1. 서론
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 세계에서 가장 다재다능하고 널리 사용되는 열가소성 플라스틱 중 하나입니다. 음료수 병, 식품 포장재, 합성 섬유의 주요 소재인 PET는 뛰어난 물리적 특성과 재활용성을 겸비하고 있습니다. 본 논문에서는 PET의 주요 특성, 가공 방법, 그리고 산업 전반에 걸친 다양한 응용 분야를 살펴봅니다.
2. 재료 특성
물리적 및 기계적 특성
- 고강도 대 중량비: 인장강도 55-75MPa
- 투명도: >90% 광투과율(결정 등급)
- 차단 특성: 우수한 CO₂/O₂ 저항성(코팅으로 강화)
- 열 저항성: 최대 70°C(150°F) 연속 사용 가능
- 밀도: 1.38-1.40 g/cm³ (비정질), 1.43 g/cm³ (결정질)
내화학성
- 물, 알코올, 오일에 대한 뛰어난 내성
- 약산/약염기에 대한 중간 정도의 저항성
- 강알칼리, 일부 용매에 대한 내성이 약함
환경 프로필
- 재활용 코드: #1
- 가수분해 위험: 고온/pH에서 분해됨
- 재활용성: 주요 재산 손실 없이 7~10회 재처리 가능
3. 처리 방법
| 방법 | 일반적인 응용 프로그램 | 주요 고려 사항 |
|---|---|---|
| 사출 스트레치 블로우 성형 | 음료수 병 | 이축 배향으로 강도 향상 |
| 압출 | 필름, 시트 | 투명성을 위해 빠른 냉각이 필요합니다. |
| 섬유 방적 | 섬유(폴리에스터) | 280~300°C의 고속 회전 |
| 열성형 | 음식 트레이 | 사전 건조 필수(수분 ≤50ppm) |
4. 주요 응용 분야
포장(전 세계 수요의 73%)
- 음료수 병: 연간 5000억 개
- 식품 용기: 전자레인지용 트레이, 샐러드용 조개껍질
- 제약품: 블리스터 팩, 약병
섬유(수요 22%)
- 폴리에스터 섬유: 의류, 실내장식
- 기술 섬유: 안전벨트, 컨베이어 벨트
- 부직포: 지오텍스타일, 여과 매체
새로운 용도(5%이지만 증가 중)
- 3D 프린팅: 고강도 필라멘트
- 전자 : 절연 필름, 커패시터 부품
- 재생 에너지: 태양광 패널 백시트
5. 지속 가능성 발전
재활용 기술
- 기계적 재활용(재활용 PET의 90%)
- 세척-플레이크-용융 공정
- 식품 등급에는 슈퍼 세척이 필요합니다.
- 화학 재활용
- 단량체로의 당분해/해중합
- 새로운 효소 과정
바이오 기반 PET
- 30% 식물성 MEG 성분
- 코카콜라의 PlantBottle™ 기술
- 현재 비용 프리미엄: 20-25%
6. 대체 플라스틱과의 비교
| 재산 | 애완 동물 | 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) | PP | 인민해방군 |
|---|---|---|---|---|
| 명쾌함 | 훌륭한 | 불투명체 | 투명한 | 좋은 |
| 최대 사용 온도 | 70도 | 80도 | 100°C | 55도 |
| 산소 장벽 | 좋은 | 가난한 | 보통의 | 가난한 |
| 재활용률 | 57% | 30% | 15% | <5% |
7. 미래 전망
PET는 다음을 통해 내구성 있는 응용 분야로 확장되는 동시에 일회용 포장재 분야에서도 여전히 우위를 점하고 있습니다.
- 강화된 차단 기술(SiO₂ 코팅, 다층)
- 첨단 재활용 인프라(화학적으로 재활용된 PET)
- 성능 개량(나노 복합재, 충격 개질제)
PET는 성능, 가공성, 재활용성이 독특하게 균형을 이루고 있어 순환 생산 모델로 전환하는 와중에도 글로벌 플라스틱 경제에서 없어서는 안 될 소재로 남아 있습니다.
게시 시간: 2025년 7월 21일