유용하며 위험하다 플라스틱 용기 'PP(폴리프로필렌(Polypropylene))'

플라스틱 용기는 다양한 용도로 사용되는 인간의 생활 속에서 매우 일반적인 제품이다. 이 용기는 대부분 석유에서 추출된 합성 수지를 사용하여 만들어진다.

이 중 우리가 포장 용기로 많이 만나볼 수 있는 폴리프로필렌(PP)에 대해서 알아보자.

1. 폴리프로필렌(Polypropylene)이란

폴리프로필렌(Polypropylene)은 가장 많이 사용되는 열가소성 플라스틱 중 하나로, PP로 약칭된다. 이것은 산화나 자외선과 같은 영향을 받지 않으며, 내구성이 높은 경제적인 재료로서 다양한 용도로 사용된다. 이제 몇 가지 폴리프로필렌에 대한 정보를 알아보자.

1) 재질 특성

• 폴리프로필렌은 가벼우면서도 내구성이 높으며, 저온에서도 높은 경도와 인성을 유지한다. 이는 냉동식품 용기, 의료용품, 자동차 부품 등에서 사용되는 이유이다. 또한, 이것은 용이하게 성형되며, 높은 결정도와 광택을 유지한다.

2) 사용 용도

• 폴리프로필렌은 다양한 용도로 사용된다. 식품 포장 용기, 의료용품, 자동차 부품, 전기 제품, 가정용품, 가방 등에 사용된다.

3) 재활용

• 폴리프로필렌은 재활용이 가능한 플라스틱 중 하나이다. 그러나 이것은 다른 일부 플라스틱에 비해 재활용이 어려울 수 있다.

4) 환경 문제

• 일부 폴리프로필렌 제품은 쉽게 분해되지 않기 때문에, 대량 생산 및 폐기물 처리는 환경 문제를 일으킬 수 있다. 따라서, 폴리프로필렌 제품의 재활용 및 환경 친화적인 대체 재료 개발이 필요하다.

5) 안전성

• 폴리프로필렌은 비독성이며, 식품 접촉에 안전하다. 따라서, 식품 포장 용기와 같은 식품 관련 제품에 널리 사용된다.

6) 유지 보수

• 폴리프로필렌 제품을 사용할 때, 직사광선과 열에 노출시키지 않는 것이 좋다. 이는 제품의 내구성과 안전성을 보장할 수 있다.

 

2. 폴리프로필렌(Polypropylene)의 화학적 특성

폴리프로필렌은 탄소와 수소로 이루어진 중합체로서, 화학식은 C3H6 이다. 이것은 열가소성 플라스틱 중 하나로, 고온에도 안정성이 뛰어나며, 내산성 및 내 알칼리성 특성이 있다. 폴리프로필렌의 화학적 특성에 대해 자세히 살펴보겠다.

1) 알칼리성과 산성성

• 폴리프로필렌은 대부분의 산에 대해 내성이 있지만, 일부 강한 산에 대해서는 영향을 받을 수 있다. 또한, 강한 염기에 대해서는 상대적으로 약한 내성을 보인다.

2) 열성

• 폴리프로필렌은 고온에서 안정성이 뛰어나며, 100도 이상에서도 변형이 적다. 이것은 고온에서 사용되는 제품에 이상적인 속성이다.

3) 인화성

• 폴리프로필렌은 높은 인화점을 가지고 있으며, 화재가 발생하더라도 쉽게 타지 않는다. 또한, 연소 시 산소를 소비하기 때문에 화재의 진행을 늦출 수 있다.

4) 물에 대한 내성

• 폴리프로필렌은 물과 반응하지 않으며, 습기에도 불흡수성이 우수하다.

5) 자외선에 대한 내성

• 폴리프로필렌은 자외선에 대한 내성이 있으며, 적외선과 자외선으로부터도 보호할 수 있다.

6) 재활용

• 폴리프로필렌은 재활용이 가능한 열가소성 플라스틱 중 하나다. 이것은 내구성이 높아서 재활용 과정에서도 변성이 적은 재료이다.

3. 폴리프로필렌(Polypropylene)의 물성표

• 밀도: 0.89 g/cm³
• 용융점: 130-171°C
• 압축강도: 20-40 MPa
• 인장강도: 30-40 MPa
• 연신율: 10-20%
• 굴곡탄성률: 1,500-2,500 MPa
• 열전도도: 0.15-0.24 W/(m·K)
• 냉동충격강도: 5-15 kJ/m²
• 가연성: 가연성이 있으며, 연소시 유독 가스를 방출할 수 있음

4. 폴리프로필렌(Polypropylene)의 역사

폴리프로필렌은 1954년에 이탈리아의 생산 기업인 몬테카티니(Montecatini)에서 최초로 상업적으로 생산되었다. 그러나 그 이전에도 프로필렌을 중합하여 얻어진 이종의 고무류가 개발되어 사용되었다.

최초의 폴리프로필렌 제품은 필름 형태로 생산되었으며, 초기에는 색상이 유지되지 않는 문제 등이 있었다. 그러나 이후 연구 및 기술의 발전으로 폴리프로필렌 제품의 생산 과정이 개선되어 이전에는 불가능했던 많은 종류의 제품이 생산될 수 있게 되었다.

1960년대에는 폴리프로필렌을 이용한 가방과 의자 등의 생산이 시작되었다. 이어서 의료용품, 자동차 부품, 식품 포장 용기 등 다양한 제품에 폴리프로필렌이 사용되기 시작했다.

현재 폴리프로필렌은 전 세계적으로 널리 사용되는 열가소성 플라스틱 중 하나이다. 이것은 저렴하고 가볍고 내구성이 뛰어나며, 재활용이 가능하기 때문에 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다.

5. 폴리프로필렌(Polypropylene)이 사용되는 주 산업분야

폴리프로필렌은 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있지만, 그 중에서도 가장 많이 사용되는 분야는 포장 분야다. 식품 포장용기, 의약품 포장용기, 화장품 용기 등 많은 제품들이 폴리프로필렌으로 만들어진다. 이는 폴리프로필렌이 내구성이 뛰어나고, 가벼우며, 내화학성이 좋아서 식품 및 의약품을 안전하게 보관할 수 있기 때문이다.

또한 폴리프로필렌은 자동차 부품, 의료기기, 가구, 섬유 등 다양한 분야에서도 사용되고 있다. 특히 자동차 부품 분야에서는 경량화와 내구성을 고려하여 폴리프로필렌이 많이 사용된다. 또한 의료기기 분야에서는 폴리프로필렌이 생체재질과 호환성이 뛰어나기 때문에 인체에 안전하게 사용될 수 있다.

6. 폴리프로필렌(Polypropylene)의 종류

폴리프로필렌(Polypropylene)에도 다양한 종류가 있다. 폴리프로필렌은 모노머(모노머는 중합 반응에 참여하는 화학물질로, 폴리프로필렌의 경우 프로필렌 모노머가 사용된다.)의 종류, 중합 방법, 중합 조건 등에 따라서 물성이 다른 다양한 종류의 폴리프로필렌이 만들어진다.

일반적으로는, 선형 폴리프로필렌 (Isotactic Polypropylene)과 분지형 폴리프로필렌 (Atactic Polypropylene), 또는 이들의 혼합물로 구분할 수 있다. 선형 폴리프로필렌은 고강도, 고탄성, 높은 열변형 온도, 우수한 가공성 등의 특성을 가지며, 주로 포장 필름, 섬유 등의 제품에 사용된다. 반면에 분지형 폴리프로필렌은 연성이 뛰어나고 투명하며, 저온에서도 꽤 높은 유연성을 가지고 있어서, 대부분의 다른 폴리올레핀 보다 우수한 충격 강도를 가지고 있다. 그리고 이러한 특성 때문에 의료용품, 유아용품, 스포츠 용품 등에 많이 사용된다.

또한 폴리프로필렌 중에서도 특정 소재를 추가하여 특정 용도에 적합한 속성을 강화시킨 제품도 있다. 이러한 제품에는, 열강화 폴리프로필렌(TPP), 폴리프로필렌 미세섬유 등이 있습니다.

위에서 보듯 폴리프로필렌은 다양한 종류가 있으며 각각의 종류는 특정한 물성과 쓰임새를 가지고 있습니다. 아래는 대표적인 폴리프로필렌 종류와 그에 따른 특징과 쓰임새에 대한 설명이다.

1) Homo-Polypropylene (PP-H)

• 일반적인 폴리프로필렌 중 하나로, 가장 기본적인 형태의 폴리프로필렌이다.
• 고강도, 고용수성, 내열성, 내화학성 등의 물성이 뛰어나다.
• 튜브, 파이프, 케이블 등의 산업용 부품, 가방, 컵 등의 일반용품, 자동차 부품 등에 사용된다.

2) Random Copolymer Polypropylene (PP-R)

• Homo-Polypropylene에 Ethylene 등 다른 고분자를 혼합한 폴리프로필렌이다.
• PP-H보다 가볍고, 유연하며, 투명한 특징이 있다.
• 섬유, 필름, 유아용품, 의료용품, 식품용 포장재 등에 사용된다.

3) Block Copolymer Polypropylene (PP-B)

• PP-H와 다른 고분자를 블록화하여 제작된 폴리프로필렌이다.
• 내화학성, 내열성, 탄성, 인장강도 등의 물성이 뛰어나다.
• 자동차 부품, 가방, 파레트, 건축재 등에 사용된다.

4) Impact Copolymer Polypropylene (PP-I)

• PP-H와 다른 고분자를 혼합하여 제작된 폴리프로필렌이다.
• 충격흡수성, 탄성, 내열성, 내화학성 등의 물성이 뛰어나다.
• 자동차 부품, 의료용품, 가방 등에 사용된다.

5) Thermoplastic Polyolefin (TPO)

• PP와 Ethylene-Propylene-Diene Monomer (EPDM) 등을 혼합하여 제작된 폴리머이다.
• 내화학성, 내열성, 내부식성, 저온에서의 가공성 등의 물성이 뛰어나다.
• 자동차 외장재, 바닥재, 운동장 등에 사용된다.

7. 폴리프로필렌(Polypropylene)은 전자레인지에서 사용해도 괜찮을까

일반적으로 폴리프로필렌으로 만든 포장용기는 전자레인지에 사용할 수 있다. 하지만 모든 폴리프로필렌 제품이 전자레인지에 사용하기 적합한 것은 아니다. 제품의 라벨이나 포장에 사용된 재료에 대한 안전 정보를 참조하여, 전자레인지에서 사용이 가능한지 여부를 확인하는 것이 중요하다.

폴리프로필렌은 일반적으로 열에 강하고 내구성이 뛰어나기 때문에 전자레인지에 사용하기 적합한 소재이다. 그러나 폴리프로필렌 포장용기가 전자레인지에 사용되는 경우 일부 포장용기는 전자레인지에서 사용하기 전에 뚜껑이나 밀폐 부분을 열어서 환기시켜 주는 것이 좋다. 이는 전자레인지 내부에서 과도한 증기 압력이 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

또한 전자레인지에서 폴리프로필렌 제품을 가열할 때는 제조업체의 안전 사용 지침을 따르는 것이 좋다. 제조업체의 지침에 따라 최대 사용 온도를 확인하고, 제품에 대한 안전 사용 방법을 준수하여 사용해야 한다.

 

8. 폴리프로필렌(Polypropylene)과 환경호르몬의 관계

폴리프로필렌으로 만든 포장용기가 전자레인지에 사용될 때 발생하는 환경호르몬에 대한 연구는 아직 충분하지 않았다. 그러나 현재까지의 연구 결과에서는, 폴리프로필렌은 대체로 안전한 플라스틱 소재 중 하나로 인식되고 있다.

환경호르몬은 인간의 호르몬 수준을 조절하는 데 영향을 미치는 화학 물질로, 특히 플라스틱 제품에서 발생할 수 있다. 그러나 폴리프로필렌은 안전한 플라스틱 소재 중 하나로 인식되며, 대체로 환경호르몬의 발생 가능성이 낮은 것으로 알려져 있다.

하지만 사용하는 제품의 라벨이나 포장에 사용된 재료에 대한 안전 정보를 확인하고, 사용 전에 잘 살펴보는 것이 중요하다. 또한 전자레인지에서 폴리프로필렌 제품을 가열할 때는 제조업체의 안전 사용 지침을 따르는 것이 좋다. 만약 걱정이 된다면, 환경 호르몬에 대한 우려가 없는 대안 소재를 선택하는 것도 고려할 수 있다.

 

9. 포장용기의 번호의 의미

폴리프로필렌과 같은 플라스틱 제품은 플라스틱 번호라는 숫자로 구분된다. 이 번호는 플라스틱 종류에 따라 다르며, 폴리프로필렌은 플라스틱 번호 5로 표시된다.

플라스틱 번호는 재활용 가능성과 분리수거 방법을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 폴리스티렌(스티로폼)과 같은 플라스틱은 플라스틱 번호 6으로 분류되며, 일부 지역에서는 재활용이 어렵거나 불가능한 경우도 있다. 따라서 폴리스티렌 제품은 일반 쓰레기로 처리되는 경우가 많다.

반면, 폴리프로필렌과 같은 플라스틱은 재활용이 가능하기 때문에 분리배출하여 재활용하는 것이 환경 보호에 이바지할 수 있다. 따라서 폴리프로필렌 포장용기와 같은 제품은 플라스틱 번호를 확인하여 적절한 분리수거를 실시하는 것이 좋다.