Какие очковые линзы выбрать: минеральные, в быту также именуемые стеклянными, или органические, больше известные как пластиковые? Мы поможем сделать выбор.
Линзы из минерального стекла
Минеральными называют линзы, изготовленные из бесцветного и цветного неорганического стекла. Что оно собой представляет? Это твердый аморфный прозрачный материал, получаемый при остывании расплава стеклообразующих компонентов (оксидов разнообразных химических элементов – кремния, бора, свинца, фосфора и др.). Варьированием состава оксидов можно получать неорганические стекла с различными оптическими характеристиками, в частности показателем преломления, плотностью, числом Аббе. Минеральные очковые линзы отличаются исключительно высокими и стабильными оптическими свойствами, а также устойчивостью к образованию царапин.
Для справки:
- Число Аббе – показатель, который используется в оптике в качестве меры дисперсии света в прозрачных средах. Чем этот показатель меньше, тем больше дисперсия и тем сильнее хроматические аберрации. Для сравнения: у наиболее распространенного минерального стекла число Аббе равно 59, у полимера CR-39 – 58, а у поликарбоната – 32.
- Показатель преломления (n). Чем он выше у оптического материала, тем более тонкие линзы из него можно изготовить. По своему значению данный показатель может относиться к одной из следующих четырех групп:
1) низкий – 1,48 ≤ n < 1,54;
2) средний – 1,54 ≤ n < 1,64;
3) высокий – 1,64 ≤ n < 1,74;
4) очень высокий – n ≥ 1,74.
Оптические материалы из минерального стекла превосходят органические материалы по абразивостойкости, твердости, теплостойкости и светостойкости, к тому же у них на порядок ниже показатели оптической неоднородности и светорассеяния. Коэффициент линейного термического расширения у оптических пластмасс в 10 раз больше, чем у минерального стекла, поэтому у них оптические свойства, особенно показатель преломления, зависят от температуры. Для большинства полимерных материалов, из которых изготавливают пластиковые линзы, характерно уменьшение значения показателя преломления с увеличением температуры, причем это изменение составляет (1,0–2,0) · 10–4 на 1 °С, что примерно на порядок выше, чем у неорганического стекла. Именно эти особенности полимеров делают невозможным их применение для изготовления точных оптических деталей, однако они успешно конкурируют с минеральным стеклом в тех областях, где необходима высокая ударная прочность и малый вес.
В каких случаях используются минеральные линзы?
Перечисленные преимущества очковых линз из минерального стекла определяют их применение по целому ряду назначений:
- Минеральные линзы до сих пор используются для изготовления ряда защитных очков. В условиях некоторых промышленных производств защитные линзы из пластмасс выдерживают всего лишь несколько дней, после чего их поверхность покрывается многочисленными царапинами и получает другие повреждения, что препятствует их дальнейшему использованию.
- Цвет минеральных линз, окрашенных в массе, необычайно стабилен. Эти линзы не выцветают под воздействием солнечного света и атмосферного воздуха, как окрашенные органические линзы.
- Многие виды специальных линз производятся только из минерального стекла – для защиты глаз от рентгеновского, лазерного излучения, радиации; также их используют для установки в солнцезащитные очки специального назначения.
- Линзы из минерального стекла являются более стабильной основой для просветляющих покрытий по сравнению с пластиковыми линзами. Причем параметры технологического процесса их нанесения практически одинаковы для минеральных линз разных производителей.
Преимущества минеральных линз для пользователя очков:Недостатки линз из минерального стекла:
- превосходные и стабильные оптические свойства;
- бóльшая устойчивость к образованию царапин по сравнению с органическими линзами;
- лучшая адгезия оптических покрытий к поверхности линз;
- решение проблемы «толстых линз» высоких рефракций с помощью линз из материалов с высоким показателем преломления: лентикулярный и асферический дизайны поверхности делают линзы более тонкими, плоскими, легкими.
- более высокий удельный вес, чем у пластиковых линз, приводит к большему весу готовых очков;
- меньшая устойчивость к ударным нагрузкам, поэтому линзы из минерального стекла категорически недопустимы при изготовлении очков для детей, а также для взрослых, чья работа или досуг связаны с возможностью травмирования глаз;
- ограниченный выбор дизайнов.
Органические линзы
Органическими называют линзы, изготовленные из синтетических полимерных материалов и различных добавок – ультрафиолетовых (УФ) абсорберов, пластификаторов. В зависимости от структуры и метода изготовления материалы для органических очковых линз разделяют на реакто- и термопласты. Линзы из реактопластов получают из жидкого мономера и инициатора методом полимеризации в форме.
Самым распространенным материалом для изготовления органических очковых линз является реактопласт СR-39, химическое название – полидиэтиленгликольбисаллилкарбонат. Оптические свойства этого материала (показатель преломления – 1,501, число Аббе – 58) близки к свойствам обычного минерального кронового очкового стекла. Линзы из CR-39 примерно на 40 % легче минеральных. Добавлением других мономеров к CR-39 могут быть получены материалы с более высокими значениями показателя преломления.
Линзы из термопластов производят методом литья под давлением из гранул исходного полимера. Наиболее известным термопластом для изготовления очковых линз является поликарбонат. Он отличатся исключительной устойчивостью к ударным воздействиям, однако уступает обычным линзам из CR-39 по таким оптическим характеристикам, как число Аббе и оптическая однородность. Относительно недавно появились материалы, обладающие свойствами обоих видов оптических пластмасс: это квазитермопласты, к которым относят трайвекс и трибрид. Эти материалы сочетают хорошие оптические свойства реактопластов с высокой травмобезопасностью термопластов.
Преимущества органических линз для пользователя:Недостатки линз из органических материалов:
- малый вес линз, что позволяет иметь более легкие очки, а следовательно, уменьшить нагрузку на переносицу;
- полное отрезание УФ-A- и УФ-B-диапазонов ультрафиолетового излучения;
- высокая ударопрочность, что делает эти линзы наиболее подходящими для детских и спортивных очков;
- легкая окрашиваемость в растворах красителей, благодаря чему можно получать очковые линзы самых разнообразных цветов;
- широкий ассортимент материалов со значениями показателя преломления от 1,50 до 1,76;
- решение проблемы «толстых линз» с помощью линз с высоким показателем преломления: великолепные свойства материала и асферический дизайн поверхности делают линзы плоскими и легкими;
- широкий ассортимент дизайнов: практически все самые современные дизайны однофокальных и прогрессивных линз выпускаются компаниями-производителями из разнообразных органических материалов;
- широкий ассортимент многофункциональных покрытий, которые не только улучшают оптические характеристики органических очковых линз, но и облегчают уход за ними.
Недостаток, собственно, один: невысокая устойчивость к образованию царапин во время эксплуатации. Преодолеть этот недостаток помогают специальные упрочняющие покрытия на основе кремнийорганического лака с наночастицами коллоидного оксида кремния.
Линзы из органических оптических материалов лидируют по количеству заказов во всем мире благодаря их малому весу, травмобезопасности, высоким оптическим характеристикам, широким возможностям модификации поверхности. Минеральные линзы сегодня используются для изготовления специальных очков; также они востребованы у некоторых пользователей, привыкших к их применению.
Автор: Ольга Щербакова
© РА «Веко»
Печатная версия статьи опубликована в журнале «Веко» [2022. № 9 (263)].
По вопросам приобретения журналов и оформления подписки обращайтесь в отдел продаж РА «Веко»:
- Тел.: (812) 634-43-34.
- E-mail: magazine@veko.ru
- veko.ru
Наши страницы в соцсетях:
