강하고 가벼워 유용한 가구재, 플라스틱 (1)

 

1. 플라스틱(Plastic)

플라스틱은 열이나 압력에 의해 형태를 변형할 수 있는 유기물 기반 고분자 물질을 가리키는 용어이다. 플라스틱이라는 단어는 외부의 자극으로 변형되는 물질을 특성을 뜻하는 가소성(Plasticity)과 같은 어원에서 유래되었다. 합성수지(Resin)와 혼용되어 사용된다. 수지는 비결정성 고체 또는 반고체 상태의 유기화합물 및 그 유도체로, 천연수지와 합성수지로 나뉜다. 천연수지는 호박, 마닐라, 유향 수지 등 동물이나 식물에서 나오는 자연 추출 고형물을 뜻하고, 합성수지는 다른 것과 섞이지 않은 합성 고분자 재료를 말한다. 

최초의 플라스틱은 1869년 상아를 대체하기 위해 개발되었다. 당시 상아는 당구공의 재료로 쓰였는데, 귀하고 값도 비쌌기 때문에 이를 대체할 물질을 찾던 미국의 존 하이엇에 의해 발명된 것이 천연수지 플라스틱 셀룰로이드였다. 질산섬유소에 피부약으로 쓰이던 캠퍼팅크(녹나무에서 추출되는 장뇌 성분을 알코올에 녹인 것)를 넣은 물질로, 열을 가하면 성형이 가능하고 단단하고 탄력이 있다. 그러나 깨지기 쉬워 당구공에는 쓰이지 못했다고 한다. 대신 틀니, 단추, 만년필 등 다양한 용도로 사용되었다. 

이후 1907년 리오 베이클랜드가 페놀과 포름알데히드를 이용한 합성수지 플라스틱인 베이클라이트를 만들었다. 뛰어난 내구성으로 각종 산업 용품에 사용되었다.  1922년 헤르만 슈타우딩이 플라스틱이 고분자 물질임을 밝혀내면서 플라스틱은 다양한 형태로 진화해 개발되었다. 플라스틱은 가볍고 내열성이 뛰어나며, 방수성, 내수성, 전기절연성, 가단성, 가공성이 좋다. 성형에 편리해 대량생산에 용이하고, 반영구적이다. 썩지 않는 특성이 환경오염을 야기하기 때문에 최근에는 일상생활에서 사용을 줄이려는 노력이 커지고 있다. 

 

 

2. 플라스틱의 종류

1) 열가소성 플라스틱(Thermo Plastics)

열을 가하면 연화하고, 유동성을 갖는다. 냉각하면 고체상태가 된다. 고분자 사슬의 상호작용이 약하여 재가열하면 다시 성형할 수 있어 재가공이 가능하다. 이러한 특성을 활용하기 위해 진공성형, 사출성형, 압출성형 등의 열성형 방법이 생겨났다. 오염에 강하고, 광택이 좋으며 투명 제품을 만들 수 있다. 비닐계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌 등이 있다. 

 

2) 열경화성 플라스틱(Thermoset Plastics)

열을 가하면 유동성을 갖지만, 식힌 후 다시 열을 가하면 분해되기 때문에 재활용되지 않는다. 고분사 사슬 간 촘촘한 가교를 가지고 있어 열가소성 수지와 다른 특성을 갖는다. 사출성형, 압출성형법으로 제품을 만들고, 반투명하거나 불투명하다. 강도가 높고 마모에 잘 견디며 열에도 강하다.  멜라민 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 등이 열경화성 플라스틱에 속한다. 

 

 

3. 가구에 많이 쓰이는 플라스틱

일상생활 제품에 사용되는 일반적인 플라스틱 제품군을 범용 플라스틱이라 한다. 생산 단가가 저렴하고 생산량이 많은 플라스틱으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌 등이 해당한다. ABS와 EPP는 범용 플라스틱을 보완, 가공하여 개발된 플라스틱으로 가구 재료로도 많이 활용되는 소재이다. 

 

1) ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

흔히 쓰이는 스티로폼의 원료인 폴리스타이렌(PS)을 보완한 합성수지이다. 충격에 약해 금이 가거나 갈라지는 현상을 극복하고 우수한 가공성은 유지했다. 진공성형과 사출성형을 주로 사용하며, 광택이 좋고 인장강도가 우수하다. 플라스틱 중 도금 소재로 가장 좋다. 표면이 부드럽고 높은 강도를 가지고 있다. 전기 부품, 전자제품, 자동차 내외장재, 가구, 완구 등에 다양하게 사용된다. 

 

2) EPP (Expanded Polypropylene)

폴리프로필렌(PP)를 발포해 만든 친환경 플라스틱이다. 발포 폴리프로필렌이라고도 한다. 사출 성형으로 생산이 가능하고, 발포율을 조절해 물성을 조절할 수 있다. 소각 시 배출되는 환경오염물질을 최소화할 수 있고, 재활용이 가능하다. 단열성이 높고 충격에도 강하며, 무게가 가벼우면서도 높은 강도와 내구성을 갖추고 있다. 친환경적 특성으로 갈수록 각광받고 있는 플라스틱으로 자동차 부품, 단열재, 포장재, 건축재, 가구재 등에 사용되고 있다.