CN104898295A - 一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜及其制作方法，由玻璃镜片（1）、气凝胶膜层（2）、树脂镜片（3）和金属固定眼镜框架（4）所组成，其特征在于：所述的玻璃镜片（1）后面贴附有气凝胶膜层（2），气凝胶膜层（3）后面贴附有树脂镜片（3），并将上述贴合在一起的部件卡入金属固定眼镜框架（4）中密封固定，制成一付完整的具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜。本发明，能在具有红外热源高温的现场延长高温下作业的时间，同时避免了眼部过热伤害的隐患。具有创意新颖，技术先进，制作简便，实用性强的特点。

Description

一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜及其制作方法
技术领域
    本发明涉及特种眼镜制作应用技术领域，特别是指一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜及其制作方法。
背景技术
在电气焊工焊接作业或与高温火焰相近距离接触的生产作业场合，如炼钢炉前或利用火焰烧接玻璃管棒等产品加工的生产线上，火焰燃烧时产生的大量局部高温会对作业人员的面部产生烘烤，容易造成操作人员的疲劳与不适，在夏季高温季节或相对密封的作业场合，甚至还会产生中暑的情况，现有的保护眼镜大多数是用普通透明塑料制作成，本身不耐高温烘烤，同时，镜片的导热系数一般在0.12-0.30w/mk之间，会把部分红外热量传递到操作者的眼部，造成视觉疲劳，如果能够寻找到一种既能耐受局部高温，又轻质透明具有隔热效果的理想材料覆盖在眼镜前面，隔断红外线热量的传递，就能对工作人员眼部产生良好的保护效果。
    二氧化硅气凝胶又被称作蓝烟、固体烟，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料，因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（1.1~2.5）、低导热系数（0.013~0.025W/（m·k））、高孔隙率（80~99.8%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在隔热性等方面显示出其独特的性质，
气凝胶的纳米多孔结构使它具有极佳的绝热性能，其热导率甚至比空气还要低，空气在常温真空状态下的热导率为0.026W/（mk）),而气凝胶在常温下的热导率一般小于0.020 W/（mk），在抽真空的状态下，热导率可低至0.004 W/（mk）.气凝胶之所以具有如此良好的绝缘特性与它的高孔隙率有关。热量的传导主要通过三种途径：气体传导、固体传导、辐射传导。在这三种方式中，通过气体传导的热量很小，因此大部分气体都具有非常低的热导率。常用的绝热材料都是多孔结构，正是利用了空气占据了固体材料的一部分体积，从而降低了材料整体的热导率。气凝胶的孔隙率比普通绝热材料要大得多，其95%以上都是空气构成，决定了其将具有与空气一样低的热导率。而且气凝胶中包含大量孔径小于70nm的孔，70nm是空气中主要成分氮气和氧气的自由程（气体分子两次碰撞之间的时间内经过的路程的统计平均值），也是由纳米颗粒组成，其接触面积非常小，使得气态热导率进一步降低。气凝胶中含量极少的固体骨架也是由纳米颗粒组成，其接触面积非常小，使得气凝胶同样具有极小的固态热导率，其在常温下能够有效的阻挡红外热辐射，如果能够充分利用二氧化硅气凝胶的透明隔热性能结合到工作保护眼镜方面，将会对工作人员的眼部起到良好的隔热离保护效果。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供了一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜，这种眼镜是在玻璃与树脂镜片当中夹入了一层二氧化硅气凝胶保护膜层，当遇到红外辐射产生的热量时可以起到有效的隔离作用，保护人的眼睛不受过热高能辐照的伤害。
本发明同时提供了一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜的制作方法。
    本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜，由玻璃镜片、气凝胶膜层、树脂镜片和金属固定眼镜框架所组成，其特征在于：所述的玻璃镜片后面贴附有气凝胶膜层，气凝胶膜层后面贴附树脂镜片，并将上述贴合在一起的部件卡入金属固定眼镜框架中密封固定，制成一付完整的具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜。
所述的玻璃镜片采用具有一定弧度的专用光学玻璃平光镜片，镜片厚度1mm，折射率1.50-1.76，镜片内外表面镀有减反射膜层，透光率≥96%。
所述的气凝胶膜层采用二氧化硅气凝胶，膜厚1.0-2mm、成孔率98%、膜长50mm、膜宽35mm、透光率94-96%、重0.001克。
所述的树脂镜片采用折射率1.56-1.76的树脂镜片，根据佩镜者的具体需要选择平光或带近视度数的树脂镜片，树脂镜片的正反两面真空蒸镀减反射膜，其透光率为96-98%。
所述的金属固定眼镜框架采用不锈钢、钛架或合金金属材料制作，镜框两边外侧设计成下边框打开式，装入组合镜片后用螺丝将下边框与上边框固定成一体化结构。
本发明的制作方法，包括如下步骤：
1）、镜片切割打磨：参照金属固定眼镜框架镜框的尺寸将玻璃镜片和树脂镜片切割打磨成同样规格尺寸形状的镜片；
2）、镜片组合：将气凝胶膜层夹入玻璃镜片与树脂镜片的中间，用双面不干胶带沿镜片外围整圈粘贴固定，使上述镜片与气凝胶膜层外沿粘接组合固定成为一个整体镜片；
3）、镜片安装：把粘接组合的整体镜片卡入金属固定眼镜框架的镜框内并加以固定，制成一付具有气凝胶膜隔热保护功能的工作眼镜。
本发明，工作人员佩戴此种隔热眼镜，当遇到红外辐射产生的热量时可以起到有效的隔离作用，保护人的眼睛不受过热高能红外辐射的伤害，能在具有红外热源高温的现场延长高温下作业的时间，同时避免了眼部过热伤害的隐患。具有创意新颖，技术先进，制作简便，实用性强的特点。
附图说明
图1是本发明镜片的剖视图。
图2是本发明光谱透过率曲线图。
图中：1玻璃镜片、2气凝胶膜层、3树脂镜片、4金属固定眼镜框架。
具体实施方式
参照图1，一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜，由玻璃镜片、气凝胶膜层、树脂镜片和金属固定眼镜框架所组成，其特征在于：所述的玻璃镜片后面贴附有气凝胶膜层，气凝胶膜层后面贴附树脂镜片，并将上述贴合在一起的部件卡入金属固定眼镜框架中密封固定，制成一付完整的具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜。所述的玻璃镜片采用具有一定弧度的专用光学玻璃平光镜片，镜片厚度1mm，折射率1.50-1.76，镜片内外表面镀有减反射膜层，透光率≥96%。所述的气凝胶膜层采用二氧化硅气凝胶，膜厚1.0-2mm、成孔率98%、膜长50mm、膜宽35mm、透光率94-96%、重0.001克。所述的树脂镜片采用折射率1.56-1.76的树脂镜片，根据佩镜者的具体需要选择平光或带近视度数的树脂镜片，树脂镜片的正反两面真空蒸镀减反射膜，其透光率为96-98%。所述的金属固定眼镜框架采用不锈钢、钛架或合金金属材料制作，镜框两边外侧设计成下边框打开式，装入组合镜片后用螺丝将下边框与上边框固定成一体化结构。
本发明的制作方法如下：
1、镜片切割打磨：参照金属固定眼镜框架4镜框的尺寸将玻璃镜片1和树脂镜片3切割打磨成同样规格尺寸形状的镜片；
2、镜片组合：将气凝胶膜层2夹入玻璃镜片1与树脂镜片3的中间，用双面不干胶带沿镜片外围整圈粘贴固定，使上述镜片与气凝胶膜层2外沿粘接组合固定成为一个整体镜片；
3、镜片安装：把粘接组合的整体镜片卡入金属固定眼镜框架4的镜框内并加以固定，制成一付具有气凝胶膜隔热保护功能的工作眼镜。
参照图2，本发明产品的镜片的光谱透过率曲线图，从图2中可以看出，本发明产品镜片对从760-430nm范围内可见光波段透过率基本上是均匀的，对760nm以下的近红外光急剧衰减，起到了保护眼部不受红外辐射热量加热的效果。
参照下表，本发明产品镜片的工作隔热系数测试数据图，测试条件与方法：镜片热传导系数使用湘科PRPL-II型导热系数测试仪进行测试，光学玻璃平光镜片的热传导系数为1.1W/mk,数脂镜片的热传导系数为0.26w/mk；镜片前后温差对比采用了深圳市聚茂源科技有限公司生产的GM900型手持式红外测温仪，镜片距酒精灯火焰一侧1mm，加热时间一分钟。从测试对比结果看出：普通玻璃镜片在镜片前酒精灯火焰温度560℃的情况下，镜片后边温度达到461度，树脂镜片后面温度达到了77℃（镜片前面已被烤坏），而气凝胶膜层后面的温度仅达到35℃，隔热效果良好，本发明产品经组合后在整个可见光波段内透光率达到了90%以上，隔热率达到了95%，基本上达到了本发明产品的设计目标与客户使用要求。

Claims (6)

1.一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜，由玻璃镜片（1）、气凝胶膜层（2）、树脂镜片（3）和金属固定眼镜框架（4）所组成，其特征在于：所述的玻璃镜片（1）后面贴附有气凝胶膜层（2），气凝胶膜层（3）后面贴附有树脂镜片（3），并将上述贴合在一起的部件卡入金属固定眼镜框架（4）中密封固定，制成一付完整的具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜。
2.根据权利要求1所述的一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜，其特征在于：所述的玻璃镜片（1）采用具有一定弧度的专用光学玻璃平光镜片，镜片厚度1mm，折射率1.50-1.76，镜片内外表面镀有减反射膜层，透光率≥96%。
3.根据权利要求1所述的一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜，其特征在于：所述的气凝胶膜层（2）采用二氧化硅气凝胶，膜厚1.0-2mm、成孔率98%、膜长50mm、膜宽35mm、透光率94-96%、重0.001克。
4.根据权利要求1所述的一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜，其特征在于：所述的树脂镜片（3）采用折射率1.56-1.76的树脂镜片，根据佩镜者的具体需要选择平光或带近视度数的树脂镜片，树脂镜片的正反两面真空蒸镀减反射膜，其透光率为96-98%。
5.根据权利要求1所述的一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜，其特征在于：所述的金属固定眼镜框架（4）采用不锈钢、钛架或合金金属材料制作，镜框两边外侧设计成下边框打开式，装入组合镜片后用螺丝将下边框与上边框固定成一体化结构。
6.一种制作权利要求1所述的工作眼镜的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）、镜片切割打磨：参照金属固定眼镜框架（4）镜框的尺寸将玻璃镜片（1）和树脂镜片（3）切割打磨成同样规格尺寸形状的镜片；
2）、镜片组合：将气凝胶膜层（2）夹入玻璃镜片（1）与树脂镜片（3）的中间，用双面不干胶带沿镜片外围整圈粘贴固定，使上述镜片与气凝胶膜层（2）外沿粘接组合固定成为一个整体镜片；
3）、镜片安装：把粘接组合的整体镜片卡入金属固定眼镜框架（4）的镜框内并加以固定，制成一付具有气凝胶膜隔热保护功能的工作眼镜。
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