Strichstruktur und optische Eigenschaften gestrichener Papiere Einfluß von Pigmentform und Größenverteilung

摘要

The influence of the shape and the size distribution of the pigment particles on the structure of the coating layer and on the optical properties of the coated paper have been investigated. Different types of precipitated calcium carbonate (PCC) have been used. These pigments represent models for spherical, acicular and porous (aggregated) particles. Also kaolin clay has been included as a model for platelike pigments. The properties of the dry coating layers and the coated papers were evaluated both when the coating colour was based on a single pigment type as well as when the colour was based on a blend of kaolin and a PCC grade. Good light scattering properties of the coating layer were obtained with a relatively isometric (spherical) pigment with a narrow particle size distribution. In order to achieve a high opacity of the coated paper, the isometric pigment should be mixed with a platelike pigment (kaolin). Coated paper with high opacity was also obtained, if an acicular pigment was used. That type of pigment gave also dry coating layers with good light scattering properties. The porosity of these coating layers (drawn down on a plastic substrate) was substantially higher than that of the corresponding coating layers based on the isometric pigment High porosity of the coating layer was also achieved if the coating colour was based on the porous (aggregated) pigment The optical properties were then, however, substantially poorer than those obtained with the isometric and the acicular types of pigments. The colours which were based on a blend of two pigments produced in all cases coated paper with higher opacity than any colour based on a single pigment. This effect was especially pronounced for the isometric pigment There are in some cases positive synergistic effects when a PCC pigment is mixed with the platelike kaolin.%Um den Einfluß von Form und Größenverteilung der Pigmentpartikel auf die Strichstruktur und auf die optischen Eigenschaften gestrichener Papiere zu untersuchen, wurden kugelige, nadeiförmige, poröse (agglomerierte) und plättchenförmige Pigmente sowie Mischungen dieser Pigmente eingesetzt. Verschiedene Typen von gefälltem (präzi-pitiertem) Calciumcarbonat(PCC) wurden eingesetzt sowie als plätt-chenförmiges Pigment, Kaolin. Man untersuchte Streichfarben mit nur einer Pigmentkomponente und mit Mischungen aus Kaolin und PCC. Gute Lichtstreuungseigenschaften hatten Strichschichten mit einem relativ isometrischen (kugelförmigen) Pigment und mit enger Partikelgrößenverteilung. Um eine gute Opazität des gestrichenen Papiers zu erhalten, sollte das isometrische Pigment mit einem plättchenförmigen Pigment (Kaolin) gemischt werden. Hohe Opazität des gestrichenen Papiers wurde auch mit nadeiförmigen Pigmenten erzielt Die Porosität dieser Strichschichten (aufgetragen auf Kunststoff-Film) war deutlich höher als mit dem isometrischem Pigment Auch ein poröses (aggregiertes) Pigment ergab hohe Porosität Dabei waren jedoch die optischen Eigenschaften deutlich schlechter als mit den isometrischen und nadeiförmigen Pigmenttypen. Pigmentmischungen ergaben in allen Fällen höhere Opazität als nur ein Pigment. Dies war besonders ausgeprägt beim isometrischen Pigment. Positive synergistische Effekte wurden bei der Mischung von PCC und plättchenförmigem Kaolin gefunden.