최근 버지니아 공대 연구진이 이끄는 팀이 세계 최초의 플라스틱 비누를 개발했습니다. 새로운 방법은 플라스틱을 계면활성제라고 불리는 고부가가치 화학물질로 업그레이드합니다.
연구진은 오븐 바닥에 폴리머 사슬을 끊을 수 있을 만큼 높은 온도를 생성하고, 오븐 상단에서 폴리머 사슬이 끊어지는 것을 방지할 수 있을 만큼 낮은 온도로 냉각시키는 작은 오븐 같은 반응기를 만들었습니다. 열분해 후 잔류물을 수집한 결과 "단쇄 폴리에틸렌"으로 구성된 왁스인 것으로 확인되었습니다.
비누화를 포함한 여러 단계를 추가한 끝에 팀은 세계 최초의 플라스틱 비누를 만들었습니다. 이는 새로운 촉매나 복잡한 절차를 사용하지 않고 플라스틱을 업사이클링하는 새로운 경로입니다.
폐 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌에서 나온 왁스를 플라스크에 채우고 오일 배스에서 가열합니다. 여기서 왁스는 공기 흐름에 의해 산화되어 촉매 산화를 통해 지방산을 생성합니다.
플라스틱과 비누는 질감이나 외관, 사용 방법 등에서 공통점이 거의 없지만 분자 수준에서는 예상치 못한 연관성이 있습니다. 즉, 폴리에틸렌(현재 전 세계에서 가장 일반적으로 사용되는 플라스틱 중 하나)의 화학 구조입니다. 비누의 화학 전구체로 사용되는 지방산과 놀라울 정도로 유사합니다. 두 물질 모두 긴 탄소 사슬로 구성되어 있지만 지방산은 사슬 끝에 추가 원자 그룹을 가지고 있습니다. 이러한 유사성은 폴리에틸렌이 지방산으로 전환될 수 있음을 의미합니다.
PE가 프로젝트에 영감을 준 플라스틱이지만, 업사이클링 접근 방식은 PP라는 또 다른 플라스틱에도 적용됩니다. 이 두 가지 재료는 제품 포장부터 식품 용기, 직물에 이르기까지 소비자가 매일 접하는 플라스틱의 대부분을 구성합니다. 본 논문에서 제시한 새로운 업사이클링 방법의 흥미로운 특징은 두 플라스틱 모두에 사용할 수 있다는 것입니다. 즉, 두 플라스틱을 분리할 필요가 없습니다. 이는 오염을 방지하기 위해 플라스틱을 주의 깊게 분류해야 하는 오늘날 사용되는 일부 재활용 방법에 비해 큰 이점입니다. 두 플라스틱이 매우 유사하기 때문에 이러한 분류 과정은 매우 어려울 수 있습니다.
