유토피아 플라스틱스: 석유 플라스틱 대체하는 가공 가능한 식물 기반 수지 개발

오클라호마 기업 유토피아 플라스틱스(Utopia Plastix)가 식물로부터 직접 만든 수지 제품을 개발했습니다. 이는 사출 성형과 압출 같은 전통적 플라스틱 가공 공정으로 가공 가능합니다.

"유토피아 플라스틱스는 석유 기반 플라스틱의 식물 기반 대안입니다. 우리는 플라스틱이 아닙니다. 우리는 플라스틱 제조에 식물을 사용하는 것입니다."라고 유토피아 플라스틱스 설립자 샤리나 페리(Sharina Perry)는 말합니다.

주요 내용

가공 가능한 수지 생산은 일반적으로 피드스톡 소재의 화학을 변경하는 것을 포함합니다. 그것이 석유화학적 원천이든 생물학적 원천이든. 바이오플라스틱은 탄수화물을 에너지원으로 사용해 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 같은 열가소성 폴리머를 생산합니다. 대조적으로 유토피아는 식물을 직접 원료로 사용합니다. 이 공정은 화학적 변화를 거치지 않고 이미 존재하는 분자들을 활용합니다. 모든 것은 피복 작물에서 시작됩니다.

유토피아 플라스틱스 소재는 농업적 기원 덕분에 자연스러운 외관을 가집니다. 출처 (모두): 유토피아 플라스틱스

피복 작물을 식물 기반 수지로 변환

피복 작물은 수확을 위한 게 아니라 토양 보호와 보충을 위해 자라는 작물로, 종종 작물 순환 전략의 일환입니다. 페리는 건강 및 웰니스 제품 개발 희망으로 피복 작물에 처음 관심을 가졌습니다. 그녀는 소재를 분해하는 방법이 아니라 기존 특성을 이해하는 데 관심이 있었다고 말합니다. 페리는 2018년 유토피아를 설립해 이 특성들을 활용한 식물 기반 대안 개발과 상용화에 나섰습니다.

페리는 적절한 소재 건조 개발과 섬유질 특성 극복이 유토피아가 직면한 기술적 과제 중 하나였다고 말합니다. 그녀는 업계와 학계 전문가 네트워크와 협력했습니다. 오늘날 유토피아 제품은 강성 용기, 유연 포장, 식기 등 다양한 애플리케이션에 사용되었습니다.

"사출 성형, 열성형, 블로우 성형, 압출, 회전 성형이 가능했습니다 — 섬유질 소재가 갈라지지 않는 블로운 필름에 도달했을 때 우리가 정말 어디엔가 도달했음을 알았습니다."라고 페리는 말합니다.

수지는 펠릿 또는 분말 형태로 제공되며, 애플리케이션에 맞춰 종류가 나뉩니다 — 대체되는 용융 지수와 폴리머 유형 기반으로. 수지는 전통 장비로 가공 가능하지만 상응하는 석유화학 대안보다 낮은 온도에서 가공해야 합니다. 가공성은 용융 지수만으로 완전히 포착되지 않습니다. 25-30 용융 지수 PP에서 전환하는 제조사는 유토피아의 12 용융 지수 PP 대안을 사용할 가능성이 높다고 페리는 말합니다.

소재는 자연스러운 색상을 가집니다. 착색 가능하며 투명하게 만들 수도 있지만 광학적 특성에는 한계가 있습니다. "이게 하이 샤인 필름이 되진 않을 겁니다." 페리는 말합니다. "우리는 여전히 작물에 대해 이야기하고 있습니다."

샤리나 페리 유토피아 플라스틱스 설립자가 자사 개발한 식물 기반 수지로 만든 포장 필름을 들어 보이고 있습니다.

차단 성능 같은 다른 측면에서는 작물 기반 소재가 기존 소재를 능가할 수 있습니다. 유토피아는 6개월간 나란히 연구에서 유토피아 플라스틱스로 만든 냉동백이 전통적 PE 냉동백보다 냉동 화상 방지에서 우수했다고 말합니다.

유토피아 플라스틱스를 농업용 필름으로 테스트한 농부들은 해충 차단, 수분 유지, 잡초 방지 효과를 발견했고, 120-140일 후 유의미한 분해를 확인했다고 페리는 Plastics Technology에 전합니다. 분해 과정을 연장하기 위해 유토피아는 자외선 효과를 줄이기 위해 자외선 노출 가능성이 있는 애플리케이션에서 두께와 착색제를 추가합니다.

애플리케이션의 성능 니즈와 사용 후 분해의 중요성을 균형 있게 맞추며, 유토피아는 고객에게도 좋고 땅에도 좋은 솔루션을 제공하는 것을 목표로 합니다. "우리 소재가 어디에 떨어지든 — 누군가의 뒷마당, 수로, 매립지 — 무슨 일이 벌어지는지 보고 싶었습니다." 페리는 말합니다. "우리 소재가 분해될 때 토양에 영양분을 더합니다."