Un barniz soft-touch de madera curado con excímero es un lacado de acabado radiocurable en el que la luz de onda corta (172 nm ultravioleta de vacío o 254 nm UVC) reticula únicamente la capa más superficial de la película. La distinta contracción entre esa piel y la capa inferior aún no curada produce arrugas de 1 a 3 micrómetros, de modo que se obtienen bajo brillo y tacto sedoso sin ningún matizante. A diferencia de la lógica tradicional de «añadir sílice mate», el brillo procede aquí de una microgeometría controlada y no de la dispersión por partículas.
En resumen
- El mate viene de la reflexión difusa sobre arrugas de 1 a 3 micrómetros, no de un polvo: se evitan sedimentación, veteado y velo sobre tonos oscuros.
- Cada etapa tiene su función: la precurado LED limita la reticulación del núcleo, la lámpara de excímero gobierna la contracción superficial y la lámpara de mercurio completa la reticulación en volumen. Salirse de la ventana se traduce en recuperado de brillo, tacto plano, fisuras o deslaminado.
- Los 172 nm son ultravioleta de vacío y exigen atmósfera de nitrógeno (120 a 200 m3/h) porque la banda de 160 a 240 nm convierte el oxígeno en ozono; los 254 nm UVC trabajan en aire, por eso dominan en las líneas de panel plano.
- La aceptación debe ser numérica: geometría según GB/T 9754-2025 (85 grados por debajo de 10 GU), coeficiente de fricción dinámico por debajo de 0,1 y durabilidad juzgada por el brillo tras abrasión más ensayo de rejilla y dureza a lápiz.
1. Datos clave
- Energía del fotón y penetración: 172 nm ronda 7,2 eV con 100 a 500 nm de penetración; 254 nm UVC ronda 4,89 eV y penetra más.
- Espesor de la piel arrugada 1 a 3 micrómetros; espesor seco total recomendado 20 a 30 micrómetros; reparto a rodillo 30 a 45 g/m2.
- Ventana de energía (ruta 254 nm): precurado LED 395 nm 100 a 200 mJ/cm2 (hasta 1000 a 4000 mJ/cm2 en producción); dosis superficial 50 a 400 mJ/cm2 a 5-20 mW/cm2 con 10 a 120 s de reacción; UVA de mercurio final 600 a 2000 mJ/cm2 a 50-500 mW/cm2.
- Brillo: de cerca de 100 GU a 1-20 GU a 60 grados; objetivo industrial 2-5 GU y en mueble de gama alta se pide no superar 8 GU.
- Tacto y anti-huella: coeficiente de fricción dinámico menor de 0,1; el ácido palmítico, principal ácido graso del sebo, tiene una energía superficial cercana a 38 mN/m, por lo que hay que bajar de unos 25 mN/m para que la grasa no se extienda.
- Resistencia típica: dureza a lápiz 2H-4H (GB/T 6739), rejilla grado 0 (GB/T 9286), más de 300 ciclos RCA sin marca brillante, 500 pasadas con etanol 99,7 % sin daño y sin incidencias a 60 grados C / 95 % HR durante 72 h con ácido orgánico, protector solar y crema de manos.
- Límites de equipo: vida útil de la lámpara de 172 nm 1000 a 3000 h; un tubo de 254 nm necesita 10 a 12 min para estabilizar potencia.
- Metrología: GB/T 9754-2025 fija repetibilidad de 1 GU y reproducibilidad de 2 GU a 85 grados (2 y 3 GU a 60 grados); acondicionar las muestras a (23 +/- 2) grados C y (50 +/- 5) % HR al menos 16 h y medir en cinco puntos como mínimo.
2. Cómo la película construye mate y tacto
2.1 Reparto de tareas entre las tres etapas
El proceso no intenta «secar» el barniz con una sola lámpara. Un precurado 395 nm de dosis baja arma un esqueleto de gel sin llegar a reticular el fondo; a continuación la dosis de 254 o 172 nm actúa solo sobre la piel superior, que polimeriza y se contrae mientras el fondo no la sigue, estirando un ondulado continuo de escala micro y nanométrica; por último la UVA de mercurio retícula las capas media e inferior para recuperar dureza, adherencia y resistencia química. Las tres dosis están acopladas: demasiado precurado bloquea el fondo y el brillo sube; demasiado poco derrumba el arrugado y el panel queda pegajoso.
2.2 Dónde termina 172 nm y empieza 254 nm
Los 172 nm aportan unos 7,2 eV por fotón y solo penetran 100 a 500 nm: el efecto «superficie primero» es fuerte y el brillo puede bajar de 2 GU conservando una cierta reparación térmica de microarañazos. El precio es el nitrógeno: la banda de 160 a 240 nm oxida el aire a ozono y hay que sostener 120 a 200 m3/h, lo que eleva inversión y coste operativo. Los 254 nm se usan al aire con equipo más simple, pero la uniformidad de la contracción queda en manos de la formulación: hay que ajustar funcionalidad de resinas y sistema de fotoiniciador para lograr 2-5 GU con deslizamiento suave.
2.3 Funcionalidad: el triángulo mate, abrasión y adherencia
Una formulación publicada para un barniz de excímero en dispersión acuosa describe, en masa, 20 a 30 % de acrilato de poliuretano difuncional, 25 a 35 % de acrilato de poliuretano multifuncional (funcionalidad 4 a 16), 35 a 40 % de monómero reactivo, 3 a 6 % de fotoiniciador y 0,5 a 1 % de aditivos, con una relación difuncional/multifuncional recomendada de (4-6):(5-7). Subir multifuncional aumenta contracción, mate y resistencia a la abrasión pero consume grupos polares y debilita el anclaje al sustrato; subir difuncional relaja tensiones y mejora la adherencia mientras el brillo repunta. Esta curva es una restricción de diseño, no algo que resuelva una sola muestra.
3. Ventana de proceso
| Parámetro | Ventana típica | Síntoma al salirse | Corrección |
|---|---|---|---|
| Reparto de acabado | 30 a 45 g/m2 a rodillo | Corto: tacto seco y brillo alto. Grueso: fisuras y terciopelo apagado | Fijar primero el reparto y luego la energía; nunca dos variables a la vez |
| Precurado LED | 100 a 200 mJ/cm2, o 20 a 40 % de la potencia de máquina | Alto: no mata. Bajo: pegajoso y con repunte posterior | Cruzar brillo a 85 grados y prueba táctil, converger en pasos del 10 % |
| Dosis 254 nm | 50 a 400 mJ/cm2 a 5-20 mW/cm2 | Alta: flor de hielo, puntos brillantes, deslaminado. Baja: arrugado insuficiente | Reducir la velocidad de pasada sube la dosis, cuidando el vínculo con la línea |
| UVA de mercurio final | 600 a 2000 mJ/cm2 | Curado corto: pérdida de dureza y química, blanqueo al frotar | Retroceder desde dureza a lápiz y número de frotaciones con disolvente |
| Nivelación y temperatura del panel | Zona 45 a 50 grados C, acabado hacia 30 grados C | Panel frío retiene agua y el brillo varía de borde a centro | El flash-off debe extraer agua antes de la zona de excímero |
| Caudal de nitrógeno (172 nm) | 120 a 200 m3/h | Una deriva de caudal provoca diferencia de brillo centro/bordes | Registrar el caudal por turno y ponerlo bajo control SPC |
3.1 Secado previo e inhibición por oxígeno
Los sistemas de excímero en dispersión acuosa son sensibles al agua residual: si el secado previo es corto, el vapor levanta la piel, el arrugado se vuelve irregular y aparecen puntos brillantes locales y una sensación «arenosa». El curado radicalico también sufre el oxígeno, que apaga radicales y deja la superficie pegajosa. El nitrógeno de los 172 nm sirve a la vez para evitar ozono y reducir la inhibición; trabajar en 254 nm al aire exige más iniciador o una secuencia de tres lámparas, lo que añade requisitos de resistencia al amarilleo y estabilidad térmica.
3.2 Conviene añadir una estación de excímero a la línea
La decisión se apoya en tres restricciones y no en «puede quedar más mate»: si la línea de rodillo dispone de huecos para lámparas y espacio para el aporte de nitrógeno, si el producto es mayoritariamente panel plano y si el servicio postventa admite el coste de repintar cuando la reparación térmica ya no funciona. Las piezas perfiladas se pulverizan, y allí la uniformidad del arrugado es difícil: una dispersión de poliuretano automate combinada con algo de matizante sigue siendo la vía más segura.
4. Frente a la ruta del matizante
| Criterio | Acuoso/UV más matizante | Mate físico por excímero |
|---|---|---|
| Estabilidad de brillo | 3-7 GU, veteado entre lotes y paneles | 0-5 GU, uniformidad fijada por la secuencia de lámparas |
| Transparencia | Velo por partículas, negros poco profundos | Sin partículas, fibra y tono oscuro íntegros |
| Tacto | Guiado por ceras, seco y granuloso | Ondulado continuo, deslizamiento por debajo de 0,1 |
| Tras abrasión | Las partículas se aplanan y aparecen zonas brillantes | Geometría fijada por la piel reticulada, poca variación |
| Inversión | Ninguna más allá del mezclado habitual | Estación de excímero, nitrógeno (172 nm) y gestión de vida de lámpara |
| Averías típicas | Sedimentación, deriva de brillo, tacto irregular | Fisuras y deslaminado, flor de hielo, flojedad química |
5. Verificación y aceptación
5.1 Ángulos de brillo y uniformidad
GB/T 9754-2025 (idéntico a ISO 2813, en vigor desde el 1 de enero de 2026 en sustitución de la edición 2007) reparte las geometrías: 20 grados por encima de 70 GU, 60 grados entre 10 y 70 GU, 85 grados por debajo de 10 GU. Un panel supermate vive en la banda de 85 grados; medirlo a 60 grados equivale a aceptar una repetibilidad de 2 GU comparable a todo el objetivo, es decir, ceder media decisión al ruido del instrumento. Usar 85 grados como ángulo de aceptación, registrar 60 grados como referencia y fijar en el pliego la retícula de cinco o nueve puntos y la desviación admitida.
5.2 Tacto, anti-huella y suciedad
Ninguna norma nacional define el tacto; la práctica fija carga, fieltro y recorrido en un ensayo de fricción (por ejemplo 1 kg, paño sin pelusa, 1800 mm/min) y lo complementa con puntuación ciega. Lo anti-huella se reduce a energía superficial: por debajo de unos 25 mN/m frente a ácidos grasos del sebo cercanos a 38 mN/m, la grasa queda en islotes y se retira fácil; conviene informar ángulo de contacto con agua y con hexadecano. La resistencia química y a manchas sigue GB/T 4893 y EN 12720, con café, pintalabios, limpiador y etanol como reactivos habituales.
5.3 El repunte de brillo, la verdadera prueba de durabilidad
El delta de brillo tras abrasión debe figurar en el contrato, no solo el valor inicial. Ejecutar 300 o 500 ciclos RCA o frotado con etanol, volver a medir a 85 grados y buscar blanqueado o bandas brillantes. Los paneles de mobiliario deberían pasar además 60 grados C / 95 % HR durante 72 h y ensayos de permanencia con protector y crema de manos, para que una pieza impecable el primer día no acabe manchada a los tres meses.
6. Preguntas frecuentes
P1: ¿Cómo se logra un brillo estable de 2 GU sin matizante?
Por contracción superficial y no por dispersión de partículas. Bloquear reparto, precurado y dosis de excímero como conjunto, correr ensayos de un factor antes del plan de superficie de respuesta y filtrar la ventana con brillo a 85 grados y rugosidad.
P2: ¿Pueden los 254 nm sustituir por completo a los 172 nm?
Son más baratos de operar, pero penetran más y su efecto «superficie primero» es menor: la misma resina arruga distinto con cada secuencia. Cambiar de lámpara no es cambiar de fórmula; hay que reajustar funcionalidad e iniciador.
P3: ¿Por qué el centro queda mate y los bordes brillantes en el mismo lote?
Suele ser heterogeneidad lateral de lámpara o de caudal de nitrógeno (ruta 172 nm), a veces exceso de reparto en el borde. Antes de tocar reflectores o separación de rodillos, mapear el brillo en nueve puntos y pesar el reparto.
P4: ¿Se puede limpiar un panel soft-touch con alcohol?
El frotado ocasional con etanol 99,7 % es admisible; no así el refregado frecuente ni las esponjas abrasivas. Si una zona se vuelve reflectante tras limpiar, sus arrugas se han alisado: es repunte de brillo, no suciedad.
P5: ¿Qué se comprueba primero ante fisuras o deslaminado?
Primero el reparto frente a la ventana y la dosis UVA final; después la combinación fondo/acabado y el mojado intercapas; por último el número de pasadas. Las fisuras vienen de una contracción excesiva y el deslaminado de un problema de adherencia: las correcciones apuntan en direcciones distintas.
P6: ¿Un sistema de excímero en dispersión acuosa significa libre de COV?
No. Es una dispersión acuosa que sigue conteniendo coalescente y algo de cosolvente; los COV se determinan y limitan según GB 18581-2020 para barnices de madera. Las rutas de dispersión exentas de disolvente los reducen mucho, pero solo se declara lo que respalde un informe de laboratorio tercero.
P7: ¿Molduras y puertas perfiladas admiten soft-touch?
Los paneles planos a rodillo o cortina mantienen mejor el perfil de arrugas. En piezas perfiladas conviene pulverizar una resina automate y aceptar 5-10 GU en favor de la uniformidad, o emplear el camino del estampado de film y reevaluar intemperie y reparabilidad.
Fuentes
- GB/T 9754-2025, Pinturas y barnices: determinación del brillo a 20, 60 y 85 grados; publicada el 30 de junio de 2025, efectiva el 1 de enero de 2026, sustituye a GB/T 9754-2007, idéntica a ISO 2813.
- GB 18581-2020 sobre límites de sustancias peligrosas en barnices de madera; GB/T 6739 dureza a lápiz; GB/T 9286 ensayo de rejilla; serie GB/T 4893 y EN 12720 para resistencia química de superficies de mobiliario.
- Luo Jinrong, Chang Shanshan, Liu Gonggang y otros, Estudio de los factores que afectan al desempeño sensorial de películas mate para madera curadas con UV de excímero de 254 nm, Furniture and Interior Design, n.º 2 de 2024 (resultados de factor único y superficie de respuesta del reparto, la energía de precurado LED y la dosis de 254 nm frente a rugosidad y brillo a 85 grados).
- Solicitud de patente china 202411427437, Recubrimiento soft-touch curado con excímero UV y su método de película (publicada el 2 de enero de 2025): LED 395 nm 1000-4000 mJ/cm2, 254 nm 50-400 mJ/cm2 a 5-20 mW/cm2, UVA de mercurio 1000-2000 mJ/cm2, arrugas de 1 a 3 micrómetros, coeficiente de fricción menor de 0,1.
- Solicitud de patente china 202610751251, Recubrimiento de excímero UV, preparación y aplicación (publicada el 23 de agosto de 2026): relación entre acrilatos de poliuretano difuncionales y multifuncionales y el equilibrio de adherencia.
- Datos de proceso de publicación accesible: caudal de nitrógeno 120-200 m3/h en 172 nm, vida de lámpara 1000-3000 h, reparto soft-touch a rodillo 30-45 g/m2 y ajustes de energía en tres etapas usados en producción serie.
Última actualización: 2026-10-20
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