Để chọn nhựa đóng rắn UV cho sơn gỗ nội thất, hãy xác định trước lớp sơn là lót hay phủ, độ cứng và độ dẻo màng cần có, rồi mức chống ố vàng theo màu gỗ. Ba yếu tố này quyết định nhóm nhựa phù hợp, còn tốc độ đóng rắn hay giá chỉ nên xét sau khi đã loại các nhóm không đạt yêu cầu màng. Kết quả cần xác nhận bằng thử mẫu trên gỗ thật, dưới đèn UV của dây chuyền.
Chọn sai nhựa đóng rắn UV thì sơn gỗ hỏng ở đâu
Sơn UV cho gỗ nội thất hỏng theo những kiểu khá đặc trưng, và mỗi kiểu thường truy về một đặc tính của nhựa nền.
Ở lớp lót, nhựa có độ điền đầy kém hoặc màng không phù hợp làm lót khó chà nhám: giấy nhám bị bết, bề mặt xước không đều, lớp phủ sau đó lộ vân chà. Ở lớp phủ, màng quá cứng và giòn dễ nứt khi gỗ co ngót theo độ ẩm và nhiệt độ, vết nứt thường chạy dọc thớ gỗ hoặc mép tấm. Trên gỗ sáng màu như sồi, tần bì, cao su, màng ố vàng sau một thời gian sử dụng, thấy rõ nhất ở chỗ giáp với phần gỗ chưa sơn hoặc phần bị che khuất. Trên gỗ nhiều dầu, bám dính kém xuất hiện vì dầu ở bề mặt cản trở màng sơn tiếp xúc với gỗ, màng bong ở cạnh hoặc khi va chạm.
Để hiểu vì sao nhựa quyết định các lỗi này, cần nhìn cách màng UV hình thành. Sơn UV gồm nhựa tạo màng (oligomer mang các nhóm acrylate), monomer pha loãng và chất khơi mào quang. Chất khơi mào quang là hợp chất hấp thụ tia UV rồi sinh ra gốc tự do. Gốc tự do kích hoạt các nhóm acrylate nối với nhau, biến lớp sơn lỏng thành màng rắn có mạng liên kết ngang chỉ trong vài giây dưới đèn UV.
Vì phản ứng diễn ra nhanh và không có giai đoạn bay hơi kéo dài, cấu trúc mạng được định hình ngay tại băng chuyền. Độ cứng, độ dẻo và mức co ngót của màng do cấu trúc nhựa nền và mật độ liên kết ngang quyết định. Điều chỉnh điều kiện thi công khó bù được một cấu trúc nhựa đã chọn sai, nên việc chọn nhựa phải làm trước.
4 tiêu chí quyết định khi chọn nhựa đóng rắn UV cho sơn gỗ
Bốn tiêu chí dưới đây đều bắt nguồn từ cấu trúc của nhựa tạo màng.
Vai trò lớp sơn lót hay phủ
Lớp lót và lớp phủ đặt ra hai yêu cầu gần như ngược nhau lên nhựa. Lớp lót phải dễ chà nhám và điền đầy vân gỗ: màng cần đủ cứng để khi chà ra bột mịn thay vì bết vào giấy nhám, và nhựa phải cho độ điền đầy tốt để san phẳng lỗ ống, vân gỗ trước khi phủ. Độ trong của lót ít quan trọng vì đã có lớp phủ ở trên.
Lớp phủ tiếp xúc trực tiếp với người dùng, nên màng cần chống trầy và giữ độ trong để vân gỗ hiện rõ. Chống trầy đến từ mạng liên kết đủ bền, còn độ trong phụ thuộc màu của nhựa và mức tương thích với monomer pha loãng. Nhựa chọn cho khả năng chà nhám thường không đồng thời đạt độ bền bề mặt mà lớp phủ cần, nên hai lớp hay dùng hai nhóm nhựa khác nhau.
Cân bằng độ cứng và độ dẻo
Độ cứng của màng UV gắn với số nhóm chức acrylate trên mỗi phân tử nhựa. Mỗi nhóm acrylate là một điểm có thể nối vào mạng khi đóng rắn. Số nhóm chức càng nhiều, mật độ liên kết ngang càng cao: màng cứng hơn, chống trầy tốt hơn, nhưng giòn hơn và co ngót thể tích nhiều hơn khi các liên kết đôi chuyển thành liên kết đơn. Nhựa ít nhóm chức cho mạng thưa, màng dẻo và theo kịp chuyển động của gỗ, song mềm hơn và dễ bị trầy.
Gỗ nội thất giãn nở theo độ ẩm, nên màng quá cứng sẽ nứt trước khi gỗ ổn định. Co ngót còn tạo ứng suất tại mặt phân cách giữa màng và gỗ, góp phần làm giảm bám dính. Số nhóm chức và độ cứng màng sau đóng rắn đều là chỉ tiêu cần đọc trên TDS của nhựa.
Khả năng chống ố vàng
Ố vàng bắt nguồn từ hóa học của mạch nhựa. Cấu trúc vòng thơm trong mạch nhựa hấp thụ bức xạ UV, gồm cả phần UV có trong ánh sáng ban ngày. Năng lượng hấp thụ làm một số vị trí trong mạch bị oxy hóa và tạo các nhóm mang màu, tích lũy dần theo thời gian và nhiệt, nên màng vàng lên chậm. Nhựa mạch béo không chứa vòng thơm hấp thụ UV ít hơn và không tạo nhóm mang màu theo đường này, vì vậy bền màu hơn.
Gỗ sáng màu phơi rõ sự đổi màu này, còn gỗ sẫm che bớt. Lớp phủ nằm ngoài cùng cần ưu tiên bền màu. Lớp lót nằm dưới vẫn lộ màu qua lớp phủ trong, nên cũng cần thử trên đúng loại gỗ đang dùng.
Độ nhớt và cách pha loãng
Nhựa UV thường nhớt, nên người làm công thức phải thêm monomer pha loãng để đạt độ chảy phù hợp với cách thi công: lăn, phun hay màn. Độ nhớt của nhựa quyết định lượng monomer cần thêm, và lượng này kéo theo ba hệ quả. Monomer góp phần tạo mùi cho màng sơn. Monomer nhiều nhóm chức làm tăng co ngót. Co ngót cao tạo ứng suất tại mặt phân cách, ảnh hưởng bám dính, nhất là trên gỗ nhiều dầu.
Nhựa có độ nhớt thấp hơn cần ít monomer hơn. Độ nhớt là chỉ tiêu đọc trên TDS, và cùng một nhựa đo ở nhiệt độ khác nhau cho giá trị khác nhau. Vì vậy cần đọc kèm nhiệt độ đo ghi trên TDS rồi so với nhiệt độ thực tế của hệ cấp sơn trong xưởng.
Cách đối chiếu nhựa đóng rắn UV với dây chuyền sơn gỗ của bạn
Bước 1 — Xác định lớp sơn, loại gỗ, màu gỗ và phương pháp thi công (lăn, phun, màn)
Ghi lại bốn dữ kiện trước khi so sánh bất kỳ nhựa nào: lớp sơn đang xét là lót hay phủ; loại gỗ (nhiều dầu hay ít dầu, xốp hay đặc); màu gỗ (sáng hay sẫm, quyết định mức nhạy với ố vàng); và phương pháp thi công. Lăn, phun và màn mỗi cách đòi hỏi độ chảy khác nhau, từ đó giới hạn lượng monomer pha loãng và vùng độ nhớt có thể dùng. Bốn dữ kiện này loại bớt phần lớn lựa chọn ngay từ đầu.
Bước 2 — Đọc TDS: độ nhớt, số nhóm chức, độ cứng màng, đặc tính ố vàng
Với mỗi nhựa ứng viên, đọc bốn chỉ tiêu trên TDS: độ nhớt (kèm nhiệt độ đo), số nhóm chức, độ cứng màng và đặc tính ố vàng, rồi đối chiếu với bốn dữ kiện ở bước 1. TDS ghi kết quả đo trong điều kiện của nhà cung cấp nên chưa thay được phép thử thật. Hãy thử mẫu dưới đúng loại đèn của dây chuyền, vì phổ phát xạ và cường độ đèn ảnh hưởng đến mức đóng rắn, và thử trên chính loại gỗ đang sản xuất.
Bước 3 — Khoanh nhóm nhựa
Sau khi có yêu cầu và số liệu TDS, khoanh vùng theo nhóm oligomer:
- Polyurethane acrylate: hướng đến lớp phủ cần màng dẻo và bền màu, nhất là khi chọn dòng mạch béo.
- Epoxy acrylate: hướng đến lớp lót cần màng cứng và chà nhám tốt. Nhóm này thường chứa vòng thơm, nên cần thử ố vàng khi lót nằm dưới lớp phủ trong trên gỗ sáng màu.
- Polyester acrylate: nhóm cân bằng giữa các yêu cầu, dùng khi không có một tính chất nào cần đẩy lên hẳn.
- Nhựa UV hệ nước: cân nhắc khi cần giảm VOC. Hệ này cần công đoạn bay hơi nước trước đèn UV, nên phải kiểm tra dây chuyền có đoạn sấy phù hợp.
Vichem phân phối nhựa đóng rắn UV từ nhà cung cấp Covestro; TDS của từng loại cho biết các chỉ tiêu ở bước 2 để người làm công thức tự đối chiếu.
Lỗi thường gặp khi chọn nhựa đóng rắn UV cho sơn gỗ
Bốn lỗi dưới đây lặp lại nhiều nhất khi chuyển hoặc chọn mới hệ sơn UV cho gỗ.
Lỗi đầu tiên là dùng một nhựa cho cả lót và phủ. Lót cần dễ chà nhám, phủ cần chống trầy và trong, hai yêu cầu này kéo cấu trúc nhựa về hai hướng khác nhau, nên một nhựa khó đáp ứng cả hai.
Lỗi thứ hai là chọn theo độ cứng mà quên co ngót của màng. Màng càng cứng thì mật độ liên kết ngang càng cao, và co ngót kéo theo nứt hoặc bong khi gỗ giãn nở. Độ cứng cao trên TDS chưa nói lên màng bám bền trên gỗ.
Lỗi thứ ba là không thử trên gỗ thật. Tấm thử bằng kính hoặc kim loại không có dầu, độ xốp và chuyển động của gỗ, nên không phản ánh được bám dính và nứt. Cần thử trên đúng loại gỗ đang sản xuất.
Lỗi thứ tư là bỏ qua ố vàng trên gỗ sáng màu. Màng mới sơn trông đạt, còn ố vàng chỉ lộ sau thời gian sử dụng, khi lô hàng đã giao. Với gỗ sáng, cần xét đặc tính ố vàng của nhựa ngay từ đầu và đối chiếu cấu trúc mạch trước khi duyệt.
Câu hỏi thường gặp
Uv resin cho sơn gỗ loại nào không bị vàng?
Nhựa mạch béo, không chứa vòng thơm trong mạch chính, ít ố vàng hơn nhựa chứa vòng thơm vì hấp thụ UV ít hơn. Mức bền màu thực tế còn chịu ảnh hưởng của chất khơi mào quang và monomer trong công thức. Vì vậy cần thử trên gỗ sáng màu thay vì chỉ dựa vào tên nhóm nhựa.
Sơn UV gỗ bị nứt có phải do nhựa không?
Có thể, khi nhựa tạo màng có mật độ liên kết ngang cao khiến màng giòn, không theo kịp chuyển động của gỗ. Các nguyên nhân khác gồm lớp sơn quá dày, gỗ chưa ổn định độ ẩm và đóng rắn quá mức. Nên kiểm tra các yếu tố này trước khi đổi sang nhựa khác.
Nhựa UV hệ nước có dùng cho nội thất được không?
Được, hệ nước phù hợp khi cần giảm VOC cho sơn nội thất. Điều kiện là dây chuyền có công đoạn bay hơi nước trước khi vào đèn UV, và màng sau đóng rắn đạt yêu cầu về độ cứng, chống trầy khi thử mẫu trên gỗ thật. Cần đối chiếu cả hai điều kiện trước khi chạy sản xuất.
Kết luận
Chọn nhựa đóng rắn UV cho sơn gỗ nội thất là đối chiếu cấu trúc nhựa với yêu cầu của từng lớp sơn, từng loại gỗ và từng dây chuyền. Các chỉ tiêu trên TDS cho biết hướng chọn, còn phép thử trên gỗ thật mới xác nhận kết quả.
- Xác định lớp sơn là lót hay phủ: lót cần dễ chà nhám và điền đầy, phủ cần chống trầy và trong.
- Cân bằng độ cứng và độ dẻo theo số nhóm chức acrylate, có tính đến co ngót khi gỗ giãn nở.
- Kiểm soát ố vàng bằng cấu trúc mạch nhựa, ưu tiên mạch béo cho lớp phủ trên gỗ sáng màu.
- Đọc độ nhớt kèm nhiệt độ đo để biết lượng monomer pha loãng, mùi, co ngót và bám dính.
- Thử mẫu trên đúng loại gỗ, dưới đúng loại đèn của dây chuyền trước khi duyệt nhựa.
Vichem là đại lý phân phối chính hãng các sản phẩm phụ gia hóa chất đến từ các thương hiệu lớn như Covestro, Sinopec, Bühler,… tại thị trường Việt Nam.
Để biết thêm về sản phẩm, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi thông qua các kênh sau:
- Hotline: 08 1790 1790
- Zalo OA: Vichem JSC
- Email: contact@vichem.vn
- LinkedIn: Vichem JSC
- Website: www.vichem.vn
- Facebook: Vichem JSC
