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1、材料物理鏡片防霧論文姓名:趙雯雯學(xué)號(hào):2011070210514鏡片防霧引言:材料表面結(jié)霧是一種自然現(xiàn)象,形成原理是氣溫降低造成水的飽和蒸氣壓減低于空氣中的水蒸氣分壓,使水蒸氣凝結(jié)成小水滴[1-2]。因此,當(dāng)材料表面和外界環(huán)境之間存在顯著溫差時(shí),表面就會(huì)出現(xiàn)水霧甚至是水滴[3-4]。例如,冬季時(shí)人戴著眼鏡從屋外進(jìn)入室內(nèi),眼鏡表面會(huì)凝結(jié)水霧影,戴口罩時(shí)眼鏡也容易有霧氣,戴眼鏡喝開(kāi)水的時(shí)候也是。關(guān)鍵詞:防霧劑表親水化光學(xué)防霧膜表面改性鏡片起霧原因1.鏡片內(nèi)較熱的氣體遇較冷的鏡片所產(chǎn)生的液化現(xiàn)象;2.被眼鏡密封的皮膚表面的水分蒸發(fā),在鏡片上的氣體凝結(jié),這也是噴防霧劑不起作用的主要原
2、因。采取方式及深入了解(一)簡(jiǎn)易方法1.防霧劑:通過(guò)一定的化學(xué)噴劑,有清潔、去污、防霜、防霧、保護(hù)視力等功效,對(duì)皮膚無(wú)刺激,使用方便,使用一次可保持1-3天不生霧。缺點(diǎn)是防霧劑摻雜了許多化學(xué)成分,會(huì)對(duì)鏡片的膜層造成影響。2.肥皂水:用肥皂水在眼鏡片上抹勻,然后用鏡布擦干可起到暫時(shí)的防霧效果,防霧的時(shí)間特別短一般2-4小時(shí)以上。缺點(diǎn)是:因?yàn)殓R片表面有人工膜,長(zhǎng)期使用堿性,酒精會(huì)對(duì)膜的傷害很大,這樣就大大增加了眼鏡片的磨損速度,簡(jiǎn)短鏡片使用壽命。也會(huì)很大程度上影像鏡片的透光性。3.自制防霧水:先用甘油30毫升,肥皂液10毫升混勻,然后加松節(jié)油數(shù)滴,攪拌均勻備用,到使用時(shí)將防霧水涂
3、在鏡片上,再用眼鏡布擦拭,防霧可持續(xù)3-4小時(shí)。4.把濕肥皂均勻地涂擦在眼鏡片上,稍等一會(huì)兒,將鏡片用軟布擦亮。然后在鏡片兩面均勻地涂抹一層甘油,稍等一會(huì)兒,用軟布擦亮。經(jīng)過(guò)這樣處理,鏡片遇水蒸氣就不會(huì)起水霧了。這樣不僅使眼鏡光亮一新,還能在一定時(shí)間內(nèi)有效抵擋霧氣的困擾。如果用樹(shù)脂鏡片就會(huì)比玻璃鏡片要好得多,可以解決冬天進(jìn)屋眼鏡有熱氣的問(wèn)題,5.在眼鏡片上涂上表面活性物質(zhì),如洗潔精、沐浴露等,輕輕涂在眼鏡片上,再拿水沖洗干凈就可以了,注意,洗的時(shí)候不要用手哦!原理:因?yàn)榉试眍?lèi)的洗衣滌劑中含有油脂成分,用其涂抹眼鏡,鏡片上就形成了一層膜,阻擋水蒸氣與鏡面接觸,鏡片不容易附著水蒸
4、氣,那也就不容易起霧了,甘油用來(lái)來(lái)減慢肥皂的揮發(fā)。6.PC鏡片:其散熱性能高,或者選擇具有一定防霧功能的鏡片,防霧鏡片的表面有最新型的鍍膜,可以有效地減少鏡片出現(xiàn)霧化的現(xiàn)象,采用這種鍍膜的工藝,散霧的效果尤為明顯。7.防霧眼鏡布:直接擦拭鏡面,污漬去除即可。具有防霧、防霜、去污等功能。對(duì)皮膚無(wú)刺激,對(duì)鏡面無(wú)腐蝕,使用方便,擦拭一次可保持1-2天不生霧。?(二)樹(shù)脂鏡片4鏡片表面防霧主要采用使鏡片表面親水化的原理。水分在還沒(méi)有形成水滴之前,會(huì)濕潤(rùn)、擴(kuò)散于鏡片表面,形成一層透明薄膜,不再對(duì)入射光產(chǎn)生散射作用。能達(dá)到此效果的頂膜稱(chēng)防霧膜。當(dāng)液體與鏡片接觸角小于10°時(shí),鏡片具有自清
5、潔作用(薄的水膜能夠隔斷污物與鏡片表面之間的結(jié)合,雨淋等水流沖刷時(shí)可以產(chǎn)生自動(dòng)清洗效果),小于7°時(shí),有防霧效果。因此,部分防霧膜可同時(shí)有防污效果。對(duì)于樹(shù)脂鏡片而言,理想的表面系統(tǒng)處理應(yīng)該是包括耐磨損膜、多層減反射膜和頂膜的復(fù)合膜。防污膜、防霧膜、防水膜則是三種不同的頂膜,是在減反射膜的基礎(chǔ)上鍍膜。頂膜要求非常薄,是整個(gè)鏡片表面系統(tǒng)中最薄的膜層,以不影響減反射效果為前提,一般約為0.005~0.01μm,比較其他膜層,加硬膜最厚,約為3~5μm,多層減反射膜的厚度約為0.3μm。各類(lèi)頂膜中,防霧膜和防水膜因?yàn)槠鋵?duì)液體的兩種極端不同的作用,所以不能同時(shí)存在于一種鏡片中。頂膜物質(zhì)
6、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。防水膜材料多種多樣,以金屬氧化物為主,目前各文獻(xiàn)對(duì)這類(lèi)材料尚無(wú)系統(tǒng)歸類(lèi)。加工工藝主要有兩種制備方法,分別為真空鍍膜法和溶膠—凝膠法。防水膜不僅可以用熱蒸發(fā)法鍍制,也可以用電子束蒸鍍法。溶膠—凝膠法(Sol-Gel法),是指金屬有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物經(jīng)過(guò)溶液、溶膠、凝膠而固化,再經(jīng)熱處理而成氧化物或其他化合物固體的方法,具有低溫合成氧化物,生產(chǎn)效率高,適合批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。另外,需注意,防水膜材料與其他膜料搭配鍍膜時(shí),可能產(chǎn)生鍍層不牢的現(xiàn)象,所以需要選擇合適的匹配膜料。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),新型納米材料二
7、氧化鈦TiO2在紫外線(xiàn)照射下,具有高度親水性,同時(shí)有耐磨損、耐溶劑侵蝕等特點(diǎn),可用于鍍制防霧膜。但該技術(shù)尚未應(yīng)用于樹(shù)脂鏡片上,其樹(shù)脂鏡片防霧效果有待進(jìn)一步研究。鍍防霧膜也可采用真空鍍膜法和溶膠—凝膠法。綜上所述,在樹(shù)脂鏡片上鍍頂膜,可以使鏡片不易臟,易清洗,有利于延長(zhǎng)鏡片壽命,方便配戴者日常生活。(三)光學(xué)防霧膜利用乙烯基雙鍵的加聚反應(yīng)原理對(duì)透明基材進(jìn)行表面改性,可研制既能與光學(xué)玻璃等透明基材牢固連接,又具有高親水性和高透光率的防霧材料。目的:通過(guò)表面改性的方法研制透光性高、防霧效果好的穩(wěn)定光學(xué)防霧膜。