해결책
탄산음료는 무겁고 깨지기 쉬운 유리병에 담겨 있었으며, 제조·운송·수거에 비용이 많이 들었다. 플라스틱은 가볍고 저렴했지만, 대부분의 플라스틱은 탄산음료의 압력을 견디지 못하고 갈라지거나 내용물을 오염시켰다.
1967년, 유명한 Wyeth 예술가 집안의 일원인 DuPont 엔지니어 Nathaniel Convers Wyeth는 탄산의 압력에도 갈라지지 않는 가벼운 플라스틱 병을 연구하기 시작했다.
그는 DuPont의 Mylar 필름과 같은 소재인 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 선택하고, 연신 블로우 성형(stretch blow molding)이라는 공정을 발명했다. 그는 예비 성형체(preform)를 성형하고, 재가열한 뒤, 길이 방향으로 늘린 다음, 금형 안으로 불어 넣어 폴리머를 양방향으로 배향시켰다.
이 이축 배향은 벽을 강하고 균일하게 만들어, 가벼운 상태를 유지하면서도 제곱인치당 100파운드 이상의 압력을 견딜 수 있게 했다. 이 병은 1973년 5월 15일 미국 특허 3,733,309호를 받았고, 대표적인 포장재가 되었다.
이룬 성과
이축 연신 플라스틱은 가스 압력을 견딘다
PET를 양방향으로 늘리면 사슬이 정렬되어 벽이 강화된다
얇고 가벼운 병이 여전히 제곱인치당 100psi 이상의 탄산 압력을 견딘다
폴리에틸렌 테레프탈레이트는 식품 접촉 순도에 관한 FDA 기준을 충족했다
하나의 성형 부품이 무겁고 깨지기 쉬운 유리 용기를 대체했다
기존 제품이 오직 두껍기 때문에 강하다면, 새 소재를 얇고 가벼우면서도 강하도록 배향하라. 옛 포장이 아니라 작업의 물리학에 맞추는 것이 돌파구다.
그 후
PET 병은 1970년대 중반의 0에서 전 세계적으로 연간 약 4000억 개가 생산되는 수준으로 성장했다. 그것은 포장 표준이자 플라스틱 폐기물 문제가 되었고, PET 재활용은 그 자체로 상당한 규모의 흐름이 되었다.
근거 확인하기
출처
- Biaxially oriented polyethylene terephthalate bottle (US 3,733,309) Google Patents · patents.google.com ·
- Oct. 24, 1911: Birth of an Inventive Wyeth WIRED · wired.com ·