偏振光树脂镜片生产工艺的研究

偏振光树脂镜片生产工艺的研究

自从美国FDA制定有关配戴镜片的安全性规定以来，树脂片已成为目前国际上光学镜片的发展潮流，以其质量轻、抗冲击、防紫外线、戴用舒适安全、透光性能好等特有的优势风靡全球。偏振光树脂镜片的开发应用，极大地丰富了光学树脂镜片的内涵，是树脂镜片新秀中的佼佼者。偏振光树脂镜片是由偏振膜与光学树脂镜片一次成型或胶合而成，它与普通太阳镜片不同，普通太阳镜片是将各种振动方向的光都普遍地加以吸收、削弱，使总的光亮变弱，从而使视野变得太暗，容易引起眼睛疲劳；而偏振光除了阻挡水平振动的眩光外，对其它方向振动的光吸收很少，所以可以两者兼顾，更有效地保护眼睛。而偏光镜除了可以减弱视野明度外，还可增加视觉上的美感，一般景色在透过偏光镜后，便可显得更为柔和与深沉，因此看来，偏振光树脂镜片有着很好的发展前景。

1.材料与方法

1.1材料

偏光膜

1.2主要设备

温湿炉、压弯机、铝模、拉膜架、净化烤炉、偏光轴线仪、去静电机、防潮箱、固化炉、超声波清洗机等。

1.3工艺流程

偏光膜软化处理→弯度加工→表面处理→剪切→合模→浇注→固化→离型→超声清洗→二次固化→检验→入库。

1.4操作步骤

1.4.1膜的软化处理及弯膜制作：偏光膜经过温湿炉软化处理，温度控制在45℃至 50℃之间，湿度控制在90%至95%之间，时间为5分钟，然后用压弯机制成所需的弯膜，连同压弯机中的铝模送入净化烤炉中进行10分钟的温度为90℃的烘烤。

1.4.2清洗：偏光膜放入清洗架中经异丙醇超声波清洗2至5分钟，清洗洁净后烘干。

1.4.3表面处理：将清洗洁净后的偏光膜浸入比例为60:1的Love5A、5B混合液中，几秒钟后迅速提起晾干。

1.4.4剪切：把处理好的弯膜放入剪切机中剪切待用。

1.4.5合模：确认弯膜表面清洁后，小心把弯膜放入衬圈支点槽中，分别合上A、B玻璃模具。

1.4.6浇料：用针头把已配好的单体注入已合好的模具中，注意不要碰到弯膜。

1.4.7固化：把浇好料的模具放入已设定好温度曲线的固化炉中进行固化。

1.4.8出炉开模：将出炉的模具放入开模机的开模槽中，挤压上下模的内侧面，使上模或下模与镜片分离。

1.4.9清洗：采用11槽超声波清洗机清洗,每槽50秒。1～3槽：5%清洗液；4～11槽：纯水，其中2、3、5、9、10、11槽有加热循环。

1.4.10二次固化：把清洗后的偏光镜进行二次固化，温度设定为80℃，时间为1小时。

1.4.11检验、包装、入库。

2.结果与讨论

2.1 偏光膜软化条件对膜质量的影响

将市售的偏光膜一端拉出固定在偏光膜U型架上时，一定要小心把偏光膜上下两层透明保护胶纸撕开，如拉力过大，会使偏光膜产生静电而吸附空气中的灰尘粒子，从而影响膜的质量。恒温恒湿炉温度一般控制在50℃±1℃，湿度控制在93%±3%，润湿时间约为5分钟。时间太短时，会造成偏光膜无波纹或波幅大于15mm；润湿时间太长，偏光膜波幅则小于6mm；润湿时间较好的偏光膜一般呈现约10mm的小波纹状。同时，还应注意取出偏光膜及型架时，不可碰撞炉内固定架，并避免水珠滴入偏光膜上。

2.2 弧度制作对偏光膜质量的影响

将装有润湿合格的偏光膜U型架放在装有玻璃模具的铝模底层上时，偏光膜与一定弯度的玻璃模具必须要贴紧，不能出现空隙，否则制作的膜就会出现起皱纹的现象。经净化炉烘烤10分钟并将铝模取出后，进行冷却定型时，冷却环境温度必须控制在25℃以下，湿度控制在30～35%之间。偏光膜一经从铝模上取下，须在半小时内裁剪，并放入恒湿防潮箱中，以免受潮。

2.3 偏光膜表面处理对偏光膜质量的影响

偏光膜在浸染表面处理液﹙Love5A、5B﹚时,一定要事先进行超声波清洗（清洗液为异丙醇，其浓度要求在95% 以上），再用纯水清洗后，在60℃下烘干。表面处理液使用前，必须经过充分混合及过滤，用3ｕ的过滤器循环4小时后即可加膜。温度控制在12℃～15℃之间。膜的清洗尤为重要，清洗不干净会直接影响膜的表面质量，影响镜片的清晰度。在浸涂处理液时，要匀速提起来先晾干，再在60℃以下烘干。太快或太慢都会引起膜表面涂层的不均匀性。此时的温度要控制在20℃～25℃之间，湿度为45%以下。处理好的偏光膜放入剪切机中剪切，同时必须在2小时内完成合模及浇注工艺。

2.4 合模、浇注工艺对偏光镜片的影响

操作员须戴乳胶手套持待用弯膜，确认弯膜表面无绒毛等异物后，再小心把弯膜放入衬圈支点槽中，其一般距A模0.7～1.5 mm，顺序为：先装A模，再装偏光膜，后装B模。合好的模3个面要相互平行，浇注时注意不要将偏光膜的位置改变，流速要均匀，尤其是在加减气压时要稳定，切忌突升突降，以免引起偏光膜的偏位及气泡的产生，否则出来的将是废品。操作时温度必须控制在25℃以下，湿度控制在55%以下。

2.5 温度曲线的设定对偏光镜片的影响

温度曲线设定时，要充分考虑到所用引发剂IPP的半衰期，一般在40～50℃之间要拉长反应时间，控制反应速度缓慢进行，以免引起镜片的爆裂及自开模。拟采用的温度曲线为：30min，40℃；330min，43℃；300min，47℃；180min，52℃；120min，65℃；120min，80℃；60min，83℃；30min，83℃；30min，65℃。

3.小结

本文提出了偏振光树脂镜片的生产工艺，分析了影响镜片质量的主要因素，按本工艺技术生产的偏光镜片合格率达95%以上。偏光镜在各类消费者中应用十分广泛，例如学生配戴偏光镜，可以避免黑板的反光；车船驾驶员、公安民警配戴偏光镜，能消除部分水面、路面和冰雪地面的反射光，消除夜间与汽车交会时对方车灯的眩光，使行车更安全；而偏振光树脂镜片能使水面反射光减弱或消失，所以也深受垂钓者的青睐。偏振光树脂镜片必将以其特有的优势在树脂镜片行业中脱颖而出，发展前景十分远大。