镜片材料知多少

  最早的眼镜都是用于矫正老花的,所以多为平凸镜片,外形如扁豆,在英语中 lenticular 的意思是“小扁豆似的”,后来演变成 lens 。

  据清宫史料记载,康熙皇帝在得到两广总督进献的水晶眼镜后,试戴感觉相当好,便赐给了他的儿子“四爷”胤禛,就是后来的雍正皇帝。

  雍正帝戴了父皇御赐的眼镜变得“精明”,批阅奏章的效率大大提高。从此,他就变成一个十足的“眼镜控”。据不完全统计,造办处为雍正帝专门制作的各式眼镜达35副之多。

  殊不知,堂堂清朝皇帝,戴的却是“不合格镜片”。水晶属天然矿石,密度不匀,常发生双折射作用产生重影;并且水晶不能阻挡红外线和紫外线,所以对眼睛不起防护作用。

  但水晶石因为性寒,佩戴时会使眼部附近的温度偏低,同时部分水晶镜片有颜色,使进入眼睛的光线变柔和,所以产生了“水晶养目”之说。

  说起玻璃的诞生,还有一段有趣的故事:3000多年前,一艘欧洲腓尼基人的商船,满载着晶体矿物“天然苏打”,航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮,商船搁浅了,于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅,搬来木柴,并用几块“天然苏打”作为大锅的支架,在沙滩上做起饭来。

  船员们吃完饭,潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时,突然有人高喊:“大家快来看啊,锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西!”

  船员们把这些闪烁光芒的东西,带到船上仔细研究起来。他们发现,这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来,这些闪光的东西,是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打,在火焰的作用下,与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的物质,这就是最早的玻璃。

  冕牌玻璃(crown glass),这个名字很容易让人误解为一个品牌,其实只是一种制作工艺:先把玻璃液吹成一个皇冠(crown)状或者空心球状,再放在在一个快速旋转的平板中心重新加热,利用离心力将其展开铺平;较为平薄的边缘就切成合适的形状做窗玻璃,中间的圆形凸起就是透镜的雏形了。

  这种生产方法在1320年左右就被法国鲁昂附近的玻璃工匠发展成熟,但是作为商业秘密没有公布;于是一水之隔的英国人整整进口了三百年的窗玻璃,直到1628年伦敦才出现同样的工艺。

  用于制作镜片的玻璃材料,最初是1.523折射率的无色透明玻璃;后来为了改善其吸收紫外线的能力而在镜片中添加其他物质:1914 年,英国的威廉.克罗克斯制成“克斯”镜片,在日光下呈淡蓝色,所以又称蓝片。可吸收340以下的紫外线的黄色可见光。

  随后又有人发明了“克赛”镜片,此种镜片在日光和白炽灯下呈淡红色,故又称为红片。对350以下的紫外线 年,人们又发明了折射率为1.7的玻璃镜片,使得镜片的外观变得更薄。而今天,玻璃镜片最高折射率为1.9。

  玻璃材料统计镜片制造业300年后,人们终于决心摆脱这个又重又不安全的“玩意儿”。

  世界上第一副树脂镜片就是使用CR-39材料制成的,CR-39至今仍是欧美国家光学镜片的主要材料。

  为什么是CR-39而不是CR007呢?CR-39材料的学名是“烯丙基二甘醇酸脂”,之所以被称为CR-39和他的身世有关。

  二战期间,美国空军委托匹兹堡平板玻璃公司(Pittsburgh Plate Glass Company,简称PPG)旗下的哥伦比亚化学公司(Columbia-Southern ChemicalCorporation)研制了一系列材料用于军事用途。为了对配方保密,所以每种材料都只有一个数字代号,CR-39就是哥伦比亚树脂第39号(39th Columbia Resins)。CR-39的第一项用途就是制造号称“飞行堡垒”的B17战略轰炸机的燃料箱!这和镜片没有半毛线为什么会成为镜片材料?

  MR系列材料,具有出色的机械强度、高抗冲击性、良好的拉伸强度和极小的内应力,非常适合各类设计独特的镜片产品,如无框眼镜及高弯镜片等;同时,还具有良好的加工性、染色性和耐候性,适合渐进多焦点镜片以及对颜色有特殊需求的时尚太阳镜,使用多年后镜片颜色变化很小。

  MR-7 和 MR-10 具有更高的热变形温度和极好的染色性,被广泛应用于太阳镜领域;

  Trivex 镜片的抗冲击力比PC还要高10倍,正常使用下可保镜片终身不破碎,是目前市场上唯一可承受外力曲折的防爆安全镜片

  1.76双非球面镜片能比一般的单光镜片薄50%左右,1.76单非球面镜片也能比一般的单光镜片薄47%左右。

  在欧洲,至今占据市场主流的仍是CR-39材料,一方面,欧洲的近视人群占比较低,反而是远视较多;另一方面,欧洲流行小圈形镜框和无框架,这使得CR-39材料的抗冲击性能有了施展空间。在美国,市场占有率最高的是PC和CR-39,这和美国FDA关于安全镜片的规定(落球测试)有关。本文中介绍的部分材料,在美国没有销售,就是因为无法通过FDA的安全性测试。

  在亚洲,由于近视眼发病率高、高度近视占比较高,所以用户的焦点落在了镜片外观更薄上,因此高折射材料的研发集中在日本。▼还有两点不成熟的小建议要和大家分享:

  第二,即使完全相同的食材,在不同的厨师手里会变成完全不同的菜品;很多镜片的材料是相同的,但由于制作工艺、加硬镀膜技术、面弯设计等等因素,最后的镜片品质会有天壤之别。比如,有消费者问及关于镜片使用后发黄的问题,就是和镜片材料老化有关;一些品牌通过在镜片内加入添加剂来延缓镜片老化,就不那么容易变黄了。

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