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신세대 폴리에스테르 티탄 촉매

전문가 제언: ○ 범용수지이면서 축합계 폴리에스테르인 PET는 매년 생산량이 증가하여 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC)에 이은 고분자의 지위를 확고히 하고 있다. PET는 섬유제품과 PET병으로 별도의 첨가제가 거의 없이 가공되기 때문에 재활용이 적극적으로 행해지는 고분자이다. 또한 회수 PET 수지를 단량체까지 되돌려 다시 중합하는 화학적 리사이클이 실용화 수준으로 실행되고 있다.

○ PET로 대표되는 폴리에스테르는 우수한 물성, 성형성 등에 의해 섬유, 필름, 병 등으로 다양하게 이용되고 있다. 특히 최근에는 리사이클의 용이성과 소각 시 다이옥신을 발생하지 않는 등 환경적으로도 우수하기 때문에 세계적으로 소비량이 확대되고 있다. 본 문헌에서는 이 폴리에스테르 제조에 사용되는 중금속 촉매를 사용하지 않는 새로운 폴리에스테르제조 촉매개발에 대하여 소개한다.

○ PET 수지의 주요 용도는 종래 섬유와 필름이었으나 특히 근년에 들어와서는 병(bottle)으로의 응용분야가 급격히 커지고 있다. 세계의 PET 총 생산량은 4,000만 톤이 넘어서고 있고 이중 약 50%가 섬유용으로, 30% 이상이 병 등 용기용 수지로 사용되고 있다. 향후 PET병의 수요는 계속 증가될 전망이다. 한국에서는 (주)효성 등 주요 메이커에서 연간 25억병 이상을 생산하고 있다.

○ 재료의 재생 면에서 궁극적인 라사이클은 병으로 다시 돌아가는 것이다. 회수 PET를 이용하여 PET의 원료인 테레프탈산으로 재생하는 시도가 많이 연구되고 있고 일부 실용화를 위한 노력이 시도되고 있다. 최근 리사이클이 용이하고 소각 시 다이옥신 발생이 없는 폴리에스테르 중합촉매로 산화티탄촉매 등이 연구되고 있다.

○ 최근 지속가능한 사회구축의 한 방책으로 폐플라스틱을 유용한 자원으로 재이용하는 연구개발이 활발하다. 화석자원으로 되돌리기 위한 가스화기술, 액화기술 등 화학분해기술이 그 중심으로 이는 새로운 촉매개발과 함께 향후 발전가능성이 매우 큰 분야이다. 첨단이라 볼 수는 없으나 이러한 연구 분야 또한 중요하다고 인식할 필요가 있다.

저자: Ryoji Tsukamoto
자료유형: 학술정보