輕量涂布紙

涂布紙張的品質良好與否，除了原紙品質有很大的影響外，涂料的成分也是一個很重要的因素，當涂料中添加不同類型的有機顏料來取代最常使用的白色顏料-白土時，所制造的涂布紙張在白度、白紙光澤度、印刷光澤度、不透明度、平滑度，等方面都是與有機顏料的添加量成正比，這表示有機顏料可以提高涂布后紙張的性質。

當涂料中添加不同類型的有機顏料來取代高價格高白度及高折射系數之二氧化鈦時，所制造的涂布紙張在白紙光澤度、印刷光澤度和平滑度方面，是與有機顏料的添加量成正比，但是在白度、不透明度方面，是與有機顏料的添加量成反比，這表示在某些特殊用途方面，雖然有機顏料不能完全取代二氧化鈦，但仍可以使得涂布紙張的性質維持一定的水準而不會相差太多。

當涂料中添加不同類型的有機顏料來取代價格便宜、常使用的白色顏料-碳酸鈣時，所制造的涂布紙張在白度、白紙光澤度、印刷光澤度、不透明度、平滑度，等方面都是與有機顏料的添加量成正比，這表示若要進一步提升涂布紙張的性質，有機顏料的使用是必然的趨勢。

在涂布量與涂布紙張品質的關系上，當涂料中有添加有機顏料時，涂布紙張的性質都優(yōu)于沒有添加有機顏料的，而且當涂布出來的紙張性質接近時，有添加有機顏料的涂布紙張可以降低涂布量。當有機顏料是密實型的，涂布量可以降低約30%，而接著型的有機顏料，涂布量可以降低約40%，若有機顏料是中空型的，涂布量甚至可以降低約45%，這表示在紙張輕量化的趨勢中，有機顏料能帶來相當大的幫助。

印刷品的好壞，和被印材有很大的關系，而被印材的好壞，和原紙、涂料及表面處理上都息息相關，因此，選擇一個好的紙張作為被印材，才是一個節(jié)省成本、提高印刷品質的不二法門。

涂料配制是制造涂布紙最基本的技術，對產品用途具有關鍵性的影響，所以涂料須滿足涂布作業(yè)的操作性及印刷適性等，并按這些條件進行設計制造;即涂料的設計與生產何種涂布紙有關。以數量來看，仍以普通涂布紙為主，但以技術層次而言，則希望擁有銅版紙類的技術。不同產品應使用其相對應的涂料、涂布方法和涂布機。雖然各種類必須達到規(guī)定的品質指針，但是最重要的是獲得客戶的肯定。

紙張涂布用的涂料種類很多，而其中較為普遍應用的是水基性涂料。水基性(Water base)涂料的組成大致上可分成四類:顏料、接著劑、添加助劑及水。這四類成份的組合與涂布后紙張的品質息息相關。利用下表一，列出涂料的成份對品質的影響。

顏料有白土(白色黏土)、碳酸鈣、沙丁白、氫氧化鋁、二氧化鈦和塑料顏料等。

1.白土

白土從成份上分類有:高嶺土類、葉石類(pyrophyllite)、云母類(cericite)等。高嶺土又進一步細分為:高嶺土、多水高嶺土等，這些白土都已經被商品化生產 但是，現(xiàn)在涂布紙用白土中，基本上把高嶺石類都稱為高嶺土，也就成為涂布用白土的代名詞。

高嶺土顆粒呈六角板狀，粒徑為0.3-3微米。這些微粒的縱橫比、粒徑直接影響涂布紙類顏料的品質，目前涂布紙顏料多用高嶺土，因為它能賦予涂布紙較高的白紙光澤性，所需的接著劑適量，黏性和分散性較好，使涂料能提高固形份。

2.碳酸鈣

在涂布紙中被廣泛應用，其使用量僅次于白土。尤其在臺灣擁有豐富的碳酸鈣，近年來甚至逐漸取代價格較貴的白土，并依涂布紙的用途和生產方法開發(fā)出許多品種，所以如何適度的使用碳酸鈣可以說是涂布紙涂料之重點。由于碳酸鈣顏料具有高白度與多孔性，所以油墨吸收性非常好，如此可改善印刷適性，即使是無光處理之涂布紙也非常實用。

3.沙丁白

沙丁白是從硝石灰和硫酸鋇合成的白色顏料，從很早就被用做銅版紙的顏料。其具有很好的白度、光澤度、油墨吸收性、而且表面平滑。與這些相對應、也有涂料黏度高，膨脹性強等優(yōu)點，但也導致涂布操作性差、接著劑需要量大等缺點。沙丁白過去多用做氣刀式涂布機用涂料，若用在高濃度的刮刀式涂布機時會遇到一些問題，所以一般多限定使用在銅版類的涂布紙上。

4.氫氧化鋁

具有良好的白度、不透明度及油墨吸收性。

5.二氧化鈦

二氧化鈦具有很高的不透明度，所以多用做微涂紙的涂料。但是由于價格高、磨耗性大，所以限制了它的使用。其型態(tài)有:金紅石型和銳鈦礦型，雖然銳鈦礦型的不透明性稍差，但是，相對來說價格比較低廉且白度高，所以被廣泛使用。

6.塑料顏料

目前發(fā)展出來的塑料顏料一般可分為:接著型(binder type)、密實型(solid type)與中空型(hollow type)等三種，以后面二者較為常用。在合成的過程中，可利用不同的單體比例、起始劑濃度、攪拌速率和反應時的溫度作為變因，來控制粒徑的大小、均一程度、穩(wěn)定性和反應速率。

無論顏料為何，均希望其有以下之特性:

粒徑要合適。一般情況下，粒徑愈小愈有利于改善紙張之白度、不透明度和光澤度。但粒徑太小會使其表面積增大，導致顏料涂布黏度增大、流動性降低，按著劑需要量也隨之增加。

顏料顆粒型態(tài)也要合適。針狀顏料顆粒流動性不好，六角和球形顏料粒子流動性較佳，并可形成多孔涂布層而提高紙張之吸墨性。

有很高的白度與不透明度(較強的遮蔽能力)。

容易分散于水中，且有較好的穩(wěn)定性及流動性。

有較佳之化學穩(wěn)定性，接著劑用量盡可能減少。

較低的耐磨性(減少涂布機和印刷版的磨損)。

接著劑分天然物及合成物，天然物有淀粉、奶酪素、大豆蛋白等。

合成物則有各種合成乳膠、聚乙烯醇等?，F(xiàn)在使用最廣泛的是淀粉一合成乳膠的混合物。而合成乳膠的使用比例在不斷增加，最近全乳膠系的接著劑也被開發(fā)出來，這和涂料的高濃度化發(fā)展是一致的。對任何接著劑均有下列要求:

對顏料有較強的黏結力。

對顏料有較好的適應性和穩(wěn)定性，但不與顏料發(fā)生化學反應。

有合適的黏度及成膜性。

有合適的流動性，以利涂布作業(yè)并提高涂布均勻性。

顏色應淺，不含雜質異物，有良好的涂料操作性。

由于一般的接著劑，不論是天然的或是合成者，仍有些性質無法改善，因此近年來有所謂的輔助接著劑(co-Binder)之出現(xiàn)，以補接著劑保水度與流動性之不足，其用量約只有總接著劑量的10-30%，現(xiàn)在也有工廠試圖用此來達到降低總接著劑量之需求，由于用量很少，有時也可將其視為添加劑。目前常用的輔助接著劑有大豆蛋白(protein)、流變調整劑(rheoloe mdifier)。

有分散劑、潤滑劑、防腐劑、熒光劑、耐水化劑、以及染料、油墨吸收性及改良劑等，其主要作用在補顏料與接著劑所不足者，并減少操作上之困擾。在使用時應選擇好品種和使用量，由于相反性的東西比較多，需進行事前的研究，以配制最適合之涂料。