、十年后星巴克开设了第 50 家门店，这些历史代表性事件，标志着一次性咖啡杯的生产和使用激增的开始，他们为如今数百万美元的制造业奠定了基础。

泡沫纸杯

快进到 21 世纪，我们现在大量使用的一次性咖啡杯，大部分是由泡沫塑料、纸或塑料制成的。外带咖啡行业的三大巨头麦当劳、星巴克和邓肯甜甜圈，每年仅咖啡就可提供近200亿美元的创收。鉴于一杯咖啡的平均价格约为2美元，我们可以有把握地判定，这些公司会通过大量的咖啡杯来满足这一巨大的消费需求。虽然纸与聚苯乙烯泡沫塑料两种材料的热性能和测量值几乎相同，但由于聚苯乙烯泡沫塑料杯子相对较厚，可以提供更好的隔热效果，所以多年来那些公司都会使用聚苯乙烯泡沫塑料杯为客户提供饮料。

大多数基于泡沫的饮料容器都是由发泡聚苯乙烯 (EPS) 制成的，一种里面充满了微小的气泡的聚苯乙烯塑料，可增强杯子的隔热性。聚苯乙烯和聚碳酸酯都是硬质塑料，比纸杯具有更高的隔热性能，可以保护消费者免受容器内滚烫的热饮泄漏和溢出方面的烫伤，会更安全。由这些材料制成的塑料内衬的杯子也具有较高的熔点，并且不太可能将有害化学物质浸出到热饮中。