Belægningsformulering er en grundlæggende teknologi i fremstillingen af belagt papir og har en kritisk indvirkning på produktets slutanvendelse.- Derfor skal belægninger designes og fremstilles, så de opfylder specifikke krav vedrørende bearbejdelighed og trykbarhed. med andre ord er belægningens design direkte forbundet med den type belagt papir, der produceres. Med hensyn til volumen er standard bestrøget papir fortsat det dominerende produkt, men fra et teknologisk synspunkt er der et ønske om at mestre de teknologier, der er forbundet med high-kunstpapir (glans-coated papir). Forskellige produkter kræver specifikke belægninger, belægningsmetoder og belægningsmaskiner. Mens alle sorter skal opfylde etablerede kvalitetsstandarder, er det at opnå kundegodkendelse den ultimative prioritet.
Der er mange typer belægninger, der bruges til papir, hvor vand-baserede belægninger er de mest udbredte. Sammensætningen af vand-baserede belægninger kan generelt kategoriseres i fire komponenter: pigmenter, bindemidler, tilsætningsstoffer og vand. Kombinationen af disse fire komponenter er tæt forbundet med kvaliteten af det færdige coatede papir. Tabel 1 nedenfor skitserer belægningskomponenternes indvirkning på papirkvaliteten.
Pigmenter
Pigmenter omfatter ler (hvidt ler), calciumcarbonat, satinhvidt, aluminiumhydroxid, titaniumdioxid og plastikpigmenter.
1. Ler
Ler klassificeres efter sammensætning i kategorier såsom kaolinit, pyrofyllit og sericit. Kaolinit er yderligere underopdelt i varianter som standard kaolin og hydreret kaolin; alle disse ler er kommercielt fremstillet. Men i forbindelse med bestrøget papir bruges udtrykket "kaolin" generelt til at henvise til kaolinitgruppen som helhed, hvilket i praksis bliver synonymt med belægnings-kvalitetsler.
Kaolinpartikler er sekskantede blodplader med diametre fra 0,3 til 3 mikrometer. Disse partiklers størrelsesforhold og partikelstørrelse påvirker direkte kvaliteten af pigmentlaget på papiret. Kaolin er i øjeblikket det mest udbredte pigment til coated papir, fordi det giver høj glans til det utrykte ark, kræver en moderat mængde bindemiddel og tilbyder gode viskositets- og dispersionsegenskaber, hvilket giver mulighed for højere tørstofindhold i coatingformuleringen.
2. Calciumkarbonat
Calciumcarbonat er meget udbredt i bestrøget papir, og rangerer kun efter ler med hensyn til brugsvolumen. Calciumcarbonat er særligt rigeligt i Taiwan; i de senere år har det i stigende grad erstattet dyrere ler. En lang række kvaliteter er blevet udviklet til at passe til forskellige slutanvendelser og produktionsmetoder for coated papir, hvilket gør den optimale brug af calciumcarbonat til et centralt fokus i formuleringen af papircoatinger. Takket være dets høje lysstyrke og porøsitet tilbyder calciumcarbonatpigment fremragende blækabsorption, hvilket forbedrer printbarheden-og gør det yderst praktisk, selv for mat-belagt papir.
3. Satin Hvid
Satin hvid er et hvidt pigment syntetiseret af læsket kalk og bariumsulfat; det har længe været brugt som pigment til kunstpapir. Det giver fremragende lysstyrke, glans, blækabsorption og overfladeglathed. Disse kvaliteter kommer dog med egenskaber såsom høj belægningsviskositet og stærke kvældningsegenskaber, hvilket resulterer i ulemper som dårlig kørebarhed under belægningsprocessen og en høj efterspørgsel efter bindemidler. Historisk set blev satinhvid primært brugt i luft-belægningsformuleringer til knive; det giver udfordringer, når det bruges i høje-faste bladbelægningsprocesser, så dets anvendelse er generelt begrænset til kunst-belagt papir.
4. Aluminiumhydroxid
Giver god lysstyrke, opacitet og blækabsorption.
5. Titaniumdioxid
Titandioxid har meget høj opacitet, hvilket gør det til et almindeligt valg til let-vægtbelagt (LWC) papirformulering. Imidlertid er dets brug begrænset af dets høje omkostninger og slibende karakter. Det findes i to krystallinske former: rutil og anatase. Selvom anataseformen tilbyder lidt lavere opacitet, er den meget brugt på grund af dens lavere pris og høje lysstyrke.
6. Plastpigmenter
Plastpigmenter, der for tiden er tilgængelige, falder generelt ind i tre kategorier: bindemiddeltype, fast type og hul type, hvor de to sidstnævnte er de mest almindeligt anvendte. Under syntese kan variabler såsom monomerforhold, initiatorkoncentrationer, omrøringshastigheder og reaktionstemperaturer manipuleres for at kontrollere partikelstørrelse, ensartethed, stabilitet og reaktionshastigheder.