随着现代电子媒体对文化纸的冲击越来越大，传统文化纸面临着前所未有的压力。作为文化用纸的一种，轻量涂布纸也面临着这种压力的挑战。在保证产品质量的前提下，不断降低生产成本是应对这一挑战的重要措施之一。轻量涂布纸作为一种一次性涂布、涂布量低的纸张，对颜料遮盖性能提出了更高的要求。在现有的涂料配方中，广泛使用具有高遮盖性的剥离型高岭土。这种剥离型高岭土主要是巴西进口的，价格比较高。如果用覆盖性能相同、性价比更高而无需进口的滑石粉代替剥离型高岭土，会对节约成本起到积极作用。
1.试验
(1)实验原料
巴西剥离型高岭土、95级重质碳酸钙(GCC)、滑石粉T90、丁苯胶乳、保水剂CMC、分散剂、润滑剂、抗水剂、消泡剂、涂布原纸均为进口。
(2)实验方法
颜料基本性能的测定:根据GB/T 14563《高岭土及其试验方法》标准，测定滑石和高岭土的粒度、白度和最佳分散条件。
涂料的制备和性能测定:根据表1中的配方制备实验室表面涂料，涂料的固含量为64.0%。
表1实验室表面涂料的配方和用量
涂料的低剪切粘度:用粘度计在25℃和60r/min的转速下测定。涂料的高剪切粘度:用旋转流变仪测量，平板，剪切速率为1-20000s-1。
实验室纸张涂布:在实验涂布机上涂布，使用刮刀，调整刮刀角度，获得所需涂布量，表面涂布量为10g/m2。
实验室纸张压光:在25FC-200E实验室超级压光机上压光，压光温度70℃，转速30r/min。
根据GB/T 10335.2-2005《涂布纸和纸板轻量涂布纸》标准，测定了轻量涂布纸的常规物理性能。
2.结果和讨论
(1)滑石粉的基本性质
造纸涂料用颜料一般要求具有高亮度、低杂质含量、易分散的特点。表2显示了巴西高岭土和滑石粉的基本性能。
表2颜料的基本特性
从表2可以看出，与巴西高岭土相比，滑石粉T90的特点是亮度较高，分散剂用量较大。此外，两种颜料的平均粒径基本相似，但滑石粉的平均粒径为2μ；m含量明显高于巴西高岭土。从颗粒结构来看，高岭土具有层状结构，而滑石具有单片结构。两种颜料虽然形态结构不同，但都是片状颜料，为获得更好的涂层性能提供了可能。
(2)滑石粉代替巴西高岭土对涂料性能的影响。
根据表2中列出的配方制备相应的涂层，涂层的性能示于表3中。
表3涂层的特性
从表3可以看出，在涂料固含量相近的情况下，随着涂料配方中滑石粉用量的增加和高岭土用量的减少，涂料的低剪切出勤有增加的趋势，但增加有限。图1涂料的高剪切粘度从图1可以看出，当涂料配方中的高岭土不断被滑石粉替代时，随着剪切速率的增加，涂料的高剪切粘度变化趋势基本一致；然而，从局部高剪切速率范围来看，涂层的高剪切粘度随着滑石而不是高岭土用量的增加而降低。
图2剪切速率为10000s-1时涂层的粘度从图2可以看出，当涂层的剪切速率达到10，000 s-1时，滑石粉配方的涂层的粘度低于高岭土配方的涂层的粘度。
一般来说，在轻量涂布纸涂料中用滑石粉替代高岭土时，随着替代量的增加，虽然涂料的低剪切粘度略有增加，但涂料的高剪切粘度下降，这表明用滑石粉替代高岭土不会对涂料的涂布运行性能产生不利影响。相反，在同样的高剪切粘度条件下，用滑石粉代替高岭土后，可以进一步提高涂料的固含量，获得更好的涂布效果。
(3)滑石替代高岭土对LWC纸性能的影响。
用刮刀进行涂布，涂布量控制在9-10g/m2。
表4涂布纸板的性能
从表4可以看出，当用22.5份滑石粉完全替代原配方中的巴西高岭土时，不会对轻量涂布纸的造纸性能产生不利影响，光学性能和印刷表面性能均与巴西高岭土配方相似。从实验室评估的结果来看，用滑石粉代替目前轻量涂布配方中的高岭土，不会对轻量涂布纸的性能产生不利影响。由于滑石粉疏水亲油，不改性很难在高固含量下分散(未改性滑石粉的固含量一般在60%左右)。为了克服这一缺陷，本实验所用的滑石粉在加工工程中进行了适当的亲水改性，使其在70%固含量时能顺利分散，改性过程使这种滑石粉具有剪切变稀的特性。即分散的颜料分散体在不搅拌的情况下粘度会增加，但在适当搅拌后会显著降低，这也可能是制备的涂料的低剪切粘度略高于高岭土配方的原因。另外，从实验室观察结果来看，滑石粉虽然与高岭土相比具有剪切变稀的特性，但其沉降性能优于高岭土。
3.结论。
(1)与高岭土相比，滑石颜料具有相对较高的白度。
(2)当滑石粉替代轻量涂布纸涂料中的高岭土时，随着替代量的增加，虽然涂料的低剪切粘度略有增加，但涂料的高剪切粘度降低。
(3)配方中用滑石粉代替高岭土，用滑石粉T90代替高岭土后，成纸的光学性能和印刷表面性能与原配方相似。
