聚乙烯薄膜作为一种由聚乙烯颗粒制成的薄膜材料，具有防潮性和透湿性小的特性，目前已在医疗卫生、包装、建筑、农业、电子产品等多个领域被广泛应用，那你是否真的了解聚乙烯薄膜呢？你知道聚乙烯薄膜又称什么吗？聚乙烯薄膜加工方式有哪些？各种加工方式的优缺点是什么？今天小编就带大家一起盘点聚乙烯薄膜的知识，从聚乙烯薄膜是什么材料、聚乙烯薄膜有哪些特点、聚乙烯薄膜加工方式有哪些四个维度一起了解聚乙烯薄膜。
一、什么是聚乙烯薄膜
聚乙烯薄膜又称PE膜，是由聚乙烯这种高分子聚合物加工而成。聚乙烯（Polyethylene，简称 PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。乙烯分子在特定的聚合条件下，通过打开双键，相互连接形成长链状的大分子结构，这便是聚乙烯的基本形态。而PE膜则是将这种聚乙烯树脂进一步加工，通过吹塑、流延等工艺制成具有一定厚度和宽度的薄膜状材料。
二、聚乙烯薄膜有哪些特点
聚乙烯薄膜是以聚乙烯为原料制成的一种薄型塑料薄膜，具有以下特点：
1.柔韧性强：聚乙烯薄膜具有良好的柔韧性和拉伸性，可被拉伸、弯曲和折叠而不易破裂，适合于包装不同形状和大小的物品。
2.耐热性好：聚乙烯薄膜具有较高的耐热性，可以承受较高温度而不变形或溶化，适合于包装热食品或需要高温消毒的物品。
3.防潮防水：聚乙烯薄膜具有很好的防潮和防水性能，能有效地阻挡水分和湿气的渗透，保护被包装物品免受潮湿和受损。
4.抗氧化性：聚乙烯薄膜具有较好的抗氧化性，可以有效地抵抗氧气的侵入，延缓物品的氧化和变质，保持物品的新鲜和品质。
5.透明度高：聚乙烯薄膜具有较高的透明度，可以清晰地展示被包装物品的外观和质量，增加商品的吸引力。
6. 易加工与印刷：聚乙烯薄膜易于加工和印刷，可以通过热封、切割、压花等方式进行加工，并且可进行多种形式的印刷，以实现各种个性化包装需求。
三、聚乙烯薄膜加工方式有哪些？各有什么优势和劣势
聚乙烯薄膜加工方式主要有吹塑法和流延法，下面我们一起来看下各自的优势和劣势。
1、吹塑法
优势：
设备简单：吹塑法的设备相对来说比较简单，投资成本较低。它主要由挤出机、吹胀装置、牵引装置、收卷装置等组成。
薄膜性能好：通过吹塑工艺生产的薄膜具有良好的拉伸性能和韧性。这是因为在吹胀过程中，薄膜在纵横两个方向上都得到了拉伸，使分子链取向排列，从而提高了薄膜的机械性能，适用于对强度要求较高的包装用途。
产品多样性：能够生产多种规格的薄膜，如可以方便地调整薄膜的宽度、厚度等参数。而且可以通过改变吹胀比等工艺参数，生产出不同性能和用途的薄膜，例如生产用于农业覆盖的较厚薄膜，或者用于食品包装的较薄薄膜。
劣势：
厚度均匀性差：与流延法相比，吹塑法生产的薄膜厚度均匀性稍差。由于吹塑过程中薄膜是在圆周方向上吹胀成型，受到空气流动、冷却速度等多种因素的影响，薄膜圆周方向的厚度可能会出现一定的波动。
生产速度相对较慢：吹塑法的生产速度一般不如流延法快。这是因为吹塑过程包括吹胀、冷却等多个环节，每个环节的速度都有一定限制，例如吹胀过程需要一定的时间来使薄膜达到合适的尺寸和性能，这就影响了整体的生产效率。
2、流延法
优势：
厚度均匀：流延法生产的薄膜厚度均匀性非常好。在流延过程中，聚合物熔体通过扁平的模头挤出，在冷却辊上迅速冷却形成薄膜，这种成型方式使得薄膜在宽度方向上的厚度分布比较均匀，能够精确控制薄膜的厚度，对于一些对厚度精度要求较高的应用场景（如电子包装等）非常合适。
生产速度快：具有较高的生产速度，能够实现大规模、高效率的生产。因为流延工艺相对简单流畅，熔体挤出后能快速冷却定型，并且可以连续不断地进行生产，所以在单位时间内能够生产出更多的薄膜产品。
透明度高：生产出的薄膜透明度高，光泽度好。这是由于流延法生产过程中，薄膜快速冷却，使得结晶度相对较低，分子链排列较为规整，从而减少了光线的散射，使薄膜具有良好的光学性能，适用于需要高透明度包装的产品，如食品、日用品等。
劣势：
设备复杂：流延法的设备比较复杂，投资成本高。它需要高精度的挤出机、特殊的流延模头、冷却辊等部件，并且这些设备的维护和操作需要较高的技术水平。例如，流延模头的设计和制造精度要求很高，一旦出现故障，维修和调试的难度较大。
产品拉伸性能差：相较于吹塑法，流延法生产的薄膜在拉伸性能方面稍差。由于其成型过程没有吹塑法那样在纵横两个方向上的拉伸作用，分子链的取向程度相对较低，所以在拉伸强度和韧性方面可能不如吹塑法生产的薄膜，后道加工上会面临挑战。
作为重要的加工方式之一，吹膜法全称应为挤出吹塑法，是把聚乙烯树脂经挤出机塑化后，在成型薄壁管模具中挤出，然后通入压缩空气，将其吹胀，同时通过牵引机架上的牵引辊夹紧纵向牵伸，风冷却环将冷风吹向膜外表面，使膜泡冷却，并在牵引膜泡周围空气中继续冷却下定型，被人字板压叠，最后卷曲切割成膜卷。
一般吹塑薄膜挤出成型一共有3种方案：上吹法、下吹法、平吹法。聚乙烯一般采用上吹法和平吹法。上吹法的示意如图1所示，这种生产线布置占地面积小，操作方便，泡管运行平稳，可生产大折径薄膜。
挤出吹膜的工艺参数
（1）螺杆
聚乙烯吹膜机组的主机是单螺杆挤出机，生产吹塑薄膜的折径大小不同，挤出机的规格也不同。
螺杆分为加料段L1、熔融段（压缩段）L2、均化段L3。在螺杆总长L 中各段比例为：
目前采用的新型螺杆结构有：屏蔽型带销钉混炼型螺杆和波状型带销钉混炼型螺杆。
吹塑规格与螺杆规格关系
采用屏蔽型螺杆，当熔融物料经过熔融段后部至均化段上的屏障混炼段时，被分成多股料流进入该段的进料槽，熔料和粒度小于屏障间隙的未溶物料越过屏障棱进入出料槽。在剪切力作用下，塑化不良的小颗粒被熔融，并使进出料槽的物料做涡状环流运动进一步混合和均化。
波状螺杆段设在熔融段后半部至均化段上，物料在螺槽深度呈周期性变化的流道中流动，通过波峰时受到强烈挤压和剪切；流入波谷时，物料膨胀、松弛。因此，能促进不同组分和同一组分各部分物料的熔融和均化。
销钉混炼段设在均化段末端。在没有螺棱的螺杆芯轴表面按一定排列方式设置一定数量的销钉，能使熔料各部位流动方向发生变化，经过多次分流与汇合而达到充分混合与均化的要求。
（2）挤出温度
从分子运动学角度来说，流动性好坏与内摩擦、扩散、取向等有关，温度对流动性有很大的影响。当温度升高时，体积膨胀，分子间相互作用减小，链段活动能力增加，流动性变好。HDPE挤出吹塑的温度通常为170～220℃。加工温度过低，熔体表面粗糙，但耐垂延性好；加工温度过高，表面光泽好，但型坯下垂严重，壁厚不均；芯模与口模温度应尽可能相同，芯模温度高时，型坯会向外翻卷，反之型坯向里翻卷。
（3）挤出速度
挤出速度过快，会出现熔体波动及鲨鱼皮现象。而且挤出速度越大，型坯离模膨胀越大，型坯直径与壁厚也越大，若冷却不足则可能导致制品翘曲，而其中冷却时间因素往往大于冷却温度。将冷却时间延迟1～2s就有可能解决此问题。若夹断处破裂则表明温度过低，但也可能是合模速度太快造成的。鲨鱼皮现象与挤出速度有关，不适当的挤出速度会造成熔体破裂，可通过改变挤出速率进行调整。若连续挤出，生产上一般采取逐步降低挤出压力或放慢挤出速度的方法，直到制品恢复正常。
（4）吹胀比
随着吹胀比的增加。薄膜雾度下降。这是因为提高吹胀比，膜泡随之胀大，使熔融树脂中高相对分子质量部分可以得到较好的塑化，利于薄膜纵横延伸，薄膜表面更趋平滑，从而降低了薄膜雾度。在试验过程中发现：吹胀比太小（如为2.0）时，不仅薄膜的雾度偏高，还会因分子的取向作用造成薄膜横向拉伸强度偏低；而吹胀比太大（如为4.5）时，会引起膜泡蛇形摆动，使薄膜产生褶皱。
吹胀比对薄膜雾度的影响
吹胀比对LDPE薄膜力学和光学性能的影响
（5）牵伸比
由下图可以看出，随着牵伸比的增加，薄膜雾度呈上升趋势。这是因为提高牵伸比，实际上是加快了牵伸速度，相对缩短了LDPE分子的松弛时间，使熔融树脂在冷却固化前不能得到充分松弛，造成薄膜凹凸不平，从而导致雾度上升。但在试验过程中发现：牵伸比太小（如为3.0）时，由于分子的取向作用小而造成薄膜纵向拉伸强度偏低；而牵伸比太大（如为5.5）时，薄膜的薄厚均匀度难以控制，经常将薄膜拉断。
牵伸比对薄膜雾度的影响
（6）口模间隙
口模间隙是指模具中的口模与芯棒装配后，两零件内径和外径的表面间距h。是制品厚度、吹胀比和牵伸值三者的乘积。一般LDPE的口模间隙为0.5～1.00mm，HDPE的口模间隙为1.20～1.50mm。
（7）吹气压力与速度
吹气同时起到吹胀与冷却的作用，吹气体积速度越大，则型坯吹气时间越短，可使制品壁厚均匀，但吹气速度过大，进气处易形成局部真空，容易造成制品瘪陷。
（8）模温和冷却时间
模具切口一般都采用强度较高的工具钢和轴承钢制成，因此截坯口部及底部必须有良好的冷却。模具温度过高则冷却不足，截坯口处制品容易变薄，制品收缩率太大从而引起脱膜变形和表面无光泽；反之如果温度过低，则截坯口急骤冷却，无延展性，其他部位变薄；若冷却时间足够长，模温对制品成型收缩率的影响将变小。如在潮湿的夏季，由于模温过低（低于露点），水气就会在模具表面凝结即模具发生“出汗”现象，虽然通过提高模具温度，延长冷却时间可以解决此问题，但影响生产效率，因此生产上一般可采取在模具周围设一个“围墙”，放入除湿器吸掉水分的方法以防止水气在模具表面凝结。
