안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
종이컾은 요즘 어디에서나 많이 쓰이고 있는 필수품이죠. 하지만 환경을 생각하면 종이컵 사용을 줄이고 개인컵을 사몽하는 것이 좋지만요. 종이컵은 획기적인 발명품으로 과학적 원리가 많이 숨어 있는데, 질문 내용에 대해 설명해 드릴게요.
종이컵에 뜨거운 물을 담아도 젖지 않는 이유는 컵 안쪽에 폴리에틸렌이라는 얇은 플라스틱 막이 코팅되어 있기 때문입니다. 종이의 주성분인 셀룰로스는 물을 아주 좋아하는 친친성을 띠고 있어, 본래대로라면 물이 닿자마자 섬유 사이로 스며들어 종이를 찢어지게 만듭니다. 이를 막기 위해 컵 내부에 탄소와 수소가 길게 연결된 고분자 화합물인 폴리에틸렌을 얇게 입힙니다.
폴리에틸렌은 화학적으로 종이와 반대인 소수성 성질을 갖습니다. 즉, 물을 강력하게 밀어내기 때문에 물 분자가 종이 섬유에 닿는 것을 원천적으로 차단하는 완벽한 방수 방패 역할을 합니다.
또한, 폴리에틸렌의 녹는점은 약 105~110°C로 끓는 물보다 높습니다. 따라서 뜨거운 커피나 국물을 부어도 코팅이 녹아내리지 않고 안전하게 형태를 유지할 수 있습니다. 결론적으로 종이컵은 물을 밀어내는 투명한 플라스틱 옷을 입고 있어 젖지 않는 것입니다.