여러층으로 구성되어 있는 필름, 다층필름(Multilayer film)

식품 포장 필름

 

서론

 

알고계셨나요? 우리가 접하는 대부분의 포장지는 2가지 이상의 필름으로 구성되어 있습니다. 이것은 내충격성과 열봉합성이 주된 이유이고, 추가적으로 기체 및 수분 차단성을 부여하기 위한 경우도 있습니다. 하지만, 이 필름들또한 여러층으로 구성되어 있습니다. 오늘은 여러층으로 구성되어 있는 필름, 다층필름(Multilayer film)에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

왜 다층으로 만들까?

 

필름은 왜 다층으로 만들까요? 다양한 이유가 있겠지만 주된 이유는 원하는 물성을 확보하기 위함입니다. 기본적으로 필름은 한쪽면은 다른 필름과 합지가 되어야하고, 다른 한쪽면은 열봉합성을 갖거나, 코팅이되거나, 인쇄가 되는 등 특정 기능을 수행하여야 합니다. 이를 위해서는 하나의 층으로 동일한 원료 구성을 가진 필름의 경우에는 수행할 수 없는 경우가 대부분입니다. 따라서, 층별 구성을 상이하게 함으로써 각 층이 역할에 따라 배치될 수 있는 것 입니다.

 

어떻게 다층으로 만들까?

 

필름을 압출하는 과정은 먼저 원료 펠렛을 투입하면서 시작됩니다. 펠렛을 투입할 때에는 원하는 성질에 알맞은 물질 구성을 가진 펠렛을 각 펠렛별 최적의 배합비에 맞게 투입하는 것이 필요합니다. 이 때 여러개의 압출기에 각 층별 구성에 해당하는 배합된 펠렛들을 투입합니다.

 

예시)

A압출기: a펠렛(100%), B압출기: a펠렛(80%)+b펠렛(20%), C압출기: b펠렛(90%)+c펠렛(10%)

 

예시와 같은 각 압출기별 원료 투입을 통해 압출을 진행합니다. 이 압출기들은 feed block이라는 기재로 인해 입구가 묶이게 됩니다. feed block은 각 압출기별 원료 차이로 인한 압출 속도를 조절해주며, 하나의 필름의 각 층으로 배치해주는 역할을 합니다.

 

활용 예시

 

다층필름은 다양한 활용을 할 수 있는 만큼, 너무 다양한 배합으로 만들어집니다. 이 중 간단한 예를 들어보겠습니다. 우리가 먹는 식품 포장지, 특히 빵 포장지의 내면을 보면 보통 CPP로 구성된 경우가 많습니다. 이 때 식품에 접촉되는 면은 열로 인해 봉합이 되어야되는 특징이 있습니다. 기본적으로 pp는 녹는점이 160~170도 입니다. 포장지를 봉합하기 위해서는 식품을 담고, 포장지를 내면끼리 닿게 포갠 후 우리가 바라보는 외면에 씰링기가 닿으며 열이 전달이 됩니다. 이 때 외면도 PP로 구성되어 있는 경우 내면의 PP를 녹여서 붙이기 위해 160~170도의 온도를 전달하게 되면, 외면도 녹아서 외관이 손상이 되게 됩니다. 이를 막기 위해서 CPP는 보통 씰링부에 TerPP라는 Propylene, Ethylene, Butene이 함께 공중합된 고분자를 사용합니다. 이는 PE의 비교적 낮은 녹는점을 이용하기 위함이며, 이를 식품 접촉면쪽에 배치하게 되면 외관은 상하지 않으면서 내면만 녹을 수 있는 온도를 설정할 수 있게 됩니다.

 

결론

 

오늘은 여러층으로 구성되어있는 필름, 다층필름(Multilayer film)에 대해 알아보았습니다. 그동안 수많은 포장지를 보면서도 모르셨던 정보였나요? 우리는 무언가를 익숙하고, 잘 안다고 생각하지만 그렇게 잘 알지 못하는 경우가 많습니다. 포장지는 식품의 발전과 함께 발전해나아갑니다. 하지만, 소비자들에게는 친숙하지 않은 것이 사실입니다. 포장지의 필요성과 포장지의 형태에 대해 모두가 알아간다면, 우리에게 정말 필요한 포장지 관련 친환경 정책은 무엇이며, 실효성 있는 정책은 어떤 것인지 발맞춰 발전해나아갈 수 있을 것 입니다.