[석유화학] 석유화학의 '합섬원료'에 대해 상세히 알아보자 (Feat. 국내 제조사, Capa, 점유율)

Intro

국내 경제 및 산업의 근간인 섬유산업! 이 섬유산업의 원료로 쓰이는 '합섬원료'에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

우리가 일상생활에서 필수품인 의류! 합섬원료를 기초 원료로 하고 섬유 가공산업을 통해 의류라는 최종 제품을 생산합니다. 지금부터 합섬원료에는 어떤 종류와 특성이 있는지, 국내 제조사, 지역별 Capa, 점유율 등 함께 알아보며 정리해 보겠습니다.

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기초유분, 중간원료, 합성수지에 대해 아직 보지 않으셨다면 아래의 링크에서 확인하실 수 있습니다.

 

★ [석유화학] 석유화학의 '기초유분'에 대해 상세히 알아보자

★ [석유화학] 석유화학의 '중간원료'에 대해 상세히 알아보자 - 1편

★ [석유화학] 석유화학의 '중간원료'에 대해 상세히 알아보자 - 2편

★ [석유화학] 석유화학의 '합성수지'에 대해 상세히 알아보자

 

아크릴로니트릴 (AN, Acrylonitrile)

- 달콤한 냄새를 지닌 액체 (Purity 99.5% min)

- 프로필렌, 산소, 암모니아 혼합가스를 합성 (SOHIO법)하여 제조

- 반응성, 중합성이 커서 합성섬유와 합성고무, 합성수지, 살충제 등으로 이용

- 아크릴 섬유, ABS,SAN 수지, NBR, NB Latex 등의 원료

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에틸렌글리콜 (EG, Ethylene Glycol)

- 무색 무취의 액체로 저독성 액체

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출처 - 한화토탈에너지스

 

- 에틸렌을 산화시켜 생산된 산화에틸렌(EO)을 물과 반응시켜 제조 (산화제 : 수산화나트륨, 산화수은 등 사용)

- 수용성이 높기 때문에 물과 잘 섞이며, 알코올, 에테르, 아세톤, 벤젠 등과도 잘 섞임

- 주로 냉각수, 열전달 유체 등으로 사용되는데 높은 냉각 효율 및 열전도율, 안정성 등 때문

- 부동액의 원료, TPA(or DMT)와 함께 투입되어 폴리에스터 제품 원료로 사용

- 산업에서는 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄, 표면활성제 등의 제조에도 사용

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카프로락탐 - Caprolactam

- 액상 또는 플레이크상

- 벤젠과 수소를 반응시켜 얻어진 사이클로헥산을 공기산화하여 사이클로헥사논을 만든 후 암모니아와 합성하여 제조

- 제조 시 높은 온도와 압력이 필요하여 산화 안정제와 촉매 등의 화학물질 필요

- 나일론 섬유(나이론6) 및 나일론 수지의 원료로 의복이나 타이어코드, 어망, 카펫, 전기부품, 자동차 부품 등의 형태로 사용됨

- 수성 및 유성 용액에서 잘 펴지는 특성이 있어 표면활성제로 사용됨 (이 외 코팅제, 윤활유 용도로 사용)
- 국내 유일하게 '카프로' 업체에서 제조하며 90% 수출 10% 내수(농업용, 원료용, 공업용)

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고순도 이소프탈산 (PIA, Purified Isophthalic Acid)

- PET (Polyethylene Terephthalate), 페인트, 불포화 수지 등의 원료로 쓰이는 고부가 제품

- 전세계적으로 7개국 7개사에서만 생산 (롯데케미칼 세계 1위)

- 단열재 생산을 위한 투입물로도 사용

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테레프탈산 (TPA, Terephthalic Acid)

- 백색 결정성 고체로 PET 생산에 중요한 역할을 함

- 파라자일렌(P-X)을 산화, 정제, 분리, 건고 공정을 통해 제조

- 분자 구조는 두 개의 카르복실산(-COOH) 그룹이 파라 배열로 부착된 벤젠 고리로 구성되며 벤젠 고리에서 서로 반대편에 위치함

- EG 와 함께 투입되어 폴리에스터 섬유, PET 수지, 폴리에스터 타이어 코드 등의 원료로 사용됨

- 코팅용 알키드 수지 생산에 활용되며 엔지니어링 플라스틱 생산에도 사용

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디메틸 테레프탈레이트 (DMT, Dimethyl Terephthalate)

- 백색 결정성 분말로 높은 용해도를 가짐

- 파라자일렌(P-X)을 산화시킨 후 메탄올과 반응시켜 제조

- EG와 함께 투입되어 폴리에스터 섬유 및 Film의 원료로 사용됨

- 저온에서 안정성을 유지하며 산화 및 열 분해에도 강하게 저항

- 생분해성이 높아 자연환경에 해를 끼치지 않으며 제조 과정에서 발생하는 폐기물 최소화하고 재활용이 가능한 소재로 활용됨

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석유화학제품 계통도

- 기초유분 (노란색) : 에틸렌(Ethylene), 프로필렌(PP), 부타디엔(BD), 벤젠(BZ), 톨루엔(Toluene), 자일렌(Xylene)

- 중간원료 (보라색) : 염화에틸렌(EDC), 염화비닐(VCM), 프로필렌옥사이드(PO), 메틸메타크릴레이트(MMA), 노말파라핀(Normal Paraffin), 스티렌모노머(SM), 사이클로헥세인(C-Hexane), 오쏘자일렌(O-X), 메타자일렌(M-X), 파라자일렌(P-X), 에틸렌옥사이드(EO), 디니트로톨루엔(DNT)

- 합성수지(주황색) : 선형/저/고밀도 폴리에틸렌(LDPE, L-LDPE, HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 발포폴리스티렌(EPS), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC)

- 합섬원료(파랑색) : 아크릴로니트릴(AN), 에틸렌글리콜(EG), 카프로락탐, 고순도이소프탈산(PIA), 테레프탈산(TPA), 디메틸 테레프탈레이트(DMT)

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END

 

국내 경제 및 산업의 근간인 섬유산업! 이 섬유산업의 원료로 쓰이는 '합섬원료'에 대해 자세히 알아보았습니다.

 

합섬원료에는 아크릴로니트릴(AN), 에틸렌글리콜(EG), 카프로락탐, 고순도이소프탈산(PIA), 테레프탈산(TPA), 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 종류가 있었고 섬유 외에도 다양한 산업에 사용되고 있다는 것을 알게 되었습니다.

 

합섬원료에 대해 어떤 종류, 용도, 특성이 있는지 조금이나마 이해와 도움이 되셨기를 바랍니다.

 

 

※ 본 내용들은 다양한 사이트에서 내용을 발췌하여 개인 공부용으로 정리했으며, 합섬원료와 관련된 표(제조사, capa(단위 : 1KT), 점유율)는 석유화학편람 및 기타 자료를 참고하여 직접 작성하였습니다.