PE는 poly ethylene 의 약자로 ethylene 가스를 중합시켜서 만든것입니다. 폴리에틸렌은 HDPE와 LDPE,LLDPE로 세가지 종류가 있습니다. 고분자는 어떤 중합법을 썼는가 어떤식으로 가공했는가에 따라 성질이 많이 달라질수 있습니다. 같은 폴리에틸렌도 필름 형태로 얇게 만들면 포장지로 쓸수 있고 두껍게 만들어 용기로 쓰는 경우도 있습니다. 담배케이스를 싼 투명한 포장지에 폴리에틸렌을 많이 쓰고 있고요. 약수터 가서 물담아 올때 쓰는 커다랗고 하얀 통도 폴리에틸렌입니다. PET는 poly ethylene terephthlate의 약자입니다. 콜라1.5리터 통같은 거죠. AL은 잘모르겠는데 고분자가 아니라 알루미늄 박이 아닐까 생각합니다. CPP는 poly propylene의 한종류입니다. OPP와 CPP 모두 폴리프로필렌인데요. opp는 (oriented pp) CPP는 (casting pp)입니다. 연신을 했는가 안했는가의 차이이지요.
이런 고분자 필름들을 쓰는 이유는 값이 싼 것이 가장 큰 이유입니다. 모든 포장지가 종이라면 포장지 값도 비싸고 나무를 잘라야 하기 때문에 환경문제도 심각하겠죠. 그 다음 이유는 기능성이 차지합니다. 공기투과성이나 액체 투과성이죠. 폴리에틸렌 같은 경우 공기 투과성이 아주 낮습니다. 담배 같은 경우 향 보존이 중요하기 때문에 폴리에틸렌을 사용합니다. 같은 이유로 쓰는 식품도 많은 거라 생각합니다. 폴리프로필렌의 경우 다른 고분자보다 내열성이 좋습니다. PET같은 경우 뜨거운 물을 부으면 녹아버립니다. 폴리프로필렌은 높은 온도가 필요한 경우에 포장지로 많이 쓰입니다. PET같은 경우는 결정성을 낮게 하면 높은 투명도를 가집니다. 생수병이 뿌옇게 되어 있으면 깨끗한 느낌이 안들겠죠. 그런 경우에 조금 비싸더라도 PET를 씁니다.
식품에 영향을 미치는 것은 잘모르겠습니다. 환경호르몬 얘기가 많이 나오는데 뜨거운 물이 닿을 경우에 나온다고 알려져 있습니다. 이는 고분자 가공시에 첨가물인 경우나 중합과정에서 완전히 중합되지 않은 올리고머 등으로 알고 있습니다. 첨가물은 환경호르몬이 아닌 것으로 바꾸고 올리고머가 생성되지 않는 중합법으로 바꾸면 어느정도 해결되리라 생각합니다.
주변에서 가장 쉽게 볼 수 있는 화학 제품 중의 하나로 플라스틱 병이 있습니다. 흔히 펫병이라고 하는 플라스틱 병이 가장 유명하죠. 가볍고 쉽게 깨지지 않고 싸기까지 하니 식품용기의 유리 대체품으로 최고 입니다. 최근엔 맥주병도 플라스틱으로 만들어지고 있으니 범용으로 쉽게 쓰일 수 있는 병이란 병은 이제 조만간 모두 플라스틱 소재로 대체될 것만 같습니다.
그런데 플라스틱 병도 어떤 건 뜨거운 물을 담아도 괜찮고 어떤건 안되고, 어떤건 식품용기로 괜찮다고 하고 어떤건 식품 용기로 못 쓰인다고 하고 그냥 보기엔 다 똑같아 보이는데 다르다고 하니 헷갈립니다. 이러한 차이점은 플라스틱 병의 원료 소재의 차이에서 오는 것입니다.
그런 어떤한 소재가 플라스틱 병으로 쓰이고 있을까요. 보통 많이 쓰이는 플라스틱 병의 소재는 소위 펫병이라고 하는 PET 입니다. 그 외에 PVC, PE, PS, PP, PC 등이 쓰입니다. 종류도 참 많습니다. 그럼 우리가 이러한 플라스틱 병의 소재를 쉽게 할 수 있는 방법으로 무엇이 있을까요? 여기서는 플라스틱 병의 소재를 아는 법과 각 소재의 특징에 대해 간단히 서술하려 합니다.
플라스틱 병의 밑바닥을 보시면 아래 그림과 같은 마크를 볼 수 있습니다. 이를 plastic recycling codes 라 부르는데 이 마크를 통하여 플라스틱 병의 소재를 알 수 있습니다.
1. PETE: 흔히 PET 라고도 하며 Polyethylene terephthalate의 약자입니다. 섬유 소재로도 쓰이며, 상대적으로 안전하며 재활용이 용이하기 때문에 콜라나 사이다의 음료수 병에 많이 쓰입니다. 병의 외부차단 효과 (barrier property)가 낮은 편이라 맥주병에 쓰일 수 없었습니다. (맥주를 오래 보관하면 맥주 맛이 많이 사라지게 됩니다.) 최근의 맥주병은 PET를 여러겹으로 적층하여 외부차단효과를 높이거나 PEN이라는 외부차단효과가 높은 물질을 혼합하여 사용합니다. 따라서 맥주병은 약간 더 두껍죠. 높은 온도에 약해서 70도 이상의 물을 넣으면 쉽게 변형되어 찌그러집니다.
2. HDPE: High density polyethylene. 일반적으로 불투명하고, 매우 안전하기 때문에 흔히 요구르트 나 우유병 등에 많이 쓰입니다. 화학물질에 매우 강하고 100도 이상의 열에도 견디기 때문에 다양한 용도로 쓰이고 있습니다.
3. PVC: Poly vinyl chloride. 식품용기로 사용하는데 논란의 중심에 있는 소재입니다. 고온에서 발암물질이 쉽게 나올 수 있기 때문에 안전한 소재는 아니지만 가공성이 매우 우수하고 가격이 저렴하기 때문에 식품용기외에 다른 용기 (삼푸병 등등)로 매우 많이 쓰입니다. 어떠한 경우라도 고온에서의 사용은 금하는 것이 좋습니다. 과거에 랩으로 PVC가 사용되었지만 전자렌지에 넣었을 때 발암물질이 나올 수 있기 때문에 현재는 거의 사용되지 않는 것으로 알고 있습니다.
4. LDPE: Low density polyethylene. 매우 안전한 소재입니다. 가격이 매우 싼 편이기 때문에 플라스틱 비닐 등에 많이 쓰입니다. 열에 매우 약하기 때문에 고온에서의 사용은 금하는 편이 좋습니다.
5. PP: Polypropylene. 이것 또한 매우 안전한 소재입니다. HDPE와 비슷한 특성을 가지는데 다양한 물성을 가질 수 있으므로 용도는 매우 넓습니다. 종종 전자렌지용 용기로도 사용됩니다.
6. PS: Polystyrene. 논란의 여지가 있는 소재입니다. 흔히 스티로폼이라고 하는 물질은 PS 를 발포하여 만듭니다. 90 ~ 100 도 정도의 온도도 견딜 수 있기 때문에 사발면 용기로 많이 사용되었습니다. 그러나 100도가 넘으면 안좋은 물질이 나올 수 있기 때문에 전자렌지에서 사용은 금해야 합니다. (그냥 뜨거운 물만 이용해서 사발면을 먹는 건 괜찮다고 개인적으로 생각합니다. 전자렌지 내에선 물의 온도가 100도 이상이 될 수 있기 때문에 안 좋을 수 있습니다.) 가공성이 좋고 가격도 싼 편이라 플라스틱 컵과 같은데 많이 쓰입니다.
7. Other: 그 밖에 PC (Polycarbonate) 도 플라스틱 병으로 많이 쓰입니다. PC는 150도에서도 안정적이기 때문에 뜨거운 물을 담는 용기로 사용됩니다. 뜨거운 물을 담을 수 있는 투명 용기는 대부분 PC 로 만듭니다. 투명한 소재기 때문에 CD와 같은 광학용으로 널리 쓰이고 있습니다
추가정보
PC= Polycarbonate 내열성이 우수하고, 투명하고, 견고하며 충격에 강하다. 가격 때문에 특수한 용도에 쓰인다. 주로 대형 식수통에 쓰인다.
PETG= Polyethylene Terephthalate Glycol 상품 진열장, 실내 투명 벽 등에 주로 적용된다. 이 경우 두꺼운 sheet를 성형할 수 있는 용융 강도, 물리적 강도, 절단 및 굴곡 강도 등 후가공성이 중요한 요구 특성이다. Plastic foam 재료는 지금까지 PS, PP, PVC, PU 등이 거의 독점해 왔으나, 특히 PS 및 PVC가 환경 호르몬 문제로 규제를 받음에 따라, polymer 내에 환경호르몬 유사 물질이 없으며 제조 공정이 위험하지 않고 소각에도 문제가 없는 polyester가 각광을 받고 있다. Plastic을 foam으로 성형하려면 기체를 불어넣어 거품을 만들 때 용융 점도가 높아야 하며, 공정 도중 결정화가 일어나 경화되면 곤란하기 때문에 결정성 수지보다는 비정질 수지 쪽이 더 유리하다. PETG는 이 조건을 만족한다. 하지만, 고온에 노출되는 컵라면이나 전자레인지용 용기 등 내열성이 필요한 용도에는 사용이 제한적이다.
PE= polyethylene 두가지 타입이 있다. Ldpe (저밀도 polyethylene) and HDPE (고밀도 polyethylene). 두가지 모두 필름이나 병에 쓰인다. HDPE가 좀더 견고하다. 폴리에틸렌은 냉동식품과 사용하기에 적당하다.
PSP= Polystyrene Paper - 코팅원단 : 컵라면용기, 각종 일회용용기 - 인쇄라미원단 : 컵라면용기, 각종 일회용용기, 무늬보드 - 보드용원단 : 원단보드, 종이보드, 접착보드, 칼라프린터보드 - 건축자재용원단 : 문양거푸집, 단열재 - 산업포장재용원단 : 산업제품의 포장 완충재 - 칼라원단 : 각종 일회용용기, 칼라시트보드 - 트레이용원단 : 각종 일회용용기
PP= polypropylene 가장 쓰임이 많다. 압출, 블로우성형, 사출성형, 압축성향, 진공성형이 가능하다. 섬유, 필름 또는 다양한 색상이나 투명한 폼으로 만들수 있다. 주로 용도는 포장지와 같은 필름 형태로 사용된다. 온도가 변수인 곳에서의 병에 사용된다. PE보다는 유연해지는 온도가 높다. 대부분의 플래스틱 박스는 폴리프로필렌이다
