PBT가 HACCP인증과 관련되어 있다고?
이전 컬럼을 다시 종합해보면, PBT는 결정화 속도가 빨라 사출에 매우 적합하며,
흡습성이 약해 치수변형이 잘 되지 않고, 유리섬유로 강화하면 내열성이 매우높아지기에,
자동차의 엔진의 핵심 전장부품으로 엔지니어링 플라스틱의 한 축을 담당하게 됩니다.
그리고 이런 성질은 브러쉬모재료에서도 그대로 나타나고, 그 결과 식품위생에 어떤 효과가 있는지까지 알아보도록 해요.
먼저 분자 구조를 알아보면, 부틸렌의 알킬 사슬이 길다는 것을 알 수 있어요.
1. 분자구조
에스터 결합( –CO–O–)의 대표주자인 PET와의 차이점을 분자구조로 알아보면,
PBT의 CH₂(메틸렌기)가 4의 체인으로, PET보다 길다는 점이에요.
좌측=PBT / 우측=PET ( 출처: KEP 폴리에스터의 특성)
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PET: –O–CH₂–CH₂–O– → 에틸렌기(ethylene group), 알킬 사슬이 2개(–CH₂– ×2)
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PBT: –O–(CH₂)₄–O– → 부틸렌기(butylene group), 알킬 사슬이 4개(–CH₂– ×4)
이 사슬 길이 차이 때문에 PBT가 PET보다 유연성↑, 결정화 속도↑, 사출성형성↑ 이런 특성이 나타납니다.
즉, “PBT는 PET보다 알킬 사슬이 더 길다” = “분자 구조가 더 유연하다”라고 말할 수 있어요.
그 특성을 알고 나면 자연히 브러쉬모재료의 특징도 보입니다.
2. PBT의 특장점
1)유연성
메틸렌기(–CH₂–)가 많아질수록 분자가 더 자유롭게 회전 → 분자 사슬 유연해짐.
→ PBT는 PET보다 더 가공성이 좋고 사출 성형이 쉬움.
2) 빠른 결정화 속도
긴 알킬 사슬은 분자들이 잘 배열되어 빨리 결정화됩니다.
→ PBT는 PET보다 성형 시 사이클 타임이 짧음 (산업적으로 큰 장점).
결국, 결정화가 느려지면 모양의 변화가 생기는데, PBT는 빠른 결정화로 사출 성형이 PET보다 유리하다는 것이죠. → 생산 효율↑.
3) 저 흡습성
알킬 사슬은 습기에 강해요.
→ PBT는 PET보다 습기에 강하고 치수 안정성 우수. 즉 제품변형이 잘 일어나지 않습니다. → 전기·전자 부품에 적합한 것이죠.
4) 내화학성
긴 알킬 체인이 소수성성질을 강화시켜서 강한 내화학성을 갖게 됩니다.
→ 오일, 알콜, 가솔린 등에 더 잘 견디게 되죠. 엔진에 핵심부품으로 자리잡을 수 있는 조건이 되죠.
5) 내후성
→ 자외선 등으로 인한 열화현상이 잘 일어나지 않아요.
6) 내열성 (유리섬유로 강화)
(표출처: KEP 폴리에스터의 특성)
→열에 변화하는 열변형 온도가 비강화시 PC의 40%정도로 낮지만, 이를 유리섬유로 강화를 하면 뛰어난 내열성을 가지게 됩니다.
(열변형 온도가 비강화 55도에서 유리섬유 30% 강화시 210도, 장기사용온도도 PC수준인 130도까지 올라감)
*참고로 열변형 온도(HDT, Heat Deflection Temperature)는 완전히 녹는 점인 융점(Melting Point)과 구별됩니다.
3. PBT와 식품위생의 연결고리
1) 흡습성 낮음
PBT는 흡수율이 0.5% 이하로, Nylon(수분 흡수 8~10%)에 비해 극도로 안정적입니다.
물기를 거의 머금지 않으니 세균 번식 위험이 줄고, 건조가 빠름 → 위생 관리 유리에 유리하죠.
2) 치수 안정성
물을 흡수하지 않으니 브러쉬 모가 팽창·수축하지 않고 항상 일정한 모양 유지합니다.
위생 브러쉬는 세척 후에도 형상이 무너지지 않는 게 매우 중요하답니다.
3) 내화학성
산·알칼리·세척제에도 강해, 식품 제조 라인에서 자주 쓰는 세제·소독제 환경에 적합합니다.
