Линзы из поликарбоната
Мировая статистика подтверждает, что большой процент населения планеты имеет проблемы со зрением. В большей степени к проблемам зрения относятся близорукость и дальнозоркость. Чтобы преодолеть в быту эти недуги человечество использует очки.
Основным, доступным и самым популярным материалом из которого делались линзы, является стекло. Однако, этот материал довольно хрупкий и легко поддаётся механическим воздействиям, что может привести к травме глаз, если стеклянная линза разобьётся, когда человек носит очки. Чтобы защитить глаза от травм при ношении очков был изобретён и начал применяться поликарбонат.
Как возникли линзы?
Поликарбонатные очки
Поликарбонат был открыт в начале 50-х годов прошлого столетия двумя химиками: американцем Фоксом и германцем Шнеллем. Каждый из химиков открывал поликарбонат самостоятельно. Открытие полимера было неожиданностью для Фокса. Осуществляя работы по составлению композиций к волоконным покрытиям, химик оставил на конец рабочей смены сплав испытуемого материала и пошёл отдыхать. Возвратившись утром на работу, он с удивлением обнаружил, что оставленный им накануне сплав стал твёрдым и прозрачным — так было открыто поликарбонат марки Lexan.
После открытия термопласт стал активно применяться в промышленности. Из него стали изготавливать детали к электропроводке и дисплеи, а также впервые использовали при остеклении оконных проёмов в парниках и зданиях. Такие свойства полимера как маленькие вес с высокой ударопрочностью ускоряют увеличение спроса на поликарбонат и расширяют сферы использования. Начался выпуск щитков для защиты, компакт-дисков, окон с защитой от ударов, деталей к автомобилям, линз к очкам, в которых основным материалом является поликарбонат. Использование полимера с целью создания защиты очкам обусловлено уникальным свойством материала к противодействию нагрузкам от ударов, однако, уровень пропускания света был далёк от идеала — так впервые возникло понятие «поликарбонатные линзы».
На заметку: Плохая степень прозрачности впервые появившихся линз из поликарбоната связана с плохим уровнем очистки исходного сырья и неидеальным технологическим процессом непосредственного производства линз.
Существенные плюсы приобрела оптическая индустрия в начале 80-х годов двадцатого столетия. Тогда стало возможным получить поликарбонатную линзу, имеющую высокую степенью пропускания света. Это стало возможным благодаря изобретению с последующим внедрением в производство компакт-дисков.
Появление линз из поликарбоната на одном из крупных рынков оптических товаров (таким рынком является США) повлияло на возникновения в 71 году прошлого столетия закона, предписывающего обязательное участие линз в испытаниях на уровень ударопрочности. Такая проверка осуществляется с использованием металлического шарика, который сбрасывают с определённой высоты на материал. Испытания показали, что линзам, изготовленным с минеральных стёкол, чтобы успешно выдержать испытание нужно в центральной части обладать минимальной толщиной в 2,2 миллиметра, а это, в свою очередь, влияет на увеличение веса. В связи с этим линзы из минеральных стёкол были постепенно вытеснены с мирового рынка линзами из органики. В последствии, в соединённых штатах Америки показатель ударопрочности поликарбонатных линз перешагнул показатель CR-39, после чего очки из поликарбоната стали назначаться для обязательного ношения разным категориям населения: спортсменам, людям активного образа жизнедеятельности, детям.
1995 год ознаменовался приобретение компанией «Essilor» фирмы-производителя «Gentex» занимающейся производством изделий для улучшения зрения. «Essilor» решилась на это шаг на основании показателей, подтверждающих возросший спрос на поликарбонатные линзы. Вследствие предпринятого шага компания «Essilor» становится одним из мировых лидеров в производстве полимерной оптики и начинает продвижение своей продукции на мировом рынке.
На протяжении последних лет на рынке соединённых штатов Америки существенно снизился спрос на поликарбонатные очки. Это связано с появлением новейшего материала, которому присвоили наименование трайвекс. Этот материал начинает вытеснять с небольшого сегмента рынка поликарбонатную оптику. Трайвекс является органическим материалом и обладает огромными показателями по преломлению и ударопрочности.
Характеристики
Ударопрочные очки
Очки из поликарбоната наделены большим количеством свойств, способствующих коррекции человеческого зрения, а также защиты глаз во время различных спортивных и производственных мероприятий. Каждое из свойств положительно выделяет полимерную оптику из большого перечня оптики из других материалов.
Устойчивость к сильным нагрузкам, возникающим от ударов
Жёсткая линза разрушится, если на её поверхность оказывает влияние огромное количество энергии, появившейся от удара каким-либо предметом. Поликарбонат обладает лучшей структурой, нежели структура «сшитого» термопласта. Структуру поликарбоната составляют перепутанные, длинные и взаимопересекающиеся макромолекулы, которые участвуют в обеспечении пластичности материала. В момент сильного удара макромолекулы начинают скольжение друг возле друга, что даёт возможность линзе поглотить огромное количество выделенной ударом энергии, при этом не подвергнуться разрушению. Вдобавок поликарбонат обладает большей устойчивостью к нагрузкам от ударов, которая превосходит в двенадцать раз аналогичный показатель CR-39.
Следует обратить внимание, что какой бы высокой не была устойчивость к ударам, найдётся удар с силой превосходящей защиту. Но если случилось так, что ударная сила превзошла защиту, то поликарбонатная линза не разлетится на множество мелких кусочков, а всего лишь деформируется. Поэтому, очки с линзами такого рода следует признать самыми надёжными.
Прочность
После изобретения поликарбоната появились существенные недостатки, которыми являлась низкая степень абразивостойкости. В ходе исследований выявилось, что поликарбонат обладает показателем твёрдости поверхности меньшим, чем у CR-39. Чтобы защитить поверхность линзы из органики использовалось кремнийорганическое соединение, называющееся силиконом. Причём, чем больше в кремнийорганике оказывалось кремния, тем выше была степень устойчивости оптического изделия к царапинам.
Практические применения доказали, что коэффициент покрытия, содержащего большое количество кремня и терморасширения термопластовых линз обладают большими отличиями друг от друга. Под влиянием большой температуры расширение линз увеличивается больше, нежели у покрытия для упрочнения. Поэтому, возникло чрезмерное напряжение, могущее повлиять на появление разрушения линзы либо отсоединение покрытия для упрочнения. Чтобы решить эту проблему, было изобретено промежуточное покрытие, которое стали наносить между покрытием для уплотнения и термопластовой линзой.
Полезно знать: С помощью промежуточного покрытия удалось полностью нивелировать разность расширения линзы с уплотняющим покрытием.
Крупные, современные изготовители поликарбонатной оптики разработали и применяют технологию по нанесению на поверхность линзы многофункционального покрытия. Новые покрытия создают защиту линзе от получения царапин, облегчают за ней уход.
Комфортность и небольшой вес
Защитные изделия для глаз
Линзы изготавливаются с небольшим удельным весом, который составляет 1,2 грамма на кубический сантиметр. Это делает линзы лёгкими и удобными при ношении.
Защита от ультрафиолета
В мире происходит довольно большая пропаганда о вреде, который вызывает большое количество ультрафиолета. В действительности зрению очень вредят ультрафиолетовые лучи. Поэтому, пользователям очков необходима надёжная защита, не допускающая попадание в глаза лучей ультрафиолетового спектра. Таким защитным средством являются очки с поликарбонатными линзами, которые на 100 процентов не допускают проникновение в глаза ультрафиолета.
Как окрашивать материал?
Поликарбонатные линзы нельзя поддавать окраске водным типом дисперсии красителя. Но, чтобы решить вопросы окраски линзы, производители разработали особое покрытие, поддающиеся окраске. Новое покрытие способно выдержать даже воздействие красителей водных растворов, что позволяет достигнуть высокого уровня окрашивания.
Преломление света
Полимерная линза обладает показателем по преломлению света, который равен 1,59 единиц. Аналогичный показатель CR-39 равняется 1,5 единицам. Большой показатель по световому преломлению свидетельствует о том, что поликарбонатные линзы более тонкие.
Сколько стоят очки?
Стоимость очков из поликарбоната формируется на основании ряда показателей:
- Назначение (сфера использования) изделия. Очки могут использоваться для улучшения зрения или как защитное средство во время работы возле станков.
- Материал, из которого произведена оправа. Таким материалом может выступить пластик, металл, полимер.
- Размер и формы оправы и поликарбонатных линз. Технологии оптической промышленности позволяют создавать изделия различных размеров и форм, порой даже причудливых.
- Толщина линзы.
- Цвет стекла и оправы.
Минимальная стоимость очков из поликарбоната начинается с двадцати рублей. Максимальная цена не ограничена, порой может подняться до отметки в несколько тысяч рублей.
Также читайте: Стекла фар из поликарбоната.
