플라스틱은 폴리머를 주성분으로 사용하는 광범위한 합성 또는 반합성 재료입니다. 플라스틱의 가소성 덕분에 플라스틱은 다양한 모양의 고체 물체로 성형, 압출 또는 압착될 수 있으며, 이러한 특성으로 인해 일상 생활에서 널리 사용됩니다.
플라스틱의 개발은 츄잉껌, 셸락과 같은 천연 플라스틱 소재의 사용에서 오늘날 우리가 알고 있는 다양한 합성 변형 소재로 발전했습니다. 1907년 최초의 합성 플라스틱인 베이클라이트가 생산되면서 세계 플라스틱 산업의 시작을 알렸습니다. 그러나 플라스틱 생산의 실질적인 성장은 1930년대와 1940년대 합성 고분자 재료의 개발과 함께 시작되었습니다.
대부분의 플라스틱의 주요 구성 요소는 장쇄 폴리머입니다. 폴리머는 플라스틱의 구성 요소로 사용되는 큰 분자 화합물입니다. 이는 석유와 천연가스에서 추출된 천연 또는 합성의 수많은 반복 단위로 구성됩니다. 이러한 분자의 구조와 가공 방식에 따라 강도, 내구성, 내열성을 비롯한 플라스틱의 특성이 결정됩니다.
플라스틱은 열가소성 수지와 열경화성 폴리머의 두 가지 주요 범주로 분류할 수 있습니다. 폴리에틸렌 및 폴리스티렌과 같은 열가소성 플라스틱은 용융 가공이 가능합니다. 상당한 열화 없이 여러 번 녹이고 모양을 바꿀 수 있습니다. 대조적으로, 베이클라이트나 가황 고무와 같은 열경화성 폴리머는 경화 과정에서 비가역적인 화학 결합을 형성합니다. 다시 녹이거나 모양을 바꿀 수 없습니다.
플라스틱의 다양성은 이를 다양한 제품으로 성형할 수 있는 능력에서 비롯되며, 이로 인해 플라스틱이 널리 사용됩니다. 그들은 포장, 건축 및 건설, 운송, 전자 제품 및 기타 여러 산업에 사용됩니다. 그러나 이러한 다양성은 플라스틱과 관련된 환경 문제에도 영향을 미칩니다.
플라스틱은 내구성이 뛰어나고 매우 느리게 분해됩니다. 적응력을 높이는 화학적 결합은 자연적인 분해 과정에도 저항력이 있습니다. 결과적으로 플라스틱 잔해는 수세기 동안 환경에 남아있을 수 있습니다. 이러한 내구성은 버리는 문화와 결합되어 특히 해양에서 플라스틱 오염이라는 세계적인 문제를 야기했습니다.
최근 몇 년 동안 플라스틱이 환경에 미치는 영향에 대한 인식이 높아지고 있습니다. 이로 인해 재활용 노력이 증가하고 생분해성 플라스틱이 개발되었으며 플라스틱 폐기물을 줄이기 위한 정책이 이루어졌습니다. 이러한 노력에도 불구하고 플라스틱 오염 문제는 지속적인 관심과 조치가 필요한 중요한 환경 문제로 남아 있습니다.
다양하고 널리 사용되는 재료인 플라스틱은 다양한 유형으로 제공되며 각각 고유한 특성과 용도를 갖습니다. 다음은 가장 일반적인 유형의 플라스틱과 그 특징에 대한 개요입니다.
- 폴리에틸렌(PE): 가장 일반적인 플라스틱입니다. 폴리에틸렌은 유연하고 내구성이 있으며 습기에 강합니다. 포장재(비닐봉지, 필름랩 등), 용기, 병에 자주 사용됩니다. 폴리에틸렌에는 다양한 유형이 있습니다.
- 저밀도 폴리에틸렌(LDPE): 유연성이 뛰어나 쇼핑백, 유연한 용기, 튜브 등에 사용됩니다.
- 고밀도 폴리에틸렌(HDPE): LDPE보다 견고하고 내구성이 뛰어난 HDPE는 우유병, 세제병, 일부 비닐봉지에 사용됩니다.
- 폴리프로필렌(PP): 녹는점이 높은 것으로 알려진 PP는 전자레인지용 용기 등 열에 견뎌야 하는 용기에 사용됩니다. 자동차 부품, 식기류, 일부 장난감에서도 발견됩니다.
- 폴리염화비닐(PVC): PVC는 다목적이며 가소제를 첨가하면 더 부드럽고 유연하게 만들 수 있습니다. 배관 파이프, 의료용 튜브, 전선 및 케이블 단열재, 일부 패션 및 신발 제품에 사용됩니다.
- 폴리스티렌(PS): 일반적으로 팽창하면 스티로폼으로 알려진 PS는 일회용 커피 컵, 포장재, 단열재, CD 케이스와 같은 고체 형태로 사용됩니다.
- 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET 또는 PETE): 식품 및 음료 용기에 사용되는 PET는 강도가 뛰어난 것으로 알려져 있으며 일반적으로 탄산음료 및 물병에 사용됩니다. 또한 재활용이 가능하며 의류용 합성 섬유를 만드는데 자주 사용됩니다.
- 폴리카보네이트(PC): 강도와 내충격성이 뛰어난 PC는 안경렌즈, 방탄유리, CD 등에 사용됩니다.
- 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS): 자동차 범퍼, 레고 블록, 컴퓨터 키보드에 사용되는 견고하고 충격에 강한 플라스틱입니다.
- 폴리우레탄(PU): 유연성이 뛰어난 PU는 가구, 신발, 자동차 내장재, 단열재 등 다양한 용도로 사용됩니다.
- 나일론: 강도가 높은 것으로 알려진 폴리아미드의 일종으로 직물, 로프, 기어 및 베어링과 같은 기계 부품에 사용됩니다.
- 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, 테플론): 달라붙지 않는 특성으로 잘 알려져 있으며 조리기구, 윤활유 및 전기 절연에도 사용됩니다.
각 유형의 플라스틱은 강도, 유연성, 내화학성, 내열성 및 전기 절연 특성 측면에서 뚜렷한 특징을 가지고 있습니다. 이러한 특성은 포장 및 건설부터 섬유 및 자동차 제조에 이르기까지 다양한 산업 분야에 대한 적합성을 결정합니다.
특정 유형의 플라스틱 선택은 해당 용도에 필요한 특성에 따라 달라집니다. 예를 들어, 고온 저항성과 내구성이 필요한 경우 폴리카보네이트를 선택할 수 있습니다. 반대로, 유연하고 습기에 강한 용도에는 폴리에틸렌이 더 적합할 수 있습니다.
이러한 특성을 이해하는 것은 특히 플라스틱 폐기물을 재활용하고 줄이는 측면에서 제품 설계와 환경 고려 사항 모두에 중요합니다. 플라스틱 종류마다 재활용 과정과 생분해성이 다르며, 이는 플라스틱이 환경에 미치는 영향을 관리하는 데 중요한 요소입니다.