Cơ sở chống nứt xét từ chuyển động của vật liệu, cấu trúc hệ sơn và độ dày màng sơn

Mở đầu

Trong sơn gỗ, màng sơn có thể phát sinh vết nứt.

Ngay sau sơn bề mặt rất đẹp. Một thời gian sau sấy xuất hiện vết nứt nhỏ. Nứt dọc theo vân gỗ. Chỉ bề mặt nứt nhỏ. Vết nứt sâu đến nền. Dùng cùng sơn nhưng chỉ một số loại gỗ bị nứt.

Khi những sự cố này xảy ra, đôi khi sơn là yếu tố bị nghi ngờ đầu tiên.

“Có phải sơn yếu không?” “Có nên đổi sang sơn cứng hơn không?” “Có phải lớp phủ thiếu độ bền không?” “Cho thêm chất đóng rắn có làm màng sơn bền hơn không?”

Tuy nhiên, nứt trong sơn gỗ không chỉ phát sinh do sơn.

Khác với kim loại hoặc nhựa, gỗ chứa nước và giãn nở, co lại theo độ ẩm. Sau khi sơn, bản thân gỗ vẫn tiếp tục chuyển động.

Nếu màng sơn không biến dạng theo được chuyển động đó của gỗ, vết nứt sẽ phát sinh.

Bài viết này hệ thống hóa nứt trong sơn gỗ từ độ ẩm gỗ, giãn nở và co lại, độ cứng màng sơn, sự kết hợp giữa sơn lót và sơn phủ, độ dày màng sơn và điều kiện sấy, bên cạnh sơn.

1. Gỗ là vật liệu tiếp tục chuyển động sau khi sơn

Khi xem xét sơn gỗ, có một điều cần hiểu trước tiên.

Đó là gỗ vẫn tiếp tục chuyển động sau khi sơn.

Gỗ hút và nhả nước. Trong môi trường có độ ẩm cao, gỗ dễ hút nước. Trong môi trường khô, nước dễ thoát khỏi gỗ.

Do đó, gỗ giãn nở hoặc co lại.

Chuyển động này khác rất nhiều so với vật liệu như kim loại hoặc kính.

Dù màng sơn được hoàn thiện đẹp đến đâu, nếu gỗ bên dưới chuyển động thì màng sơn cũng chịu lực. Nếu màng sơn không chịu được lực đó, vết nứt sẽ phát sinh.

Như vậy, trong sơn gỗ, ngoài độ bền màng sơn, khả năng biến dạng theo chuyển động của vật liệu cũng rất quan trọng.

2. Màng sơn cứng không phải lúc nào cũng tốt

Khi xem xét chất lượng sơn, đôi khi người ta cho rằng “màng sơn càng cứng càng tốt”.

Đúng là màng sơn cứng có thể chống trầy xước tốt. Trong ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu mài mòn hoặc độ cứng bề mặt, độ cứng cũng có thể quan trọng.

Tuy nhiên, trong sơn gỗ, không phải càng cứng càng tốt.

Gỗ giãn nở và co lại theo độ ẩm. Nếu màng sơn quá cứng, nó không thể mềm dẻo biến dạng theo chuyển động đó.

Kết quả là màng sơn chịu ứng suất và phát sinh nứt.

Như vậy, trong sơn gỗ, sự cân bằng giữa độ cứng và tính mềm dẻo của màng sơn rất quan trọng.

Màng sơn bền không đơn giản là màng sơn cứng. Đó là màng sơn phù hợp với môi trường sử dụng và chuyển động của vật liệu.

3. Hình dạng vết nứt cho biết hướng tìm nguyên nhân

Khi nứt xảy ra trong sơn gỗ, điều quan trọng là quan sát hình dạng vết nứt.

Có một số cách xem xét vết nứt.

• Chỉ là vết nứt nhỏ trên bề mặt?
• Hay vết nứt sâu đến nền?
• Có dọc theo vân gỗ không?
• Vết nứt không có hướng nhất định?
• Có nứt dạng da cá sấu không?
• Có tập trung ở một số vị trí không?
• Có lan rộng toàn bộ không?

Ví dụ, nếu nứt dọc theo vân hoặc hướng thớ gỗ, có thể liên quan đến giãn nở, co lại của gỗ hoặc nứt vật liệu.

Ngược lại, nếu những vết nứt nhỏ không có hướng nhất định xuất hiện khắp bề mặt, cần nghi ngờ điều kiện đóng rắn của sơn, sơn quá dày, ứng suất bên trong màng sơn hoặc sự kết hợp sơn lót với sơn phủ.

Hướng, độ sâu và vị trí phát sinh vết nứt là manh mối để phân tích nguyên nhân.

Điều quan trọng là lưu ảnh và ghi chú về dạng vết nứt, ngoài việc chỉ ghi “có nứt”.

4. Độ ẩm gỗ cao gây nứt hoặc cong vênh

Trong sơn gỗ, quản lý độ ẩm gỗ rất quan trọng.

Độ ẩm gỗ là tỷ lệ nước chứa trong gỗ.

Nếu sơn khi độ ẩm gỗ cao, nước có thể thoát sau sơn hoặc gỗ lại hút nước trong môi trường sử dụng, khiến gỗ dễ chuyển động.

Do đó, các lỗi sau có thể xảy ra:

• Nứt
• Cong vênh
• Biến dạng
• Sinh bọt
• Bong màng sơn
• Bóng không đều
• Khô không đạt
• Thay đổi kích thước

Trong sơn gỗ, kiểm tra độ ẩm gỗ trước khi sơn là nguyên tắc cơ bản.

Đặc biệt với sản phẩm công nghiệp cần độ chính xác, đồ nội thất, vật liệu xây dựng và chi tiết nội thất, cần quản lý độ ẩm gỗ trong phạm vi quy định.

Dù bề ngoài trông khô, nước vẫn có thể còn bên trong. Điều quan trọng là dùng máy đo độ ẩm gỗ hoặc thiết bị tương tự để kiểm tra, thay vì chỉ đánh giá trạng thái gỗ bằng cảm giác.

5. Quản lý độ ẩm đặc biệt quan trọng tại Việt Nam

Tại Việt Nam, môi trường nóng ẩm ảnh hưởng lớn đến sơn gỗ.

Độ ẩm tăng trong mùa mưa. Trạng thái nước trong gỗ cũng thay đổi theo điều kiện điều hòa không khí trong kho hoặc nhà máy. Gỗ bảo quản ngoài trời hoặc nơi bán ngoài trời dễ hút nước.

Ngoài ra, cách gỗ chuyển động cũng thay đổi tùy sản phẩm sau sơn được dùng trong phòng có điều hòa hay môi trường có độ ẩm cao.

Các điểm cần chú ý tại nhà máy Việt Nam như sau:

• Nơi bảo quản gỗ
• Độ ẩm tăng trong mùa mưa
• Độ ẩm gỗ trước khi sơn
• Sấy và thời gian để ổn định sau sơn
• Điều kiện bảo quản trước xuất hàng
• Độ ẩm trong vận chuyển
• Môi trường sử dụng của khách hàng
• Chênh lệch nhiệt độ và độ ẩm so với môi trường có điều hòa

Trong sơn gỗ, cần đưa cả môi trường bảo quản trước và sau sơn vào quản lý chất lượng, bên cạnh công đoạn sơn.

6. Sơn lót và sơn phủ kết hợp không tốt khiến dễ nứt

Trong sơn gỗ, đôi khi kết hợp lớp lót, lớp trung gian và lớp phủ để tạo màng sơn.

Nếu tính chất giữa các lớp khác nhau quá lớn, có thể gây nứt.

Ví dụ, cần chú ý những cách kết hợp sau:

• Lớp lót mềm nhưng lớp phủ quá cứng
• Lớp lót chưa khô đầy đủ
• Lớp phủ co ngót nhiều khi đóng rắn
• Độ bám dính giữa lớp lót và lớp phủ yếu
• Độ cứng khác nhau quá lớn giữa các lớp sơn
• Khoảng thời gian sơn lớp tiếp theo không phù hợp

Không thể chỉ xem xét một lớp riêng lẻ. Toàn bộ từ lớp lót đến lớp phủ là một hệ màng sơn thống nhất.

Chỉ một lớp nào đó cứng. Chỉ một lớp nào đó mềm. Lớp lót chưa khô đầy đủ. Lớp phủ co ngót mạnh.

Trong những trạng thái này, ứng suất xuất hiện bên trong màng sơn và có thể gây nứt.

Trong sơn gỗ, cần xem toàn bộ cấu trúc hệ sơn, ngoài từng loại sơn riêng lẻ.

7. Sơn quá dày làm tăng nguy cơ nứt

Trong sơn gỗ, sơn dày không nhất thiết tạo được bề mặt hoàn thiện tốt.

Đúng là sơn dày có thể tạo cảm giác đầy đặn và độ phẳng. Tuy nhiên, sơn quá dày trong một lần làm tăng nguy cơ nứt.

Các vấn đề dễ xảy ra khi sơn quá dày như sau:

• Chỉ bề mặt khô trước
• Phần bên trong khô chậm
• Dung môi còn lưu bên trong màng sơn
• Co ngót khi đóng rắn tăng
• Ứng suất bên trong tăng
• Khô không đồng đều
• Nứt xuất hiện về sau

Ngay cả khi cần tạo độ dày màng sơn nhất định, chia thành nhiều lần sơn có thể ổn định hơn sơn dày trong một lần.

Trong sơn gỗ, điều quan trọng là tạo màng sơn đồng thời để khô phù hợp ở từng công đoạn, hơn là tăng độ dày màng sơn.

8. Cho quá nhiều chất đóng rắn cũng gây nứt

Với sơn hai thành phần, thành phần chính và chất đóng rắn được pha theo tỷ lệ quy định.

Tỷ lệ pha này rất quan trọng.

Tại hiện trường, đôi khi xuất hiện những suy nghĩ sau:

“Cho thêm chất đóng rắn thì sơn có đóng rắn tốt hơn không?” “Muốn khô nhanh nên hãy tăng chất đóng rắn.” “Nhiều hơn một chút chắc không có vấn đề.”

Tuy nhiên, thêm quá nhiều chất đóng rắn là nguy hiểm.

Cho quá nhiều chất đóng rắn có thể làm màng sơn quá cứng hoặc mất cân bằng phản ứng. Kết quả là màng sơn thiếu tính mềm dẻo, không theo được chuyển động của gỗ và có thể gây nứt.

Với sơn hai thành phần, tuân thủ tỷ lệ pha quy định là nguyên tắc cơ bản. Cần tránh pha theo ước lượng bằng mắt.

Trong sơn gỗ, điều quan trọng là tạo màng sơn ổn định theo tỷ lệ pha chỉ định, thay vì tăng chất đóng rắn để làm màng sơn bền hơn.

9. Cũng chú ý đóng rắn không đủ ở nhiệt độ thấp

Trong sơn gỗ, cũng cần chú ý tình trạng đóng rắn không đủ khi nhiệt độ thấp.

Trong môi trường có nhiệt độ không khí thấp, sơn có thể khô hoặc đóng rắn chậm. Chuyển sang công đoạn tiếp theo khi đóng rắn chưa đủ có thể khiến các vùng không ổn định còn lưu bên trong màng sơn.

Nếu sơn phủ thêm, sấy cưỡng bức hoặc chịu thay đổi môi trường sau xuất hàng trong trạng thái đó, về sau có thể xuất hiện nứt, thay đổi độ bóng hoặc độ bám dính kém.

Các điểm cần kiểm tra như sau:

• Nhiệt độ phòng khi sơn
• Nhiệt độ bề mặt gỗ
• Nhiệt độ sơn
• Thời gian làm khô
• Khoảng thời gian sơn lớp tiếp theo
• Tỷ lệ pha chất đóng rắn
• Điều kiện tiêu chuẩn khi nhiệt độ thấp
• Thời gian để ổn định

Việt Nam thường được hình dung là nóng ẩm, nhưng điều kiện nhiệt độ tại hiện trường sơn vẫn thay đổi theo khu vực, mùa và môi trường điều hòa không khí.

Quản lý nhiệt độ và độ ẩm cũng quan trọng trong sơn gỗ.

10. Không khí bên trong gỗ liên quan đến tạo bọt và nứt

Gỗ là vật liệu xốp. Bên trong chứa những khoảng rỗng nhỏ và không khí.

Nếu đưa vào sấy cưỡng bức ngay sau sơn, không khí bên trong gỗ giãn nở và có thể tạo bọt hoặc phồng trên màng sơn.

Tạo bọt gây lỗi ngoại quan và còn trở thành điểm yếu của màng sơn. Từ đó cũng có thể dẫn đến nứt hoặc bong tróc.

Trong sơn gỗ, đưa vào sấy nhiệt độ cao ngay sau sơn không nhất thiết là tốt. Có thể cần thời gian chờ ổn định, tức là để một lúc sau sơn cho trạng thái màng sơn và vật liệu ổn định.

Những điểm cần kiểm tra như sau.

• Loại gỗ
• Độ ẩm gỗ
• Tính xốp
• Thời gian chờ ổn định sau sơn
• Nhiệt độ sấy cưỡng bức
• Tốc độ tăng nhiệt
• Vị trí phát sinh bọt
• Có hay không sơn dày

Trong sơn gỗ, thời điểm đưa vào sấy cũng ảnh hưởng đến chất lượng, bên cạnh nhiệt độ lò sấy.

11. Trình tự kiểm tra khi phát sinh nứt

Khi nứt xảy ra trong sơn gỗ, kiểm tra theo trình tự sau giúp hệ thống hóa nguyên nhân dễ hơn.

11-1. Kiểm tra hướng vết nứt

Có dọc theo vân hoặc hướng thớ gỗ không? Có xuất hiện khắp bề mặt mà không có hướng nhất định không? Hay chỉ ở một số vị trí?

Nếu dọc theo hướng thớ gỗ, hãy nghi ngờ chuyển động của gỗ hoặc nứt vật liệu.

11-2. Kiểm tra độ sâu vết nứt

Chỉ nứt bề mặt? Đã đến lớp lót? Hay đã đến nền gỗ?

Với vết nứt sâu, chuyển động của vật liệu hoặc ảnh hưởng của nền có thể lớn.

11-3. Kiểm tra độ ẩm gỗ

Độ ẩm gỗ trước khi sơn có phù hợp không? Gỗ có hút ẩm trong bảo quản không? Độ ẩm gỗ có chênh lệch giữa các lô không?

Độ ẩm gỗ là hạng mục kiểm tra quan trọng trong sơn gỗ.

11-4. Kiểm tra độ dày màng sơn

Có sơn quá dày không? Có tạo màng sơn quá dày trong một lần không? Độ dày màng sơn ở từng công đoạn có phù hợp không?

Sơn quá dày làm tăng nguy cơ nứt.

11-5. Kiểm tra cấu trúc hệ sơn

Sự kết hợp lớp lót, lớp trung gian và lớp phủ có phù hợp không? Từng lớp có khô đầy đủ không? Khoảng thời gian sơn lớp tiếp theo có phù hợp không?

Kiểm tra sự cân bằng của toàn bộ màng sơn.

11-6. Kiểm tra pha chất đóng rắn và điều kiện sấy

Có đang pha chất đóng rắn theo ước lượng bằng mắt không? Có tuân thủ tỷ lệ pha không? Có đóng rắn không đủ ở nhiệt độ thấp không?

Với sơn hai thành phần, quản lý tỷ lệ pha đặc biệt quan trọng.

12. Điểm cần chú ý tại Việt Nam

Khi sơn gỗ tại nhà máy Việt Nam, cần chú ý các điểm sau.

12-1. Môi trường bảo quản gỗ

Bảo quản gỗ ở nơi có độ ẩm cao làm tăng độ ẩm gỗ. Môi trường bảo quản trước sơn liên quan trực tiếp đến chất lượng.

12-2. Thay đổi độ ẩm gỗ trong mùa mưa

Trong mùa mưa, gỗ dễ hút ẩm. Nếu tỷ lệ phát sinh lỗi khác nhau giữa mùa mưa và mùa khô, cần xem lại quản lý độ ẩm gỗ.

12-3. Coi trọng ngoại quan bằng cách sơn dày

Sơn dày để làm đẹp ngoại quan có thể dẫn đến nứt về sau. Điều quan trọng là chia công đoạn để ổn định, thay vì cố hoàn thiện trong một lần.

12-4. Dao động pha chất đóng rắn giữa người thao tác

Pha chất đóng rắn theo ước lượng bằng mắt gây dao động chất lượng. Cần cân đong, ghi chép và đào tạo.

12-5. Thúc nhanh công đoạn sấy quá mức

Rút ngắn thời gian sấy quá mức để tăng năng suất dẫn đến khô bên trong không đủ hoặc tạo bọt. Trong sơn gỗ, thời gian chờ cần thiết cũng là một phần của quy trình chất lượng.

13. Câu hỏi khi thăm khách hàng

Dành cho giám đốc nhà máy

• Có khiếu nại về nứt hoặc cong vênh trong sơn gỗ không?
• Nứt xuất hiện trước hay sau xuất hàng?
• Lỗi có tăng vào mùa mưa hoặc thời kỳ độ ẩm cao không?
• Gánh nặng sửa/sơn lại lớn?

Dành cho kỹ thuật sản xuất

• Có đo độ ẩm gỗ không?
• Có giá trị tiêu chuẩn cho độ ẩm gỗ không?
• Có quy định cấu trúc lớp lót, lớp trung gian và lớp phủ không?
• Có quản lý độ dày màng sơn ở từng công đoạn không?
• Thời gian chờ ổn định có được chuẩn hóa không?

Dành cho bảo đảm chất lượng

• Có ghi lại hướng và độ sâu vết nứt không?
• Có phân loại nứt dọc theo vân gỗ và nứt không có hướng nhất định không?
• Có liên kết độ ẩm gỗ với tỷ lệ phát sinh nứt không?
• Có kiểm tra mối liên hệ giữa cấu trúc hệ sơn, độ dày màng sơn và lỗi không?
• Có kiểm tra môi trường sử dụng sau xuất hàng không?

Dành cho mua hàng

• Có đưa điều kiện độ ẩm gỗ vào quy cách mua hàng không?
• Có kiểm tra dao động chất lượng giữa các lô gỗ không?
• Khi đổi sang gỗ giá rẻ, có kiểm tra khả năng sơn không?
• Có xác nhận điều kiện bảo quản và vận chuyển với nhà cung cấp không?

Dành cho quản lý hiện trường sơn

• Có đang pha chất đóng rắn theo ước lượng bằng mắt không?
• Có sơn quá dày trong một lần không?
• Có kiểm tra điều kiện sấy khi nhiệt độ thấp hoặc độ ẩm cao không?
• Có đưa vào sấy cưỡng bức ngay sau sơn không?
• Khi nứt xảy ra, có kiểm tra cả trạng thái gỗ, bên cạnh sơn không?

14. CoatureVietnam có thể hỗ trợ gì?

Với nứt trong sơn gỗ, CoatureVietnam có thể hỗ trợ cải thiện, bao gồm quản lý vật liệu, cấu trúc hệ sơn và điều kiện sấy, bên cạnh lựa chọn sơn.

Cụ thể có thể hỗ trợ.

• Hệ thống hóa vị trí phát sinh nứt
• Phân loại hướng và độ sâu vết nứt
• Hệ thống hóa các hạng mục quản lý độ ẩm gỗ
• Xem lại cấu trúc hệ sơn
• Hệ thống hóa các điểm quản lý độ dày màng sơn
• Xây dựng SOP pha chất đóng rắn
• Chuẩn hóa thời gian chờ ổn định
• Xác nhận làm khô
• Lập danh sách kiểm tra công nhân
• Lập tài liệu đề xuất cải tiến khách hàng

Trong sơn gỗ, điều quan trọng là đồng thời cải thiện vật liệu và quy trình, bên cạnh thay đổi sơn.

Tóm tắt

Nứt trong sơn gỗ không chỉ là vấn đề của sơn.

Gỗ là vật liệu chứa nước, giãn nở và co lại theo độ ẩm. Sau sơn, bản thân gỗ vẫn tiếp tục chuyển động.

Nếu màng sơn không biến dạng theo được chuyển động đó, vết nứt sẽ phát sinh.

Sơn gỗ cần kiểm tra các mục sau.

• Độ ẩm gỗ
• Môi trường bảo quản
• Giãn nở và co lại
• Tổ hợp sơn lót, trung gian và phủ
• Độ cứng và tính mềm dẻo của màng sơn
• Độ dày màng sơn
• Có hay không sơn dày
• Tỷ lệ pha chất đóng rắn
• Điều kiện làm khô
• Thời gian chờ trước sấy

Chỉ “đổi sang sơn cứng hơn” có thể không giải quyết được nứt. Điều cần thiết là thiết kế màng sơn và quản lý quy trình phù hợp với chuyển động của gỗ.

“Mang khoa học và sự tận tâm vào công việc sơn.” mà CoatureVietnam coi trọng chính là phân tách kỹ các nguyên nhân này và chuyển thành những điều kiện hiện trường có thể tái hiện.

Khoa học là xem xét riêng độ ẩm gỗ, giãn nở và co lại, cấu trúc hệ sơn, độ dày màng sơn và điều kiện sấy. Sự tận tâm là xây dựng tiêu chuẩn người thao tác có thể tuân thủ rõ ràng để giảm sửa lại và khiếu nại.

Nứt trong sơn gỗ cần được xem xét từ chuyển động của vật liệu, bên cạnh sơn. Đó là bước đầu tiên để ổn định chất lượng sơn gỗ.