▷ 이름
ㆍPET(PETE) : Polyethylene Terephthalate
ㆍPETG : Polyethylene terephthalate glycol-modified
▷ 역사
PET와 PETG의 조합은 1941년 John Whinfield와 James Dickson이라는 두 명의 영국 과학자에 의해 처음 수행되었다. 그들은 테레프탈산으로 글리콜을 가열하기 위해 에스테르화라는 과정을 사용했고, 높은 용해도와 융점을 가진 섬유로 변할 수 있는 능력을 가진 PET 분자를 정교하게 만들었다. 1946년까지 PET는 섬유 산업의 주류 재료가 되었고, 1952년까지 식품 포장 산업에서 사용되기 시작했다. 1976년까지 PET는 탄산 음료, 알코올, 광천수 및 맥주 병 제조에 사용되었다. PET의 유용성에도 불구하고 높은 결정화 온도와 같은 약점으로 인해 쉽고 불투명해지면서 더 강력하고 신뢰할 수 있는 제품에 대한 수요가 시작되었습니다. 그 수요를 대체하기 위해 PETG가 등장했다.
▷ 화학적 구성
ㆍPET는 '폴리에틸렌 + 테레 프탈레이트' 두 가지 단량체의 조합이다.
ㆍPETG는 PET와 화학적 조성이 비슷하지만 글리콜(알코올)이 첨가되어 있다. 기존의 PET 수지로는 제조하기 어려운 투명하고 두꺼운 sheet나 용기에 적합하도록 공단량체로 CHDM(cyclohexanedimethanol)을 첨가하여 공중합한 비결정성 수지이다. PETG는 결정화로 인한 백화현상 없이 성형 가능하다.
∴ PETG의 글리콜의 첨가는 1) 가열 중에 나타나는 헤징 효과를 제거하고, 2) 표준 PET가 부서지기 쉬운 바람직하지 않은 결정화 효과를 방지한다. 또한 3) PET에 글리콜을 포함 시키면 병의 바깥 벽을 보다 부드럽고 유연한 소재로 변형시켜보다 쉽게 잡을 수 있다. 하지만 PETG는 스크래치와 파손에 취약한 편이며, 자외선에 손상되기 쉽고 고압/가압을 할 수 없다. 그리고 코팅이나 증착한 이후에 특히 파손에 주의해야 한다.
▷ 생산설비
ㆍPET : 인젝션 스트레치 블로우 몰딩 (ISBM) / 하단의 중앙의 원형
ㆍPETG : 다이렉트 블로우 몰딩 (EBM) / 하단의 지름의 직선
∴ '다이렉트 블로우'의 금형비는 '인젝션 스트레치 블로우' 금형비의 약 1/4~5정도이다. 인젝션 스트레치 블로우는 투자비가 비싼 반면, 저렴한 PET 원료를 사용함으로써 대량발주나 수요가 예측되는 제품에 단가와 품질을 조율하기에 적합하다. 코카콜라나 생수병류의 용기들은 대부분 인젝션 스트레치 블로우로 생산하는 PET병이다.
∴인젝션 스트레치 블로우는 금형비가 비싼 반면, 제품의 규격이나 품질이 균일하고, 다이렉트 블로우는 금형개발비용이 적은 반면, 편차가 불가피하다. 하지만 다이렉트 블로우는 일정부분은 같은 금형에서 중량조절이나 세부조정이 가능한 반면, 인젝션 스트레치 블로우는 제품의 세부조정이나 중량조절은 제한된다. '인젝션 스트레치 블로우'를 '기성복'이라고 표현한다면, '다이렉트 블로우'는 '맞춤복'이라고 표현할 수 있을 것이다.
▷ 색상
ㆍPETG의 원료는 투명하다. PETG가 PET보다 더 투명하고, 원료의 가격도 약 2배정도 비싸다.
ㆍPET의 원료는 백색이다. 생산 시, 백색인 원료를 결정화하여 투명으로 생산한다. 백색의 수지를 투명화하는 설비가 '다이렉트블로우'에는 없다. 그래서 다이렉트블로우에서는 PET로 생산할 수 없다. 인젝션 스트레치 블로우 설비에는 PET를 투명화하는 설비가 추가되어 있어서 백색의 PET를 투명화할 수 있으며, 용기 하단에 백화현상은 PET 수지 결정화의 흔적이다.
▷일반적 특성
ㆍPET, PETG 둘 다 투명하다 광이 난다.
ㆍPET : 깨지지 않는다. 늘어나는 성질
ㆍPETG: PET 보다 깨지는 성질
ㆍPET : 결정성 폴리에스터
ㆍPETG : 비결정성 폴리에스터
ㆍPET: 날카로운 각을 성형하기에 적합하지 않다. (R3)
ㆍPETG: 날카로운 각을 성형하기에 적합하다. (R1)
ㆍPET는 PETG보다 가공온도가 훨씬 높다.
ㆍPETG는 물을 잘 흡수하는 성질을 가지고 있다.
https://mubnoos.tistory.com/2161?category=1002322
PET 폴리에틸렌 테레프타레이트
(C10H8O4)n 'TPA (테레프탈산)' + 'EG (에틸렌글리콜)'을 축산중합 ㆍPET의 역사 ㆍ1941년 Polyethylene Terephthalate 합성 ㆍ1948년 ICI사, 듀폰사에 의해 섬유로 공업화 ㆍ1958년 일본에서 합성섬유로 만들..
mubnoos.tistory.com
▷ PETG의 특성
1) 광학적 특성: 투명성, 광택, 밝은 색상
2) 화학적 특성: 내화학성 (산, 알칼리)
3) 기계적 특성: 내충격성
4) 가공 특성: 넓은 성형가공조건, 용이한 2차 가공성
5) 환경친화성: 소각시 유해물질 미발생, 환경호르몬FREE
▷ 기계적 특성
▷ 헤비블로우
ㆍPET와 PETG는 둘 다 유리를 대체하기 위한 Glass polymer이다. 이 두 가지 소재를 사용하여 유리처럼 두껍게 생산하는 공정을 Heavy Blow(헤비블로우)라 한다. 헤비블로우의 장점은 유리보다 1) 가볍고, 2) 깨지지 않으며, 3) 색상 적용과 후가공이 수월하다는 것이다.
▷ 재활용
ㆍPET는 PCR은 있지만, PETG는 PCR이 없다. PET의 소모량은 많기 때문에 물리적 재활용을 적용하고 있지만, PETG는 소모가 매우 작아서 PCR로서의 재활용 적용은 어렵다. 환경부에서도 PETG 자체의 사용을 자제하는 방향으로 지침을 삼고 있어서 앞으로도 PCR-PETG는 적용이 어려울 것으로 예상된다.
ㆍPETG를 PET와 재활용해도 되는가? 재활용 과정에서 다르게 작동하기 때문에 문제가 된다. PETG 조각은 재활용될 때 PET 조각에 응고되어 프로세스와 장비를 방해하는 덩어리를 만든다. 그리고 두 원료의 가공온도 차이 역시 원활한 재활용을 방해한다. 함께 가공하면 PETG가 녹아 끈적해지는 반면 PET는 고체 상태를 유지한다.
ㆍPET는 보통 포장(필름, 시트) 및 섬유(카펫 및 극세사), 반창고 등으로 재활용된다.
ㆍPET, PETG 둘 다 환경부 기준 '재활용 어려움'이다.
IN
반갑습니다. 블로우공장 이이사입니다.
Contents
PET vs PET-G
오늘 살펴볼 내용은 PET와 PET-G입니다. 'PET와 PETG의 차이는 무엇인가요?' 이 질문은 제가 10년 넘게 근무하면서 가장 많이 받은 질문 중 하나입니다. 이번 기회에 여기에 박제시키려고 준비해봤습니다.
일단 PET와 PETG는 둘 다 투명한 소재입니다. 그리고 현재 환경부 기준 둘 다 '재활용 어려움' 입니다.
하지만 PET-G에는 PET에 G가 붙습니다. 여기서 G는 glycol을 의미합니다.
복잡한 건 저도 모르겠습니다. Glycol은 알코올입니다. 이 알코올G가 들어가면 더 투명해지고 작업온도를 낮출 수 있습니다.
1. PET-G를 만든 이유는 무엇일까요?
1-1) 더 투명하게 하려고
1-2) PET작업의 높은 결정화 온도를 낮추기 위해서입니다.
2. PET-G를 사용하는 이유는 무엇일까요?
2-1. 더 투명하게 하려고 할때 사용합니다. 헤비블로우 적용
2-2. 날카로운 각의 제품을 성형할 때 적합
2-3. PET 제품 하단의 백화가 참을수 없을때
3. PET-G의 단점으로는 무엇일까요?
3-1. 비쌉니다. PET의 가격의 2배 이상입니다.
3-2. 스크레치 및 파손에 취약합니다. 코팅 이후에 더 취약합니다.
3-3. 자외선에도 취약합니다.
3-4. 압력에 취약합니다.
3-5. 내화학성에 취약합니다.
생산설비
1. PET: PET 원료는 처음엔 백색입니다. PET는 보통 인젝션 스트레치 블로우라는 설비를 통해 제품을 생산합니다. 이 설비에는 PET를 투명하게 하는 결정화 설비가 있어서 PET를 투명화합니다. 이 장치 덕분에 PET는 인젝션 스트레치블로우 설비를 통해 생산합니다.
2. PETG: PETG는 대부분 다이렉트 블로우라는 설비를 통해 생산합니다. 다이렉트블로우에는 결정화장치가 없지만 PETG는 원래 투명하기 때문에 생산하는 데 문제가 없습니다.
PET와 PET-G의 차이는 무엇일까요? I-phone13과 I-phone13 Pro의 차이처럼 비슷해보이지만 다른 소재입니다.
제품 개발 및 패키징 디자인 하실 때 위의 내용을 참고하시고, 두 가지 소재의 장단점을 활용하시면 유익하실 것 같습니다.
OUT
이상입니다. 구체적인 내용은 링크 남기겠습니다.
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