Возрождение стекла?

Современные тенденции

За последние несколько лет наибольшую популярность приобрели оправы с малыми световыми проемами, что способствовало значительному снижению веса линз. Однако многие оптики даже не задумываются о том, что при сборке в такие оправы разница в весе между органическими и минеральными линзами в диапазоне рефракций до ±3,0 D составляет лишь несколько грамм.

Многие компании-производители стараются расширить собственные линии неорганических линз. Появление новых линз асферического дизайна из материалов с высоким показателем преломления способствует еще большему снижению их толщины и веса, а внедрение современных технологий упрочнения позволяет выпускать линзы отрицательных рефракций с толщиной по центру всего 1,5 мм.

Проблемы ударопрочности разрешимы

Способность к хрупкому разрушению под действием ударных нагрузок является серьезным недостатком минеральных очковых линз. Введение в США в 1972 году требований по устойчивости линз к ударным нагрузкам (которую определяли испытанием линз на удар стальным шариком весом 16 грамм, падающим с высоты 127 см) способствовало увеличению толщины минеральных линз по центру и постепенному вытеснению их более легкими и ударопрочными пластмассовыми.

Следует отметить, что в то время основным известным способом упрочнения линз и увеличения их стойкости к ударным нагрузкам было термическое закаливание. Закаливание минеральных линз производят нагреванием их практически до температуры размягчения стекла и затем резким охлаждением на воздухе или в жидкости (в силиконовом масле). В результате поверхностные слои стекла охлаждаются быстрее, чем внутренние, и на поверхности образуется напряжение сжатия, которое и способствует увеличению прочности линз.Этот способ увеличения ударопрочности, к сожалению, неприменим к минеральным линзам с высокими показателями преломления (из-за опасности растрескивания при быстром охлаждении), а также к фотохромным (оказывает влияние на свойства).

К тому же образование царапин на закаленной поверхности минеральных линз приводит к тому, что напряжения уменьшаются (рассеиваются), а ударопрочность стекла снижается.

В настоящее время широко используется более новый метод увеличения ударопрочности минеральных очковых линз – химическое упрочнение. Химическое упрочнение применимо к фотохромным и высокопреломляющим минеральным линзам.

В результате внедрения новых технологических процессов были изменены требования к значению минимальной толщины линз по центру; теперь, согласно указаниям FDA (Управление США по контролю качества пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств), линзы из минерального стекла разрешены к применению, если они проходят тест на ударопрочность. В то же время линзы из минерального стекла, применяемые в защитных очках, должны иметь толщину по центру не менее 3 мм (согласно американскому стандарту ANSI Z87), а линзы, упрочненные методом закаливания, – не менее 2 мм.

На рынке уже появились утонченные минеральные линзы с толщиной по центру всего 1,5 мм. Так, компания «Corning» выпустила фотохромные линзы «Thin & Dark™» и линзы «Clear 16™» из высокопреломляющего бесцветного стекла, которые после химического упрочнения могут иметь толщину по центру 1,5 мм. Быть может, скоро появятся минеральные линзы с толщиной по центру всего 1 мм, которые будут удовлетворять всем необходимым требованиям ударопрочности.

Минеральные линзы в солнцезащитных очках

Большое количество качественных солнцезащитных очков известных марок, таких как «Ray-Ban», «Maui Jim», «Revo», «Serengeti» и др., до сих пор выпускаются с применением минеральных линз. Многие ведущие производители – например, фирмы «Corning», «Schott Desag», «Pilkington» – выпускают заготовки из минерального стекла для производства солнцезащитных плановых и корригирующих линз. Заготовки получают введением солей металлов в состав шихты для производства стекла.

Соли никеля и кобальта окрашивают стекло в фиолетовый цвет, соли кобальта и меди – в голубой, соли хрома – в зеленый, соли железа и кадмия – в желтый, а соли золота, меди и селена – в красный цвет. Комбинации разнообразных солей позволяют получать линзы с различным светопропусканием в видимой области спектра, полностью отрезающие УФ-составляющую солнечного излучения.

Причины, по которым ведущие производители предпочитают минеральные линзы для своих солнцезащитных очков, достаточно очевидны:

• вес не имеет существенного значения, так как большинство применяемых линз являются плановыми (афокальными);
• линзы из стекла обладают более стабильными оптическими и физико-механическими характеристиками;
• высокая абразивостойкость определяется совокупностью свойств материала линз, а не только поверхностного слоя;
• оптические покрытия имеют большую адгезию к поверхности минеральной линзы.
Все это приводит к более длительному сроку полезной эксплуатации линз и солнцезащитных очков.

Преимущества минерального стекла

Несмотря на возрастающее потребление линз из поликарбоната, минеральные линзы до сих пор применяются для изготовления ряда защитных очков. В условиях некоторых промышленных производств защитные линзы из пластмасс или поликарбоната выдерживают всего лишь несколько дней, после чего их поверхность покрывается многочисленными царапинами и повреждениями, препятствующими их дальнейшему использованию.

Появление органических очковых линз с показателем преломления 1,74 было преподнесено как выдающееся достижение современной индустрии, в то время как минеральные линзы с показателем преломления 1,70 доступны потребителям на протяжении уже тридцати лет, а еще более высокопреломляющие материалы (ne = 1,80; 1,90) – последние десять лет.

Цвет минеральных линз, окрашенных в массе, необычайно стабилен. Эти линзы не выцветают под воздействием солнечного света и атмосферного воздуха, как окрашенные органические линзы. Точность соблюдения рецептуры шихты при варке стекла позволяет выпускать цветные стекла с разнообразными спектральными характеристиками.

Многие виды специальных линз производятся только из минерального стекла – для защиты глаз от рентгеновского, лазерного излучения, радиации, а также для солнцезащитных очков специального назначения.


Итак, уважаемые читатели, внедрение новых технологий позволяет производить минеральные линзы, которые при сохранении всех своих основных достоинств — твердости, абразивостойкости, высоких оптических свойств — оказываются лишенными своего главного недостатка: малой ударопрочности. С появлением нового дизайна линз и разнообразных оптических покрытий минеральное стекло становится современным качественным продуктом, завоевывающим новую нишу.

Ольга Щербакова, Веко #8(52)

Информация предоставлена он-лайн журналом об очках и контактных линзах www.Ochki.net