樹脂鏡片

樹脂鏡片

樹脂是一種來自多種植物,特別是松柏類植物的烴(碳氫化合物)類的分泌物。因為它特殊的化學結構和可以作這乳膠漆和膠劑使用而被重視。它是多種高分子化合物的混合物,所以有不同的熔點。樹脂可分為天然樹脂和合成樹脂兩種。樹脂種類有非常非常的多,廣泛套用於人們的輕工業和重工業當中,在日常的生活當中也經常可以看到,比如塑膠、樹脂眼鏡,塗料等。樹脂鏡片就是用樹脂為原材料化學加工合成打磨後的鏡片。

基本信息

概述

光學樹脂鏡片是一種有機材料,內部是一種高分子鏈狀結構,聯接而呈立體網狀結構,分子間結構相對鬆弛,分子鏈間有可產生相對位移的空間.光線可透過率為84%-90%,透光性好,同時光學樹脂鏡片抗衝擊力強。

特點

A.密度低:因分子鏈間的間隙,因此單位體積內的分子數量少,決定了樹脂鏡片的優點:比重低,質地輕,是玻璃鏡片的1/3-1/2;
B.折射率適中:普通CR-39丙烯基二甘醇碳酸酯,折射率為1.497-1.504,目前瀋陽眼鏡市場上銷售的樹脂鏡片折射率最高的為日本尼康非球面超薄加硬加膜折射率為1.67樹脂鏡片。日本尼康公司將推出1.74折射率的樹脂鏡片。
C.表面硬度比玻璃較低,容易硬物劃傷,所以需經加硬處理,其加硬材料即為二氧化矽,但硬度絕達不到玻璃的硬度。因此需佩戴者注意鏡片的保養;
D.彈性好,由於有機物分子鏈間有可產生位移的空間的原因,相對強度是玻璃片的23-28倍。決定了樹脂片又一大特性——抗衝擊性好。歐洲、美國、日本國家禁止十六歲以下兒童佩戴玻璃鏡片;
E.輔助功能:可進行添加處理以獲得防有害射線、變色等功能。
F.加工性:優良,可行進全框、半框、無框的多型化加工。並可進行滲透性染色,把鏡片染成個人喜愛的顏色。
G.化學性:由於是一種有機化合物,因此絕對禁止在酸、鹼環境下佩戴使用。
H.熱性能:不得在超過60度以上環境下使用,否則表面減反射膜將破裂,甚至導致發生減反射膜脫落現象。
I.價格:隨質量、功能、品牌、檔次不一而論。
J.鏡片的尺寸設計:美國藥品與食品管理局”F.D.A”標準中規定,中心厚度最低可設計至0.6毫米,但強度要求卻相應降低,為此歐洲、美國、日本等國生產商一般把近視、遠視100度以上的鏡片中央厚度設計在1.0毫米以上,以保證鏡片的整體強度。

優點

樹脂鏡片是一種以樹脂為材料的光學鏡片。其材料有很多種,與玻璃鏡片相比,有其獨特的優點:
1、輕。一般樹脂鏡片是0.83-1.5,而光學玻璃2.27~5.95。
2、抗衝擊力強。樹脂鏡片的抗衝擊力一般是8~10kg/cm2,是玻璃的好幾倍,故而不易破碎,安全耐用。
3、透光性好。在可見光區,樹脂鏡片透光率與玻璃相似;紅外光區,比玻
璃稍高;紫外區,以0.4um開始隨著波長的減小透光率降低,波長小於0.3um的光幾乎全部吸收。
4、成本低。注射成型的鏡片,只需製造一個精密的模子後,就可大量生產,節省了加工費用和時間。
5、能滿足特殊需要。如非球面鏡片的製作已不困難,而玻璃鏡片則很難辦到。

缺點

缺點有:表面耐磨力,抗化學能力比玻璃差,表面易劃痕,吸水性比玻璃大,這些缺點可通過鍍膜方法改善。致命缺點是熱膨脹係數高,導熱性差,軟化溫度低,容易變形而影響光學性能。

相關參數

折射率

是鏡片對入射的光的透射光角度和入射光角度的正弦之比。其值一般在1.49—1.74之間。在相同度數下,折射率越高,鏡片越薄,但材料的折射率越高,其色散越厲害。

抗劃傷性

指鏡片表面在外力作用下對鏡片表面的透光率的傷害程度。鏡片的劃傷是影響鏡片使用壽命、視覺效果的重要因素。國內常用摩擦霧度值(Hs)表示,其值一般在0.2—4.5之間,越低越好。國外常用BAYER方法測定,其值在0.8—4之間,越高越好。通常所指的加硬性樹脂鏡片,它的抗劃傷性要比一般樹脂鏡片好。

UV截止率

又稱UV值,是評價鏡片有效阻擋紫外輻射的重要指標。其值必須大於315nm,一般應大於350nm和小於400nm。在眼鏡店經常聽到的UV400鏡片,它就可以有效地阻擋紫外輻射。此外也可以在樹脂鏡片上加防輻射膜。

透光率

指鏡片的投射光量和入射光量的比值。透光率越高,鏡片越清晰。

阿貝數

是用來表示透明物質色散能力的反比例指數,可用來參考鏡片對可見光的干涉及色澤的分辨能力。其值在32—60之間,鏡片的阿貝數越高,失真越少。

樹脂鏡片光的色散現象

抗衝擊性

指鏡片承受衝擊力的機械強度。樹脂鏡片的抗衝擊性比玻璃鏡片強,甚至有些樹脂鏡片是敲不碎的。

膜層牢固度

是用來參考加膜鏡片的膜層壽命的指標。現在很多消費者都會要求鏡片是加膜的,各種膜它的作用各不相同,有的鏡片甚至加了好幾種膜。常見的有抗反射膜、加硬膜(抗磨損膜)、抗輻射膜等。

如果普通的鏡片可以看得很清楚,就不需要加膜,如果要加,樹脂鏡片可以加抗反射膜,也可以加硬膜,玻璃鏡片一般只加抗反射膜。

1)抗反射膜,利用光干涉的原理來減少鏡片表面多餘的反射光,提高透光率,感覺眩光減少,使得人們看得更清晰,同時由於能消減反射,使得鏡片在外觀上也更為美觀。

2)加硬膜能有效保護鏡片表面不受磨損,也能抵抗硬物的破壞,延長鏡片壽命。它一般加在鏡片前表面,使樹脂鏡片抗磨能力增強,同時光的通透性也有所加強。

3)抗輻射膜能阻擋陽光中的有害紫外線,所以建議佩戴能吸收99-100%紫外線的眼鏡。

樹脂鏡片紫外線吸收示意圖

4)抗污膜:因減反射膜膜分子間空隙較大,鏡片表面容易藏污納垢,而抗污膜的物質分子顆粒小、分子之間空隙小,使鏡片表面更加光潔,增加了防水、防霧、防塵等等防污染等功能。

8、抗輻射性能:指鏡片通過蒸鍍某種金屬導電物質,使其由絕緣體轉變成一定程度的電導體,禁止電磁輻射的能力。近年,抗輻射鏡片儼然成了加膜鏡片的主流。

9、比重:表示材料的密度。材料比重越小,就能製造出越輕的鏡片。如今,輕的鏡片越來越受到顧客的青睞。

10、偏光:偏光鏡片可以保護人們不受反射光線的傷害,可以加強室外的視覺對比,尤其是開車時,偏光鏡片能夠減弱刺眼的強光。可以看到大多數染色太陽鏡上都是使用了偏光鏡片。

11、其他物理指標:阻燃性、黃色指數、抗凹陷、變色等。

類型特點介紹

CR-39

這種材料是丙烯基二甘醇碳酸酯的簡稱,亦稱哥倫比亞樹脂或ADc樹脂,屬於熱固性材料。其物理特性有:
1.1折射率(Nd23℃)1.498
1.2阿貝數53.6
1.3透過率92%
1.4比重1.32g/cm2
1.5熱變形溫度140℃
1.6洛氏硬度M100
1.7熱膨脹係數9~10x10-5/℃
CR-39材料還具有易染色、耐衝擊,化學穩定性好的優點,在上世紀70年代由美國PPG公司研製,此後迅速發展,我國上世紀80年代起開始生產這種產品。該材料製成的鏡片最適宜於中國小生、兒童的屈光矯正以及勞保鏡、老花鏡的套用,但對高度數者,因鏡片往往較厚,而改用中高折射率的樹脂鏡片。

PMMA

俗稱有機玻璃,即聚甲基丙烯酸甲酯,屬於熱塑性材料。其物理特性有:
2.1折射率(Nd23℃)1.49
2.2阿貝數57.4
2.3透過率92%
2.4比重1.19g/cm
2.5熱變形溫度65~100℃
2.6洛氏硬度M80~100
2.7衝擊韌度2.2~2.8KJ/m2
2.8熱膨脹係數7×10-5/℃
2.9飽和吸水率2%
PMMA能溶於氯仿、二氯化烷、丙酮、苯和甲酸中,不溶於水、甲醇、乙醇、汽油中。PMMA具有質輕,價廉等優點,易於成型,尤其是注射成型,可以大批量生產。50年代就已製作眼鏡片,由於受熱易變形,耐磨性極差,一直沒能在眼鏡業中廣泛推廣。現今,多用於低檔太陽眼鏡片。

PC

即聚碳酸酯,屬於熱塑性材料。物理特性有:
3.1折射率(Nd23℃)1.585
3.2阿貝數30.3
3.3透過率89%
3.4比重1.2g/cm3
3.5熱變形溫度120~140℃
3.6洛氏硬度M70~118
3.7衝擊韌度80~100KJ/m2
3.8熱膨脹係數6.6x10-5/℃
3.9飽和吸水率0.4%
這種材料呈透明、微黃色,不易著色,剛硬而韌性,抗衝擊強度特別大,是CR一39的l0倍以上,在熱塑性材料中名列前茅,設計上可以很薄,中心厚度≥1.0mm,落球試驗陰性。對熱、熱能輻射、空氣、臭氧有良好的穩定性。且~385nm以下的紫外線全部吸收,可稱得上是真正的安全鏡片。加之耐熱性高,耐油、潤滑脂和酸類作用,吸水性低,有高度的尺寸穩定性,而且它是一種可以無數次利用的環保型材料。在美國許多人稱之為21世紀的主導鏡片。缺點是應力大,容易開裂,與其它樹脂相溶性差,摩擦係數大,無自潤滑性。加工難度大,目前國內只能生產太陽鏡和平光鏡,光學鏡片還依賴於進口。很多業界人士看好這種材料,認為幾年後,PC片會主導中國的眼鏡片市場。

設計類型

非球面鏡片

傳統的球面鏡片鏡片周邊看物體有扭曲的現象,限制了配戴者的視野,在光學上不可避免地存在球面像差的視覺缺陷,而非球面鏡片將鏡片邊緣像差減到最底。
樹脂鏡片樹脂鏡片
非球面鏡片基彎更平,重量更輕,看上去更為自然、美觀。在屈光度高的情況下,能夠減少眼鏡的變形,對於視力度數高的消費者,選擇非球面鏡片可能更加合適。

非對稱設計

它主要是針對有特殊要求的顧客。為了使雙眼視覺更舒適,佩戴者可能會要求鏡片在看近物和遠物時同樣清晰,這就對鏡片的設計提出了很多要求。漸進片是漸進多焦點鏡片的簡稱,漸進片的驗配必須提供兩眼的驗光單,然後,設計者利用了鏡片上下的寬度,將鏡片的上半部分設計成遠用的光度,鏡片的下半部設計成近用的光度,上下部分之間被設計為一個連續的加光部分。漸進片使得消費者能夠從遠處至近處都能有一個清晰的視野。

硬性和軟性設計

對於鏡片設計者來說,定義一種新的漸進片,通常有2種途徑:①用一種短的、迅速的漸進設計,但這樣會在鏡片外圍聚積大量失真,形成硬性設計。②用一種長的、緩慢的漸進設計,把失真擴散到整個鏡片,形成軟性設計。其實,只有結合了以上兩者的多層設計才能形成最佳效果。

多種設計

單一設計的鏡片,要應對多重眼睛問題顯得有些心有餘而力不足,比如在老視和近視同時發生的時候。經過多設計的鏡片可以適應不同顧客的需求,以滿足不同配戴者的視覺要求,保證每位顧客都可以佩戴舒適。

偏光鏡片

偏光鏡片設計可以保護人們不受反射光線的傷害,可以加強室外的視覺對比。尤其是開車時,偏光鏡片可以保護配戴者的眼睛。還有,大多數染色太陽鏡都用到了偏光鏡片。

多焦點設計

雙光,三光以及漸進片的設計都有個共同點,即利用了小範圍原理。在同一鏡片中,劃分出近用區和遠用區,而在大範圍內,把這些區域連成一體。但是,以上三者在鏡片球面的劃分上是有所區別的。

雙光鏡片主要針對遠視矯正時所需,經典的雙光鏡片設計,使配戴者可以同時視遠和視近,視野寬闊。它對於較長時間於近點工作者有較佳的效果,比如建築師,會計師,藝術家等。

三焦點鏡片主要針對那些需要中距離的視力的人,比如經常在電腦或收銀機前工作的人。

漸進多焦點鏡片使用逐漸累進屈光度的方式取代瞬間改變度數方式,此一種設計可以避免“影像跳躍”的現象。比如,在超級市場裡,您可以輕易地經漸進多焦點鏡片,仔細察看手上的購物單,同時也可以很容易地在貨架上尋找您所要的產品。但配戴漸進多焦點鏡片的初期需要一些訓練。

特性

光學特性

1、樹脂鏡片的表面光澤、平滑度絕不遜於一般玻璃鏡片。
2、樹脂鏡片的折射率低於一般玻璃鏡片,所以同度數的樹脂鏡片較厚。
樹脂鏡片樹脂鏡片

3、樹脂鏡片和一般玻璃鏡片的色散性極為相近。
4、樹脂鏡片的透視率達92%,較一般玻璃鏡片高2%以上。
5、樹脂鏡片表面反射較一般玻璃鏡片為低,也較不刺眼,這是因其透光率較高,折射率較低所致。
6、樹脂鏡片的雙光鏡片是整片構成,並非像一般玻璃雙光鏡片以熔合製成,因此,樹脂雙光鏡片沒有色差
7、樹脂鏡片的光學性質極為穩定,無論在高溫或低溫中都不會產生變化。

機械特性

1、樹脂鏡片可鑄成透明度高,而且符合光學要求的各種形狀鏡片。
2、樹脂鏡片比一般玻璃鏡片更易於車邊裝框。
3、樹脂鏡片極易染色,可以視需要,染製成各種不同透光率的彩色鏡片

物理特性

1、樹脂鏡片的質地輕盈,其重量僅為一般玻璃鏡片的一半。
2、樹脂鏡片的抗撞擊力特強。
3、樹脂鏡片受到撞擊發生碎裂時,碎片較少,破片面積大而鈍邊;使眼部及臉部的受傷情形減低至最低程度。
4、樹脂鏡片雖經長期使用,鏡片表面也不容易發生破裂。
5、樹脂鏡片對於溫度高、體狀小的物體有強力耐擊性,這類物體撞擊到樹脂鏡片時,會立即彈開;不會像一般玻璃鏡片,很容易造成凹痕和斑點。因此,在焊接或使用砂輪時,為防止眼睛受飛濺的火屑傷害、可採用樹脂鏡片以為防禦。
6、因為樹脂鏡片的導熱性較低,故其抗霧性較一般鏡片良好。

化學特性

1、樹脂鏡片抗禦化學品及化學溶劑的範圍極廣。以目前家庭用的化學藥品及化學溶劑,幾乎都不會對樹脂鏡片造成傷害。
2、樹脂鏡片的導熱性低,受熱時,抗熱性極高,在一定限度的高溫下,不容易產生曲扭變形的現象。

分類

鏡片的折射率是鏡片一個重要的參數,一般有1.49,1.56,1.61,1.67等數字。這些數字代表鏡片的光學折射率,即在鏡片中心厚度相同的情況下,相同度數同種材料的鏡片,折射率高的比折射率低的鏡片邊緣更薄;數字越大,鏡片越薄,價格也就越高。

目前市面上1.49的鏡片已不多見,而且品種也不多,主要都是一些老年人購買老花鏡居多。不同度數適合不同的鏡片折射率。而近視在500度以內的人士一般選擇折射率為1.56的為佳,這種鏡片的種類齊全,功能眾多,而且價格也適中。如果近視在500度以上的人士因要考慮到厚薄問題,所以在購買鏡片時選擇折射率在1.56非球面或1.61的折射率的鏡片為佳。

以下是幾種常見折射率的厚薄比較:

樹脂鏡片折射率的厚薄比較
樹脂鏡片折射率的厚薄比較

樹脂鏡片的分類:

彩色樹脂鏡片

樹脂鏡片彩色樹脂鏡片

彩色樹脂鏡片也就是染色樹脂鏡片,是在一般的樹脂鏡片上鍍膜,染製成各種不同透光率的彩色鏡片。
1.50加硬樹脂鏡片

樹脂鏡片1.50加硬樹脂鏡片未加硬和加硬圖

1、超強耐磨在鏡片的表面鍍有特殊的超微粒加硬處理,增強鏡片的抗磨損耐力,延長使用壽命。
2、抗紫外線在鏡片中加入了抗紫外線因子,有效切斷波長350nm以下的紫外線,保護戴鏡者的眼睛。
未加硬鏡片與加硬鏡片的比較加硬鏡片是在鏡片的表面鍍有特殊的超微粒加硬處理,增強了鏡片的抗磨損耐力,延長了使用壽命。
1.56加硬樹脂鏡片

在1.499加硬樹脂鏡片的特點上,1.56加硬樹脂鏡片設計先進採用生理基彎設計,有效減少鏡片的厚度。而且這種鏡片因折射率比1.499大,所以鏡片也較之更薄。

1.56加硬加膜樹脂鏡片

樹脂鏡片 1.56加硬加膜樹脂鏡片不加膜與加膜對比

1、它能有效的防止水珠在鏡片表面的貼浮。
2、高效的減反射增透功能,確保鏡片透光率高達97%左右。
3、不易老化、透光率高、超強的抗衝擊和耐磨性能等。
4、鍍膜眼鏡可以降低鏡片表面的反射光,解決戴眼鏡在強光下照像的難題,增加美感。
1.56加硬加膜抗輻射樹脂鏡片

樹脂鏡片1.56加硬加膜抗輻射樹脂鏡片無抗輻射與有抗車身對比

這種鏡片通過電腦設計計算出最佳的曲率組合,讓人的眼睛無任從哪個角度看上去,都達到最佳的視覺效果,彎度設計符合人眼球的鏇轉規律,視野寬度較寬。而且,經過多層膜處理,減低鏡面反光,以後拍照時不必摘下眼鏡。

更易清洗,透光率高。抗輻射鏡片經過特殊電導體薄膜處理,使鏡片具有抗電磁輻射性能。使用者能免除因低頻輻射造成眼睛傷害。抗輻射樹脂片特別適用於電腦工作者。
1.56加硬加膜抗輻射非球面樹脂鏡片

樹脂鏡片1.56加硬加膜抗輻射非球面樹脂鏡片非球面與球面對比

1、多層膜消除反光:消除鏡面反光,透光率高。
2、耐磨:非具有很高的表面硬度,使用保養更方便和耐用。
3、屬於抗輻射的健康鏡片。
4、非球面設計:修正了影像,減輕視覺歪曲的現象。

1.60加硬加膜抗輻射樹脂非球面鏡片
1、超薄體積,完美的透光性,視覺的超清。
2、非球面與1.60完美結合,更輕更薄的鏡片科技
3、先進的非球面設計優點。
4、技術參數:1.60折射率鏡片光學品質更勝1.56折射率鏡片一籌,厚度僅為1.56折射率鏡片厚度的75%。
1.67高折射率更超薄加硬加膜抗輻射非球面樹脂鏡片
從大量的統計數字中發現,大多數患者配戴的是中度數鏡片。選用傳統中低折射鏡片,往往會給人“很厚”的感覺,特別是高度數的鏡片。而1.67高折射樹脂鏡片比普通樹脂鏡片更輕、更薄。
1、高折射率配合平彎非球面設計,纖薄美觀,同時還能有效抵禦紫外線及減少紅外線,有效消除電腦、電視等輻射的干擾。
2、由於它具有更大的密度,因此更耐磨、更輕薄的特點,不容易劃傷且更輕盈。

樹脂鏡片的分類不是一定的,隨著科學技術的發展,人們在不斷地發明新的鏡片。

優點與缺點

樹脂鏡片樹脂鏡片
優點:
1、重量輕。
2、不易破裂:萬一鏡片被擊碎,不但碎片少,且較不尖銳,能使眼球及面部受傷情形減至最低程度。
3、可以染色:樹脂鏡片容易染色,可與服飾、流行做適度的搭配。
4、可以遮斷紫外線:幾乎完全遮斷波長350mm以下的紫外線,效果遠比玻璃鏡片為佳。
5、防霧性強:因樹脂鏡片的熱傳導率較玻璃低,不易因蒸汽、熱水氣而產生模糊不明現象,即使產生模糊也會很快消退。
6、可防凹痕:一般高熱小體積物質容易在玻璃片造成凹痕和斑點,但若碰到樹脂鏡片時,就會自動彈開,不會在鏡片表面造成任何痕跡。
7、樹脂鏡片表面反射較一般玻璃片為低,也較不刺眼。
8、樹脂雙光鏡片沒有色差,這是由於樹脂雙光鏡片系整片構造,因此較熔合的玻璃雙光片少有色差情形。
9、樹脂鏡片的透光率高達92%,較一般玻璃片高2%以上。
10、樹脂鏡片抗禦化學品和溶劑的範圍極廣,幾乎一切家庭用溶劑和化學品對它都不會有影響或損害。

缺點:
1、容易擦傷:樹脂鏡片的耐磨性較玻璃鏡片差,可經由表面硬化處理改善之,但效果有限。
2、較玻璃鏡片厚:愛美是人的天性,太厚的鏡片非常不雅觀,深度近視者更視同畏途。近來有很大的改善,但仍較玻璃鏡片厚許多。
3、裝框時容易產生變形:這是由於塑膠鏡片的密度較玻璃鏡片低的緣故。
4、不耐高溫:雖然樹脂為熱固性的材質,但一旦鍍上多層膜,則多層膜的表面可能因高溫而產生龜裂現象。

保養與使用

1、眼鏡不戴時應放在鏡盒中,不要將鏡片外曲面(外表面)與硬物接觸。
2、在擦拭鏡片前先用自來水沖洗。如有油污,可滴些許洗碗用的洗滌劑然後用自來水沖洗乾淨,再用柔軟的紙巾將水吸乾即可。
3、擦拭鏡片要用專用的纖維布。如果纖維布髒了可清洗後再用。
4、加膜樹脂片或者宇宙片應謹防高溫,不要戴著眼鏡洗熱水澡,更不要戴著眼鏡去洗桑拿;不要把眼鏡放置在夏日下無人的汽車內;吹風時不要把熱風直接吹到鏡片上。
5、樹脂鏡片表面雖然經過特殊加硬處理,但比起玻璃來還是略遜一籌,因此要避免和硬物摩擦。海濱游泳時儘量不要戴用。

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