| 초록 |
PET[(poly(ethylene terephthalate)]제조 공정은 아래 그림에 요약된 바와 같이 에너지, 경제성 및 환경 문제와 관련해서 청정화 대체가 필요한 단위공정들을 많이 포함하고 있다. 가장 먼저 교려될 수 있는 환경문제로는 반응원료로 사용되는 ethylene glycol(EG)의 배출에 따른 VOC문제가 가장 심각하다. 미국 EPA 자료에 따르면 emission factor가 3.6 Kg VOC(nonmethane)/ 1 ton-PET 제품 (rating: C등급)으로, 국내 생산량 80만톤/년을 기준 한다면 년간 3백만 kg의 VOC 방출이 가능하다. 이중 90%이상이 기존 PET제조 공정 중에서 다단계로 이루어진 고점도 melt 중합공정에 필요한 고진공 시스템과 연계된 냉각탑에 기인한다. 한편, 고점도 중합공정은 시설 투자비 면에서도 큰 비중을 차지하고 있어 이 공정의 개선은 경제성 향상을 위해서도 중요한 의미를 지닌다. 제안하고자 하는 청정 대체공정 개발의 핵심은 출발 원료인 terephthalic acid(TPA)와 EG의 에스테르화반응 과정에 있어서 microwave를 에너지 공급수단으로 하여 제조되는 oligomer가 우수한 중합 특성을 나타낸다는 점에 있다. 이와 같이 제조된 oligomer는 고진공 하에서의 고점도 melt 중합을 배제하고 고상중합을 통해서도 고유점도 0.7이상의 PET 용기 용 고분자량 PET로 전환될 수 있다. 한편 본 공정기술은 oligomer 제조과정의 대체뿐만 아니라 중합용 촉매의 사용까지도 배제할 수 있게 함을 실험적으로 보여준다. 사용량이 많지는 않지만 상업적으로 많이 사용되는 중합촉매인 Sb2 O3는 발암위험물질로 알려져 있어 인체와 긴밀하게 접촉될 수 있는 최종제품이 인체에 유해할 수 있다는 가능성도 배제할 수 없고 폐기물의 환경독성도 무시할 수는 없다. 따라서 무촉매 중합 PET는 새로운 응용제품 시장을 개척할 수 있는 좋은 출발점이 될 수도 있다. |
