Sơn phủ soft-touch đóng rắn bằng excimer cho gỗ là hệ sơn hoàn thiện đóng rắn bằng bức xạ, trong đó ánh sáng sóng ngắn (172 nm tử ngoại chân không hoặc 254 nm UVC) chỉ đóng rắn lớp ngoài cùng của màng sơn. Chênh lệch co ngót giữa lớp vỏ này và lớp bên dưới chưa đóng rắn tạo ra các nếp nhăn bề mặt sâu 1-3 micromet, nhờ đó đạt độ mờ thấp và cảm giác mượt mà mà không cần bột tạo mờ. Khác với tư duy “cho thêm bột mờ” truyền thống, độ bóng ở đây đến từ hình học bề mặt kiểm soát được chứ không từ tán xạ hạt.
Tóm tắt
- Độ mờ sinh ra do tán xạ khuếch tán trên các nếp nhăn 1-3 micromet, không nhờ bột, nên không có hiện tượng lắng, loang hay mờ sương trên nền màu đậm.
- Mỗi bậc có nhiệm vụ riêng: LED tiền đóng rắn giới hạn mức liên kết chéo ở lớp dưới, đèn excimer điều khiển độ co bề mặt, đèn thuỷ ngân hoàn tất mật độ liên kết chéo toàn màng. Ra khỏi cửa sổ là gặp bóng trở lại, cảm giác mịn yếu, rạn nứt hoặc tách lớp.
- 172 nm thuộc vùng tử ngoại chân không, phải có khí nitơ (120-200 m3/h) vì dải 160-240 nm biến oxy thành ozone; 254 nm UVC chạy được trong không khí nên phổ biến trên dây chuyền tấm phẳng.
- Nghiệm thu phải bằng số: chọn góc đo theo GB/T 9754-2025 (85° khi dưới 10 GU), hệ số ma sát động mục tiêu dưới 0,1, độ bền đánh giá bằng độ bóng sau mài kết hợp test cắt ô và độ cứng bút chì.
1. Số liệu then chốt
- Năng lượng photon và độ xuyên: 172 nm khoảng 7,2 eV, xuyên sâu 100-500 nm; 254 nm UVC khoảng 4,89 eV và xuyên sâu hơn.
- Bề dày lớp nhăn 1-3 micromet; tổng chiều dày màng khô khuyến nghị 20-30 micromet; lượng phủ con lăn 30-45 g/m2.
- Cửa sổ năng lượng (phương án 254 nm): LED 395 nm tiền đóng rắn 100-200 mJ/cm2 (sản xuất có thể tới 1000-4000 mJ/cm2); chiếu bề mặt 50-400 mJ/cm2 ở cường độ 5-20 mW/cm2, thời gian phản ứng 10-120 s; UVA thuỷ ngân phía sau 600-2000 mJ/cm2 ở 50-500 mW/cm2.
- Độ bóng: từ gần 100 GU xuống 1-20 GU ở góc 60°; mục tiêu sản xuất thường 2-5 GU, phân khúc nội thất cao cấp yêu cầu không vượt 8 GU.
- Cảm giác và khả năng chống vân tay: hệ số ma sát động dưới 0,1; acid palmitic — thành phần mỡ chủ yếu của bã nhờn — có năng lượng bề mặt khoảng 38 mN/m, nên màng phải xuống dưới 25 mN/m thì dầu mới không loang.
- Chỉ tiêu cơ lý và hoá học điển hình: độ cứng bút chì 2H-4H (GB/T 6739), cắt ô đạt cấp 0 (GB/T 9286), trên 300 vòng RCA không để lại vệt bóng, 500 lần lau bằng ethanol 99,7% không hỏng màng, không bất thường ở 60 °C / 95% RH trong 72 h với acid hữu cơ, kem chống nắng và kem dưỡng tay.
- Giới hạn thiết bị: tuổi thọ đèn 172 nm 1000-3000 h; ống 254 nm cần 10-12 phút để công suất ổn định.
- Độ chính xác đo: GB/T 9754-2025 quy định giới hạn lặp lại 1 GU và tái lập 2 GU ở góc 85° (60° tương ứng 2 và 3 GU); mẫu cần ổn định ở (23 ± 2) °C, (50 ± 5)% RH ít nhất 16 h và đo tối thiểu năm vị trí.
2. Màng sơn tạo độ mờ và độ mượt như thế nào
2.1 Phân công trong ba bậc đóng rắn
Hệ này không dựa vào một chiếc đèn để “sấy khô” sơn. Nạp năng lượng thấp ở 395 nm dựng khung gel nhưng để lớp dưới chưa liên kết chéo hoàn toàn; liều 254 hoặc 172 nm sau đó chỉ xử lý lớp vỏ rất mỏng, lớp này trùng hợp và co lại trong khi lớp dưới không co theo, kéo bề mặt thành dải nhăn liên tục cỡ micro và nano; cuối cùng UVA của đèn thuỷ ngân bơm đủ năng lượng cho tầng giữa và tầng dưới để phục hồi độ cứng, độ bám và khả năng chống hoá chất. Ba liều này liên đới: tiền đóng rắn quá tay thì khoá nền, độ bóng tăng trở lại; không đủ thì nếp nhăn xập xoè và mặt sơn dính.
2.2 Ranh giới giữa 172 nm và 254 nm
172 nm mang khoảng 7,2 eV mỗi photon và chỉ xuyên 100-500 nm nên hiệu ứng “bề mặt trước” rất mạnh, độ bóng có thể xuống dưới 2 GU và vết xước nhẹ tự lành khi gặp nhiệt. Đổi lại phải dùng khí nitơ: dải 160-240 nm biến oxy thành ozone, lưu lượng phải giữ 120-200 m3/h, kéo theo chi phí đầu tư và vận hành. 254 nm chạy trong không khí với thiết bị rẻ hơn, nhưng độ đều của nếp nhăn lại phụ thuộc công thức: phải cân bằng chức năng nhựa và hệ chất khơi mào để vừa đạt 2-5 GU vừa mượt tay.
2.3 Chức năng nhựa: thế chân kiềng mờ — mài mòn — bám dính
Một công thức sơn excimer gốc nước được công bố mô tả theo khối lượng: 20-30% polyurethane acrylate hai chức, 25-35% polyurethane acrylate đa chức (chức năng 4-16), 35-40% monomer phản ứng, 3-6% chất khơi mào ánh sáng và 0,5-1% phụ gia, trong đó tỉ lệ nhựa hai chức so với đa chức khuyến nghị (4-6):(5-7). Tăng nhựa đa chức làm co ngót mạnh hơn, mờ hơn và bền mài hơn nhưng tiêu tốn nhóm phân cực và giảm liên kết với nền; tăng nhựa hai chức giảm ứng suất nội, bám dính tốt hơn nhưng độ bóng hồi lên. Hãy xem đường cong này là ràng buộc thiết kế, không phải điều một mẫu thử giải quyết được.
3. Cửa sổ công nghệ
| Thông số | Vùng điển hình | Biểu hiện khi lệch | Hướng hiệu chỉnh |
|---|---|---|---|
| Lượng phủ sơn mặt | 30-45 g/m2 bằng con lăn | Thiếu: tay khô, bóng cao. Thừa: dễ rạn, cảm giác nhung bị bịt | Chốt lượng phủ trước rồi chỉnh năng lượng; không đổi hai biến cùng lúc |
| LED tiền đóng rắn | 100-200 mJ/cm2, tương ứng 20-40% công suất máy | Cao: không mờ. Thấp: dính tay và bóng hồi về sau | Kết hợp đọc bóng 85° và sờ tay, hội tụ theo bước 10% |
| Liều 254 nm | 50-400 mJ/cm2 ở 5-20 mW/cm2 | Cao: hoa băng, điểm sáng, tách lớp. Thấp: nếp nhăn không đủ | Giảm tốc độ qua đèn tăng liều, nhưng phải liên kết với nhịp dây chuyền |
| UVA thuỷ ngân phía sau | 600-2000 mJ/cm2 | Thiếu đóng rắn: mất độ cứng và bền hoá, lau bị trắng | Suy ngược từ độ cứng bút chì và số lần lau bằng dung môi |
| Độ tự san phẳng và nhiệt độ tấm | Vùng san 45-50 °C, mặt sơn khoảng 30 °C | Tấm lạnh giữ nước, bóng dao động trên cùng chi tiết | Công đoạn flash dry phải rút hết nước trước khi vào vùng excimer |
| Lưu lượng nitơ (172 nm) | 120-200 m3/h | Lưu lượng trôi gây chênh bóng giữa tâm và biên | Ghi lưu lượng từng ca và đưa vào biểu đồ SPC |
3.1 Sấy sơ bộ và ức chế bởi oxy
Hệ excimer gốc nước nhạy với ẩm tồn dư: nếu sấy sơ bộ ngắn, hơi nước đẩy lớp vỏ lên, nếp nhăn loạn dạng và mặt tấm xuất hiện điểm sáng cục bộ cùng cảm giác “lợn cợn”. Đóng rắn gốc tự do cũng bị oxy ức chế, bề mặt dính khi oxy bắt gốc tự do. Khí nitơ ở 172 nm vừa tránh ozone vừa giảm ức chế bề mặt; chạy 254 nm trong không khí phải tăng chất khơi mào hoặc dùng trình tự ba đèn, kéo theo yêu cầu khắt khe hơn về kháng ố vàng và bền nhiệt.
3.2 Có nên thêm trạm excimer vào dây chuyền
Quyết định dựa trên ba ràng buộc chứ không phải “có mờ hơn được không”: dây chuyền con lăn còn chỗ đặt đèn và đường cấp nitơ hay không, sản phẩm có chủ yếu là tấm phẳng không, và bộ phận hậu mãi có chấp nhận chi phí sơn lại khi khả năng tự lành nhiệt đã cạn. Chi tiết profile thường phun, khó giữ độ đều nếp nhăn; ở đó dùng nhựa tự mờ gốc polyurethane phân tán, phối một phần bột mờ, vẫn là phương án an toàn hơn.
4. So với con đường dùng bột tạo mờ
| Tiêu chí | Gốc nước/UV cộng bột mờ | Tạo mờ vật lý bằng excimer |
|---|---|---|
| Ổn định độ bóng | 3-7 GU, loang giữa các lô và giữa các tấm | 0-5 GU, độ đều do trình tự đèn quyết định |
| Độ trong | Sương mờ do hạt, màu đen thiếu sâu | Không hạt, giữ đầy đủ vân gỗ và nền tối |
| Cảm giác tay | Theo sáp, khô và có hạt | Nếp nhăn liền mạch, trượt với hệ số dưới 0,1 |
| Sau mài mòn | Hạt bị mài phẳng, xuất hiện vệt sáng | Hình học được lớp liên kết chéo cố định, ít thay đổi |
| Đầu tư | Không phát sinh thêm so với pha sơn thường | Trạm excimer, khí nitơ (172 nm) và quản lý tuổi đèn |
| Hỏng thường gặp | Lắng, trôi độ bóng, cảm giác không đều | Rạn và tách lớp, hoa băng, yếu bền hoá |
5. Kiểm định và nghiệm thu
5.1 Góc đo độ bóng và độ đều bề mặt
GB/T 9754-2025 (tương đương ISO 2813, hiệu lực từ 1/1/2026 thay bản 2007) phân định: trên 70 GU dùng 20°, 10-70 GU dùng 60°, dưới 10 GU dùng 85°. Tấm siêu mờ nằm trong dải 85°; nếu vẫn đọc ở 60° thì giới hạn lặp lại 2 GU đã tương đương toàn bộ mục tiêu, nghĩa là nhường một nửa phán quyết cho nhiễu của máy. Hãy lấy 85° làm góc nghiệm thu, ghi 60° để tham chiếu, và nêu rõ bố trí năm hoặc chín điểm cùng biên độ cho phép trong thoả thuận kỹ thuật.
5.2 Cảm giác, chống vân tay và bám bẩn
Chưa có tiêu chuẩn quốc gia định nghĩa cảm giác tay, nên ngành cố định tải trọng, loại vải và hành trình trong phép đo ma sát (ví dụ 1 kg, khăn không bụi, 1800 mm/min) kèm chấm điểm mù. Khả năng chống vân tay quy về năng lượng bề mặt: dưới khoảng 25 mN/m so với acid béo trong bã nhờn gần 38 mN/m, dầu chỉ đứng thành điểm rời và dễ lau; cần báo cả góc tiếp xúc với nước và với hexadecane. Độ bền hoá chất và chống bám bẩn theo bộ GB/T 4893 và EN 12720, với cà phê, son môi, chất tẩy và ethanol làm tác nhân kiểm tra định kỳ.
5.3 Bóng trở lại mới là bài thử bền thật sự
Đưa độ chênh độ bóng sau mài vào điều khoản nghiệm thu thay vì chỉ ghi giá trị ban đầu. Chạy 300 hoặc 500 vòng RCA hoặc lau bằng ethanol, đo lại ở 85° và tìm hiện tượng trắng mờ hoặc vệt sáng. Tấm nội thất nên qua thêm 60 °C / 95% RH trong 72 h và thử lưu kem chống nắng, kem dưỡng tay, để tấm đẹp ngày đầu không thành loang lổ sau ba tháng.
6. Câu hỏi thường gặp
C1: Làm sao giữ độ bóng 2 GU ổn định mà không cần bột mờ?
Bằng co ngót bề mặt thay vì tán xạ hạt. Chốt bộ ba lượng phủ — năng lượng LED — liều excimer, làm thực nghiệm một yếu tố trước khi quy hoạch bề mặt đáp ứng, và chọn cửa sổ theo cả độ bóng 85° lẫn độ nhám.
C2: 254 nm có thay thế hẳn 172 nm?
Vận hành rẻ hơn nhưng xuyên sâu hơn, hiệu ứng “bề mặt trước” yếu hơn, cùng một nhựa sẽ tạo nếp nhăn khác nhau theo từng trình tự đèn. Đổi đèn không phải đổi công thức: phải chỉnh lại chức năng nhựa và hệ khơi mào.
C3: Vì sao tâm thì mờ, biên thì bóng trên cùng lô?
Thường do đèn hoặc lưu lượng nitơ không đều theo phương ngang (phương án 172 nm), đôi khi do lượng phủ ở biên dày hơn. Trước khi chỉnh chóa hay khe con lăn, hãy lập bản đồ bóng chín điểm và cân lượng phủ.
C4: Có lau được tấm soft-touch bằng cồn không?
Lau thỉnh thoảng bằng ethanol 99,7% là chấp nhận được; tránh chà mạnh lặp lại và miếng mài. Nếu vùng vừa lau thành phản quang, nếp nhăn ở đó đã bị mài phẳng — đó là bóng trở lại, không phải bụi bẩn.
C5: Khi xuất hiện rạn hoặc tách lớp thì kiểm tra gì trước?
Đối chiếu lượng phủ với cửa sổ và liều UVA phía sau trước, rồi xét tương thích sơn nền — sơn mặt và khả năng làm ướt giữa lớp, cuối cùng là số lần qua đèn. Rạn đến từ ứng suất co quá lớn, tách lớp đến từ bám dính; hướng xử lý khác nhau.
C6: Hệ excimer gốc nước nghĩa là không có VOC?
Không. Đó là hệ phân tán trong nước nhưng vẫn chứa phụ gia hỗ trợ tạo màng và một phần dung môi trợ tan; VOC được xác định và giới hạn theo GB 18581-2020 đối với sơn gỗ. Con đường phân tán không dung môi giảm VOC nhiều, nhưng chỉ công bố con số mà phòng kiểm độc lập đã xác nhận.
C7: Khuôn nổi và cánh cửa profile có làm soft-touch được không?
Tấm phẳng phủ con lăn hoặc phủ thác giữ hình thái nếp nhăn tốt nhất. Với chi tiết profile, nên phun nhựa tự mờ và chấp nhận 5-10 GU để đổi lấy độ đều, hoặc dùng công nghệ ép màng rồi đánh giá lại bền thời tiết và khả năng sửa chữa.
Tài liệu tham khảo
- GB/T 9754-2025 Sơn và vecni — Xác định độ bóng ở 20°, 60° và 85°; ban hành 30/6/2025, hiệu lực 1/1/2026, thay GB/T 9754-2007, tương đương ISO 2813.
- GB 18581-2020 giới hạn chất độc hại trong sơn gỗ; GB/T 6739 độ cứng bút chì; GB/T 9286 phép cắt ô; bộ GB/T 4893 và EN 12720 về bền hoá chất bề mặt đồ gỗ.
- La Cẩm Vinh, Trường San San, Lưu Cống Cương và cộng sự, Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới cảm quan màng sơn mờ gỗ đóng rắn bằng excimer UV 254 nm, tạp chí Furniture and Interior Design, số 2/2024 (kết quả một yếu tố và bề mặt đáp ứng về lượng phủ, năng lượng LED tiền đóng rắn và liều 254 nm so với độ nhám và độ bóng 85°).
- Đơn đăng ký sáng chế Trung Quốc 202411427437, Sơn soft-touch đóng rắn excimer UV và phương pháp tạo màng (công bố 2/1/2025): LED 395 nm 1000-4000 mJ/cm2, 254 nm 50-400 mJ/cm2 ở 5-20 mW/cm2, UVA 1000-2000 mJ/cm2, nếp nhăn 1-3 micromet, hệ số ma sát dưới 0,1.
- Đơn đăng ký sáng chế Trung Quốc 202610751251, Sơn excimer UV, phương pháp điều chế và ứng dụng (công bố 23/8/2026): tỉ lệ polyurethane acrylate hai chức và đa chức cùng cân bằng bám dính.
- Dữ liệu công nghệ công khai: lưu lượng nitơ 120-200 m3/h cho 172 nm, tuổi đèn excimer 1000-3000 h, lượng phủ soft-touch con lăn 30-45 g/m2 và cấu hình năng lượng ba bậc trong sản xuất.
Cập nhật lần cuối: 2026-10-20
Ký tên: Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. | Số liệu lấy từ tiêu chuẩn công bố, tài liệu sáng chế và dữ liệu kiểm nghiệm ngành, phục vụ trao đổi kỹ thuật giữa doanh nghiệp, không cam kết cho từng lô. Thông số trong thoả thuận kỹ thuật là căn cứ, kèm báo cáo phòng kiểm độc lập. Điều kiện giao hàng EXW / FOB.