27. 고분자 소개 - PBAT (Poly butylene adipate-co-terephthalate)

 

 

 

PBAT (Poly butylene adipate-co-terephthalate)

 

 

① PBAT (Poly butylene adipate-co-terephthalate)란? 

 

PBAT는 "Poly(butylene adipate-co-terephthalate)"의 약자로, 부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체를 나타냅니다. 이는 생분해성을 갖춘 고분자 소재로, 다양한 산업 분야에서 사용되는 친환경적인 소재입니다.

주요한 용도에는 다음과 같은 것들이 있습니다.

- 포장 재료: PBAT는 식품 포장, 상업용 포장 등 다양한 포장 재료로 널리 사용됩니다. 필름 형태로 제공되어 식품포장 필름, 비닐봉지, 봉투, 테이프 등으로 활용됩니다. PBAT는 생분해성 속성을 가지고 있어 환경에 친화적인 대안으로 간주되며, 폐기물 처리 시에도 유용합니다.

- 가방 및 봉투: PBAT는 일회용 플라스틱 봉투에 대한 대안으로 많이 사용됩니다. 생분해성 속성을 갖춘 PBAT 가방은 재사용 가능하며, 자연 분해되어 환경에 해를 줄이는 역할을 합니다. PBAT 가방은 쇼핑백, 비닐봉지, 재활용 쓰레기봉투 등으로 사용됩니다.

- 플라스틱 용기: PBAT는 생분해성 속성과 기계적 특성을 결합하여 다양한 플라스틱 용기에 적용됩니다. 음식저장용 용기, 컵, 트레이 등의 생분해성 플라스틱 용기로 사용되며, 환경에 친화적인 대안으로 폐기물 관리 측면에서도 이점을 제공합니다.

- 농업 필름: PBAT는 농업 분야에서도 활용되는데, 토양 커버링 필름이나 비료 포장재 등으로 사용됩니다. 생분해성 속성을 갖춘 PBAT 필름은 토양과 자연 환경에 친화적이며, 재사용이 어려운 농업 분야에서 유용합니다.

- 기타 응용 분야: PBAT는 의료 분야, 텍스타일, 산업 폐기물 처리 등에도 사용됩니다. 의료용 튜브, 포장재, 의약품 용기 등의 생분해성 소재로 활용되며, 텍스타일 분야에서는 필름이나 섬유 형태로 사용될 수 있습니다. 또한, PBAT는 산업 폐기물 처리 시의 컴포스팅(퇴비화) 프로세스에 적합합니다. 

 

 

② PBAT의 특성

 

- 생분해성: PBAT는 자연적으로 분해되는 성질을 갖춘 생분해성 폴리머입니다. 환경에서 자연적인 분해 과정을 거쳐 이산화탄소와 물로 분해되며, 지속 가능한 소재로 알려져 있습니다.

- 유연성과 인성: PBAT는 높은 유연성을 가지고 있어 다양한 형태로 가공이 가능합니다. 이는 소재가 유연하고 인성이 좋아 유연한 필름, 필름 시트, 포장재 등의 제품으로 사용될 수 있음을 의미합니다.

- 우수한 기계적 특성: PBAT는 뛰어난 기계적 특성을 갖고 있습니다. 높은 인장 강도, 내충격성, 내열성 등의 특성을 제공하여 다양한 응용 분야에서 우수한 성능을 발휘할 수 있습니다.

- 우수한 가공성: PBAT는 다양한 가공 방법을 통해 제품으로 가공될 수 있습니다. 주로 사출 성형, 압출 성형, 밀링, 캘린더링 등의 가공 공정을 사용하여 필요한 형태의 부품이나 제품을 생산할 수 있습니다.

- 화학적 안정성: PBAT는 다양한 화학 물질에 대해 우수한 저항성을 가지고 있습니다. 일반적인 용매, 산, 알칼리 등에 대해 내성을 보여주며, 화학적으로 안정한 소재로 알려져 있습니다.

 

 

③ PBAT의 가공 방법

 

PBAT는 다양한 가공 방법을 통해 원하는 형태로 가공될 수 있습니다. 주요한 PBAT의 가공 방법에는 다음과 같은 것들이 있습니다.

 

- 사출 성형: 사출 성형은 PBAT를 가장 일반적으로 가공하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 PBAT를 고열과 고압에서 사출 성형 기계를 통해 틀에 주입하는 과정입니다. 사출 성형은 복잡한 형상의 부품을 대량으로 생산하는 데에 적합하며, 정밀한 치수와 내구성을 가진 부품을 제작할 수 있습니다.

- 압출 성형: 압출 성형은 PBAT를 필름, 시트, 프로파일 등의 형태로 가공하는 방법입니다. 압출 성형은 PBAT를 플라스틱화시켜 압출기를 통해 원하는 형태로 가공하는 과정입니다. 이 방법은 장대한 길이로 가공이 가능하며, PBAT 필름이나 시트는 후가공을 통해 다양한 제품으로 활용될 수 있습니다.

- 캘린더링: 캘린더링은 PBAT를 시트 형태로 가공하는 과정입니다. 이 방법은 PBAT를 열과 압력을 가하여 롤러로 압착하는 과정으로, 필요한 두께와 형태의 PBAT 시트를 제작할 수 있습니다.

- 성형 압출: 성형 압출은 PBAT를 특정 형상의 프로파일 또는 파이프로 가공하는 방법입니다. PBAT를 압출기를 통해 필요한 프로파일 또는 파이프 형태로 가공하고, 쿨링을 통해 형태를 고정시킵니다.

 

PBAT의 가공 방법은 제품의 요구 사항과 적용 가능성을 고려하여 선택되어야 합니다. 제조 업체나 가공 업체에서는 적합한 가공 방법을 결정하고, PBAT 소재의 특성을 최대한 활용하여 원하는 형태의 부품이나 제품을 생산할 수 있습니다.