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准分子肤感UVC涂层在地板表面的应用

引 言

准分子激光，是指受激二聚体所产生的激光。之所以产生称为准分子，是因为它不是稳定的分子，是在激光混合气体受到外来能量的激发所引起的一系列物理及化学反应中曾经形成但转瞬即逝的分子，其寿命仅为几十毫微秒。

传统的准分子激光是一种气体脉冲激光，最初用于眼科医学手术，所产生的是波长为193nm的准分子激光，它是一种超紫外线光波，此波长的激光吸收范围窄，激光的能量几乎完全被角膜上皮细胞和基质吸收，超过这个范围的组织不会吸收到激光，每一个激光脉冲可以切削0.2um到0.25um厚度的生物组织，所以周围的组织不会损伤。

准分子激光与生物组织作用时发生的不是热效应，而是光化反应。所谓光化反应，是指组织受到远紫外光激光作用时，会断裂分子之间的结合键，将组织直接分离成挥发性的碎片而消散无踪，对周围组织则没有影响，达到对角膜的重塑目的，能精确消融人眼角膜预计去除的部分空间，精确度达细胞水平，不损伤周围组织。它的波长短，不会穿透人的眼角膜，因此对于眼球内部的组织没有任何不良的作用。在医学上称为准分子激光屈光性角膜切削术(Trans-PRK)。

图1.1 准分子激光屈光性角膜切削术

所谓肤感，即人体皮肤与外界接触时，人们所获得的所有感受，主要为触觉和视觉的综合感受。所以肤感的产生，主要是具有特殊结构的表面（立体纹理、凹凸感）以及表面摩擦、弹性、柔韧性，在与皮肤接触时，产生柔软、饱满、温暖、舒适等感受。

肤感表面具有如下几个特点：

■ 滑：肌肤触感，非常爽滑，触感犹如新生婴儿肌肤般光滑、弹性、舒适；

■ 哑：全哑光泽，60°角光泽2-3°，85°角光泽5-10°；

■ 细：表面细腻，均一性好，质感强；

■ 耐：理化性好，具有良好的抗指纹性、耐污、耐摩擦、耐黄变性能。

用于肤感UV涂层的准分子UV实质是利用在紫外线灯管外的高压、高频对灯管内的惰性气体与卤素气体的混合物气体进行轰击，气体分子从激发态向其基态跃迁时所发射的，波长为172nm的单波长紫外线。

准分子肤感UV固化技术的原理是，UV涂料配方中的丙烯酸酯双键在吸收172nm紫外光后，无需光引发剂就可以产生自由基，从而引发自由基聚合反应；同时，由于172nm波长的准分子激光的寿命仅为几十毫微秒，其在涂层中的穿透深度仅为100-500nm，因此涂料只在表面极薄的一层被固化，这一薄层的涂层在交联固化过程中会发生收缩，形成不光滑的褶皱表面，并漂浮在未固化的下层液体上，从而达到了表面哑光的效果。

近几年来，肤感UV技术被大量地应用于板式家具的高端市场，以其超低哑光光泽效果（2-4°）、柔润亲肤、防指纹、划痕可修复等优点受到了业界的追捧与青睐。准分子肤感UV固化技术的原理示意图如下：

图1.2 氮气密封的准分子UV固化原理示意图

采用准分子UV固化所得的漆面效果和传统的UV固化所得的哑光表面效果差异极大，参见下图：

图1.3 传统消光表面与准分子表面哑光效果对比

这项准分子肤感UV固化技术，最初由德国的IST公司开发推出，造价较高。172nm的准分子激光需要在高纯浓度氮气的密封条件下工作，一支进口172nm准分子光源的价格在5万-7万元人民币左右，同时准分子灯管的标准工作寿命正常为3000小时，一整套这种标准的准分子肤感固化设备，以600mm工作宽度为例，目前市场报价都在80万人民币上下。

这种172nm的准分子肤感系统只能加工平面产品（如大板平整度不够，会产生次品）；同时，172nm准分子固化设备运行时，需要持续不断的高浓度氮气，一般正常工作时，需要纯度为99.999%的氮气20立方/小时，运行费用昂贵。

准分子技术在涂料端的应用

1、准分子固化技术在家具板材的应用

目前准分子肤感涂层技术在高端家具市场有大量应用，极大地提升了产品的档次和客户接受度，是颇受市场追捧的技术热点，同时也受到越来越多消费者的青睐。

在全屋定制领域，准分子技术在涂层领域得到的柔韧丰满的肤感效果颇受消费者认可。许多国内高端板材制造企业都引进氮气密封的准分子固化设备，用于生产肤感板材，以供高端定制产业使用。

图2.1 准分子肤感板材在全屋定制中的应用

2、准分子固化技术在地板领域的应用

准分子技术可以赋予地板表面极哑的光泽效果（光泽低于3°），同时由于其独特的固化机理，使用准分子技术固化的漆膜表面非常致密，其表面耐污性、耐水性相比常规UV拉丝地板产品有了质的飞跃。

但是，准分子技术在木地板产品上的应用尚处于初级摸索阶段。传统氮气密封的准分子固化技术也有一定的局限性，具体如下：

■ 设备投资额巨大，接近百万级；

■ 需要氮气制作和储存的安全储气罐，设备所需空间较大，也存在一定的安全隐患；

■ 运行费用较高，因为需要维持氮气在准分子固化区域的压力，以排除氧气的干扰；

■ 对工件尺寸、厚度有严格的要求。板式家具由于表面平整，尺寸单一，工件厚度几乎恒定。生产厂家可以定制工作面与产品尺寸差别不大的准分子固化设备，在生产过程中，随着工件进入准分子固化通道，工件所带入的氧气，很容易被几道氮气补充装置所屏蔽，所以，整体运营费用尚可接受。

但如果将这项技术应用于地板行业，由于地板生产厂家的工件宽度从125mm到250mm不等，地板工件的厚度也从10mm到18mm不等，且地板与地板之间必须留有间隙，那么在工件进入准分子固化烘道的期间，工件所带入的氧气将会10倍于家具大板工件，由此而带来巨大氮气消耗量、氮气压力不稳定产生次品等负面因素，导致传统氮气密封的准分子固化技术在地板行业始终未能推广开来。

从2019年开始，在中国地板行业的集散地-南浔，陆续有准分子设备厂家和地板生产企业尝试将准分子技术应用到地板产品上。各家传统UV涂料生产企业也开始涉足准分子固化领域，尝试将准分子技术的优势引入到地板行业，久冠松企业紧跟市场步伐，开始在南浔市场进行研发样品测试。

随后，在2021年下半年，中国市场出现了254nm波段的准分子肤感设备。这种新型的准分子固化设备，最初用于封边条产品，在不使用氮气密封的情况下，就可以得到良好的肤感极哑效果。

相比于传统氮气密封的准分子固化设备，其造价大幅度降低，价格只有氮气密封准分子固化设备造价的五分之一左右，600cm工作面宽度非氮气准分子固化设备的售价，不同供应商的价格从10万到20万不等；同时，其运行费用大幅度降低，因为不需要再额外使用氮气密封了，这就让地板生产厂家的投资顾虑大大消除，因为投资回收速度更快，投资回报率明显上升，地板制造企业尝试新的准分子固化技术的意愿明显提升。

陆续有一些地板制造企业上线了254波段的准分子固化设备（以下简称UVC准分子固化设备）。在2022年初，开始有一些肤感地板产品进入市场宣传，地板巨头则抱着审慎的态度进行尝试。

一直到2023年上半年，UVC准分子固化技术在地板行业的应用都处于小规模试用阶段，这项新技术也存在一些瓶颈，如：

地板边框容易出现亮边；

拉丝产品管孔处仍然有亮斑；

表面太过滑腻，容易滑跌等问题；

准分子肤感涂层的理化性能与地板系统的要求存在偏差。

这些瓶颈问题还需要更多来自涂料供应商、设备供应商、地板制造企业的多方面共同发力来解决。这些痛点问题如不能有效解决，准分子固化技术的优点就无法大范围在地板市场应用。

江门市久冠松高分子材料有限公司---准分子肤感油

秉承“专业、专心、创新；做人、做事、做品牌”的企业理念，久冠松经过前期的市场调研，了解主流地板制造企业的期望和担忧，与核心客户一起合作，经过不懈努力，终于在2023年推出了满足地板行业客户需求的准分子肤感油。

第一代的准分子肤感油，可以在地板制造企业的常规UV地板涂装生产线上，通过简单的操作无缝切换，实现规模化批量生产。

经过收集合作客户的反馈，根据客户建议，久冠松对产品配方和施工工艺进行优选设计，很快推出了第二代的准分子肤感油，具有如下优势：

1、极哑

将表面哑光度从3-4°，进一步降低至1-2°，且85°角光泽可以控制在6°以下；

图2.2 久冠松准分子肤感油效果示意图

2、防滑

第二代的准分子肤感油，彻底解决了地板行业采用准分子系统的最大担忧-防滑。经BYK滑动摩擦测试仪测试，其表面干态滑动摩擦系数≥0.55，湿态滑动摩擦系数更是超过0.6。

而对于消费者和地板制造企业更为关心的，国内消费者更为常用的“穿着各种袜子的行走体验”，经过棉袜、尼龙袜等不同品类袜子的行走、滑动体验测试，其防滑性能无限接近于普通UV哑光涂料，没有滑跌的风险。附图为滑动摩擦系数（C.O.F）测试：

图2.3 地板滑动摩擦系数测试

3、耐污

久冠松第二代的准分子肤感，不单单是解决地板制造企业对于地板表面光泽和防滑的需求，同时，对于地板拉丝产品长期使用后，积存污渍、霉菌，导致发黑、地板变形的痛点问题，在久冠松的第二代准分子肤感油，也得到了完美解决。

针对地板产品的应用场景，我们设计使用红酒、橄榄油、酱油（老抽）、水等四种测试试剂，将测试试剂大剂量滴加到地板表面，覆盖上化妆棉，然后再盖上玻璃皿，记录时间，分别在4小时、16小时、24小时、48小时、72小时后，检查地板拉丝有无浸染变色、板面鼓胀等变化。

结果表明，即使在采用最恶劣的测试环境下，T久冠松第二代肤感油依然可以表现完美，没有任何一处测试区域、任何一种测试试剂出现变色、鼓胀等变化，地板完好如初。附图：准分子肤感地板耐污测试图片如下：

图2.4 准分子样板进行酱油、红酒的耐污测试，分4小时、24小时和48小时

图2.5 24小时耐污测试后，经水擦拭，准分子涂层表面恢复如初

4、净味

特殊设计的净味准分子配方，辅以准分子UVC涂层特殊而致密的微观结构，让采用UVC准分子系统的地板产品不但在涂装完成后没有气味，在生产过程中也没有异味的困扰，让地板产品彻底摆脱铺装后的异味投诉。

结 语

任何一项新技术在市场的推广和普及，都需要包括涂料供应商、设备制造商、地板制造企业以及市场调查团队的共同参与。

也许，目前的准分子肤感技术在地板市场的份额还微不足道，待以时日，也许它会成为改变地板行业业态的创新性力量，让世人瞩目。