कोटिंग फॉर्मूलेशन लेपित कागज के निर्माण में एक मौलिक तकनीक है और इसका उत्पाद के अंतिम उपयोग पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। नतीजतन, कोटिंग्स को कोटिंग प्रक्रिया और मुद्रण क्षमता के संबंध में विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन और निर्मित किया जाना चाहिए; दूसरे शब्दों में, कोटिंग का डिज़ाइन सीधे उत्पादित किए जाने वाले लेपित कागज के प्रकार से जुड़ा होता है। मात्रा के संदर्भ में, मानक लेपित कागज प्रमुख उत्पाद बना हुआ है, फिर भी तकनीकी दृष्टिकोण से, उच्च अंत कला कागज (चमकदार लेपित कागज) से जुड़ी प्रौद्योगिकियों में महारत हासिल करने की इच्छा है। विभिन्न उत्पादों के लिए विशिष्ट कोटिंग्स, कोटिंग विधियों और कोटिंग मशीनों की आवश्यकता होती है। जबकि सभी किस्मों को स्थापित गुणवत्ता मानकों को पूरा करना होगा, ग्राहक अनुमोदन प्राप्त करना अंतिम प्राथमिकता है।
कागज के लिए कई प्रकार की कोटिंग्स का उपयोग किया जाता है, जिनमें पानी आधारित कोटिंग्स सबसे अधिक व्यापक रूप से लगाई जाती हैं। पानी आधारित कोटिंग्स की संरचना को आम तौर पर चार घटकों में वर्गीकृत किया जा सकता है: पिगमेंट, बाइंडर, एडिटिव्स और पानी। इन चार घटकों का संयोजन तैयार लेपित कागज की गुणवत्ता से निकटता से जुड़ा हुआ है। नीचे दी गई तालिका 1 कागज की गुणवत्ता पर कोटिंग घटकों के प्रभाव को दर्शाती है।
पिग्मेंट्स
रंगद्रव्य में मिट्टी (सफेद मिट्टी), कैल्शियम कार्बोनेट, साटन सफेद, एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड, टाइटेनियम डाइऑक्साइड और प्लास्टिक रंगद्रव्य शामिल हैं।
1. मिट्टी
मिट्टी को संरचना के आधार पर काओलिनाइट, पाइरोफिलाइट और सेरीसाइट जैसी श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है। काओलिनाइट को मानक काओलिन और हाइड्रेटेड काओलिन जैसी किस्मों में विभाजित किया गया है; ये सभी मिट्टी व्यावसायिक रूप से उत्पादित की जाती हैं। हालाँकि, लेपित कागज के संदर्भ में, "काओलिन" शब्द का प्रयोग आम तौर पर समग्र रूप से काओलिनाइट समूह को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, जो प्रभावी रूप से कोटिंग ग्रेड मिट्टी का पर्याय बन जाता है।
काओलिन कण हेक्सागोनल प्लेटलेट्स होते हैं जिनका व्यास 0.3 से 3 माइक्रोमीटर तक होता है। इन कणों का पहलू अनुपात और कण आकार सीधे कागज पर वर्णक परत की गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं। काओलिन वर्तमान में लेपित कागज के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला रंगद्रव्य है क्योंकि यह अमुद्रित शीट को उच्च चमक प्रदान करता है, इसके लिए मध्यम मात्रा में बाइंडर की आवश्यकता होती है, और अच्छी चिपचिपाहट और फैलाव विशेषताएँ प्रदान करता है, जिससे कोटिंग फॉर्मूलेशन में उच्च ठोस सामग्री की अनुमति मिलती है।
2. कैल्शियम कार्बोनेट
लेपित कागज में कैल्शियम कार्बोनेट का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो उपयोग की मात्रा के मामले में मिट्टी के बाद दूसरे स्थान पर है। ताइवान में कैल्शियम कार्बोनेट विशेष रूप से प्रचुर मात्रा में है; हाल के वर्षों में, इसने अधिक महंगी मिट्टी का स्थान ले लिया है। लेपित कागज के विभिन्न अंतिम उपयोगों और उत्पादन विधियों के अनुरूप विभिन्न प्रकार के ग्रेड विकसित किए गए हैं, जिससे पेपर कोटिंग्स के निर्माण में कैल्शियम कार्बोनेट के इष्टतम उपयोग पर मुख्य ध्यान केंद्रित किया गया है। इसकी उच्च चमक और सरंध्रता के कारण, कैल्शियम कार्बोनेट वर्णक उत्कृष्ट स्याही अवशोषण प्रदान करता है, जिससे मुद्रण क्षमता में सुधार होता है, जिससे यह मैट फिनिश लेपित कागजों के लिए भी अत्यधिक व्यावहारिक हो जाता है।
3. साटन सफेद
सैटिन व्हाइट बुझे हुए चूने और बेरियम सल्फेट से संश्लेषित एक सफेद रंगद्रव्य है; इसका उपयोग लंबे समय से आर्ट पेपर के लिए रंगद्रव्य के रूप में किया जाता रहा है। यह उत्कृष्ट चमक, चमक, स्याही अवशोषण और सतह की चिकनाई प्रदान करता है। हालाँकि, ये गुण उच्च कोटिंग चिपचिपाहट और मजबूत सूजन गुणों जैसी विशेषताओं के साथ आते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कोटिंग प्रक्रिया के दौरान खराब चलने की क्षमता और बाइंडरों की उच्च मांग जैसी कमियां होती हैं। ऐतिहासिक रूप से, साटन सफेद का उपयोग मुख्य रूप से हवा में {{3}चाकू कोटिंग फॉर्मूलेशन में किया जाता था; जब इसका उपयोग उच्च-ठोस ब्लेड कोटिंग प्रक्रियाओं में किया जाता है तो यह चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है, इसलिए इसका अनुप्रयोग आम तौर पर कला{{5}ग्रेड लेपित कागजों तक ही सीमित होता है।
4. एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड
अच्छी चमक, अपारदर्शिता और स्याही सोखने की क्षमता प्रदान करता है।
5. टाइटेनियम डाइऑक्साइड
टाइटेनियम डाइऑक्साइड में बहुत अधिक अपारदर्शिता होती है, जो इसे हल्के वजन लेपित (एलडब्ल्यूसी) पेपर फॉर्मूलेशन के लिए एक आम विकल्प बनाती है। हालाँकि, इसका उपयोग इसकी उच्च लागत और अपघर्षक प्रकृति के कारण प्रतिबंधित है। यह दो क्रिस्टलीय रूपों में मौजूद है: रूटाइल और एनाटेज। यद्यपि एनाटेज फॉर्म थोड़ी कम अस्पष्टता प्रदान करता है, इसकी कम लागत और उच्च चमक के कारण इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
6. प्लास्टिक रंगद्रव्य
वर्तमान में उपलब्ध प्लास्टिक पिगमेंट आम तौर पर तीन श्रेणियों में आते हैं: बाइंडर प्रकार, ठोस प्रकार और खोखले प्रकार, जिनमें से बाद वाले दो सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं। संश्लेषण के दौरान, कण आकार, एकरूपता, स्थिरता और प्रतिक्रिया दर को नियंत्रित करने के लिए मोनोमर अनुपात, आरंभकर्ता सांद्रता, आंदोलन गति और प्रतिक्रिया तापमान जैसे चर में हेरफेर किया जा सकता है।