Материалы, применяемые для изготовления очковых линз
Все материалы, применяемые сегодня для изготовления очковых линз, делятся на 2 больших класса: минеральные стекла и органические полимеры. Соответственно все очковые линзы делятся на минеральные и органические.
Очковые линзы из минерального стекла
Минеральное стекло раньше широко применялось для производства очковых линз, однако в последние 20-30 лет лидерство на мировом рынке завоевали органические полимеры (пластики), которые имеют целый ряд преимуществ по сравнению с минеральным стеклом.
Минеральное стекло (неорганическое стекло) состоит в основном из одного двуокиси кремния (получаемого из кварцевого песка). Показатель преломления (n) стандартного минерального стекла – 1,523. Путем добавления различных компонентов получают марки стекла с более высокими значениями показателя преломления – 1,6, 1,7 и даже выше (до 1,9).
Очковые линзы из минерального стекла с n 1,8-1,9 будут более тонкими, чем очковые линзы из стандартного стекла (о зависимости толщины и веса очковой линзы от показателя преломления читайте в статье «Высокопреломляющие очковые линзы»).
Однако увеличение показателя преломления не дает большого выигрыша в весе минеральной очковой линзы, так как с ростом показателя преломления происходит увеличение удельного веса стекла.
Основные достоинства минеральных очковых линз: высокие оптические свойства и устойчивость к образованию царапин. Для защиты глаз от вредного воздействия ультрафиолетового излучения солнечного спектра в состав минерального стекла необходимо вводить дополнительные УФ-поглощающие агенты.
Органические очковые линзы
Органические очковые линзы изготавливают из органических прозрачных полимеров (пластмасс). Наиболее распространенный оптический полимер на языке химии называется CR-39, хотя некоторые производители имеют собственной фирменное название для применяемых ими стандартных полимеров (например, у компании Essilor стандартный пластик называется ORMA). Показатель преломления стандартного полимера около 1,5. Имеется целый ряд полимеров с более высокими значениями n — вплоть до 1,74.
Достаточно высокое значение показателя преломления у поликарбоната (1,59). Поликарбонатные очковые линзы (о них читай статью «Поликарбонатные очковые линзы») отличаются от всех других очковых линз высокой ударопрочностью. К тому же они очень легкие, так как кроме более высокого по сравнению с традиционным полимером значения n имеют малый удельный вес (всего 1,2 г/см3).
Основные достоинства органических очковых линз — малый вес, высокая ударопрочность, безопасность. Последние два свойства особенно сильно проявляются для поликарбоната и относительно нового полимера Trivex (некоторые производители применяют свое фирменное название для очковых линз из Trivex — например, TVX). Все органические очковые линзы более безопасны при разрушении, чем минеральные очковые линзы. Это объясняется большей вязкостью органических материалов, минеральные стекла – более хрупкие. При сильном ударе они разбиваются на мелкие куски, которые могут своими острыми краями опасно повредить глаза. Поэтому для детей рекомендованы органические очковые линзы, а из них лучше отдать предпочтение очковым линзам из ударопрочных материалов — поликарбоната или Trivex (Трайвекс).
Источник
Материалы, применяемые для изготовления очковых линз
Все материалы, применяемые сегодня для изготовления очковых линз, делятся на 2 больших класса: минеральные стекла и органические полимеры. Соответственно все очковые линзы делятся на минеральные и органические.
Очковые линзы из минерального стекла
Минеральное стекло раньше широко применялось для производства очковых линз, однако в последние 20-30 лет лидерство на мировом рынке завоевали органические полимеры (пластики), которые имеют целый ряд преимуществ по сравнению с минеральным стеклом.
Минеральное стекло (неорганическое стекло) состоит в основном из одного двуокиси кремния (получаемого из кварцевого песка). Показатель преломления (n) стандартного минерального стекла – 1,523. Путем добавления различных компонентов получают марки стекла с более высокими значениями показателя преломления – 1,6, 1,7 и даже выше (до 1,9).
Очковые линзы из минерального стекла с n 1,8-1,9 будут более тонкими, чем очковые линзы из стандартного стекла (о зависимости толщины и веса очковой линзы от показателя преломления читайте в статье «Высокопреломляющие очковые линзы»).
Однако увеличение показателя преломления не дает большого выигрыша в весе минеральной очковой линзы, так как с ростом показателя преломления происходит увеличение удельного веса стекла.
Основные достоинства минеральных очковых линз: высокие оптические свойства и устойчивость к образованию царапин. Для защиты глаз от вредного воздействия ультрафиолетового излучения солнечного спектра в состав минерального стекла необходимо вводить дополнительные УФ-поглощающие агенты.
Органические очковые линзы
Органические очковые линзы изготавливают из органических прозрачных полимеров (пластмасс). Наиболее распространенный оптический полимер на языке химии называется CR-39, хотя некоторые производители имеют собственной фирменное название для применяемых ими стандартных полимеров (например, у компании Essilor стандартный пластик называется ORMA). Показатель преломления стандартного полимера около 1,5. Имеется целый ряд полимеров с более высокими значениями n — вплоть до 1,74.
Достаточно высокое значение показателя преломления у поликарбоната (1,59). Поликарбонатные очковые линзы (о них читай статью «Поликарбонатные очковые линзы») отличаются от всех других очковых линз высокой ударопрочностью. К тому же они очень легкие, так как кроме более высокого по сравнению с традиционным полимером значения n имеют малый удельный вес (всего 1,2 г/см3).
Основные достоинства органических очковых линз — малый вес, высокая ударопрочность, безопасность. Последние два свойства особенно сильно проявляются для поликарбоната и относительно нового полимера Trivex (некоторые производители применяют свое фирменное название для очковых линз из Trivex — например, TVX). Все органические очковые линзы более безопасны при разрушении, чем минеральные очковые линзы. Это объясняется большей вязкостью органических материалов, минеральные стекла – более хрупкие. При сильном ударе они разбиваются на мелкие куски, которые могут своими острыми краями опасно повредить глаза. Поэтому для детей рекомендованы органические очковые линзы, а из них лучше отдать предпочтение очковым линзам из ударопрочных материалов — поликарбоната или Trivex (Трайвекс).
Источник
Свойства линз из минерального стекла
Все материалы, которые используются при изготовлении оптических заготовок очковых линз делятся на два больших класса: органические полимеры (органические/пластиковые) и минеральное стекло (неорганические/стеклянные).
Хотя последние 20 лет лидерство на мировом оптическом рынке принадлежит органическим полимерам, у минеральных линз сегодня остаются свои пользователи, которые предпочитают только стеклянные линзы.
В данной статье рассмотрим особенности, свойства и характеристики линз из материала — минеральное стекло.
Первое упоминание о стеклянных линзах идет в далеком VIII веке до нашей эры, в Ассирии, где местными мастерами были изобретены первые оптические линзовые изделия из минерального стекла с превосходными оптическими характеристиками.
В состав минеральной линзы входит основной элемент — двуокись кремния (диоксид кремния SiO2), материал получаемый в результате плавления кварцевого песка или горного хрусталя при температуре 1300-1728 градусов Цельсия. Такая линза имеет идеальный показатель преломления n=1.523, который очень комфортно воспринимается глазом.
Однако, в результате добавления различных компонентов можно получить линзы с показателем преломления n=1.6/1.7/1.8 и даже рекордные n=1.9. Такой индекс позволяет сделать линзу с высокой рефракцией максимально тонкой, но, в связи с высоким утончением, увеличивается плотность материала и сам вес линзы, что отрицательно сказывается на комфортном использовании готовых очков.
Стекло является самым износостойким материалом, применяемым в медицинской оптике.
Долговечность стекла обуславливается особой трехмерной структурой молекул и ее плотных поперечных связях, в отличие от неструктурированных молекул органических полимеров.
Считается, что линза из минерального стекла обладает абсолютной защитой от ультрафиолетового излучения, однако, это не так! При изготовлении очковых линз на заводе производитель обязательно добавляет в состав материала специальные УФ-блокирующие агенты.
Главными достоинствами минеральных линз являются их непревзойденные оптические свойства и устойчивость к образованию царапин.
К недостатками минеральных линз можно отнести следующее:
-вес, который на порядок выше любого полимера;
-ограничение по выбору оправы, так как линзы невозможно установить в безободковые модели и в оправы на леске;
-травмоопасносные факторы самого стекла, которые выражены в высокой хрупкости материала.
Минеральные линзы рекомендованы клиентам, работающим в экстремальных для линз условиях (например, работа со сваркой), а также в условиях высоких температур, при которых обычные полимеры быстро потеряют свои оптические характеристики. В некоторых случаях, линзы назначают пациентам с высокими степенями аметропии для максимального снижения толщины оптического изделия.
Современные минеральные линзы можно заказать бесцветными, тонированными, с использованием фотохромной технологии, а также с полным комплексом специальных покрытий.
В оптике «Ношу Линзу» можно заказать минеральные линзы с установкой в оправу. Все линзы, представленные в оптике, идут по самым лучшим ценам в России.
Аббревиатура и торговые названия минеральных линз различных производителей:
Rodenstock Perfalux/ Cosmolux/ Punktuell/ Grandasin.
Carl Zeiss Mineral.
Essilor Stigmal/ Fit.
Rupp und Hubrach Ultra.
Corning.
Источник
Материалы для очковых линз
Для изготовления очковых линз используют минеральные и органические оптические материалы.
Минеральные материалы применяются с XIV века. Несмотря на высокую прозрачность и стабильность оптических свойств, продажи минеральных линз за последние 20 лет неуклонно снижаются. Это обусловлено такими их недостатками, как хрупкость и высокий удельный вес.
Органические оптические материалы лидируют на рынках большинства стран в силу повышенной устойчивости к ударным нагрузкам, небольшого веса, высоких оптических характеристик.
По химическим свойствам все пластмассы можно разделить на две основные группы: термопласты и реактопласты.
Реактопласты отверждаются под действием тепла или УФ-излучения с образованием «сшитой» трехмерной структуры, не меняющей форму при последующем тепловом воздействии и нерастворимой в органических растворителях. К реактопластам относится большинство пластмасс, применяемых в настоящее время в офтальмологической оптике, в том числе CR-39.
Термопласты меняют форму под действием тепла, то есть становятся вязкотекучими без нарушения химического строения исходных макромолекул. Это свойство делает их пригодными для получения изделий методом литья под давлением – из расплава полимера. Наиболее распространенным полимерным материалом этой группы является поликарбонат.
Квазитермопласты (или квазиреактопласты) с химической точки зрения занимают промежуточное положение между термопластами (поликарбонат, полиметилметакрилат) и реактопластами (CR-39 и высокопреломляющие материалы), и сочетают положительные свойства материалов обеих групп. К ним относятся трайвекс и трибрид.
Оптические материалы классифицируются и по показателю преломления.
Материалы с нормальным показателем преломления 1,498 £ n 3 почти вдвое ниже плотности минерального стекла; число Аббе от 58 до 59, что обуславливает очень низкую хроматическую дисперсию. CR-39 довольно устойчив к абразивному износу, легко окрашивается в растворах органических красителей. Линзы из этого материала рекомендуются при аметропии низкой и средней степени, а также при необходимости окрашивания. В сравнении с изготовленными из минерального стекла линзы из CR-39 в два раза легче, кроме того, более устойчивы к ударным воздействиям. Наконец, это самые дешевые органические линзы, хотя они толще и тяжелее линз из современных высокопреломляющих материалов.
Трайвекс был разработан компанией PPG Industries в 2000 году, а и в 2001-м специально модифицирован и адаптирован для оптического производства. По химическим свойствам относится к квазиреактопластам. Показателя преломления трайвекса 1,53. Интерес к трайвексу обусловлен триадой его положительных свойств: высокой устойчивостью к ударным нагрузкам (на уровне показателя для поликарбоната); высоким числом Аббе – от 43 до 46 (при 29–31 для поликарбоната), а значит низкой хроматической аберрацией; низким удельным весом – всего 1,11 г/см 3 , на сегодняшний день это один из самых легких оптических материалов. Следует также отметить, что трайвекс надежно блокирует ультрафиолетовое излучение до 394 нм. Линзы из трайвекса характеризуются высокими прочностью на разрыв и устойчивостью к ударным нагрузкам, легко сверлятся. Минимальная толщина по центру линз отрицательных рефракций всего 1,0 мм. Возможно их фотохромное исполнение Transitions. Такие линзы прекрасно подходят при рефракции ниже 3,00 дптр, причем они тоньше и легче (до 25%) линз из CR-39, поэтому очки с ними смотрятся эстетичнее.
Материалы со средним показателем преломления 1,54 £ n 3 , число Аббе 41. Линзы на его основе как минимум на 25% тоньше и легче линз из СR-39, такие же тонкие и легкие, как линзы из поликарбоната, но отличаются высокими оптическими свойствами традиционных пластмасс, поглощают весь диапазон УФ-излучения. Полимер характеризуется высокой прочностью на разрыв, поэтому линзы из него хорошо подходят для крепления в оправы на винтах или леске. Вследствие высокого числа Аббе линзы из MR-8 рекомендуются чувствительным к хроматической аберрации пациентам при рефракции выше 3,00 дптр.
Поликарбонат характеризуется показателем преломления 1,59, плотностью 1,20 г/см 3 , числом Аббе 31. За счет высокой прочности на разрыв линзы из поликарбоната имеют преимущество перед другими при креплени линз на винтах и на леске. В отличие от линз из CR-39, они более плоские, тонкие и легкие, поэтому очки с ними смотрятся привлекательно. Поликарбонат в 10 раз устойчивее к ударным нагрузкам, чем традиционные пластмассы, поэтому в США всем детям до 16 лет назначают очки с линзами только из этого материала. Поликарбонатные линзы полностью отрезают вредное излучение УФ-диапазона. Такие линзы рекомендуются при аметропии средней и высокой степени и предпочтительны для детей.
Трибрид (Tribrid) характеризуется показателем преломления 1,60, плотностью 1,23 г/см 3 , числом Аббе 41. новый материал, разработанный в 2011 году с использованием инновационного метода гибридной химии, позволившего соединить элементы трайвекса с традиционными мономерами для высокопреломляющих оптических пластмасс. Полученный в результате материал дает возможность изготавливать линзы с комплексом преимуществ: высокими оптическими характеристиками вследствие высокого числа Аббе, равному 41 (выше чем в случае высокопреломляющих пластмасс); легкие, поскольку плотность материала всего 1,23 г/см 3 ; тонкие, что обусловлено высоким показателем преломления, равным 1,6. Достоинством линз из нового материала Tribrid считается высокая устойчивость к ударным нагрузкам, в 160 раз превышающая требования FDA к ударопрочности линз при испытании падающим шариком, а также стопроцентная защита от ультрафиолета.
Материалы с высоким показателем преломления 1,64 £ n 3 и числом Аббе 31. MR-7 хорошо окрашивается, а MR-10 отличается более высокой термостойкостью. Линзы из этих материалов можно рекомендовать для очков безободковой и полуободковой конструкций: их лекго сверлить и нарезать в них пазы под леску. Минимальная толщина по центру линз отрицательных рефракций составляет всего 1,3 мм. Такие линзы тоньше (до 40%) и легче на треть линз из СR-39. Тонкие и легкие, такие линзы выпускаются всевозможных дизайнов. А в поляризационном исполнении и фотохромном Transitions преимущества поляризационных и фотохромных линз сочетаются с достоинствами высокопреломляющих. Линзы из MR-7 и MR-10 полностью отрезают опасное УФ-излучение. Эти линзы рекомендованы при аметропии средней и высокой степени.
Материалы со сверхвысоким показателем преломления
К этой категории относятся материалы с показателем преломления 1,74 (при плотности 1,47 г/см 3 и числе Аббе 33) и 1,76 (при плотности 1,49 г/см 3 и числе Аббе 30).
Это последние разработки органических материалов для очковых линз. Их используют для изготовления наиболее тонких, легких и минимально выпуклых линз. Они более чем на 50% тоньше линз из обычных пластмасс и надежно защищают глаза от опасного УФ-излучения. В асферическом варианте такие линзы рекомендуются при высокой степени аметропии. Все линзы из материалов с очень высоким показателем преломления выпускаются с многофункциональными покрытиями.
Источник
