지방족 폴리에스테르(aliphatic polyester)는 완전 생분해 가능성 플라스틱에 속하고 1차성 일용품과 1차성 의료용품을 생산하는 주요 재료이다. 사람들의 생활수준의 향상과 건강, 환경보호 등 일용품에 대한 수요로 지방족 폴리에스테르의 시장 수요는 갈수록 증가되었다.

하지만 지방족 폴리에스테르의 열 변형 온도는 낮고 제품의 사용과 운송 습도는 60섭씨도를 초과하지 못한다. 의료위생 영역에서 일반적인 소독방법으로는 재료 내부를 완전한 살균을 하지 못하게 되어 쉽게 2차 오염을 발생시킨다. 때문에 지방족 폴리에스테르의 내열성을 향상시켜 고급적인 소독방법을 연구 개발하는 것은 지방족 폴리에스테르 재료 응용 영역의 확대에 중요하다.

이런 상황에서 중국과학원 장춘응용화학연구소는 2005년 부터 완전 생물분해 가능 폴리에스테르 재료에 대한 연구를 시작하여 3년간의 연구를 통하여 완전 생물분해 가능 폴리에스테르 재료의 복사 고성능 연구에서 성과를 획득하였다.

연구원은 복사 가공 영역의 기술 우위와 경험으로 에틸렌 기능 단량체를 이용하여 폴리에스테르 재료를 복사 분해성 폴리머에서 가교성 폴리머(cross-linking polymer)로의 전환을 실현하였다.

연구 기초에서 식물 섬유를 이용하여 폴리에스테르 재료의 고온 강도를 증가하였고 섬유 종류, 형태, 복합기술을 이용하여 폴리에스테르/목질섬유, 폴리에스테르/버개스(bagasse) 및 폴리에스테르/유리섬유 등 여러 가지 복합재료를 제조하였고 재료의 내열 온도를 60℃에서 100℃이상 향상시켰다.

또한 연구원은 복사 소독기술을 이용하여 폴리에스테르 재료가 의료위생용품에서의 병균 종류, 수량과 분포한 연구를 진행하여 복사 소독 효과를 향상시켜 총 복사소독량을 50kGy(1Gy는 1kg 물질이 1Jule 에너지를 흡수)보다 작게 하였고 복사량 효율은 106Gy/s보다 크다.

연구 결과는 의료용 폴리에스테르 재료의 2차 오염을 효과적으로 해결하였고 제품의 복사 소독 공업화 응용에 중요한 기초를 닦아놓았다.

홍순우 기자/ hibou@hanmir.com