폴리프로필렌 섬유란 무엇인가: 특성, 제조 방법 및 생산지

폴리프로필렌 섬유란 무엇인가: 특성, 제조 방법 및 생산지

Sewport 지원팀 작성 • 2022년 5월 25일

폴리프로필렌 원단이란 무엇인가요?

폴리프로필렌 직물은 열가소성 고분자인 폴리프로필렌으로 만들어진 모든 섬유 제품을 지칭하는 용어입니다. 이 플라스틱은 폴리올레핀 계열에 속하며, 비극성이고 부분적으로 결정질입니다. 폴리프로필렌은 폴리에틸렌 다음으로 세계에서 두 번째로 많이 생산되는 플라스틱이며, 섬유 생산보다는 포장재, 빨대, 기타 소비재 및 산업용품에 더 흔하게 사용됩니다.

이 플라스틱은 원래 1951년 미국의 필립스 석유 회사에서 개발되었습니다. 화학자 로버트 뱅크스와 J. 폴 호건은 프로필렌에서 휘발유를 추출하려던 중 우연히 폴리프로필렌을 만들어냈습니다. 이 실험은 실패로 여겨졌지만, 이 새로운 화합물이 여러 분야에서 폴리에틸렌과 동등한 잠재력을 가지고 있다는 것이 빠르게 인식되었습니다.

하지만 폴리프로필렌이 대량 생산에 적합한 물질로 만들어진 것은 1957년이 되어서였습니다. 1954년, 이탈리아 화학자 줄리오 나타와 그의 독일 동료는 이 물질을 입체규칙성 고분자로 만드는 데 성공했고, 이탈리아 기업 몬테카티니는 곧바로 이 물질을 상업 및 소비자용으로 생산하기 시작했습니다.

폴리프로필렌은 원래 "모플렌(Moplen)"이라는 이름으로 판매되었으며, 이 이름은 여전히 ​​라이온델바셀(LyondellBasell) 사의 등록 상표입니다. 하지만 이 물질은 일반적으로 폴리프로필렌 또는 줄여서 "폴리프로(polypro)"라고 부르는 것이 훨씬 더 흔합니다.

비둘기색 폴리프로필렌 소재의 캐노피와 어깨끈이 있는 접이식 의자

폴리프로필렌이 다양한 소비재 및 산업 분야에서 점차 널리 사용되면서, 이 플라스틱이 섬유 소재로서의 잠재력도 가지고 있다는 사실이 점차 알려지게 되었습니다. 폴리프로필렌 직물은 부직포로, 방적이나 직조 과정 없이 소재 자체로 만들어집니다. 폴리프로필렌 직물의 가장 큰 장점은 뛰어난 수분 투과성입니다. 이 직물은 수분을 흡수하지 않고, 오히려 수분을 완전히 통과시킵니다.

폴리프로필렌 소재는 땀을 흡수하는 성질이 있어, 착용 시 발생하는 수분이 수분을 머금는 일반 의류보다 훨씬 빠르게 증발합니다. 따라서 피부에 직접 닿는 의류에 널리 사용됩니다. 하지만 속옷 소재로 사용될 경우 체취를 흡수하고 머금는 경향이 있으며, 비교적 낮은 온도에서 녹는다는 단점도 있습니다. 녹은 폴리프로필렌 원단은 심각한 화상을 유발할 수 있으며, 이 때문에 고온 세탁이 불가능합니다.

폴리프로필렌 원단은 현존하는 합성 섬유 중 가장 가벼운 소재 중 하나이며, 대부분의 산과 알칼리에 대한 저항성이 매우 뛰어납니다. 또한, 이 소재의 열전도율은 대부분의 합성 섬유보다 낮아 추운 날씨에 착용하기에 이상적입니다.

베이지색과 흰색 바구니 모양 직조 폴리프로필렌 실내 장식용 원단

또한, 이 직물은 마모에 매우 강하고 곤충 및 기타 해충에도 강합니다. 뛰어난 열가소성 덕분에 폴리프로필렌 플라스틱은 다양한 모양으로 쉽게 성형할 수 있으며, 용융을 통해 재성형도 가능합니다. 이 플라스틱은 응력 균열에도 매우 강합니다.

하지만 폴리프로필렌은 제조 후 염색이 매우 어렵고, 다양한 질감으로 성형하기도 까다롭습니다. 또한 자외선에 취약하고 라텍스나 에폭시와의 접착력도 좋지 않습니다. 다른 모든 합성 섬유와 마찬가지로 폴리프로필렌 직물 역시 환경에 상당한 악영향을 미칩니다.

폴리프로필렌 원단은 어떻게 만들어지나요?

대부분의 플라스틱과 마찬가지로 폴리프로필렌은 석유와 같은 탄화수소 연료에서 추출한 물질로 만들어집니다. 먼저 원유에서 가스 형태로 프로필렌이라는 단량체를 추출하고, 이 단량체를 사슬 성장 중합이라는 과정을 거쳐 폴리프로필렌이라는 고분자로 만듭니다.

다수의 프로필렌 단량체가 결합되면 고체 플라스틱 재료가 형성됩니다. 실용적인 섬유를 만들기 위해서는 폴리프로필렌 수지에 다양한 가소제, 안정제 및 충전제를 혼합해야 합니다. 이러한 첨가제는 용융된 폴리프로필렌에 첨가되며, 원하는 물질이 얻어지면 이 플라스틱을 식혀 벽돌이나 펠릿 형태로 만들 수 있습니다.

이렇게 만들어진 알갱이 또는 벽돌 모양의 폴리프로필렌은 섬유 공장으로 옮겨져 다시 녹습니다. 대부분의 경우, 이렇게 녹인 폴리프로필렌은 시트 형태로 성형되거나, 틀에 넣어 식히기도 합니다. 시트 형태로 만들어진 경우, 이 얇은 섬유들을 원하는 모양으로 자르고 봉제하거나 접착하여 의류나 기저귀를 만듭니다. 의류 이외의 제품을 만들기 위해 폴리프로필렌을 성형하는 데에는 다양한 제조 방법이 사용됩니다.

폴리프로필렌 원단은 어떻게 사용되나요?

폴리프로필렌 원단은 수분 흡수 및 배출이 중요한 의류 분야에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 이 소재는 기저귀의 윗면, 즉 아기 피부에 직접 닿는 부분에 주로 사용됩니다. 기저귀 윗면에 폴리프로필렌을 사용하면 아기 피부에 수분이 전혀 닿지 않아 발진 발생 가능성을 줄일 수 있습니다.

이 부직포는 수분 흡수 및 배출이 뛰어나 추운 날씨용 의류에 널리 사용되는 소재입니다. 예를 들어, 미 육군의 1세대 확장형 방한복 시스템(ECWCS)에 사용된 속옷과 내의는 이 합성 섬유로 만들어졌습니다. 이 소재로 만든 의류는 추운 날씨에 병사들의 편안함을 향상시키는 것으로 나타났지만, 폴리프로필렌 소재의 문제점으로 인해 미군은 2세대 및 3세대 ECWCS 시스템에는 최신 폴리에스터 소재를 도입했습니다.

경우에 따라 폴리프로필렌 원단도 스포츠웨어 제작에 사용되지만, 이 소재의 여러 문제점 때문에 최근에는 폴리에스터가 스포츠웨어에 더 널리 사용되고 있습니다. 폴리프로필렌은 수분 흡수 및 배출 능력이 뛰어나 스포츠웨어에 적합하지만, 뜨거운 물로 세탁할 수 없어 냄새 제거가 어렵습니다. 또한, 자외선에 약하기 때문에 겉옷에는 적합하지 않습니다.

의류 분야를 넘어 폴리프로필렌 플라스틱은 수천 가지의 다양한 용도로 사용됩니다. 이 소재의 가장 유명한 용도 중 하나는 음료수 빨대입니다. 원래 빨대는 종이로 만들어졌지만, 현재는 폴리프로필렌이 선호되는 소재입니다. 이 플라스틱은 밧줄, 식품 라벨, 식품 포장재, 선글라스, 그리고 다양한 종류의 가방을 만드는 데에도 사용됩니다.

폴리프로필렌 원단은 어디에서 생산되나요?

현재 중국은 폴리프로필렌 제품의 최대 수출국입니다. 2016년 중국의 공장들은 59억 달러 상당의 폴리프로필렌 플라스틱을 생산했으며, 이러한 추세는 당분간 지속될 것으로 예상됩니다.

이 물질의 상당 부분은 독일에서 생산됩니다. 독일은 2016년에 약 25억 달러 상당의 폴리프로필렌을 생산했으며, 이탈리아, 프랑스, ​​멕시코, 벨기에 또한 이 물질의 주요 생산국입니다. 2016년 미국은 11억 달러 상당의 폴리프로필렌 제품을 생산했습니다.

국제 폴리프로필렌 생산 산업에서 가장 큰 기업은 라이온델바젤(LyondellBasell)입니다. 이 회사는 네덜란드에 법인을 두고 있으며 휴스턴과 런던에 사업장을 운영하고 있습니다.

이 산업에서 2위는 베이징에 본사를 둔 시노펙 그룹과 페트로차이나 그룹입니다. 이 물질의 상위 10개 생산업체가 전 세계 폴리프로필렌 생산량의 55%를 차지합니다.

폴리프로필렌은 전 세계에서 직물로 가공됩니다. 완제품 폴리프로필렌 직물의 최대 생산국은 중국이며, 이 섬유는 인도, 파키스탄, 인도네시아 및 기타 여러 국가에서도 의류 및 기타 직물로 만들어집니다.

폴리프로필렌 원단 가격은 얼마인가요?

삼나무로 만든 화단 안쪽에 폴리프로필렌 원단 라이너를 설치하고 있습니다.

폴리프로필렌은 가장 널리 생산되는 플라스틱 종류 중 하나이기 때문에 대량으로 구매할 경우 일반적으로 가격이 매우 저렴합니다. 수많은 주요 공장들이 세계 플라스틱 시장을 장악하기 위해 경쟁하고 있으며, 이러한 경쟁으로 인해 가격이 낮아지는 것입니다.

하지만 폴리프로필렌 원단은 상대적으로 비쌀 수 있습니다. 이러한 가격 상승의 주된 ​​원인은 수요 부족입니다. 과거에는 폴리프로필렌 원단이 보온 내의 제작에 비교적 많이 사용되었지만, 최근 폴리에스터 생산 기술의 발전으로 인해 이러한 원단은 거의 사용되지 않게 되었습니다. 따라서 폴리프로필렌 원단은 폴리에스터와 같은 유사한 합성 섬유보다 섬유 생산자에게 더 높은 비용을 발생시키며, 이러한 비용 증가는 일반적으로 최종 소비자에게 전가됩니다.

하지만 이러한 가격 인상은 의류 제작용으로 설계된 폴리프로필렌 원단에만 적용된다는 점을 명확히 해야 합니다. 의류 제작에 적합하지 않은 다양한 종류의 폴리프로필렌 원단은 비교적 저렴한 가격에 판매되며, 일반적으로 매우 저렴합니다. 이러한 원단은 다양한 색상과 질감으로 제공됩니다.

폴리프로필렌 원단에는 어떤 종류가 있나요?

폴리프로필렌은 액체 상태일 때 다양한 첨가제를 넣어 재질의 특성을 변경할 수 있습니다. 또한, 이 플라스틱에는 크게 두 가지 유형이 있습니다.

• 호모폴리머 폴리프로필렌: 폴리프로필렌 플라스틱은 첨가제 없이 원래 상태일 때 호모폴리머로 간주됩니다. 이러한 유형의 폴리프로필렌 플라스틱은 일반적으로 직물 소재로 적합하지 않은 것으로 여겨집니다.

• 공중합체 폴리프로필렌: 대부분의 폴리프로필렌 직물은 공중합체입니다. 이 폴리프로필렌 플라스틱은 블록 공중합체 폴리프로필렌과 랜덤 공중합체 폴리프로필렌으로 나뉩니다. 블록형 폴리프로필렌은 공단량체 단위가 규칙적인 정사각형 패턴으로 배열되어 있는 반면, 랜덤형 폴리프로필렌은 공단량체 단위가 비교적 불규칙적인 패턴으로 배열되어 있습니다. 블록형과 랜덤형 폴리프로필렌 모두 직물 용도에 적합하지만, 블록형 폴리프로필렌이 더 일반적으로 사용됩니다.