오늘은 PE 튜브에 관해서 같이 알아보고자 합니다.
화장품 PE 튜브 용기는 화장품 제품을 담는 용기로, 폴리에틸렌(PE)으로 만들어집니다. PE는 가볍고 유연하며 내구성이 뛰어나고, 화학적 안정성이 높아 내용물과의 반응을 최소화합니다. 이 용기는 다양한 크기와 디자인으로 제작될 수 있어 화장품 브랜드들이 다양한 제품에 활용할 수 있습니다. 또한, 튜브 형태로 인해 사용이 편리하며, 내용물 토출량을 사용자가 직접 조절할 수 있으며 끝까지 토출할 수 있다는 장점 때문에 많이 사용되는 용기 중 하나입니다.
특히 PE 튜브 용기는 다른 화장품 용기류에 비해서 가장 저렴하게 만들 수 있으며 금형 투자를 하지 않아도 되며 인쇄면이 넓어서 브랜딩 디자인 적용이 용이하다는 장점 또한 제조사에서 많이 사용되는 이유입니다.
이렇듯 튜브 용기는 다양한 장점을 갖고 있습니다. 본 칼럼에서는 튜브 용기 중의 하나인 PE 튜브 용기에 대해 생산 방식부터 특징, 단가, 생산업체, 장단점등을 정리해 보겠습니다.
튜브 용기에는 크게 압출 방식의 PE튜브, 필름 접착 방식의 라미튜브(업계용어)로 나뉩니다. 생산 방식이 완전히 달라서 설비도 다르며, 공장도 분리되어 있습니다. 물론 두가지를 모두 생산하는 공장도 많이 있습니다. 여하튼 두가지의 생산방식이 완전 다르기 때문에 디자인을 하는 방식, 인쇄 방식, 후가공 방식, 재질, MOQ까지 차이가 크게 있습니다.
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PE 튜브 용기 의 장점
- 유연성
PE는 반결정성 고분자로, 일정 부분 결정성과 비결정성 영역을 함께 가지고 있어 탄력성과 유연성이 탁월합니다. 이러한 특성 덕분에 튜브를 쉽게 압축할 수 있으며, 사용자가 내용물을 원하는 만큼 짜낼 수 있습니다. 그래서 사용이 편리하고, 내용물을 효율적으로 사용할 수 있습니다. - 내구성 & 휴대성
PE는 강한 결합을 가진 고분자 구조로 되어 있어 충격이나 압력에 잘 견딥니다. 특히 휴대하거나 떨어뜨릴 때도 일반 유리용기나 PET 용기처럼 파손되지 않고, 제품을 안전하게 보호할 수 있습니다. 내구성 덕분에 장기간 사용이 가능하며, 제품의 품질도 오래 유지할 수 있습니다. - 화학적 안정성
PE는 비극성 물질로, 대부분의 화장품 성분과 반응하지 않습니다. 이는 내용물이 PE와 접촉해도 화학적 변화가 일어나지 않음을 의미하며, 화장품의 품질과 안정성을 보장합니다. PE는 산성이나 알칼리성 성분과도 안정적으로 유지됩니다. - 경량
PE의 밀도는 약 0.91-0.96 g/cm³로, 다른 많은 플라스틱보다 가볍습니다. 이 경량성은 휴대성을 높여주며, 특히 여행용 화장품이나 휴대가 중요한 제품에 유리합니다. 또한, 가벼운 소재는 운송비 절감에도 기여합니다. - 다양한 압출 컬러
PE는 가공이 용이한 소재로, 다양한 방법으로 성형할 수 있습니다. 열가소성 특성 덕분에 고온에서 쉽게 변형되고, 냉각 시 원하는 형태로 고정됩니다. 그래서 원료에 색상을 넣어 연출하기에 비교적 간편한 편입니다. 다만, 투명도가 없기 때문에 Solid 컬러만 연출하겠다면 다양한 컬러를 테스트해보며 원하는 색상을 뽑아낼 수 있습니다. - 재활용 가능
PE는 열가소성 수지이기 때문에 재활용 공정에 적합한 플라스틱 재료입니다. 다만, 재활용센터에서 캡과의 분리, 내용물의 혼입, 나사선 부분의 PP재질 때문에 최근에는 재활용 불가능 품목으로 분리되고 있습니다. - 비용 효율성
PE는 원료가 비교적 저렴하며, 생산 공정이 단순하고 효율적입니다. 대량 생산 시에도 비용이 크게 증가하지 않으므로 경제적입니다. 따라서 개발 비용과 생산원가가 저렴해서 다른 화장품 포장재에 비해 가장 경제적으로 사용할 수 있습니다.
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PE 튜브 용기 의 단점
- 기체 투과성
PE는 특정 기체(산소, 이산화탄소 등)에 대해 완전히 차단하지 못합니다. 이는 일부 화장품 제품이 산소와 반응하여 산화되거나, 향이 빠져나가는 등의 문제가 발생할 수 있음을 의미합니다. 그래서 최근에는 기체 차단제인 EVOH를 중간에 삽입한 5겹 PE튜브를 사용합니다. - 온도 민감성
PE는 고온에서 쉽게 변형될 수 있는 특성을 가지고 있습니다. 이는 높은 온도에 노출되었을 때 제품이 변형되거나 녹을 수 있음을 의미합니다. 따라서 높은 온도에서 보관하거나 사용하는 제품에는 적합하지 않습니다. - 인쇄 및 라벨 부착 제한
PE의 표면은 비극성 특성으로 인해 인쇄나 라벨 부착이 어려울 수 있습니다. 이는 특별한 표면 처리 없이 선명하고 지속적인 인쇄를 유지하기 어려울 수 있음을 의미합니다. 그래서 인쇄하기전에 표면에 열처리와 옵셋 코팅을 기본적으로 적용합니다. 특히 라벨의 경우 초강력접착 라벨이 아닐 경우 시간에 따라 라벨 분리가 발생할 수 있습니다. 또한 옵셋코팅은 유무광을 선택하여 진행하는데 컬러의 변화가 살짝 발생합니다. 컬러에 민감하다면, 압출 컬러 진행시 옵셋코팅까지 마무리한 후 컬러를 확정해야 합니다. - 경도 부족
PE는 매우 유연한 소재이기 때문에, 외부 충격이나 압력에 대해서는 강하지만 날카로운 물체에 쉽게 긁히거나 손상될 수 있습니다. 이는 내구성 측면에서 단점으로 작용할 수 있습니다.
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PE(폴리에틸렌) 튜브 의 생산 방식과 내용물 충진 과정
- 폴리에틸렌 펠렛 준비
생산 공정의 첫 단계는 폴리에틸렌(PE) 펠렛을 준비합니다. PE 펠렛은 작은 알갱이 형태로, 색상 마스터와 혼합하여 준비합니다. - 압출 성형 (Extrusion)
PE 펠렛을 높은 온도에서 가열하여 녹인 후, 압출기를 통해 긴 튜브 형태로 성형합니다. 압출기는 녹은 PE를 특정한 다이(die)를 통해 밀어내어 원하는 두께와 지름의 튜브를 만듭니다. 압출 성형은 파이프 관을 만드는 방식과 유사하다고 생각하면 됩니다. - 냉각 및 절단
압출된 뜨거운 튜브는 냉각 공정을 거쳐 단단하게 굳어집니다. 냉각은 주로 물이나 공기를 사용하여 이루어집니다. 굳어진 튜브는 필요한 길이로 절단됩니다. - 튜브 헤드 성형 (Tube Head Molding)
절단된 튜브에 PP재질의 노즐 부분을 성형합니다. 이는 사출 성형기를 사용하여 이루어지며, 튜브의 상단 부분에 필요한 모양과 기능을 부여합니다. 이 과정에서 튜브와 헤드 부분이 결합됩니다. - 인쇄 및 라벨링
튜브 외부에 브랜드 로고, 제품 정보, 디자인 등을 인쇄합니다. 실크스크린 인쇄, 옵셋 인쇄, 디지털 인쇄 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있습니다. PE 표면의 특성상 인쇄 부착을 위해 열처리 및 프라이머 코팅 처리를 합니다. - 내용물 충진 (Filling)
인쇄 및 라벨링이 완료된 튜브는 내용물 충진 공장으로 이동합니다. 튜브의 상단이 개방된 상태에서 충진기를 통해 내용물을 채웁니다. - 튜브 밀봉 (Sealing)
내용물이 충진된 튜브의 상단을 씰링합니다. 이는 열 씰링기(heat sealer) 또는 초음파 씰링기를 사용하여 튜브의 상단을 고온으로 압축하여 밀봉합니다. 이때 제조 로트 번호, 생산 일자, 유통 기한 등을 각인시킵니다.
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튜브 인쇄 – #옵셋인쇄
튜브 옵셋 인쇄 공정은 다음과 같은 단계로 이루어집니다:
- 디자인 준비:
- 인쇄할 디자인을 컴퓨터에서 준비합니다. 이 디자인은 인쇄판에 전사될 이미지입니다. 주의해야할 점은 튜브의 폭과 기장에 맞춰서 칼선을 잡고 디자인을 앉혀야 합니다. 칼선은 용량과 튜브 지름에 따라 달라지며 보통은 튜브 제작 업체에 문의해서 받을 수 있습니다. 소규모 업체는 따로 갖고 있지 않기 때문에 직접 칼선을 제작하여야 하는데, 이때 폭과 기장에 대한 계산을 정확히 해야 합니다.
또한, 상단에 아이마크를 꼭 넣어줘야 하며 실크스크린 인쇄를 한다고 해도 아이마크는 옵셋으로 진행됩니다.
2. 인쇄판 제작:
- 준비된 디자인을 바탕으로 인쇄판을 만듭니다. 옵셋 인쇄에서는 금속판(보통 알루미늄)을 사용하여 인쇄판을 제작합니다. 이 판은 디자인의 각 색상마다 하나씩 필요합니다. 인쇄판은 감광성 물질로 코팅되어 있으며, 디자인에 따라 노출 및 현상 과정을 통해 이미지를 판에 전사합니다.
- 이 과정에서 중요한 점은 망점입니다. 일종의 해상도라고 보시면 되며 선수라고도 합니다. 디자인의 디테일을 살리고 싶다면 선수를 높이고 색상을 더 진하고 두껍게 인쇄하고 싶다면 선수를 낮춰야 합니다. 무턱대고 선수를 높이면 인쇄 컬러가 진하게 나오지 않습니다.
- 인쇄판은 외부에서 제작해오기 때문에, 감리도중 인쇄판을 바꾸기 어렵습니다.
3. 인쇄기 준비:
- 튜브 옵셋 인쇄기를 준비합니다. 인쇄기는 보통 여러 색상을 동시에 인쇄할 수 있도록 여러 개의 인쇄 유닛으로 구성되어 있습니다. 각 유닛은 특정 색상에 맞는 인쇄판을 사용합니다. 인쇄판은 롤러에 장착되어 인쇄 준비를 마칩니다.
인쇄 감리시 확인할 수 있는데, 이 과정에서 주의할 점은 롤러의 상태입니다. 롤러가 노후하면 인쇄면에 미세한 가로줄이나 얼룩이 발생할 수 있습니다.
< 옵셋 인쇄기 / https://www.bonmart.com.tw/ >
4. 잉크 공급:
- 각 인쇄 유닛에 해당 색상의 잉크를 채웁니다. 잉크는 인쇄판을 통해 전사되고, 롤러를 통해 튜브 표면에 전달됩니다. 인쇄판은 잉크를 수용할 부분과 그렇지 않은 부분으로 나뉘어 있으며, 잉크는 이미지 부분에만 묻습니다.
잉크를 처음부터 많이 타서 진행하기 때문에 색상을 맞출때 큰 변화를 주기가 어렵습니다. 이럴때는 과감하게 잉크를 덜어내고 진행해주기를 요구할 수 있습니다.
5. 튜브 공급 및 정렬:
- 인쇄할 PE 튜브를 인쇄기에 공급합니다. 튜브는 자동화된 시스템을 통해 정확하게 정렬되고 인쇄 유닛으로 이동합니다. 정렬 과정은 인쇄가 정확한 위치에 이루어지도록 하기 위해 중요합니다.
6. 인쇄:
- 튜브가 인쇄 유닛을 통과하면서 각 롤러가 인쇄판을 통해 잉크를 튜브 표면에 전사합니다. 매우 빠르게 이루어지며, 튜브는 연속적으로 이동하면서 각 색상이 순차적으로 인쇄됩니다.
- 옵셋인쇄의 특징은 인쇄 두께가 얇으며 따라서 색상을 진하게 연출하기 어렵습니다. 하지만 다양한 컬러를 복합적으로 한꺼번에 인쇄할 수 있으며 비용이 저렴한 편입니다.
- 주로 이미지, 그라데이션 등의 인쇄는 실크로 진행할 수 없으며 옵셋인쇄로만 진행이 가능합니다.
7. 건조:
- 인쇄된 튜브는 건조 과정을 거칩니다. 잉크가 완전히 마르고 튜브 표면에 안정적으로 부착되도록 하기 위해 건조 장치(예: UV 건조기)를 사용합니다.
8. 코팅 및 마감:
- 필요에 따라 인쇄된 튜브에 추가 코팅을 합니다. 코팅은 인쇄된 이미지를 보호하고, 광택을 더해 시각적 효과를 높이는 역할을 합니다. 코팅 후에도 튜브는 다시 건조 과정을 거칩니다.
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튜브인쇄 – #실크인쇄
튜브 실크 인쇄(스크린 인쇄) 공정은 다음과 같은 단계로 이루어집니다:
- 디자인 준비
- 인쇄할 디자인을 컴퓨터에서 준비합니다. 이 디자인은 스크린 인쇄를 위한 필름으로 전사됩니다. 인쇄 칼선은 옵셋인쇄와 동일하며 주의할 점은 색상이 서로 겹치지 않아야 한다는 점입니다. 인쇄 면에 덧데어 인쇄가 가능하기는 하지만, 부착이 나오지 않아 나중에 인쇄박리가 발생할 수 있습니다.
2. 실크 스크린 제작
- 디자인된 이미지를 스크린에 전사하기 위해 필름을 준비합니다. 필름은 스크린의 빛에 민감한 감광막을 통해 이미지를 전사하는 데 사용됩니다. 스크린은 폴리에스터 또는 나일론으로 만들어진 메쉬로, 이 메쉬 위에 감광제가 코팅됩니다.
- 스크린의 망점에 따라 인쇄 품질이 올라가지만 망점이 높아지면 인쇄 도중 막힘 현상이 발생해, 일반적으로 망점을 낮춰서 진행하는 편입니다. 따라서 디테일한 인쇄를 원한다면 실크스크린이 아닌 옵셋인쇄로 진행해야 합니다.
3. 노광 및 현상
- 필름을 스크린 위에 올려놓고 빛을 쬐어 감광제를 노광시킵니다. 빛에 노출된 부분은 경화되고, 노출되지 않은 부분은 나중에 물로 씻어내어 이미지가 형성됩니다. 이 과정을 통해 스크린에 디자인된 이미지의 스텐실이 만들어집니다.
- 이 과정이 생각보다 짧게 진행되다보니, 인쇄도중 실크판을 다시 제작하여 진행할 수 있는 여유가 조금 있습니다.
4. 인쇄기 준비
- 인쇄할 PE 튜브를 고정할 인쇄기를 준비합니다. 스크린 인쇄기는 튜브를 고정하고, 스크린을 통해 잉크를 전사하는 메커니즘을 갖추고 있습니다. 인쇄할 튜브를 정렬하고 고정하는 과정이 중요합니다.
< 실크스크린 인쇄기 / SHENFA China >
5. 잉크 준비
- 인쇄할 디자인에 맞는 잉크를 준비합니다. 스크린 인쇄용 잉크는 점성이 높고, 다양한 색상과 특성을 가질 수 있습니다. 잉크는 인쇄할 이미지의 색상과 일치해야 하며, 필요한 경우 여러 색상의 잉크를 준비합니다.
- 잉크의 대부분은 투명베이스이며 4원색 안료를 적절히 배합하여 즉석에서 컬러를 제조합니다. 이때 경화제를 많이 넣으면 UV 건조 속도가 빨라지지만 인쇄 두께가 얇아지고 경화제를 적게 넣으면 인쇄 두께가 두꺼워지지만 부착이 잘 안나올 수 있습니다.
6. 인쇄
- 준비된 스크린을 튜브 위에 놓고, 스퀴지를 사용하여 잉크를 스크린 메쉬를 통해 튜브 표면에 전사합니다. 스퀴지는 잉크를 스크린 위로 눌러서 메쉬의 열린 부분을 통해 잉크가 튜브에 인쇄되도록 합니다. 각 색상마다 별도의 스크린과 인쇄 과정을 거칩니다.
- 실크 스크린의 신축성 때문에 360도 인쇄가 불가능하며, 이 때문에 양쪽 끝 사이의 빈 여백이 10mm 이상이어야 합니다.
7. 건조
- 인쇄된 튜브는 건조 과정을 거칩니다. 잉크가 완전히 마르고 튜브 표면에 안정적으로 부착되도록 하기 위해 건조 장치(예: 열 건조기 또는 UV 건조기)를 사용합니다.
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품질체크
- 튜브 끝난 컷팅 바리가 나타날 수 있습니다. 화염처리로 제거할 수 있습니다.
- 소형 파이에 기장이 길면 튜브의 휨이 발생할 수 있습니다. 그러나 내용물 충진후 씰링하면 대부분의 휨 현상은 사라집니다.
- 가끔 산이 강한 내용물에 튜브의 내측면이 탈리되는 경우가 발생합니다.
- 무광 코팅의 경우 노후화된 롤러의 롤러자국이 보일 수 있습니다. 코팅 도막의 두께 때문에도 발생할 수 있으며 양산되기 전에 미리 체크해야 합니다.
- 또한 무광 코팅의 경우, 스크래치가 자주 발생할 수 있으며 특히 진한색 또는 검정색에서 더 잘 보일 수 있습니다.
- 튜브 헤드와 튜브가 탈리될 수 있으며 모서리 각이 높을 수록 더 쉽게 탈리될 수 있습니다. 특히 사용할 때 압력이 많이 가해지기 때문에 기준 모서리 각을 꼭 지켜야 합니다.
- 실크스크린 및 금박인쇄의 박리가 발생할 수 있습니다. 이는 옵셋코팅 작업 이후에 바로 인쇄를 진행했거나 표면 열처리, 잉크 배합도, 금박인쇄 온도 등에 의해서 발생할 수 있습니다.
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튜브 제작 업체
- 용인-안성 : 부국티앤씨를 기준으로 주위에 다수의 업체들이 있습니다.
- 의정부-양주 : 아이팩을 기준으로 주위에 다수의 업체들이 있습니다.
- 대전-화성 : 에이텍을 기준으로 주위에 다수의 업체들이 있습니다.
다양한 튜브 종류와 업체와의 연결, 업무의 원활한 진행을 위해 브래닛에 방문해 보세요~
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