플라스틱 PP, PE, PS, PA, ABS, PVC 구별 방법

최초의 플라스틱은 19세기에 등장했습니다. 사람들은 천연 셀룰로오스에 장뇌와 소량의 알코올을 넣어 인공 플라스틱을 만들었습니다. 이 소재는 가소성이 있어 열간 압착을 통해 다양한 제품으로 성형할 수 있었으며, 셀룰로이드(celluloid)라고 명명되었습니다. 이때부터 인류의 플라스틱 사용 역사가 시작되었고, 20세기에는 고분자 합성 플라스틱이 등장하기 시작했습니다.

플라스틱은 분자 구조상 고분자의 일종으로, 형태를 잡기가 매우 쉽습니다. 또한 고온 고압 상태에서 성형이 가능한 소재로 문자 그대로 이해할 수 있습니다. 대부분의 플라스틱은 화석 연료에서 추출되며, 석유와 천연가스가 플라스틱의 완벽한 원료가 됩니다.

일상생활에서 사용하는 생필품의 70% 이상이 플라스틱 제품입니다. 주요 플라스틱 소재로는 PP, PS, PA, PC, PE, ABS, PVC가 있습니다. 이를 구별하려면 각 소재의 특성과 차이점을 알아야 합니다. 그전에 먼저 열경화성 플라스틱과 열가소성 플라스틱이 무엇인지 이해해야 합니다.

열경화성 플라스틱은 가공 중에 가열하여 굳혀야 하는 플라스틱입니다. 즉, 두 가지 다른 플라스틱을 혼합하여 동시에 금형에 주입한 뒤, 가열하여 반응을 일으키면 단일 분자가 그물망 형태의 3차원 구조로 변하며 경화됩니다. 열경화성 플라스틱의 장점은 내열성이 높다는 것이지만, 재활용이 쉽지 않다는 단점이 있습니다. 열경화성 플라스틱에는 FRP 욕조, 식기류 등이 포함됩니다.

열가소성 플라스틱은 가열하면 녹는 플라스틱입니다. 고체 플라스틱 알갱이를 가열하여 녹인 후 금형에 주입하고, 완제품이 냉각되어 굳으면 제품이 완성됩니다. 장점은 재활용이 가능하다는 것이지만, 내열성이 낮다는 단점이 있습니다. 열가소성 플라스틱에는 PE, PP, PS, PVC, ABS, PA, PC 등이 포함됩니다.

플라스틱 제품을 구매한 후 자세히 살펴보면 제품 케이스에 일련번호가 있는 것을 볼 수 있습니다. 이는 플라스틱 종류를 구별하기 위해 개발된 플라스틱 식별 코드입니다. 이 식별 코드는 전 세계 공통입니다. 시계 방향으로 회전하는 세 개의 화살표로 구성된 삼각형 안에 각 소재를 나타내는 숫자가 표시되어 있습니다. 현재 7가지 식별 코드가 있습니다. 이 코드는 플라스틱 소재를 파악할 수 있게 해줄 뿐만 아니라, 가장 중요하게는 재활용을 돕고 종류를 세분화하여 재사용할 수 있도록 합니다.

PET(폴리에스터) 코드 1번은 폴리에스터 수지라고도 하며, 원료는 유백색 또는 연한 노란색을 띱니다. 투명도가 좋고 무독성이며 밀도가 높고 경도가 높으며 내마모성이 뛰어나지만, 뜨거운 물에 담그는 것에는 강하지 않고 내알칼리성 등의 특징이 있습니다. 사용 온도는 65°C ~ -20°C입니다. 이 온도 이상에서는 유해 물질이 쉽게 방출되므로 장기간 반복 사용해서는 안 됩니다. 주로 음료수 병, 생수 병, 전자제품의 쉘 및 액세서리 등의 포장재로 사용됩니다.

HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 코드 2번은 저압 에틸렌이라고도 하며, 흰색을 띠고 무독성 및 무취이며 밀도가 낮고 인성이 좋으며 내산성 및 내알칼리성이 있지만 노화 방지 특성은 좋지 않습니다. 세척이 어렵고 재활용해서는 안 됩니다. 주로 세제 제품 포장 용기, 전선 및 케이블 피복 등에 사용됩니다.

PVC(폴리염화비닐) 코드 3번은 접착 필름이라고도 하며, 원료는 노란색 반투명 상태입니다. 투명도가 좋고 강도가 높으며 유연성이 좋고 쉽게 부서지지 않습니다. PVC는 연질과 경질로 나눌 수 있는데, 그 차이는 가소제 첨가 여부에 달려 있습니다. PVC 자체는 독성이 없지만, 가소제나 산화 방지제 등을 첨가하면 독성이 생깁니다. 따라서 연질 PVC는 독성이 없지만 경질 PVC는 독성이 있습니다. 주로 건축 자재 산업의 포장재, 파이프, 문, 창문 등에 사용됩니다.

LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 코드 4번은 고압 폴리에틸렌이라고도 하며, 원료는 유백색이고 무취 무독성입니다. 투명도가 좋고 유연성이 좋으며 내알칼리성이 있지만 내열성이 낮습니다. 모든 폴리에틸렌 중 밀도가 가장 낮습니다. 110°C를 초과하면 녹아서 유해 물질을 방출합니다. 주로 랩, 플라스틱 필름 등에 사용됩니다.

PP(폴리프로필렌) 코드 5번은 100% 접착제라고도 불리며, 밀도가 낮고 원료의 외관은 투명하고 가볍습니다. 무독성 무취이며 강도와 탄성이 높고 화학 물질, 충돌, 100~120°C의 고온에 강하여 전자레인지에 넣고 가열할 수 있습니다. 하지만 재활용 제품을 음식 담는 용도로 사용하는 것은 금지되어 있습니다. 플라스틱 도시락, 물컵, 식품 포장 상자 등에 흔히 사용되는 제품은 PP 소재로 만들어집니다. 이러한 PP의 특성 때문에 호주 화폐도 이 플라스틱으로 만들어집니다. .

PS(폴리스티렌) 코드 6번은 하드 글루라고도 하며, PP보다 경도가 높습니다. 원료는 투과율이 높고 무색 무취이며 염색이 쉽지만 인성이 낮고 쉽게 부서집니다. 온도가 70°C를 초과하면 유해 물질을 방출합니다. 일회용 폼 도시락, 포장 안감, 장식재 등에 흔히 사용됩니다. 재활용이 쉽지 않아 최근에는 종이 소재로 점차 대체되고 있습니다.

PA(폴리아미드)는 나일론이라고도 하며 코드 번호가 없습니다. 원료는 무독성 무취입니다. 인성, 내마모성, 내열성 및 내화학성이 좋습니다. PA 플라스틱은 종류가 많으며, 특히 최근에는 다양한 섬유 소재와 혼합되어 플라스틱의 여러 특성이 크게 향상되었고 일부 금속을 대체하고 있습니다. 자동차 부품, 가전제품 케이스, 보호 장비 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다.

ABS 플라스틱은 코드가 없습니다. 아크릴로니트릴(A), 부타디엔(B), 스티렌(C) 세 가지 물질의 복합체입니다. ABS 수지라고도 하며, 이 세 가지 물질의 공통적인 특성을 가지고 있습니다. 내충격성, 내열성, 저온 내성, 우수한 종합 성능, 저렴한 가격, 넓은 용도를 자랑합니다. ABS 플라스틱은 무독성 무취이며 외관은 반투명하거나 투명한 알갱이 형태입니다. 자동차의 많은 부품이 ABS 플라스틱으로 만들어지며, 가전제품과 사무 기기의 부품도 ABS로 만들어집니다.

기타 범주인 코드 7번에는 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리락타이드 등이 포함됩니다. 이러한 플라스틱의 특징은 전자레인지에 가열할 수 없고, 고온에서 살균할 수 없으며, 직사광선에 노출될 수 없다는 것입니다. 이는 비스페놀 A를 방출하여 인체에 해를 끼칠 수 있기 때문입니다.

사실 현재까지의 플라스틱 발전은 위에서 언급한 것보다 훨씬 더 방대합니다. 다양한 합성 플라스틱은 사람들을 혼란스럽게 만듭니다. PBT(PET와 함께 열가소성 폴리에스터로 통칭), HIPS(내충격성 폴리스티렌, 흔히 엔지니어링 플라스틱으로 지칭), POM(폴리옥시메틸렌 열가소성 결정성 고분자), EVA(에틸렌과 아세트산의 공중합체) 등에 대해 들어보셨을 것입니다.

부력 테스트는 밀도를 기반으로 플라스틱 소재를 식별하는 방법입니다. 현재 시장에 나와 있는 일반적인 플라스틱의 밀도는 다른 성분을 첨가하지 않았을 때 0.9~2.0g/cm³ 사이입니다. 물의 밀도는 정확히 1g/cm³입니다. 일반적인 플라스틱 중 PP와 PE만 밀도가 1.0 미만이므로, 물에 넣었을 때 뜨는 것은 PP와 PE입니다. 다른 플라스틱 소재는 밀도가 물보다 크기 때문에 바닥으로 가라앉습니다.

연소 테스트는 다양한 플라스틱 소재를 더 명확하게 구별하기 위해 태워서 식별하는 방법입니다. 연소 테스트는 다양한 플라스틱을 태우고 과정 중에 발생하는 특성과 변화를 관찰하여 품질을 판단하는 것입니다. 관찰해야 할 몇 가지 상태는 화원으로부터 멀어졌을 때의 상태, 타는 냄새, 불꽃 색깔, 연소 후 상태, 가연성 정도입니다. 연소 테스트는 전적으로 플라스틱의 특수 효과에 기반하며 과학적인 식별 방법으로 사용될 수는 없습니다.

PET는 타면서 검은 연기를 내고 신 냄새가 납니다.

PP는 계속 탈 수 있으며 불꽃은 위쪽이 노란색, 아래쪽이 파란색이고 양초 타는 냄새가 납니다. PS도 계속 탈 수 있으며 불꽃은 노란색이고 검은 연기가 나며, 탄 후에는 탄소 가루와 솔잎 기름 냄새가 납니다.

ABS는 점화 후 빠르고 지속적으로 탈 수 있습니다. 불꽃은 노란색이고 검은 연기가 납니다. 탄 후에는 녹으면서 떨어지지 않으며 강한 고무 냄새가 납니다.

PE 불꽃은 위쪽이 노란색, 아래쪽이 파란색입니다. 탄 후에는 녹아서 떨어지며 파라핀 타는 냄새가 납니다. (어릴 때 플라스틱 봉지를 태워본 적이 있나요? 톡톡 튀며 녹아 떨어지는 느낌을 잊지 못할 것입니다.).

PA는 쉽게 타지 않으며 화원에서 멀어지면 즉시 꺼집니다. 불꽃은 노란빛이 도는 회색 연기를 내며, 탄 후에는 거품이 일고 떨어집니다. 양가죽과 손톱 타는 냄새가 납니다.;

PVC는 쉽게 타지 않습니다. 화원에서 멀어지면 꺼집니다. 불꽃은 위쪽이 파란색, 아래쪽이 녹색이며 연기가 납니다. 탄 후에는 쉽게 녹지 않으며 톡 쏘는 신 냄새가 납니다. (포장재의 더 단단한 수축 필름은 PVC입니다.)