핀란드 UPM, 목재 유래 나프타로 포장 상자 생산
Elopak, Dow와 100% 재생가능한 상자 제공
핀란드의 임업기업 UPM이 노르웨이의 포장 전문기업 Elopak과 화학기업 Dow와 합작투자를 통해 재생가능 나프타(naphtha)를 포장용 소형 상자 카톤(carton)으로 만드는 프로젝트에 착수했다.
UPM Lappeenranta Biorefinery는 재생가능 디젤과 함께 바이오플라스틱의 우수한 원료인 나프타를 생산하고 있다. 이 나프타는 포장산업에서 사용할 수 있는 재생가능 수지로 전환될 수 있다.
UPM이 발표한 성명에 따르면, 플라스틱 코팅의 카톤 제조에 재생가능 폴리에틸렌을 사용하면 액체식품 포장을 생산하는데 발생하는 탄소 배출량을 대폭 줄일 수 있다.
포장재 전문업체인 Elopak은 매년 150억 개의 상자를 생산한다. UPM과 Dow와 협력하여 재활용 가능하고 100% 재생가능한 상자를 제공할 수 있게 되었다.
UPM Biofuels의 Sari Mannonen 부사장은 “Dow가 바이오플라스틱으로 전환시키는 UPM의 목재 기반의 나프타는 화석 원료 사용량을 줄여준다”며 “전체 가치 사슬의 지속가능성은 국제지속가능 탄소인증(International Sustainability and Carbon Certification)인 PLUS 인증을 통해 입증된다”고 설명했다.
Elopak의 기업 환경 담당 책임자인 Kristian Hall은 “Elopak는 포장재의 탄소발자국을 감소시키는 여러 가지 방법을 모색해 왔다. Dow 및 UPM Biofuels와 파트너십을 체결한 덕분에 화석 기반 폴리에틸렌을 100% 목재 기반의 폴리에틸렌으로 대체할 수 있게 되었다. 우리는 품질을 손상시키지 않고 완전히 재생가능한 상자를 만들 수 있다”고 말했다.
UPM은 산림 기반의 바이오산업을 지속가능하고 혁신 주도적이며 미래지향적인 목표를 이끌고 있다. 이 업체는 증가하고 있는 전 세계 소비 수요에 대해 지속가능하고 안전한 솔루션을 제공한다. 제품은 모두 재생 가능한 재료로 만들어졌으며 재활용할 수 있다. 그들은 재생 불가능한 화석 기반 물질을 대체할 수 있는 대안을 제시한다. 바이오연료, 바이오 화학 및 바이오 복합 재료는 산림 바이오매스를 기반으로 하고 있다.
러시아, 선택적 가스투과성 PHB필름 포장 개발
이용 후 완전 생분해, 환경 부하 최소화
러시아 Plekhanov대학의 과학자들은 이탈리아 Catania대학의 과학자들과 함께 가스를 선택적으로 투과시키는 친환경 식품 포장을 만들기 위하여 생분해성 폴리머에 기반한 필름 재료의 이용 가능성과 제조 조건을 연구하고 있다.
플라스틱 폐기물 처리 문제는 매년 빠른 속도로 커져가고 있다. 전 세계의 과학자들은 생분해성 폴리머를 개발하는데 더 많은 노력을 기울이고 있다. 이때 가장 이상적인 재료가 폴리하이드록시부티레이트(polyhydroxybutyrate, 이하 PHB)라고 한다. 이 폴리머는 자연계에서 여러 미생물들에 의해 자연적인 가공공정을 통해 만들어지기 때문에 다목적 친환경 플라스틱으로 이용하는데 매우 적합하다.
연구팀은 용액 도포와 용융 방사라는 서로 다른 두 가지 기술을 통해 만들어진 2종의 PHB 기반 필름에 대해 실험을 했다. 실험에서는 이들 기술들이 포장이 분해될 때에 중요한 폴리머 필름의 구조와 선택적 가스 투과능을 결정할 수 있는 것으로 확인되었다. 재료의 생분해성은 이들의 친환경 정도를 결정해 준다.
Plekhanov대학 유망복합재료기술연구실의 Anatoly Olkhov는 “이들 재료의 선택성은 내부 구조에 의해 결정되며, 내부구조는 시간, 온도, 압력과 같은 필름을 제조할 때의 기술적 파라미터에 의해 정해진다”며 “특히 중요한 점은 필름의 선택적 가스투과성이다. 필름은 질소, 이산화탄소, 습기는 통과시킬 수 있지만 산소는 통과시켜서는 안 된다. 이는 햇빛의 자외선에 활성화되는 산소에 일반적으로 민감한 식품이나 약물을 보존하는데 필수적이다. 또한 이들 필름은 자외선에 대한 보호도 제공한다”라고 밝혔다.
선택적 가스투과성은 폴리머 필름의 결정질 및 비결정질의 비율과 비결정질에서 배향(밀도가 높음)된 분획과 등방성(isotropic) 도메인의 존재 여부에 의해 결정된다. 폴리머들은 특정 조건 하에서 정렬된 상태 또는 등방성 상태인 것으로 생각되고 있다. 정렬된 상태는 거대 분자가 결정질의 주요 특징인 한 가지 방향으로 정렬한 것을 의미한다.
등방성 상태는 폴리머의 비결정질 거대 분자가 선호 정렬(preferential orientation)하지 않음을 의미한다. 분획에서 규칙성이 있는 도메인 또는 등방성 도메인의 존재는 필름이 생산되는 조건에 의해 결정된다.
필름의 구조는 시차 주사 열량계(열 측정), 주사 전자 현미경, 전자 상자성 공명(electron paramagnetic resonance) 등의 기기로 측정된다. 연구팀은 결정성의 조절이 기계적(강도 및 장력의 변화) 및 장벽 특성(가스 투과도, 흡수 등의 변화)을 최적화시키는데 도움이 되는 것을 발견했다.
향후 이들 필름들은 여러 다양한 형태의 식품과 약물에 이용될 수 있을 것으로 보인다. 또한 이용 후 완전 생분해돼 환경에 대한 손실을 최소화시킬 것이다. 이들 필름의 분해기간은 1개월에서 1년이라고 한다.
△ 완전 생분해되는 선택적 가스투과성 PHB필름 포장
노드슨 EFD, 접착제 등을 위한 벤치탑 액체 디스펜서 출시
산업용으로 최적화된 Performus X 시리즈 액체 디스펜서
노드슨 EFD(Nordson EFD)가 전자, 생명과학, 소비재, 자동차 산업 등에서 일반 적용을 위해 신뢰할 수 있는 벤치탑 디스펜싱 제어를 제공하는 Performus™ X Series 액체 디스펜서(Performus™ X Series fluid dispensers)를 출시했다.
노드슨 EFD는 노드슨(Nordson) 산하의 세계적 정밀 액체 디스펜싱 시스템 제조사이다.
이 새로운 공압 작동식 액체 디스펜서는 시린지 배럴을 사용해 디스펜스된 어셈블리 액체 적용을 제어하고 작업자 간의 변동성을 감소시킴으로써 생산비용을 줄이고 수율을 개선한다.
Performus X100은 접착제, 오일, 그리스, 실리콘, 실란트, 시아노아크릴레이트, UV 경화 접착제 등 저점도에서 고점도 액체들과 SolderPlus 솔더 페이스트(SolderPlus solder paste)와 같은 디스펜싱 페이스트를 적용하기 위한 0-100 psi(0-7 bar) 압력 조절기를 장착했다. Performus X15는 저점도 또는 솔벤트 등의 묽은 액체를 디스펜싱할 때 제어를 용이하게 해주는 0-15 psi(0-1 bar) 압력 조절기를 탑재했다.
블라드 코노펠코(Vlad Konopelko) 노드슨 EFD 디스펜서 글로벌 제품라인 매니저는 “신제품 Performus X 시리즈는 쉬운 사용법, 안정성, 성능 등 Performus 제품 라인의 주요 기능들을 결합했다”며 “물리적 보호를 강화하기 위한 메탈 하우징을 포함한 디자인 개선으로 산업 용도 적용에 적합한 내구성을 강화했다”고 밝혔다. 이어 “또한 보증기간 만료 이후에도 서비스를 쉽게 이용할 수 있게 했다”고 덧붙였다.
메탈 하우징은 개선된 EMI/RFI 보호를 위한 차폐(faraday cage) 역할을 하며 누전을 차단하고 시스템 정전기 방전(ESD) 보호를 강화하기 위한 접지용 섀시 연결 기능을 갖췄다.
또한 Performus X100와 Performus X15는 모두 Steady, Timed, 및 Teach 모드를 선택해 사용할 수 있다. Teach 모드에서는 원하는 액체 디스펜싱에 필요한 시간을 간단히 설정할 수 있다. 진공 제어는 묽은 액체가 사이클 중간에 드롭되는 것을 방지한다.
이 디스펜서들은 디지털 타임 및 압력 디스플레이를 포함하고 있어 psi 및 bar 측정 단위를 쉽게 바꿀 수 있다. 포괄적인 교체부품 선택이 가능해 현장에서 쉽게 유지보수 및 서비스를 제공할 수 있다. 또한 Performus X100 와 X15는 I/O 연결 및 범용 전원 공급장치를 사용 할 수 있다.
△ 노드슨 EFD의 Performu X Series는 정확하고 반복 가능한 액체 디스펜싱 기능을 제공한다(사진제공=노드슨 EFD).