CN1090260C - 改进的闪蒸纺丝片材 - Google Patents

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Abstract

提供一种由聚烯烃和颜料纺制的粘合的超细丛丝状薄膜-原纤束构成的改良片材。聚烯烃占原纤束重量的至少90%，颜料占原纤束重量的0.05～10%。片材在即使粘合到脱层强度大于120N/m之后仍具有高不透明度。片材中的颜料可以是二氧化钛、黑色颜料或彩色颜料。

Description

改进的闪蒸纺丝片材
                          发明领域
本发明涉及由聚合物闪蒸纺丝(急骤纺丝或闪纺)而成的超细丛丝状薄膜-原纤束制成的片材。更具体地说，本发明涉及一种超细丛丝状片材，其中该片材的物理性能通过闪蒸纺丝前在聚合物中加入少量颜料而得到改善。
                          发明背景
由溶液或分散体形式的聚合物经闪蒸纺丝制取超细丛丝状薄膜-原纤的技术在本领域是已知的。术语“超细丛丝状(的)”是指一种由许多长度为无规的薄带状薄膜-原纤基元构成的三维整体网状物，基元的平均厚度小于约4μm且原纤宽度的平均值小于约25μm。在超细丛丝状结构中，诸薄膜-原纤基元大致沿着结构的纵轴共同延伸，且它们在结构全长、宽度及厚度的各个部位按不规则间距时而结合时而分开，从而构成三维网状物。
成形超细丛丝状薄膜-原纤束以及将该原纤束成形为非织造片材的方法已公开并广泛论述于授予Blades等人的美国专利3,081,519；授予Anderson等人的美国专利3,227,794；授予Steuber的美国专利3,169,899；以及授予Brethauer等人的美国专利3,860,369中(所有这些专利均转让给了杜邦公司)。该方法及其各项改进措施由杜邦公司在其Tyvek纺粘聚烯烃的生产中付诸实施已有多年了。
图1所示的一般闪蒸纺丝设备类似于授予Brethauer等人的美国专利3,860,369中所公开的，在此将该专利内容收入本文作为参考。按照该闪蒸纺丝法，聚合物与纺丝介质的混合物通过压力供料管13喂入到纺丝孔14。腔16中的聚合物混合物通过纺丝孔14排出，其中纺丝孔入口附近的延展流动促使聚合物取向变成伸展的聚合物分子。当聚合物和纺丝介质从纺丝孔排出时，纺丝介质迅速膨胀为气体，从而留下原纤化的超细丛丝状薄膜-原纤。纺丝介质在闪蒸期间的膨胀加速了聚合物的运动，从而正值薄膜-原纤成形以及聚合物依靠绝热膨胀而冷却期间，使聚合物分子进一步拉直。聚合物的骤冷将聚合物分子链的直线取向冻结在原地，这对闪蒸纺丝成形的超细丛丝状聚合物结构的强度作出贡献。
从纺丝孔14排出的聚合物丝束20冲击到转动的耳垂状转向挡块26上，于是，挡块将丝束20分布成更为扁平的纤网构造24，并随着纤网降落到移动收集带32上，将纤网交替地导向左边和右边。纤网成形为纤维毡层34并从滚筒31的下面通过，后者将毡层压实为片材35，该片材由重叠的沿多方向构型取向的超细丛丝状薄膜-原纤网状物构成。片材35经由出口12离开纺丝室10，然后被收集在片材收集辊29上。片材35可再进行热粘合，以便获得要求的片材强度、不透明度、透湿性和透气性。
在闪蒸纺丝生产超细丛丝状片材中，传统使用的聚合物是聚烯烃，特别是聚乙烯。英国专利说明书891,943(转让给了杜邦公司)公开道，包括彩色颜料在内的添加剂，可加入到生产闪蒸纺丝超细丛丝状纤维所使用的聚合物材料中。美国专利3,169,899(转让给杜邦公司)建议，可在超细丛丝状片材生产中配合闪蒸纺丝聚合物使用包括颜料在内的各种各样添加剂。然而，该项先有技术既未公开，也未建议如何使用颜料来生产物理性质改善的片材或者所指的此种片材性质可能是哪些。
据发现，给定基重的闪蒸纺丝聚乙烯片材的抗脱层强度可通过加大对片材所施的热粘合力度而获得显著改善。然而，随着热粘合程度的增加，闪蒸纺的超细丛丝状片材的不透明度却不断降低。不透明度的降低使得许多高度粘合的片材看上去像薄膜似的而且带有斑点杂色，尽管此种片材的强度实际上要高于粘合程度较小的片材。不透明度的降低还会使得片材的强度在诸如日光之类的紫外光存在下降低得较快，因为有较多的光透过不透明度较小的片材。另外，当在不透明度较小片材上印刷时，印上去的内容读起来要比不透明度较大片材上印出的困难得多。过去，在许多闪纺片材的最终用途，包括消毒包装、地图和信封等，要在它们的脱层强度与片材外观之间进行权衡一直是棘手的事情。
当用作消毒包装材料时，闪纺片材被制成要求消毒物品的包装，例如用来包装手术器械。将物品放在闪纺片材制成的袋子或其他包装形式中，然后将包装密封并消毒。以后，打开包装，取出消过毒的物品。当消毒物品是手术器械之类的东西时，极其重要的是，在打开时片材务必不要撕裂或脱层，因为这将产生可能沉积到器械上的颗粒物。要提高抗脱层能力，可提高对片材所施的粘合程度。然而，当基重较小的片材被高度地粘合时，片材就会带上半透明和斑驳的外观，这使得使用者对贮存于此种材料中的物品的消毒效果产生怀疑。过去，在消毒包装中一直使用其基重超过所需强度并具细菌阻隔性能的片材，为的是提供要求程度的不透明度。人们需要的是这样一种片材，其基重既比目前消毒包装中所用片材要小，又可热粘合至为获得规定脱层强度所必须的程度，还不会带上不可接受的半透明和斑驳的外观。
另一个能发挥粘合闪纺超细丛丝状片材高度不透明、优良视觉均匀性及高脱层强度等巨大优势的最终用途是作为印刷材料，例如地图和标签。某些地图，如航海地图和军事地图，要求在各种恶劣的条件下经久耐用。印在粘合闪纺片材上的地图据发现可提供此种耐久性。由于此种地图的使用者经常在地图上勾画出各种路线，随后又将这些路线标记擦掉，因此，地图必须具有防止因磨擦引起表面脱层和磨损的能力。达到此种耐磨的最佳方法是提高片材的粘合程度。另外，闪纺超细丛丝状片材倘若具有光滑的表面，则比较容易印刷。粘合超细丛丝状片材可借助从热轧光机辊筒之间通过而变得更为光滑。与此同时，若需要从印有地图的片材上读出印刷细节，就要求高的片材不透明度。遗憾的是，当片材受到较高程度粘合和/或热轧光时，片材不透明度通常会降低。过去，一直依赖增加超细丛丝状片材的基重来满足高片材不透明度、高脱层强度和高片材光滑度的印刷要求。然而，较重的片材也使得印刷片材的重量和体积都嫌过大且柔性达不到要求。
因此，需要一种超细丛丝状片材，它能够经受相当的热粘合和/或热轧光，而不会显著降低片材不透明度。还需要这样一种片材，它在印刷后具有高度易读(取)性，即使采用条码扫描设备亦然。最后，需要这样一种不透明超细丛丝状片材，它是彩色的，并且在热粘合后显示出高颜色饱和度。
                         发明概述
本发明提供一种由成纤半结晶聚烯烃纺制的超细丛丝状薄膜-原纤束构成的改良片材。该非织造纤维片材由聚烯烃聚合物与颜料的连续长度的粘合的超细丛丝状原纤束构成，其中聚烯烃占原纤束的至少90wt％，而颜料占原纤束的0.05％～10wt％。
按照本发明的优选实施方案，片材的基重小于85g/m2；脱层强度至少为60N/m；且不透明度，当片材的脱层强度小于120N/m时，至少是95％，而当片材的脱层强度在120N/m～150N/m之间时，至少是90％，进而，当脱层强度大于150N/m时，至少是80％。优选的是，该聚烯烃聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、主要由乙烯和丙烯单体单元构成的共聚物，及上述的共混物。
按照本发明的另一个优选实施方案，片材的基重小于130g/m2；帕克式(Parker)测试仪测定的光洁度小于4.8μm；而且，不透明度，当片材的脱层强度小于150N/m时，至少是92％，而当片材的脱层强度大于150N/m时，至少是80％。
按照本发明的一种优选实施方案，片材中的颜料是二氧化钛。优选的是，该二氧化钛包含平均粒度小于0.5μm的金红石二氧化钛颗粒，且该颗粒表面涂有有机硅化合物。包含二氧化钛颜料的片材优选具有的条码读取性等级，按照ANSI标准X3.182-1990并采用代码39符号表示法，其中窄条纹宽度为0.0096英寸(0.0244cm)，至少是2.0(等级C)。
按照本发明的另一个优选实施方案，该颜料是彩色颜料。优选的是，该彩色颜料占原纤束的0.1～3wt％，而包含彩色颜料的片材的不透明度至少是90％。经粘合后的含彩色颜料的片材的彩度应比该片材粘合前的彩度高出至少20％。
                          附图简述
下面，将结合附图通过对本发明优选实施方案的详细描述更透彻地阐释本发明，这些附图是：
图1是将聚烯烃聚合物闪纺成超细丛丝状薄膜-原纤纤网并将该纤网铺在移动表面上成为毡层，毡层经压实，成为片材形式--这一过程的设备示意图。
图2是对闪纺聚烯烃聚合物的超细丛丝状薄膜-原纤片材实施粘合的设备示意图。
图3是表示数种不同粘合片材的不透明度数值随脱层强度变化的曲线图。
图4是表示数种不同粘合片材的条码质量数值随脱层强度变化的曲线图。
图5是表示数种不同粘合片材的不透明度数值随脱层强度变化的曲线图。
图6是表示数种不同粘合片材的彩度色饱和度值随脱层强度变化的曲线图。
                       发明详述
现在来看图1，其中画出热塑性聚合物的闪纺设备和工艺。该闪纺工艺是已知的，而且是采用标准设备实施的。该过程是在室10，有时亦称纺丝室中实施的，它包括溶剂排出口11和由过程生产出的非织造片材的出口12。在混合系统或供料罐(未表示)中，在提高的温度和压力下连续或间歇地制备聚合物溶液(或纺丝液)。溶液的压力大于自生压力，并优选大于溶液的浊点压力。自生压力是聚合物溶液在一个封闭容器中的平衡压力，该容器中仅充满包括液相和汽相的该溶液，而且其中没有外界的影响或外力的作用。自生压力是温度的函数。通过提供高于自生压力下的溶液，可保证溶液内部不分离出汽相。溶液的浊点压力是使聚合物完全溶解在溶剂中从而形成均一的单相混合物的最低压力。
让聚合物溶液从制备罐经由压力供料管13和节流孔15进入低压(或降压)腔16。在低压腔16中，溶液分离为一种两相液-液分散体，正如授予Anderson等人的美国专利3,227,94中所公开的。该分散体的一个相是主要为溶剂的富溶剂相；分散体的另一个相是主要含聚合物的富聚合物相。该两相液-液分散体被强制通过纺丝板14，进入到压力低得多(优选大气压)的区域，在此，溶剂急剧膨胀并蒸发(闪蒸)，于是，聚烯烃以超细丛丝状丝束20的形式从纺丝板挤出。丝束20直冲转动的挡块26。转动挡块26具有能将丝束20转变为较为扁平、宽度约5～15cm的纤网24的形状。转动挡块26引导纤网24做来回摆动，摆动幅度足以在铺网带32上形成45～65cm宽的波浪层。纤网24被铺在位于转动挡块26下方约50cm处的移动金属丝铺网带32上，同时，上述来回摆动为沿着大致横跨铺网带32的方向，从而形成毡层34。
纤网24在其奔向移动带32的途中在挡块26的作用下转向之后，纤网进入固定的多针离子枪28与接地转动靶板30之间的电晕放电区。带电的纤网24由高速溶剂蒸汽流携带着穿过由前段21和后段23组成的扩散器。扩散器控制纺丝介质气体的膨胀并使纤网24减速。移动带32通过辊筒33与地相接，使得带电纤网24在静电作用下被吸向并贴牢在带32上。收集在移动带32上的波浪式重叠的纤网被静电力固定在原地并成形为毡层34，其厚度由纺丝液流率和带32的速度控制。毡层34在带32与压实辊31之间被压实，从而成为强度足以承受室10以外操作的片材35并收集在卷取辊29上。
该轻度压实的薄膜原纤片材35按照传统方式采用热粘合法进行粘合，该方法类似于授予David(转让给杜邦公司)的美国专利3,532,589中所公开的，并示于图2中。按照该方法，来自供给辊40的未压实薄膜-原纤片材35在热粘合期间接受轻度的压实，以防止粘合片材的收缩和弯卷。在片材抵着用导热材料制成的大加热鼓44进行粘合期间，利用柔性带42压实片材35。带中的张力由辊筒46维持。该带由加热辊筒47和/或加热板48预热。鼓44的温度基本上维持在等于或大于正在进行粘合的片材薄膜-原纤成分的熔融范围上限。将加热并粘合的片材52在不撤去带的约束条件下从鼓44上转移到冷却辊49上，经冷却辊的冷却，沿整个薄膜-原纤片材厚度方向上的温度被降到低于片材在去掉约束时将会发生变形和收缩的温度。辊筒50将粘合片材从带42上取下，最后，片材被收集在收集辊54上。加热鼓44和带42的温度，以及鼓44和带42的转速决定了片材粘合的程度。该片材可再穿过另一个类似图2中所示的热粘合装置，其间让片材的反面朝向加热鼓，以便使片材的两个面都形成硬的粘合表面。
或者，轻度压实的薄膜-原纤片材35可借助从带有凸浮雕的加热辊与弹性辊之间穿过从而实现“点粘合”，正如授予Dempsey等人(转让给杜邦公司)的美国专利3,478,141中所描述的。如要获得较柔软的闪纺片材，可将该点粘合片材通过一个“扣状顶破并起绉装置”使之变得柔软如同授予Dempsey等人(转让给杜邦公司)的美国专利3,427,376中所描述的。
闪纺工艺中所使用的典型聚合物是诸如聚乙烯和聚丙烯之类的聚烯烃。而主要由乙烯和丙烯单体单元组成的共聚物以及烯烃聚合物与共聚物的共混物，则也考虑可以按如上所述进行闪纺。现已发现，可以按照如上所述的方法制造闪纺聚烯烃片材，而同时其中又掺入了少量沿整个聚合物分散的颜料。此种颜料，据发现，可提高闪纺片材的不透明度，特别是当片材接受较高程度的热粘合时。还发现，将某种颜料分散到闪纺聚烯烃片材中使得此种片材上印出的内容更容易用肉眼和电子扫描设备读取。本申请人已分别采用白色和彩色这两类颜料成功地制造出具备上述优点的颜料着色的闪纺聚烯烃片材。
已发现，用于闪纺聚烯烃片材中效果特别好的白颜料是二氧化钛。在开始按照上述方法进行闪纺之前在聚烯烃聚合物中加入少量二氧化钛，据发现，可显著提高粘合闪纺片材的不透明度。按照本发明的优选实施方案，首先，制备聚烯烃聚合物与二氧化钛的混合物，其中二氧化钛占混合物的0.1％～10wt％，更优选的占混合物的1％～5wt％。将该混合物与溶剂合在一起，在高的温度和压力下制成纺丝溶液。该纺丝溶液的压力高于自生压力，且优选高于溶液的浊点压力。该溶剂优选具有0℃～150℃范围的大气压沸点，选自烃类、氟代烃、氯化烃、氯氟烃、醇、酮、乙酸酯、氢氟醚、全氟醚以及环状烃(具有5～12个碳原子)。溶液闪纺聚烯烃聚合物及共聚物乃至此种聚合物与共聚物的共混物使用的优选溶剂包括：三氯氟甲烷、二氯甲烷、二氯乙烯、环戊烷、戊烷、HCFC-141b及溴氯甲烷。可与这些溶剂配合使用的优选共溶剂包括：氟代烃，如HFC-4310mee；氢氟醚，如甲基(全氟丁基)醚；以及全氟化合物，如全氟戊烷和全氟-N-甲基吗啉。该纺丝溶液随后按如上所述闪纺方法并如图1所示自纺丝孔中闪蒸纺出并沉积在移动带上，从而成形为超细丛丝状薄膜-原纤束。
二氧化钛与聚烯烃混合物中的优选聚烯烃是聚乙烯。二氧化钛优选以平均粒度小于0.5μm的颗粒形式加入到混合物中。首先，将二氧化钛颗粒按以聚合物重量为基准10％～80wt％的加入量混炼到聚乙烯中，以制成母料。继而，母料与高密度聚乙烯，优选其190℃时的熔融指数在0.65～1.0g/10min且密度在0.940～0.965g/cc之间，进行掺混，使得二氧化钛占到混合物重量的0.10％～10wt％。该聚乙烯与二氧化钛的混合物，如上所述，在进行闪纺加工之前先与纺丝溶剂混合在一起。
本发明所使用的二氧化钛颗粒通常为金红石或锐钛矿结晶形式的，且该颗粒通常采用氯化物法或硫酸盐法制备。二氧化钛颗粒还可包含用以改善颗粒耐久性或颗粒在聚合物中的分散性的成分。仅作为例子但不限于此，用于本发明的二氧化钛可包含的添加剂和/或无机氧化物例如是铝、硅或锡，乃至三乙醇胺、三羟甲基丙烷及磷酸盐。优选的是，二氧化钛颗粒具有，以二氧化钛重量为基准约0.1wt％～约5wt％的至少1种诸如硅烷或聚硅氧烷的有机硅化合物涂层，以便改善聚合物、二氧化钛及纺丝介质混合物的稳定性。优选的涂层是具有通式RxSi(R′)4-x的硅烷化合物，其中R是8～20个碳原子的不可水解脂族、环脂族或芳族基团；R′是选自烷氧基、卤素、乙酸基或羟基或其混合物的可水解基团；x＝1～3。此种二氧化钛颗粒更为全面地公开在PCT专利公开号WO95/23192中，在此并入本文作为参考。在下面的实例1和2中所使用的二氧化钛，是以喷涂上1wt％辛基三乙氧基硅烷的中和颜料金红石二氧化钛颗粒形式加入到聚合物中的。
由聚乙烯与二氧化钛的超细丛丝状薄膜-原纤构成的闪纺片材，据发现，显示出许多改进的性质。例如，在片材最高的不透明度水平上，含有少量二氧化钛的片材的脱层强度，比不加二氧化钛的相同片材脱层强度有明显提高。图3是关于3种分别按照对比例1和实例1和2所述方法制备的片材的不透明度-脱层强度曲线图。第一种片材(曲线62)没有加二氧化钛；第二种片材(曲线63)包含2.5wt％的硅烷涂层金红石二氧化钛；第三种片材(曲线64)包含5wt％的硅烷涂层金红石二氧化钛。从图3可以看出，在不透明度等于93％的水平，不含二氧化钛的片材的脱层强度为约125N/cm，然而含有2.5％二氧化钛的片材的脱层强度则为约140N/cm，进而，含有5％二氧化钛的片材的脱层强度便达到约165N/cm。虽然脱层强度约60N/cm的(所有的)轻度粘合片材，各自都维持在约98％的不透明度水平，然而，在约140N/cm的较高粘合脱层强度水平，含有5％二氧化钛的片材能维持94％的不透明度，相比之下不合二氧化钛的片材则只能维持89.5％的不透明度。这是因为，含有二氧化钛的片材能够承受较高程度的热粘合而不发生不透明度的过分降低。
聚乙烯与少量二氧化钛混合物闪纺制成的片材的另一个显著优点在于，在此种片材上印刷的内容更容易辨认。例如，在掺入少量二氧化钛制成的片材(实例1和2)上印出的条码，远比不加二氧化钛制成的片材(对比例1)上印出的条码更容易被条码读取机读取。从图4可以看出，掺入2.5％二氧化钛(曲线67)或5％二氧化钛(曲线68)制成的片材的条码读取性得分，比不含二氧化钛制成的片材(曲线66)明显地高出。在给定的粘合水平，5％二氧化钛片材(实例1)的条码读取性得分比不含二氧化钛片材(对比例1)的读取性得分，平均高出78％。类似地，2.5％二氧化钛片材(实例1)的条码读取性得分比不含二氧化钛片材(对比例1)的读取性得分，平均高出41％。据信，这种改善是由于2个因素造成的。第一个，含二氧化钛片材的表面能够反射更多的光，致使深色条纹与片材之间的反差(对比度)更为显著。第二，由于含二氧化钛片材能够承受更高的热粘合而不显著损害不透明度，因此，这种片材表面可做得更为光滑、反射率更高，从而进一步提高了片材与印刷印迹之间的视觉反差。在读取性方面的这种改善，当片材用于包装、标签或其他可能需要印上条码的物品时，具有很大的优点。
如果片材表面光滑，则粘合的超细丛丝状片材就比较容易印刷。光滑的片材表面所需要的油墨远比粗糙表面少，因为，前者不具有象粗糙或纹理表面那样吸收过量油墨的坑洼和裂缝。印在光滑表面上的油墨停留在表面上，油墨在表面上能对印刷图象的形成作出最大限度的贡献。在光滑表面上生成图象所需薄而均匀的油墨层干得更快，因此比起在粗糙或纹理表面上生成图象所需较厚、均匀性较差的油墨层来，抗涂污能力更强。
粘合的超细丛丝状片材原本并非光滑的，因为，此种片材是由彼此重叠沉积的高表面积超细纤维构成的。为了在粘合的超细丛丝状片材上获得光滑、易印刷表面，可能需让片材经受较高温度的粘合。还发现，高度可印刷光滑片材表面可通过让粘合片材从光滑的轧光辊之间穿过来获得。然而，当对超细丛丝状片材施加高粘合温度和/或粘合后进行轧光时，片材的不透明度就会降低。如上面所讨论的，不透明度较小片材上印出的内容比不透明度较大片材上印出的内容在清晰度上差得多。因此，借助将表面做得较为光滑所获超细丛丝状片材的可印刷性方面的改善，由于不透明度的降低而大打折扣。
现已发现，在用于闪纺超细丛丝状片材的聚合物中加入少量诸如二氧化钛之类颜料的另一个好处在于，该片材能够在不牺牲不透明度的情况下进行粘合和/或轧光，以便使片材更为光滑、更容易印刷。正如从表8中的例子(对比例4、实例8及实例11)看出的，在用于制造闪纺超细丛丝状片材的聚合物中加入二氧化钛有助于片材在接受冷轧光以改善片材光洁度时保持较高的不透明度。类似地，表9中给出的例子(对比例5、实例9和实例12)显示，加入二氧化钛有助于超细丛丝状片材在接受热轧光以改善片材光洁度时保持较高的不透明度。还可以看出，实例8和11的加入了二氧化钛的冷轧光片材(表8)和实例9和实例12的加入了二氧化钛的热轧光片材(表9)，二者的条码读取性均远比不加二氧化钛的片材(对比例4和5)要好。从实例13～21中可以看出，在超细丛丝状片材中加入二氧化钛所导致的片材在不透明度及条码读取性方面的改善，在一系列片材基重范围都是明显的。
据发现，彩色颜料也可被用来改善粘合的闪纺超细丛丝状薄膜-原纤片材的物理性质。少量某些彩色颜料母料可增加闪纺片材的不透明度，改善片材对紫外光照射的稳定性和/或改善片材的视觉均匀性。按照本发明的优选实施方案，包含在聚合物中的彩色颜料母料被分散在准备进行闪纺的聚乙烯中。优选的是，该母料是聚乙烯与彩色颜料的混合物，其中彩色颜料占母料的5％～60wt％。母料粒料(母粒)与聚乙烯粒料由失重加料机引入到溶液制备系统中，控制加料比例，使得颜料占到待闪纺聚合物的0.05％～5.0wt％。聚乙烯与彩色颜料的混合物与上面所描述的溶剂之一相混合，在高的温度和压力下形成纺丝溶液。该纺丝溶液随后按照如上所述并如图1所示的闪纺方法从纺丝孔中闪纺出来并沉积形成超细丛丝状薄膜-原纤片材。
用于闪纺的彩色颜料不应是能与纺丝介质起反应的颜料。例如，在酸性环境中不稳定的彩色颜料，就不应与通常在高密度聚乙烯闪纺中使用的三氯氟甲烷纺丝介质组合使用。已发现在三氯氟甲烷纺丝介质中不稳定的此类彩色颜料之一就是Ampacet公司的群青蓝(CI77007)。所使用的彩色颜料还必须是，在聚烯烃溶液闪纺期间通常施于纺丝溶液的高温(例如对聚乙烯，是180℃～200℃)条件下不可降解的。重要的还有，彩色颜料不应使聚合物失去稳定性，不论在闪纺过程中抑或在作为最终片材产品期间。例如，用存在于无机配合物颜料中的过渡金属制备的颜料，如钡红颜料，已发现能加速闪纺聚乙烯片材的氧化降解。
据发现，加入了彩色颜料的粘合片材较之未加入颜料添加剂但其他完全相同的粘合片材具有优越得多的不透明度。从图5可以看出，用约0.4％蓝色颜料制备的闪纺聚乙烯片材(曲线73)，如实例3中所描述的，或者用约1.64％红色颜料制备的(曲线72)，如实例4中所描述的，即使在经过蒸汽粘合使脱层强度高达125N/m之后仍具有维持高于98％的不透明度。对比例1中不加颜料片材的不透明度，在片材经粘合达到125N/m的脱层强度后，降低到91％。图5显示，要在加颜料片材中达到高脱层强度，只需使用很少量的彩色颜料，同时不透明度几乎没有损失。
另一个令人惊奇的发现是，在本发明颜料着色片材经过热粘合后闪纺颜料着色片材产品的片材颜色丰满和颜色饱和度改善的程度。颜色饱和度是通常用来表征颜色的3项颜色属性之一。在三维表色系统中，例如在颜色表示的孟塞尔(Munsell)系统中，颜色可用明度、色相和饱和度来规定。按照该系统，将明度从黑到白标记在竖轴上。色相沿着垂直于竖轴的方向标记，它对应于围绕竖轴的色相圆上的某一特定颜色。颜色的饱和度用与竖轴的距离表示。与从黑到白的竖轴相距越远，则颜色灰度越小且被该纯色色相饱和的程度越高。该颜色饱和度与色相无关，而是用无量纲数—彩度来表示。
从图6中可以看出，用约0.4％蓝颜料生产的闪纺聚乙烯片材的彩度(曲线76)，如实例3中所述；约1.64％红颜料的(曲线77)，如实例4中所述；或者约1.0％黄颜料(曲线78)，如实例5中所述，它们对应的彩度数值在粘合到约50N/m的较低脱层强度后，均增加20％～40％。这些片材的彩度数值，当片材粘合到脱层强度大于150N/m后，则比对应的未粘合片材的彩度数值高出60％～105％。
还发现，用白色颜料、彩色颜料或者二者的某些组合制备的粘合闪纺聚乙烯片材，与对应的不加颜料片材相比，看上去要均匀得多，其中超细丛丝状纤网的漩涡花纹的显露程度轻微得多。在许多最终用途中，这种较为均匀的外观使得有可能使用较少聚合物制成基重较低的片材。
采用本发明所达到的性能改善在下面的非限定性实施例中将展示得更为清楚。
                       实施例
在以上的说明以及下面的非限定性实施例中，采用如下测试方法确定给出的各项特征和性能。ASTM是指美国材料测试学会，TAPPI是指纸浆与造纸工业技术协会。ISO是指国际标准化组织，而ANSI是指美国国家标准研究所。
基重，是按照ASTM D-3776测定(在此将该方法并入本文作为参考)，并以g/m2为单位给出。下面实施例中给出的基重，每一项均系根据对片材进行至少12次测定的平均值得出的。
片材样品的脱层强度，是采用恒定伸长速率拉伸试验机，如英斯特朗(Instron)台式拉伸试验机测定的。1.0英寸(2.54cm)×8.0英寸(20.32cm)的样品，通过在其断面用手插入锐器以引发分离和脱层并揭开约1.25英寸(3.18cm)(的长度)。(初始)揭开后的样品两面(分别)被固定在间距设定在1.0英寸(2.54cm)的试验机夹具上。启动试验机，滑动横梁以5.0英寸/分(12.7cm/min)的速度移动。消除松弛，即，滑动横梁移动约0.5英寸之后，电脑开始读取力的读数。使样品脱层(沿界面剥离—译注)达约6英寸(15.24cm)，其间，共读取3000个力的读数，并求平均值。平均脱层强度是平均力除以样品宽度，并以N/cm为单位表示。该试验大致按照ASTM D 2724-87的方法进行，在此将该方法并入本文作为参考。下面实施例中给出的基重，每一项均系根据对片材进行至少12次测定的平均值得出的。
不透明度，是按照TAPPI T-425 om-91测定的，在此并入本文作为参考。不透明度是，来自衬黑色背景的单张片材的反射率与来自白色背景标准的反射率的比值，并表示为百分数。下面实施例中给出的不透明度，每一项均系根据对片材进行至少6次测定的平均值得出的。
印刷质量，是按照ANSI X3.182-1990测定的，在此并入本文作为参考。该试验测定条码的印刷质量，以便评价条码读取性。该试验评估条码符号的反差(对比度)、调制、疵点及可解码性，并对每一类的性能别作出A、B、C、D和F(不合格)不同等级的评定。反射率和边缘对比度之类的附加性能类别则按照合格/不合格的标准评定。样品的综合等级是以上类别中任何一个所得到的等级中最低的。下面实施例中给出的条码质量数值代表80次扫描的平均值，其中等级A＝4，等级B＝3，等级C＝2，等级D＝1，等级F＝0。就每一个样品而言，对样品上印出的8种不同条码各扫描10次，总共扫描80次。ANSI等级是按下表评定的：
条码等级     A     B     C     D     F
符号对比度    ＞70    ＞55    ＞40    ＞20    ＜20
边缘对比度    ＞15    ＜15
调制    ＞70    ＞60    ＞50    ＞40    ＜40
可解码性    ＞62    ＞50    ＞37    ＞25    ＜25
疵点    ＜15    ＜20    ＜25    ＜30    ＞30
该试验采用代码39符号表示法条码，其窄条码宽度为0.0096英寸(0.0244cm)，用Intermec 4400印刷机(俄亥俄州辛辛那提市的Intermec公司制造)以及热转移色带B110A(日本Ricoh电子公司制造)进行印刷。检验(读取)是采用PSC Quick Check 200扫描仪进行的(660nm波长，6密耳狭缝)，由摄影(Photographic)科学公司制造(Webster，纽约)。
熔融指数，按照ASTM D-1238-90A测定并以g/10min(在190℃用2.16、5或21.6kg荷重)为单位表示。
彩度，是按照孟塞尔(Munsel)系统颜色表示法的颜色饱和度的无量纲测定值。彩度值越高，表明颜色越丰富、越纯，无论颜色的色相是什么。彩度是采用MacBeth 2020型积分球分光光度计(MacBeth分部，Kollmorgen公司，Newburgh，纽约)测定的。
片材厚度，是采用ASTM方法D 1777测定的并以微米为单位给出的，在此并入本文作为参考。
片材光洁度，是采用L&W PPS试验仪(通常所说的帕克式测试仪)测定的，该仪器系由Lorentzen & Wettre公司制造(瑞典)。试验是按照标准方法TAPPI T 555和ISO 8781-4测定的，在此将该方法并入本文作为参考。按照该测试方法，片材的光洁度或粗糙度的测量过程包括：将帕克式测试仪测定的测量环压在被测量的片材上。一股受控的压缩空气注入到一侧朝向被测片材敞开的环内腔中。从环下方穿过的空气进入到一侧朝向被测片材敞开的环外腔中。测量收集在外腔中的空气量随时间变化的情况并利用该测量结果计算出片材的表面粗糙度(或光洁度)，以微米为单位。
拉伸强度，按照ASTM D 5035-90测定，在此将该标准并入本文作为参考，其中做了如下修改。在该试验中，将2.54cm×20.32cm(1英寸×8英寸)的样品沿其相对的2端夹牢。夹在样品上的夹子彼此相距12.7cm(5英寸)。以5.08cm/min(2英寸/分)的速度匀速地拉伸样品，直至样品断裂。以N/cm为单位记录断裂时刻的力并作为拉伸断裂强度。
片材断裂伸长，是在条状样品拉伸试验中片材断裂前伸长程度的测量值。1.0英寸(2.54cm)宽的样品，固定在诸如英斯特朗(Instron)台式拉伸试验仪之类匀速拉伸测试机的夹子之间，夹子间距设定在5.0英寸(12.7cm)。在滑动横梁速度为2.0英寸/分(5.08cm/min)的条件下对样品施加连续增加的载荷，直至破坏。测量结果用拉伸破坏前拉长的百分数表示。该试验大致按照ASTM D5035-90进行。
埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂强度，是测定使撕裂切口在片材中蔓延所需要的力。通过测定将片材撕裂一个固定的距离所做的功来确定在片材中维持持续的舌型撕裂所需要的平均力。测试仪由扇形摆组成，摆上带有夹子，当摆处于升起的初始位置，即，位能最高时，该夹子与固定夹子正好对齐。样品固定在夹子中，通过在2个夹子之间的样品上切开一个小口以引发样品的撕裂。松开摆，于是样品随着动夹脱离定夹运动而被撕裂。埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂强度，以牛顿为单位，按照如下标准方法测定：ASTM D 5035-90，在此并入本文作为参考。下面实施例中给出的撕裂强度数值，每一个均为对片材进行至少12次测定的平均值。
古尔勒希耳(Gurley Hill)孔隙率，是片材透气性的度量。具体地说，它测定在维持一定压力梯度的条件下，一定体积的气体透过一定面积片材所需要的时间。古尔勒希耳(Gurley-Hill)孔隙率是按照ASTMD 726-84，采用Lorentzen & Wettre Model 121D密度计(Densometer)测定的。该试验测定100cm3空气在大约4.9英寸水柱压力作用下透过1英寸直径样品所需要的时间。结果用秒表示，并常常被称作古尔勒(Gurley)秒数。对比例1
由溶液闪纺制备超细丛丝状聚乙烯，该溶液由18.7％线型高密度聚乙烯和81.3％纺丝介质组成，后者又由32％环戊烷及68％正戊烷组成。聚乙烯的熔融指数(MI)是0.70g/10min(190℃，2.16kg重)；熔体流动比{MI(190℃，2.16kg重)/MI(190℃，21.6kg重)}为34；密度，0.96g/cc。该聚乙烯系由Lyondell石油化学公司(休斯敦，得克萨斯)获得，商品名ALATHON。ALATHON是Lyondell石油化学公司目前注册的一个商标。溶液在连续混合装置中制备，并在185℃的温度和约13.8MPa(2000磅/英寸2)的压力下通过加热输送管线输送到由6个纺丝部位组成的阵列。每个纺丝部位均带有降压腔，在此，溶液压力降低到约6.2MPa(900磅/英寸2)。由每个降压腔排出的溶液经过0.871mm(0.0343英寸)纺丝孔进入到维持在近似大气压和约50℃温度的区域。通过每个纺丝孔的溶液流率为约106kg/h(232磅/时)。溶液按如上所述闪纺为超细丛丝状薄膜-原纤，然后沉积在移动带上，经压实，继而以蓬松压实的片材形式收集在卷取辊上。
该片材从帕麦尔(Palmer)粘合机的移动带与直径约5英尺的旋转、加热的光滑金属鼓之间通过，从而被粘合。帕麦尔(Palmer)粘合机粘合片材的方式类似于图2中所示的粘合机。金属鼓以压力蒸汽加热，鼓的粘合温度借助调节鼓内蒸汽压力进行控制。压力蒸汽将鼓的粘合表面加热到约133℃～137℃。根据要求的粘合程度，利用蒸汽压力调节鼓的温度。粘合片材的不透明度、脱层强度及条码读取性载于表1中。
表1
  蒸汽压力(KPa)     基重(g/m2)   不透明度(％)   脱层强度(N/m)   条码读取性
    324     58.3     97.8     59.5     1.2
    338     57.3     97.7     70.1     1.4
    352     57.6     96.4     98.1     1.7
    372     57.3     92.3     127.8     1.8
    386     57.0     89.4     140.1     1.2
    400     57.6     81.7     147.1
实例1
在该实例中，对比例1的聚乙烯按照类似于对比例1中所描述的条件进行闪纺，所不同的是，聚乙烯与溶剂混合之前向聚乙烯中加入二氧化钛。母料是通过将R104型中和的金红石二氧化钛按聚合物重量50％的掺入比混炼到线型低密度聚乙烯中而制成的，该聚乙烯的熔融指数为3.0g/10min(190℃)；密度为0.917g/cc。二氧化钛的平均粒度为约0.5μm，表面喷涂了1％(以二氧化钛重量计)辛基三乙氧基硅烷。该母料是以粒料形式从Ampacet公司(Tarrytown，纽约)按商品名Pigment White 6(CI 77891)获得的。该母粒随后与一定数量对比例1中使用的高密度聚乙烯一起进行转筒混合。所获得的混合物由95％聚乙烯与5％金红石二氧化钛组成。将该混合物按与对比例1相同的比例加入到对比例1的溶剂中制成纺丝溶液。该纺丝溶液随后在与对比例1相同的条件下进行闪纺，生产出压实的片材。该片材在与对比例1中所述相同的帕麦尔(Palmer)粘合机上进行热粘合。粘合片材的不透明度、脱层强度及条码读取性载于表2中。
表2
  蒸汽压力(KPa)     基重(g/m2)   不透明度(％)   脱层强度(N/m)   条码读取性
    324     60.0     98.5     49.0     2.5
    338     60.0     98.1     75.3     2.5
    352     60.4     95.5     84.1     2.6
    372     60.0     94.3     124.3     2.6
    386     59.7     93.1     161.1     2.5
实例2
在该实例中，聚乙烯按照类似于实例1中所描述的条件进行闪纺，所不同的是，二氧化钛与线型低密度聚乙烯的混合物由97.2％聚乙烯与2.5％金红石二氧化钛组成。该混合物按与实例1中所描述的相同方式制备。制成的混合物按照与对比例1和实例1相同的比例加入到该二例中所使用的溶剂中制成纺丝溶液。该纺丝溶液随后在与对比例1和实例1相同的条件下进行闪纺，生产出压实的片材。该片材在与对比例1中所述的帕麦尔(Palmer)粘合机上进行热粘合。粘合片材的不透明度、脱层强度及条码读取性载于表3中。
表3
  蒸汽压力(KPa)     基重(g/m2)   不透明度(％)   脱层强度(N/m)   条码读取性
    324     56.6     97.9     61.3     1.6
    338     57.6     97.6     80.6     2.2
    352     57.3     96.5     91.1     2.4
    372     57.3     92.1     147.1     2.0
    386     57.0     89.5     152.4     2.0
实例3
在该实例中，对比例1的聚乙烯按照类似于对比例1中所描述的条件进行闪纺，所不同的是，聚乙烯与溶剂混合之前在聚乙烯中加入蓝色颜料。由聚乙烯与蓝色颜料组成的母料是按如下方法制备的：颜料蓝15(CI 74160)按聚合物20％的掺入比混炼到线型低密度聚乙烯中，该聚乙烯的熔融指数为2.0g/10min(190℃)；密度，0.924g/cc。该母料是以粒料形式从Ampacet公司(Tarrytown，纽约)按商品名BluePE590547获得的。该母粒随后与一定数量对比例1中使用的高密度聚乙烯一起进行转筒混合。所获得的混合物由99.6％聚乙烯与0.4％颜料蓝15组成。将该混合物按与对比例1相同的比例加入到对比例1的溶剂中制成纺丝溶液。该纺丝溶液随后在与对比例1相同的条件下进行闪纺，生产出压实的片材。该片材在与对比例1中所述的帕麦尔(Palmer)粘合机上进行热粘合。粘合片材的不透明度、脱层强度及彩度等性能载于表4中。
表4
  蒸汽压力(KPa)     基重(g/m2)   脱层强度(N/m)   不透明度(％)     彩度
   未粘合     51.9       -     100     22.7
    310     55.3     50.8     100     27.7
    324     56.3     82.3     100     29.9
    338     57.3     98.1     99.9     33.6
    352     58.3     134.8     99.6     35.5
    372     58.0     173.4     98.64     35.8
    386     57.6     190.9     98.02     36.1
    400     58.0     199.6     97.06     37.2
实例4
在该实例中，对比例1的聚乙烯按照类似于对比例1中所描述的条件进行闪纺，所不同的是，聚乙烯与溶剂混合之前在聚乙烯中加入红色颜料。由聚乙烯与红色颜料组成的母料是按如下方法制备的：29％颜料红53(CI 15585)、12％颜料红48(CI 15865)及9％颜料白6(CI77891)与50％线型低密度聚乙烯一起混炼，该聚乙烯的熔融指数为8.0g/10min(190℃)；密度，0.918g/cc。该母料是以粒料形式从Ampacet公司(Tarrytown，纽约)按商品名Red PE 15151获得的。该母粒随后与一定数量对比例1中使用的高密度聚乙烯一起进行转筒混合。所获得的混合物由98％聚乙烯与1.16颜料红53、0.48％颜料红48和0.36％颜料白6组成。将该混合物按与对比例1相同的比例加入到对比例1的溶剂中制成纺丝溶液。该纺丝溶液随后在与对比例1相同的条件下进行闪纺，生产出压实的片材。该片材在与对比例1中所述的帕麦尔(Palmer)粘合机上进行热粘合。粘合片材的不透明度、脱层强度及彩度等性能载于表5中。
表5
  蒸汽压力(KPa)     基重(g/m2)   脱层强度(N/m)   不透明度(％)     彩度
   未粘合     55.3      -     100     27.8
    310     68.5     54.3     99.8     37.2
    324     60.7     64.8     99.9     40.4
    338     58.7     80.6     99.7     43.2
    352     60.0     96.3     99.3     46.6
    372     61.0     126.1     98.5     47.3
    386     59.7     131.3     97.8     47.6
    400     57.0     182.1     95.5     49.2
实例5
在该实例中，对比例1的聚乙烯按照类似于对比例1中所描述的条件进行闪纺，所不同的是，聚乙烯与溶剂混合之前在聚乙烯中加入黄色颜料。由聚乙烯与黄色颜料组成的母料是按如下方法制备的：24％颜料黄138(CI 56300)、6％颜料白6(CI 77891)及1％颜料黄110(CI 56280)，与69％线型低密度聚乙烯一起混炼，该聚乙烯的熔融指数为20.0g/10 min(190℃)；密度，0.920g/cc。该母料是以粒料形式从Ampacet公司(Tarrytown，纽约)按商品名Safty Yellow 430191获得的。该母粒随后与一定数量对比例1中使用的高密度聚乙烯一起进行转筒混合。所获得的混合物由98.76％聚乙烯与0.96颜料黄138、0.24％颜料白6及0.04％颜料黄110组成。将该混合物按与对比例1相同的比例加入到对比例1的溶剂中制成纺丝溶液。该纺丝溶液随后在与对比例1相同的条件下进行闪纺，生产出压实的片材。该片材在与对比例1中所述的帕麦尔(Palmer)粘合机上进行热粘合。粘合片材的不透明度、脱层强度及彩度等性能载于表6中。
表6
  蒸汽压力(KPa)     基重(g/m2)   脱层强度(N/m)   不透明度(％)     彩度
   未粘合     54.6      -     99.0     27.8
    310     56.3     50.8     99.2     39.0
    324     60.0     75.3     94.7     46.1
    338     58.0     98.1     96.9     51.4
    352     60.4     117.3     94.4     55.4
    372     58.3     159.4     91.5     59.1
    386     59.7     189.1     87.5     59.9
    400     58.0     206.6     87.6     57.3
实例6
由溶液闪纺制成超细丛丝状聚乙烯，该溶液由聚乙烯与三氯氟甲烷组成。该聚乙烯为高密度聚乙烯，其熔融指数(MI)是0.74g/10min(190℃，2.16kg重)；熔体流动比{MI(190℃，2.16kg重)/MI(190℃，21.6kg重)}为42；密度，0.955g/cc。该聚乙烯系由Lyondell石油化学公司(休斯敦，得克萨斯)获得，商品名ALATHON7026T。
聚乙烯加入到三氯氟甲烷溶剂中之前，在聚乙烯中加入黑色颜料。母粒由Ampacet公司按商品名Black PE 460637获得，由聚乙烯与黑色颜料组成。混炼料由10％颜料黑7(CI 77226)及90％高密度聚乙烯组成，该聚乙烯的熔融指数为0.7g/10min(190℃)；密度，0.955g/cc。该母粒随后与一定数量上面一段所描述的高密度聚乙烯一起转筒混合。所获得的混合物由99.9％聚乙烯及0.1％颜料黑7组成。将该混合物加入到三氯氟甲烷溶剂中制成由11％颜料着色聚乙烯与89％溶剂组成的纺丝溶液。该纺丝溶液是在连续混合装置中制备的，并在190℃的温度和约13.8MPa(2000磅/英寸2)的压力下通过加热输送管线输送到降压腔，在此，溶液压力降低到约8.1MPa(1180磅/英寸2)。由降压腔排出的溶液经过排列成直线阵列的1.67mm(0.0656英寸)纺丝孔之一进入到维持在近似大气压和49℃温度的区域。通过每个纺丝孔的溶液流率为约647kg/h(1427磅/时)。溶液按如上所述闪纺为超细丛丝状薄膜-原纤，然后，沉积在移动带上，经压实形成片材，继而收集在卷取辊上。
接着，蓬松压实的片材接受压花和热粘合。片材以约203°的包角包裹着20英寸(50.8cm)第一转动压花辊前进，该辊筒由热油加热到160℃～190℃之间的温度，且表面上刻有细密亚麻布花纹。片材从第一加热压花辊与弹性砧辊之间形成的1.25英寸(3.18mm)的辊隙、在600磅/英寸2(4.14kPa)的压力下通过。接着，片材以约203°的包角绕着20英寸(50.8cm)的第二转动压花辊前进，该压花辊由热油加热到160℃～190℃的温度，且表面上刻有小凸起条纹的图案。片材从第二加热压花辊与弹性砧辊之间形成的1.25英寸(3.18mm)的辊隙、在600磅/英寸2(4.14kPa)的压力下通过，然后，转移到针刺柔软处理设备上。该针刺柔软处理设备包括2付，每付由2个14英寸(35.57mm)直径的辊筒组成，辊筒表面遍布着0.040英寸(0.102mm)直径的针，排成每0.125英寸(0.318mm)见方上1根的图案。粘合并压花的片材从每付针辊之间穿过。针辊的设置是这样的：每付辊的一个辊上的针刺入同一付辊的另一个辊的针之间，其中针的咬合(彼此插入)深度一般为约0.045英寸(0.102mm)。粘合并柔软处理的片材具有如下性能：
基重                    40.7g/m2
不透明度                100％
彩度                    1.0对比例2
在该实例中，实例6的聚乙烯在实例6中所描述的条件下进行闪纺，所不同的是，聚乙烯与溶剂混合之前不加入颜料。粘合并柔软处理的片材具有如下性能：
基重                   40.7g/m2
不透明度               96.0％
彩度                   0.4对比例3～5
由聚乙烯与三氯氟甲烷纺丝介质组成的溶液闪纺制成超细丛丝状聚乙烯薄膜-原纤。该聚乙烯是高密度聚乙烯，熔融指数为2.3g/10min(190℃，5kg重)；熔体流动比{MI(190℃，21.6kg重)/MI(190℃，5kg重)}为11；密度，0.956g/cc。该聚乙烯系由Hostalen公司(法兰克福，德国)获得，商品名HOSTALEN。
将聚乙烯以粒料形式加入到三氯氟甲烷纺丝介质中制成由11.4％聚乙烯与88.6％纺丝介质组成的纺丝溶液。该溶液是在连续混合装置中制备的，然后在181℃的温度和约13.3MPa(1925磅/英寸2)压力下通过加热输送管线输送到降压腔，在此，溶液压力降低到约6.3MPa(914磅/英寸2)。由降压腔排出的溶液经过64个排列成直线阵列的1.43mm(56.2密耳)纺丝孔之一进入到维持在近似大气压和42℃的区域。通过每个纺丝孔的溶液流率为约440kg/h(965磅/时)。溶液按如上所述闪纺为超细丛丝状薄膜-原纤，然后，沉积在移动带上，压实形成2.92m(115英寸)宽的片材，继而收集在卷取辊上。片材的基重是通过调节供超细丛丝状材料铺网(沉积)的金属丝带速度(线速度)进行调节的。
接着，蓬松压实的片材进行热粘合。该压实片材的每一面是采用大的鼓式(2.7m直径)粘合机进行全面热粘合的，该粘合机类似于授予David美国专利3,532,589中所描述的。粘合鼓用蒸汽加热，调节蒸汽压力和片材速度，以便获得约0.79N/cm(0.45磅/英寸)的片材脱层强度。对比例3～5的片材基重为约74.2g/m2(2.2盎司/平方码)，是在片材速度为130m/min和粘合机蒸汽压力505kPa(73.2磅/英寸2)的条件下粘合的。对粘合片材的每一面以0.0210～0.0244瓦-分/平方英尺的瓦特密度实施电晕处理以改善油墨对片材的粘附性，施涂水溶液形式的抗静电处理剂丁基硫酸酯钾(ZELEC-TY，杜邦公司出售)并以热空气干燥至45mg/m2的基重。
对比例3的片材不经进一步处理就接受测试。对比例4的粘合片材被切割成60英寸(1.52m)宽的卷材，然后接受冷轧光。对比例5的粘合片材接受热轧光。
冷轧光是在Beloit Super轧光机上进行的，该设备备有18英寸(45.7cm)直径钢辊筒，辊温维持在100°F(37.8℃)。钢辊筒的表面粗糙度为约20微英寸(0.51μm)。片材以较光滑的一侧(粘合期间朝向第二粘合鼓的那侧)朝向钢辊筒，包卷在钢辊筒上。然后，片材从钢辊筒与90肖尔D硬度的硬填充棉砧辊之间的轧光机辊隙通过。辊隙压力维持在580磅/线英寸(1015.7N/线cm)。朝向钢辊筒的轧光片材这一侧是进行光洁度测定并印有条码以进行条码读取试验的一侧。
热轧光是在B.F.Perkins公司(Roehlen工业公司的一个分部，Rochester，纽约)制造的热轧光印刷机上完成的，该机备有24英寸(61cm)直径钢辊筒，辊温维持在275°F(135℃)。钢辊筒的表面粗糙度为约8微英寸(0.20μm)。该片材以较光滑的一侧(粘合期间朝向第二粘合鼓的那侧)朝向钢辊筒，包卷在钢辊筒上。然后，片材从钢辊筒与90肖尔D硬度的弹性橡胶砧辊之间的轧光机辊隙通过。辊隙压力维持在500磅/线英寸(875.6N/线cm)。朝向钢辊筒的轧光片材这一侧是进行光洁度测定并印有条码以进行条码读取试验的一侧。
在例3～5的每种粘合片材上印刷如上面所述印刷质量测试方法中所描述的条码图案。这些片材还按照如上所述的测试方法进行了强度、伸长、不透明度及顶破强度的试验。未轧光片材(对比例3)的片材性能载于下表7中。冷轧光片材(对比例4)的片材性能载于下表8中。热轧光片材(对比例5)的片材性能载于下表9中。实例7～12
在实例7～12中，聚乙烯超细丛丝状薄膜原纤片材的闪纺和粘合方法与对比例3～5所描述的基本相同，所不同的是，在聚乙烯与溶剂混合之前在聚乙烯中加入实例1的二氧化钛。
在实例7～9中，母料是通过将R104型中和金红石二氧化钛按照聚合物重量50％的掺入比混炼到对比例3～5中的高密度聚乙烯中制成的。该母料是以粒料的形式从Ampacet Europe S.A.(Messancy，比利时)按商品名White HDPE MB 510710获得的。该母粒随后与对比例3～5的聚乙烯一起转筒混合，形成由96％聚乙烯与4％金红石二氧化钛组成的混合物。将该混合物按照与对比例3～5相同的比例加入到对比例3～5的纺丝介质中制成纺丝溶液。该纺丝溶液随后在与对比例3～5相同的条件下进行闪纺，所不同的是，降压腔中的压力稍稍提高到6.4MPa(928磅/英寸2)，从而生产出压实片材。
在实例10～12中，母料是通过将R104型中和金红石二氧化钛按照聚合物重量50％掺入比混炼到对比例3～5中的高密度聚乙烯中制成的。该母料是以粒料的形式从Ampacet Europe S.A.(Messancy，比利时)按商品名White HDPE MB 510710获得的。该母粒随后与对比例3～5的聚乙烯一起转筒混合，形成由92％聚乙烯与8％金红石二氧化钛组成的混合物。将该混合物按照与对比例3～5相同的比例加入到对比例3～5的纺丝介质中制成纺丝溶液。该纺丝溶液随后在与对比例3～5相同的条件下进行闪纺，所不同的是，降压腔中的压力稍稍提高到6.5MPa(943磅/英寸2)，从而生产出压实片材。
实例7～12的压实片材按照对比例3～5中所描述的方法进行热粘合。实例7的粘合片材不经进一步处理就接受测试。实例8的粘合片材被切割成60英寸(1.52m)宽的卷材，然后按对比例4中所描述的那样进行冷轧光。实例9的粘合片材按对比例5中所述接受热轧光。实例7的未轧光片材的片材性能载于下表7中。实例8的冷轧光片材的片材性能载于下表8中。实例9的热轧光片材的片材性能载于下表9中。
实例10的粘合片材不经进一步处理就接受测试。实例11的粘合片材被切割成60英寸(1.52m)宽的卷材，然后按对比例4中所描述的那样进行冷轧光。实例12的粘合片材按对比例5中所述接受热轧光。实例10的未轧光片材的片材性能载于下表7中。实例11的冷轧光片材的片材性能载于下表8中。实例12的热轧光片材的片材性能载于下表9中。
表7  不轧光
                                    对比例3     实例7    实例10聚乙烯中TiO2wt％                             0         4         8轧光条件钢辊筒温度(℃)                                -         -         -辊隙压力(N/线cm)                              -         -         -片材速度(m/min)                               -         -         -物理性能基重(g/m2)                                78.0      74.6      66.1厚度(μm)                                   188       183       170光洁度-帕克式(Parker)测试仪(μm)           5.82      5.84      5.31古尔勒希耳(Gurley Hill)孔隙率(秒)          22.5      18.1        15不透明度(％)                               92.8      95.3      95.2脱层(N/m)                                    91       123       100拉伸强度，纵向(N/cm)                       82.7      76.7      75.5拉伸强度，横向(N/cm)                      115.8      99.6      82.8伸长，纵向(％)                             24.8      25.9      30.7伸长，横向(％)                             31.7      30.5      31.4埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂，纵向(N/m)        154       126        77埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂，横向(N/m)        201       124       140条码读取性符号对比度(％)                            90/89     86/84     85/84边缘对比度(％)                            41/41     50/53     53/52调制(％)                                  45/46     58/63     62/64可解码性(％)                              60/57     62/63     60/61疵点(％)                                  19/18     19/19     23/21总ANSI等级                                  D/D       C/B       C/C表8    冷轧光
                                  对比例4       实例8     实例11聚乙烯中TiO2wt％                           0           4          8轧光条件钢辊筒温度(℃)                           37.8        37.8       37.8辊隙压力(N/线cm)                       1015.7      1015.7     1015.7片材速度(m/min)                         152.4       152.4      152.4物理性能基重(g/m2)                              78.3        71.9       74.6厚度(μm)                                 132         127        119光洁度-帕克式(Parker)测试仪(μm)         3.41        3.27       2.72古尔勒希耳(Gurley Hill)孔隙率(秒)        82.3        47.3       31.3不透明度(％)                               92        93.7       94.8脱层(N/m)                                 100         123         81拉伸强度，纵向(N/cm)                     90.5       101.6       83.5拉伸强度，横向(N/cm)                    104.4        87.9       88.4伸长，纵向(％)                           26.9        28.2       27.3伸长，横向(％)                           29.1        32.2       29.1埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂，纵向(N/m)      168         105         68埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂，横向(N/m)      162         129        138条码读取性符号对比度(％)                             80          83         82边缘对比度(％)                             37          55         57调制(％)                                   46          65         69可解码性(％)                               55          65         64疵点(％)                                   20          20         21总ANSI等级                                  D           B          C表9    热轧光
                                       对比例5       实例9     实例12聚乙烯中TiO2wt％                                0           4          8轧光条件钢辊筒温度(℃)                                 135         135        135辊隙压力(N/线cm)                             875.6       875.6      875.6片材速度(m/min)                              114.3       114.3      114.3物理性能基重(g/m2)                                   78.0        71.2       66.1厚度(μm)                                      154         147        130光洁度-帕克式(Parker)测试仪(μm)              3.22         3.3       3.38古尔勒希耳(Gurley Hill)孔隙率(秒)             29.9        34.1       37.8不透明度(％)                                  90.6        92.4       95.5脱层(N/m)                                       84         123         84拉伸强度，纵向(N/cm)                          91.8        84.9       78.5拉伸强度，横向(N/cm)                          93.5        99.8       80.0伸长，纵向(％)                                25.9        25.2       32.2伸长，横向(％)                                37.4        32.7       30.1埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂，纵向(N/m)           152         109        130埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂，横向(N/m)           193         121        130条码读取性符号对比度(％)                                  87          85         85边缘对比度(％)                                  43          55         58调制(％)                                        49          64         68可解码性(％)                                    59          61         62疵点(％)                                        18          19         19总ANSI等级                                       D           B          B实例13～21
由聚乙烯与三氯氟甲烷纺丝介质组成的溶液闪纺制成超细丛丝状聚乙烯薄膜-原纤。该聚乙烯是高密度聚乙烯，熔融指数为2.3g/10min(190℃，5kg重)；熔体流动比{MI(190℃，21.6kg重)/MI(190℃，5kg重)}为11；密度，0.956g/cc。该聚乙烯系由Hostalen公司(法兰克福，德国)获得，商品名HOSTALEN。
将实例1的二氧化钛在聚乙烯与纺丝介质混合之前加入到聚乙烯中。母料是通过将R104型中和金红石二氧化钛按照聚合物重量50％掺入比混炼到对比例3～5中的高密度聚乙烯中制成的。该母料是以粒料的形式从Ampacet Europe S.A.(Messancy，比利时)按商品名WhiteHDPE MB 510710获得的。该母粒随后与对比例3～5的聚乙烯一起转筒混合，形成由96％聚乙烯与4％金红石二氧化钛组成的混合物。将该混合物按照与对比例3～5相同的比例加入到对比例3～5的纺丝介质中制成纺丝溶液(11.4％聚乙烯/二氧化钛混合物及88.6％纺丝介质)。该纺丝溶液随后在与对比例3～5相同的条件下进行闪纺，所不同的是，降压腔中的压力稍稍提高到6.4MPa(928磅/英寸2)，从而生产出压实片材。片材的基重通过调节用于沉积超细丛丝状材料的移动带速度(线速度)进行调节。
接着，蓬松压实的片材进行热粘合。该压实片材的每一面采用大的鼓式(2.7m)粘合机进行全面热粘合的，该粘合机类似于授予David美国专利3,532,589中所描述的。粘合鼓用蒸汽加热，调节蒸汽压力和片材速度，以便获得约0.79N/cm(0.45磅/英寸)的片材脱层强度。实例13～21的片材在下列条件下进行粘合：
实例       目标基重     片材速度     粘合辊蒸汽压力
13.14      54g/m2      160m/min         500kPa
15.16      63g/m2      140m/min         500kPa
17，18，19 75g/m2      130m/min         505kPa
20.21      102g/m2     110m/min         545kPa
对粘合片材的每一面以0.0210～0.0244瓦-分/平方英尺的瓦特密度实施电晕处理以改善油墨对片材的粘附性，施涂水溶液形式的抗静电处理剂丁基硫酸酯钾(ZELEC-TY，杜邦公司出售)并以热空气干燥至45mg/m2的基重。
实例13、15、17和20的粘合片材不经进一步处理就进行测试。实例14、16、18和21的粘合片材被切割成60英寸(1.52m)宽的卷材，然后按对比例4中所描述的那样进行冷轧光。实例19的粘合片材按对比例5中所述接受热轧光。实例13～21的每一种粘合片材均印刷上按上面印刷质量测试方法中所述的条码图案。又，按照前面所述方法测定各种片材的强度、伸长、不透明度及顶破强度。片材性能载于下表10中。
表10实例                                   13         14         15        16基重(g/m2)                          53.2       53.6       63.1      62.7聚乙烯中TiO2wt％                       4          4          4         4线速度(m/min)                         335        335        290       290轧光条件轧光机类型                             无         冷         无        冷钢辊筒温度(℃)                          -       37.8          -      37.8辊隙压力(N/线cm)                        -     1015.7          -    1015.7(片材)线速度(m/min)                     -      152.4          -     152.4物理性能厚度(μm)                             138        116        145       117光洁度-帕克式(Parker)测试仪(μm)      5.6        3.7       5.59      3.56古尔勒希耳(Gurley Hill)孔隙率(秒)     8.0       17.0       11.9      15.4不透明度(％)                         93.1       90.4       93.9      93.5脱层(N/m)                            92.8       80.6       82.3      91.1拉伸强度，纵向(N/cm)                 56.0       54.6       67.6      74.8拉伸强度，横向(N/cm)                 60.2       60.1       82.5      80.6伸长，纵向(％)                                  22.7                 28.8伸长，横向(％)                                  25.7                 29.4埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂，纵向(N/m) 99.8      126.1       98.1     136.6埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂，横向(N/m)131.3      134.8      127.8     133.1条码读取性符号对比度(％)                         83         81         84        82边缘对比度(％)                         44         51         44        52调制(％)                               53         62         52        63可解码性(％)                           60         60         54        64疵点(％)                               20         17         21        19总ANSI等级                              C          B          C         B表10(续)实例                                       17      18      19      20      21基重(g/m2)                              71.5    72.9    69.6    97.6    98.3聚乙烯中TiO2wt％                           4       4       4       4       4线速度(m/min)                             258     258     258     190     190轧光条件轧光机类型                                 无      冷      热      无      冷钢辊筒温度(℃)                              -    37.8     135       -    37.8辊隙压力(N/线cm)                            -  1015.7   875.6       -  1015.7(片材)线速度(m/min)                         -   152.4   114.3       -   152.4物理性能厚度(μm)                                 168     137     147     218     157光洁度-帕克式(Parker)测试仪(μm)         5.57    3.82     3.3    6.27    4.28古尔勒希耳(Gurley Hill)孔隙率(秒)        16.1    27.3    34.1    20.4      52不透明度(％)                             95.4    94.9    92.4    97.4    92.1脱层(N/m)                                91.1    87.6   122.6    91.1   148.9拉伸强度，纵向(N/cm)                     76.0    80.9    84.9   110.6   116.8拉伸强度，横向(N/cm)                     94.9    94.9    99.8   134.1   132.0伸长，纵向(％)                                   26.7    25.2            34.0伸长，横向(％)                                   33.2    32.7            33.2埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂，纵向(N/m)    101.6   162.9   108.6   122.6   147.1埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂，横向(N/m)    126.1   169.9   120.8   152.4   166.4条码读取性符号对比度(％)                             85      86      85      87      87边缘对比度(％)                             47      56      55      45      55调制(％)                                   54      64      64      51      63可解码性(％)                               59      65      61      51      64疵点(％)                                   21      19      19      20      18总ANSI等级                                  C       B      B        C       B

Claims (18)

1.一种非织造纤维片材，该片材是由聚烯烃聚合物与颜料的连续长度的粘合的超细丛丝状原纤束构成的，其中聚烯烃占原纤束的至少90wt％，而颜料占原纤束的0.05％～10wt％，该片材具有：
小于85g/m2的基重；
至少60N/m的脱层强度；以及
其不透明度为：当片材的脱层强度小于120N/m时，至少是95％，而当片材的脱层强度在120N/m～150N/m之间时，至少是90％，进而，当脱层强度大于150N/m时，至少是80％。
2.权利要求1的片材，其中该片材的脱层强度至少是100N/m。
3.权利要求2或权利要求18的片材，其中所述聚烯烃聚合物选自聚乙烯、聚丙烯以及主要由乙烯及丙烯单元组成的共聚物。
4.权利要求3的片材，其中所述聚烯烃是聚乙烯。
5.权利要求3的片材，其中所述颜料的至少85％是二氧化钛。
6.权利要求5的片材，其中所述二氧化钛包含平均粒度小于0.75μm的金红石二氧化钛颗粒。
7.权利要求6的片材，其中二氧化钛涂有以二氧化钛重量为基准的约0.1％～约5wt％的至少1种具有通式RXSi(R′)4-x的有机硅化合物涂层，其中
R是8～20个碳原子的不可水解的脂族、环脂族或芳族基团；
R′是选自烷氧基、卤素、乙酸基或羟基或其混合物的可水解基团；且
X＝1～3。
8.权利要求5的片材，其中所述片材按照ANSI标准X3.182-1990的条码读取性至少是2.0。
9.权利要求5的片材，其中二氧化钛占原纤束重量的2wt％～6wt％。
10.权利要求1的片材，其中所述颜料的至少90％是彩度值大于0的彩色颜料。
11.权利要求10的片材，其中彩色颜料占原纤束重量的0.05wt％～3wt％，且该片材的不透明度至少是90％。
12.权利要求10的片材，其中彩色颜料是蓝色颜料，且该片材的不透明度大于95％，彩度值大于25。
13.权利要求10的片材，其中彩色颜料是红色颜料，且该片材的不透明度大于95％，彩度值大于30。
14.权利要求10的片材，其中彩色颜料是黄色颜料，且该片材的彩度值大于25。
15.权利要求10的片材，其中粘合后的片材的彩度值比粘合前片材的彩度值高出至少20％。
16.权利要求1的片材，其中该颜料是占原纤束的0.05wt％～0.5wt％的黑色颜料，且该片材的基重小于75g/m2，不透明度至少是98％。
17.一种非织造纤维片材，该片材是由聚烯烃聚合物与颜料的连续长度的粘合的超细丛丝状原纤束构成的，其中聚烯烃占原纤束的至少90wt％，而颜料占原纤束的0.05wt％～10wt％，该片材具有：
小于130g/m2的基重；
小于4.8μm的帕克式测试仪测定的光洁度；以及
其不透明度为：当片材脱层强度小于150N/m时，至少是92％，而当片材脱层强度大于150N/m时，至少是80％。
18.权利要求17的非织造纤维片材，其中片材的脱层强度至少是70N/cm。
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