Kaplama formülasyonu, kuşe kağıt üretiminde temel bir teknolojidir ve ürünün son-kullanımı üzerinde kritik bir etkiye sahiptir. Sonuç olarak kaplamaların, kaplamanın işlenebilirliği ve basılabilirliğine ilişkin özel gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlanması ve üretilmesi gerekir; diğer bir deyişle kaplamanın tasarımı, üretilen kuşe kağıdın türüyle doğrudan bağlantılıdır. Hacim açısından, standart kuşe kağıt baskın ürün olmaya devam ediyor, ancak teknolojik açıdan bakıldığında, ileri teknoloji ürünü kuşe kağıtlarla (parlak{-kuşe kağıt) ilgili teknolojilerde ustalaşmaya yönelik bir istek var. Farklı ürünler özel kaplamalar, kaplama yöntemleri ve kaplama makineleri gerektirir. Tüm çeşitlerin belirlenmiş kalite standartlarını karşılaması gerekirken, müşteri onayının alınması nihai önceliktir.
Kağıt için kullanılan pek çok kaplama türü vardır; en yaygın olarak uygulananlar su-bazlı kaplamalardır. Su-bazlı kaplamaların bileşimi genel olarak dört bileşene ayrılabilir: pigmentler, bağlayıcılar, katkı maddeleri ve su. Bu dört bileşenin kombinasyonu, bitmiş kuşe kağıdın kalitesiyle yakından bağlantılıdır. Aşağıdaki Tablo 1, kaplama bileşenlerinin kağıt kalitesi üzerindeki etkisini özetlemektedir.
Pigmentler
Pigmentler kil (beyaz kil), kalsiyum karbonat, saten beyazı, alüminyum hidroksit, titanyum dioksit ve plastik pigmentleri içerir.
1. Kil
Killer bileşimlerine göre kaolinit, pirofillit ve serisit gibi kategorilere ayrılır. Kaolinit ayrıca standart kaolin ve hidratlı kaolin gibi çeşitlere ayrılır; tüm bu kil ticari olarak üretilmektedir. Bununla birlikte, kaplamalı kağıt bağlamında, "kaolin" terimi genellikle kaolinit grubunu bir bütün olarak belirtmek için kullanılır ve etkili bir şekilde kaplama- dereceli kil ile eşanlamlı hale gelir.
Kaolin parçacıkları, çapları 0,3 ila 3 mikrometre arasında değişen altıgen plakacıklardır. Bu parçacıkların en boy oranı ve parçacık boyutu, kağıt üzerindeki pigment katmanının kalitesini doğrudan etkiler. Kaolin şu anda kaplamalı kağıt için en yaygın olarak kullanılan pigmenttir çünkü baskısız tabakaya yüksek parlaklık verir, orta miktarda bağlayıcı gerektirir ve kaplama formülasyonunda daha yüksek katı içeriğine izin vererek iyi viskozite ve dağılım özellikleri sunar.
2. Kalsiyum Karbonat
Kalsiyum karbonat kuşe kağıtta yaygın olarak kullanılmakta olup, kullanım hacmi açısından kilden sonra ikinci sırada yer almaktadır. Kalsiyum karbonat özellikle Tayvan'da bol miktarda bulunur; son yıllarda giderek daha pahalı olan kilin yerini aldı. Kuşe kağıdın farklı son kullanımlarına ve üretim yöntemlerine uyacak şekilde çok çeşitli kaliteler geliştirilmiştir; bu da kalsiyum karbonatın optimum kullanımını kağıt kaplama formülasyonunda temel odak noktası haline getirmektedir. Kalsiyum karbonat pigmenti, yüksek parlaklığı ve gözenekliliği sayesinde mükemmel mürekkep emiciliği sunarak yazdırılabilirliği artırır-ve mat-kaplamalı kağıtlar için bile son derece pratiktir.
3. Saten Beyaz
Saten beyazı, sönmüş kireç ve baryum sülfattan sentezlenen beyaz bir pigmenttir; uzun süredir sanat kağıdı için pigment olarak kullanılmaktadır. Mükemmel parlaklık, parlaklık, mürekkep emiciliği ve yüzey düzgünlüğü sunar. Bununla birlikte, bu nitelikler, yüksek kaplama viskozitesi ve güçlü şişme özellikleri gibi özelliklerle birlikte gelir; bu da, kaplama işlemi sırasında zayıf işlenebilme ve bağlayıcılara yönelik yüksek talep gibi dezavantajlara yol açar. Tarihsel olarak saten beyazı öncelikle havalı-bıçak kaplama formülasyonlarında kullanılıyordu; yüksek-katı maddeli bıçak kaplama işlemlerinde kullanıldığında zorluklar ortaya çıkarır, dolayısıyla uygulaması genellikle sanat- kalitesinde kaplamalı kağıtlarla sınırlıdır.
4. Alüminyum Hidroksit
İyi parlaklık, opaklık ve mürekkep emiciliği sunar.
5. Titanyum Dioksit
Titanyum dioksit çok yüksek opaklığa sahiptir ve bu da onu hafif-kaplamalı (LWC) kağıt formülasyonları için yaygın bir seçim haline getirir. Ancak yüksek maliyeti ve aşındırıcı yapısı nedeniyle kullanımı sınırlıdır. İki kristal formda bulunur: rutil ve anataz. Anataz formu biraz daha düşük opaklık sunmasına rağmen daha düşük maliyeti ve yüksek parlaklığı nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır.
6. Plastik Pigmentler
Şu anda mevcut olan plastik pigmentler genel olarak üç kategoriye ayrılır: bağlayıcı tip, katı tip ve içi boş tip; son ikisi en yaygın olarak kullanılır. Sentez sırasında monomer oranları, başlatıcı konsantrasyonları, çalkalama hızları ve reaksiyon sıcaklıkları gibi değişkenler parçacık boyutunu, tekdüzeliği, stabiliteyi ve reaksiyon hızlarını kontrol etmek için manipüle edilebilir.