轻量涂布纸

涂布纸张的品质良好与否，除了原纸品质有很大的影响外，涂料的成分也是一个很重要的因素，当涂料中添加不同类型的有机颜料来取代最常使用的白色颜料-白土时，所制造的涂布纸张在白度、白纸光泽度、印刷光泽度、不透明度、平滑度，等方面都是与有机颜料的添加量成正比，这表示有机颜料可以提高涂布后纸张的性质。

当涂料中添加不同类型的有机颜料来取代高价格高白度及高折射系数之二氧化钛时，所制造的涂布纸张在白纸光泽度、印刷光泽度和平滑度方面，是与有机颜料的添加量成正比，但是在白度、不透明度方面，是与有机颜料的添加量成反比，这表示在某些特殊用途方面，虽然有机颜料不能完全取代二氧化钛，但仍可以使得涂布纸张的性质维持一定的水准而不会相差太多。

当涂料中添加不同类型的有机颜料来取代价格便宜、常使用的白色颜料-碳酸钙时，所制造的涂布纸张在白度、白纸光泽度、印刷光泽度、不透明度、平滑度，等方面都是与有机颜料的添加量成正比，这表示若要进一步提升涂布纸张的性质，有机颜料的使用是必然的趋势。

在涂布量与涂布纸张品质的关系上，当涂料中有添加有机颜料时，涂布纸张的性质都优于没有添加有机颜料的，而且当涂布出来的纸张性质接近时，有添加有机颜料的涂布纸张可以降低涂布量。当有机颜料是密实型的，涂布量可以降低约30%，而接着型的有机颜料，涂布量可以降低约40%，若有机颜料是中空型的，涂布量甚至可以降低约45%，这表示在纸张轻量化的趋势中，有机颜料能带来相当大的帮助。

印刷品的好坏，和被印材有很大的关系，而被印材的好坏，和原纸、涂料及表面处理上都息息相关，因此，选择一个好的纸张作为被印材，才是一个节省成本、提高印刷品质的不二法门。

涂料配制是制造涂布纸最基本的技术，对产品用途具有关键性的影响，所以涂料须满足涂布作业的操作性及印刷适性等，并按这些条件进行设计制造;即涂料的设计与生产何种涂布纸有关。以数量来看，仍以普通涂布纸为主，但以技术层次而言，则希望拥有铜版纸类的技术。不同产品应使用其相对应的涂料、涂布方法和涂布机。虽然各种类必须达到规定的品质指针，但是最重要的是获得客户的肯定。

纸张涂布用的涂料种类很多，而其中较为普遍应用的是水基性涂料。水基性(Water base)涂料的组成大致上可分成四类:颜料、接着剂、添加助剂及水。这四类成份的组合与涂布后纸张的品质息息相关。利用下表一，列出涂料的成份对品质的影响。

颜料有白土(白色黏土)、碳酸钙、沙丁白、氢氧化铝、二氧化钛和塑料颜料等。

1.白土

白土从成份上分类有:高岭土类、叶石类(pyrophyllite)、云母类(cericite)等。高岭土又进一步细分为:高岭土、多水高岭土等，这些白土都已经被商品化生产 但是，现在涂布纸用白土中，基本上把高岭石类都称为高岭土，也就成为涂布用白土的代名词。

高岭土颗粒呈六角板状，粒径为0.3-3微米。这些微粒的纵横比、粒径直接影响涂布纸类颜料的品质，目前涂布纸颜料多用高岭土，因为它能赋予涂布纸较高的白纸光泽性，所需的接着剂适量，黏性和分散性较好，使涂料能提高固形份。

2.碳酸钙

在涂布纸中被广泛应用，其使用量仅次于白土。尤其在台湾拥有丰富的碳酸钙，近年来甚至逐渐取代价格较贵的白土，并依涂布纸的用途和生产方法开发出许多品种，所以如何适度的使用碳酸钙可以说是涂布纸涂料之重点。由于碳酸钙颜料具有高白度与多孔性，所以油墨吸收性非常好，如此可改善印刷适性，即使是无光处理之涂布纸也非常实用。

3.沙丁白

沙丁白是从硝石灰和硫酸钡合成的白色颜料，从很早就被用做铜版纸的颜料。其具有很好的白度、光泽度、油墨吸收性、而且表面平滑。与这些相对应、也有涂料黏度高，膨胀性强等优点，但也导致涂布操作性差、接着剂需要量大等缺点。沙丁白过去多用做气刀式涂布机用涂料，若用在高浓度的刮刀式涂布机时会遇到一些问题，所以一般多限定使用在铜版类的涂布纸上。

4.氢氧化铝

具有良好的白度、不透明度及油墨吸收性。

5.二氧化钛

二氧化钛具有很高的不透明度，所以多用做微涂纸的涂料。但是由于价格高、磨耗性大，所以限制了它的使用。其型态有:金红石型和锐钛矿型，虽然锐钛矿型的不透明性稍差，但是，相对来说价格比较低廉且白度高，所以被广泛使用。

6.塑料颜料

目前发展出来的塑料颜料一般可分为:接着型(binder type)、密实型(solid type)与中空型(hollow type)等三种，以后面二者较为常用。在合成的过程中，可利用不同的单体比例、起始剂浓度、搅拌速率和反应时的温度作为变因，来控制粒径的大小、均一程度、稳定性和反应速率。

无论颜料为何，均希望其有以下之特性:

粒径要合适。一般情况下，粒径愈小愈有利于改善纸张之白度、不透明度和光泽度。但粒径太小会使其表面积增大，导致颜料涂布黏度增大、流动性降低，按着剂需要量也随之增加。

颜料颗粒型态也要合适。针状颜料颗粒流动性不好，六角和球形颜料粒子流动性较佳，并可形成多孔涂布层而提高纸张之吸墨性。

有很高的白度与不透明度(较强的遮蔽能力)。

容易分散于水中，且有较好的稳定性及流动性。

有较佳之化学稳定性，接着剂用量尽可能减少。

较低的耐磨性(减少涂布机和印刷版的磨损)。

接着剂分天然物及合成物，天然物有淀粉、奶酪素、大豆蛋白等。

合成物则有各种合成乳胶、聚乙烯醇等。现在使用最广泛的是淀粉一合成乳胶的混合物。而合成乳胶的使用比例在不断增加，最近全乳胶系的接着剂也被开发出来，这和涂料的高浓度化发展是一致的。对任何接着剂均有下列要求:

对颜料有较强的黏结力。

对颜料有较好的适应性和稳定性，但不与颜料发生化学反应。

有合适的黏度及成膜性。

有合适的流动性，以利涂布作业并提高涂布均匀性。

颜色应浅，不含杂质异物，有良好的涂料操作性。

由于一般的接着剂，不论是天然的或是合成者，仍有些性质无法改善，因此近年来有所谓的辅助接着剂(co-Binder)之出现，以补接着剂保水度与流动性之不足，其用量约只有总接着剂量的10-30%，现在也有工厂试图用此来达到降低总接着剂量之需求，由于用量很少，有时也可将其视为添加剂。目前常用的辅助接着剂有大豆蛋白(protein)、流变调整剂(rheoloe mdifier)。

有分散剂、润滑剂、防腐剂、荧光剂、耐水化剂、以及染料、油墨吸收性及改良剂等，其主要作用在补颜料与接着剂所不足者，并减少操作上之困扰。在使用时应选择好品种和使用量，由于相反性的东西比较多，需进行事前的研究，以配制最适合之涂料。