Une laque bois soft-touch durcie par excimère est un vernis de finition réticulable aux rayonnements dans lequel une lumière courte (172 nm en ultraviolets de vide ou 254 nm en UVC) ne réticule que la couche supérieure du film. La différence de retrait entre cette peau et la couche encore liquide provoque des plis de surface de 1 à 3 micromètres : la brillance basse et le toucher soyeux s'obtiennent sans aucun agent de matification. À l'inverse de la logique classique « ajouter de la silice mate », la matité vient ici d'une micro-géométrie de surface maîtrisée et non de la diffusion par particules.
L'essentiel
- La matité provient de la diffusion lumineuse sur des plis de 1 à 3 micromètres et non d'une poudre : pas de sédimentation, pas de marbrure, pas de voile au-dessus d'une teinte foncée.
- Chaque étape a son rôle : la pré-cuisson LED limite la réticulation du cœur, la lampe excimère pilote le retrait de surface, la lampe à mercure achève la réticulation en volume. Sortir de la fenêtre se paie en reprise de brillance, toucher plat, fissures ou délamination.
- Le 172 nm est un rayonnement de vide qui impose une atmosphère d'azote (120 à 200 m3/h) car la bande 160-240 nm ozonise l'air ; le 254 nm UVC se travaille à l'air libre, d'où son adoption majoritaire sur les lignes de panneaux plats.
- L'acceptation doit être chiffrée : géométrie selon GB/T 9754-2025 (85 degrés sous 10 GU), coefficient de frottement dynamique visé sous 0,1, durabilité jugée sur la reprise de brillance après abrasion, plus quadrillage et dureté crayon.
1. Chiffres clés
- Énergie photonique et pénétration : environ 7,2 eV et 100 à 500 nm de pénétration pour le 172 nm ; environ 4,89 eV et une pénétration plus profonde pour le 254 nm UVC.
- Épaisseur de la peau plissée 1 à 3 micromètres ; film sec total conseillé 20 à 30 micromètres ; gâche au rouleau 30 à 45 g/m2.
- Fenêtre d'énergie (route 254 nm) : pré-cuisson 395 nm 100 à 200 mJ/cm2 (jusqu'à 1000 à 4000 mJ/cm2 en production) ; dose de surface 50 à 400 mJ/cm2 à 5-20 mW/cm2 avec 10 à 120 s de réaction ; UVA mercure finale 600 à 2000 mJ/cm2 à 50-500 mW/cm2.
- Brillance : de près de 100 GU à 1-20 GU sous 60 degrés ; cible industrielle 2-5 GU et, en mobilier haut de gamme, exigence courante de ne pas dépasser 8 GU.
- Toucher et anti-traces : coefficient de frottement dynamique inférieur à 0,1 ; l'acide palmitique, principal acide gras du sébum, présente une énergie de surface d'environ 38 mN/m, il faut descendre sous 25 mN/m pour que le corps gras ne s'étale plus.
- Tenue typique : dureté crayon 2H-4H (GB/T 6739), quadrillage classe 0 (GB/T 9286), plus de 300 cycles RCA sans trace brillante, 500 passages à l'éthanol 99,7 % sans altération, aucun accident à 60 degrés C / 95 % HR pendant 72 h avec acide organique, crème solaire et crème pour les mains.
- Matériel : durée de vie d'une lampe 172 nm de 1000 à 3000 h ; un tube 254 nm demande 10 à 12 min d'établissement de la puissance.
- Métrologie : GB/T 9754-2025 donne un écart-type de répétabilité de 1 GU et de reproductibilité de 2 GU à 85 degrés (2 et 3 GU à 60 degrés) ; équilibrer les éprouvettes à (23 +/- 2) degrés C et (50 +/- 5) % HR pendant au moins 16 h, cinq points de mesure au minimum.
2. Comment le film fabrique matité et toucher
2.1 Répartition des rôles sur les trois étapes
Le procédé ne cherche pas à « sécher » la laque avec une seule lampe. Une pré-cuisson 395 nm à faible dose construit un squelette gel sans achever la réticulation du cœur ; une dose 254 nm ou 172 nm ne traite ensuite que la peau supérieure, qui polymérise et se rétracte pendant que le fond ne la suit pas, et étire ainsi une micro-ondulation continue ; les UVA au mercure achèvent de réticuler les couches moyenne et basse pour restituer dureté, accroche et résistance chimique. Les trois doses sont couplées : trop de pré-cuisson verrouille le fond et la brillance remonte, pas assez laisse le plissement s'affaisser et le panneau colle.
2.2 Frontière entre 172 nm et 254 nm
Le 172 nm, environ 7,2 eV, ne pénètre que 100 à 500 nm : l'effet « surface d'abord » est marqué, la matité peut passer sous 2 GU et les micro-rayures se résorbent thermiquement. Mais la bande 160-240 nm transforme l'oxygène en ozone et il faut une atmosphère d'azote régulée à 120-200 m3/h, ce qui renforce l'investissement et le coût d'exploitation. Le 254 nm s'utilise à l'air avec un équipement plus simple ; l'homogénéité du retrait dépend alors de la formulation, et il faut accorder fonctionnalité des résines et système photoinitiateur pour tenir 2-5 GU avec un glissant doux.
2.3 Fonctionnalité : le triangle matité, abrasion, accroche
Une composition publiée pour un vernis excimère hydrosoluble décrit, en masse, 20 à 30 % d'acrylate de polyuréthane difonctionnel, 25 à 35 % d'acrylate de polyuréthane multifonctionnel (fonctionnalité 4 à 16), 35 à 40 % de monomère réactif, 3 à 6 % de photoinitiateur et 0,5 à 1 % d'additifs, avec un rapport di/poly fonctionnel recommandé de (4-6):(5-7). Monter en multifonctionnel accroît le retrait, la matité et la tenue à l'abrasion mais consomme des groupes polaires et fragilise l'accroche au subjectile ; monter en difonctionnel relâche les contraintes et améliore l'adhérence, mais la brillance remonte. Cette courbe est une contrainte de conception, non une question réglée par un seul échantillon.
3. Fenêtre de procédé
| Paramètre | Fenêtre typique | Dérive constatée | Réglage |
|---|---|---|---|
| Gâche de finition | 30 à 45 g/m2 au rouleau | Trop faible : toucher sec, brillance haute. Trop forte : fissures, velours étouffé | Figer d'abord la gâche, puis l'énergie ; jamais deux variables à la fois |
| Pré-cuisson LED | 100 à 200 mJ/cm2, soit 20 à 40 % de la puissance machine | Trop haute : pas de matité. Trop basse : collant, puis reprise de brillance | Croiser brillance à 85 degrés et essai au doigt, converger par pas de 10 % |
| Dose 254 nm | 50 à 400 mJ/cm2 à 5-20 mW/cm2 | Trop haute : fleurs de glace, taches brillantes, délamination. Trop basse : plissement insuffisant | Ralentir le passage augmente la dose, en gardant le lien avec la vitesse de ligne |
| UVA mercure finale | 600 à 2000 mJ/cm2 | Sous-cuisson : chute de dureté et de tenue chimique, blanchiment à l'essuyage | Remonter depuis la dureté crayon et le nombre de frottements au solvant |
| Maroquinage et température panneau | Zone 45 à 50 degrés C, finition vers 30 degrés C | Un panneau froid retient l'eau et la brillance varie d'un bord à l'autre | Le séchage intermédiaire doit extraire l'eau avant la zone excimère |
| Débit d'azote (172 nm) | 120 à 200 m3/h | Une dérive de débit crée un écart centre/bords sur la même pièce | Enregistrer le débit à chaque poste et le placer sous carte SPC |
3.1 Pré-séchage et inhibition par l'oxygène
Les systèmes excimère hydrosolubles craignent l'eau résiduelle : si le séchage intermédiaire est court, la vapeur soulève la peau, le plissement devient irrégulier et le panneau présente des points brillants locaux ainsi qu'un grain « sableux ». La réticulation radicalaire est également sensible à l'oxygène, qui piège les radicaux et laisse une surface collante. L'azote du 172 nm sert donc à la fois à éviter l'ozone et à lever l'inhibition ; travailler au 254 nm à l'air demande davantage d'initiateur ou une séquence à trois lampes, ce qui accroît les exigences de tenue au jaunissement et de stabilité thermique.
3.2 Faut-il équiper sa ligne d'une station excimère
La décision repose sur trois contraintes et non sur « peut-on être plus mat » : disponibilité des emplacements de lampes et place pour un apport d'azote, part de pièces planes dans la production, capacité du service après-vente à absorber le coût d'une reprise quand la résorption thermique est épuisée. Les pièces moulurées et les profils se peignent, et l'homogénéité du plissement y est difficile à tenir : une dispersion de polyuréthane auto-matifiante corrélée à un peu de matifiant reste la voie la plus sûre.
4. Face à la voie du matifiant
| Critère | Hybride/UV plus matifiant | Matification physique excimère |
|---|---|---|
| Stabilité de brillance | 3 à 7 GU, marbrage de lot à lot | 0 à 5 GU, homogénéité réglée par la séquence de lampes |
| Transparence | Voile dû aux particules, noirs peu profonds | Sans particule, grain du bois et teintes foncées rendus |
| Toucher | Piloté par des cires, sec et granuleux | Ondulation continue, glissant sous 0,1 de coefficient |
| Après abrasion | Les particules s'aplatissent, zones brillantes | Géométrie figée par la peau réticulée, faible évolution |
| Investissement | Aucun au-delà du simple mélange | Station excimère, azote (172 nm) et suivi de vie de lampe |
| Avaries typiques | Sédimentation, dérive de brillance, toucher irrégulier | Fissuration, délamination, fleurs de glace, sous-tenue chimique |
5. Contrôle et acceptation
5.1 Angles de brillance et homogénéité
GB/T 9754-2025 (identique à ISO 2813, entrée en vigueur le 1er janvier 2026 en remplacement de l'édition 2007) répartit les géométries : 20 degrés au-dessus de 70 GU, 60 degrés entre 10 et 70 GU, 85 degrés sous 10 GU. Un panneau supermat vit dans la bande 85 degrés ; le lire à 60 degrés revient à accepter une répétabilité de 2 GU comparable à toute la cible, soit la moitié du jugement abandonnée au bruit d'instrument. Retenir 85 degrés comme angle d'acceptation, consigner 60 degrés à titre de référence et préciser au cahier des charges la grille de cinq ou neuf points ainsi que l'écart admissible.
5.2 Toucher, anti-traces et salissures
Aucune norme nationale ne définit le toucher ; la profession fixe charge, feutre et course dans un essai de frottement (par exemple 1 kg, chiffon non pelucheux, 1800 mm/min) complété par une notation à l'aveugle. L'anti-trace se ramène à l'énergie de surface : sous environ 25 mN/m face aux acides gras du sébum proches de 38 mN/m, le corps gras reste en îlots et s'essuie facilement ; indiquer les angles de contact à l'eau et à l'hexadécane. La tenue chimique et aux salissures suit GB/T 4893 et EN 12720, avec café, rouge à lèvres, nettoyant et éthanol comme réactifs permanents.
5.3 La reprise de brillance, véritable essai de durabilité
Écrire au contrat le delta de brillance après abrasion plutôt que la seule valeur initiale. Faire 300 ou 500 cycles RCA ou un essuyage à l'éthanol, remesurer à 85 degrés et rechercher blanchiment ou bandes brillantes. Les panneaux d'ameublement doivent en outre passer 60 degrés C / 95 % HR pendant 72 h ainsi que les essais de séjour crème solaire et crème pour les mains, afin qu'une pièce impeccable le premier jour ne devienne pas marquée trois mois plus tard.
6. Questions fréquentes
Q1 : Comment tenir 2 GU sans matifiant ?
Par retrait de surface et non par diffusion particulaire. Verrouiller gâche, pré-cuisson et dose excimère ensemble, conduire les plans à un facteur avant le plan de surface de réponse, et filtrer la fenêtre sur brillance à 85 degrés et rugosité.
Q2 : Le 254 nm peut-il remplacer le 172 nm ?
Il coûte moins cher à exploiter mais pénètre plus profondément avec un effet « surface d'abord » plus faible : la même résine ne se plisse pas de la même façon sous chaque séquence. Changer de lampe n'est pas changer de formule, fonctionnalité et initiateur doivent être recalibrés.
Q3 : Pourquoi le centre est mat et les bords brillants sur la même série ?
Souvent une non-uniformité latérale de lampe ou de débit d'azote (route 172 nm), parfois une gâche trop forte en bordure. Cartographier la brillance en neuf points et peser la gâche avant de choisir entre réglage du réflecteur et écartement des rouleaux.
Q4 : Peut-on nettoyer un panneau soft-touch à l'alcool ?
Un essuyage occasionnel à l'éthanol 99,7 % est acceptable ; les frottements répétés et les tampons abrasifs sont à éviter. Une zone qui devient réfléchissante après essuyage a simplement vu ses plis s'aplatir : c'est une reprise de brillance, pas une salissure.
Q5 : Que vérifier en premier en cas de fissures ou de délamination ?
Contrôler d'abord la gâche par rapport à la fenêtre et la dose UVA finale, puis la compatibilité fond/finition et le mouillage intercouche, enfin le nombre de passages. La fissuration relève d'un retrait excessif, la délamination d'un problème d'adhérence : les corrections partent dans des directions différentes.
Q6 : Un système excimère hydrosoluble est-il sans COV ?
Non. C'est une dispersion aqueuse qui contient quand même un filmigène et un peu de cosolvant ; les COV sont mesurés et limités par GB 18581-2020 pour les vernis à bois. Les voies de dispersion sans solvant les abaissent fortement, mais on ne déclare que ce qu'un rapport de laboratoire tiers atteste.
Q7 : Moulures et portes moulurées peuvent-elles être soft-touch ?
Les surfaces planes au rouleau ou au rideau tiennent le mieux le profil de plis. Pour les pièces moulurées, projeter une résine auto-matifiante et accepter 5 à 10 GU pour préserver l'homogénéité, ou passer par le presse-à-film en réévaluant tenue et réparabilité.
Sources
- GB/T 9754-2025, Peintures et vernis - Détermination de la brillance à 20, 60 et 85 degrés ; publiée le 30 juin 2025, applicable le 1er janvier 2026, en remplacement de GB/T 9754-2007, identique à ISO 2813.
- GB 18581-2020 limitation des substances dangereuses des vernis à bois ; GB/T 6739 dureté crayon ; GB/T 9286 essai de quadrillage ; série GB/T 4893 et EN 12720 pour la résistance chimique des surfaces de meubles.
- Luo Jinrong, Chang Shanshan, Liu Gonggang et al., Étude des facteurs influençant les performances sensorielles des films mats pour bois durcis par UV excimère 254 nm, Furniture and Interior Design, n° 2, 2024 (effets de la gâche, de la pré-cuisson LED et de la dose 254 nm sur la rugosité et la brillance à 85 degrés).
- Demande de brevet chinoise 202411427437, Vernis soft-touch durci par excimère UV et procédé de film (publiée le 2 janvier 2025) : LED 395 nm 1000-4000 mJ/cm2, 254 nm 50-400 mJ/cm2 à 5-20 mW/cm2, UVA mercure 1000-2000 mJ/cm2, plis de 1 à 3 micromètres, coefficient de frottement inférieur à 0,1.
- Demande de brevet chinoise 202610751251, Vernis excimère UV, préparation et application (publiée le 23 août 2026) : ratios di/poly des acrylates de polyuréthane hydrosolubles et équilibre d'adhérence.
- Données de procédé publiquement disponibles : débit d'azote 120-200 m3/h pour le 172 nm, durée de vie de lampe 1000 à 3000 h, gâche soft-touch au rouleau 30 à 45 g/m2 et réglages d'énergie en trois étapes utilisés en série.
Dernière mise à jour : 2026-10-20
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