CN108363218B - 一种护目镜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种护目镜及其制备方法。所述护目镜，由镜框和镜片组成，所述镜框用于支撑镜片。所述镜片，包括基片；贴合在基片外表面的防眩光功能膜、防红外三维光子晶体膜及防激光三维光子晶体膜中的至少一种；所述镜片经过加硬和防雾深加工处理。本发明获得了集多功能于一体的单兵战术护目镜，具有结构高强度、防破片弹射二次伤害、防眩光、防红外、防激光等功能特点，有效提升了单兵战斗力。

Description

一种护目镜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种护目镜及其制备方法。
背景技术
人类90％的信息都来自于眼睛，在作战和训练中，眼睛因太阳强光和风沙等恶劣条件的影响导致作战人员视线模糊、晕眩，同时低速弹片、高速撞击和激光辐射等对作战人员构成了重大威胁。眼睛作为人体器官中最脆弱的组织，一旦在战场上遭受破片伤害，士兵就基本丧失了作战能力。通过现代战争实例，单兵战术护目镜在近几次现代战争中为保护士兵眼睛免受伤害，提高作战效能发挥了重要作用。如早在第二次世界大战时期，美军将护目镜应用于军事领域，有效地阻隔了强光和紫外线对飞行员眼睛的伤害，大大增强了人眼在强光下的清晰视野，提高了作战效能。目前，我国现有护目镜存在结构强度低、功能单一等缺点，不能实现防紫外、防眩光、防红外、防激光等综合功能性的复合，不足以满足作战人员在多种复杂环境中作战和训练的使用需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种护目镜及其制备方法。
本发明所提供的护目镜，由镜框和镜片组成，所述镜框用于支撑镜片。
所述镜框的两镜腿之间的距离可为81.9±8mm；镜宽可为148±6mm；鼻托的最大间距可为35.2mm；镜长可为170±6mm，镜片高可为48.8±8mm。
所述镜框以ET311X聚碳酸酯为主料，ABS和TR90为辅料按比例混合经注塑成型工艺制备得到，其中，ET311X聚碳酸酯与ABS、TR90的质量比例可为1：0.08-0.1：0.08-0.1。
所述镜片，包括基片；贴合在基片外表面的防眩光功能膜、防红外三维光子晶体膜及防激光三维光子晶体膜中的至少一种功能膜层。
所述镜片经过加硬和防雾深加工处理。
所述基片以LQ3187聚碳酸酯为主料，DP1-1821和PET3117为辅料经注塑成型工艺制备得到，其中LQ3187聚碳酸酯与DP1-1821、PET3117的质量比可为1:0.06-0.08:0.08-0.1。
所述防眩光功能膜，由下述材料层依次组成：1.PE保护膜2.PC聚碳酸酯基材A3.改性聚乙烯醇防眩光层4.TAC膜基材B 5.饱和PET共聚物粘合层6.PC聚碳酸酯7.离型膜。
所述防红外三维光子晶体膜，由下述材料层依次组成：1.PE保护膜2.PC聚碳酸酯基材A 3.950纳米三维光子晶体防红外层4.TAC膜基材B 5.饱和PET共聚物粘合层6.PC聚碳酸酯7.离型膜。
所述防激光三维光子晶体膜，由下述材料层依次组成：1.PE保护膜2.PC聚碳酸酯膜基材A 3.562纳米三维光子晶体防激光层4.TAC膜基材B 5.饱和PET共聚物粘合层6.PC聚碳酸酯7.离型膜。
本发明所提供的护目镜是按照包括下述步骤的方法制备得到的：
(一)镜片的制作
1)基片的制作
以LQ3187聚碳酸酯为主料，DP1-1821和PET3117为辅料，先将主辅料熔融混合得到稳定的熔融混合液，过滤，注塑成型，退火，得到基片；
2)在基片的外表面贴合防眩光功能膜、防红外三维光子晶体膜及防激光三维光子晶体膜中的至少一种功能膜层；
3)对贴好功能膜层的基片进行薄膜加硬防雾一体化深加工处理
将贴好功能膜层的基片浸渍到混合硅树脂超加硬液中，取出，进行PC超加硬固化，在加硬好的基片上蒸镀防雾材料，得到镜片。
(二)镜框的制作
以ET311X聚碳酸酯为主料，ABS和TR90为辅料，将主辅料熔融混合得到稳定的熔融混合液，过滤，注塑成型，退火，得到镜框。
(三)镜片与镜框的组合
镜框和镜片的组合采用镜片一体式三点内嵌进镜框结构。
上述方法(一)1)中，所述LQ3187聚碳酸酯与DP1-1821、PET3117的质量比可为1:0.06-0.08:0.08-0.1，具体可为1:0.08:0.1。
整体工艺环境需在净化车间内进行，车间需保持正压。
在将主辅料熔融混合前，还需要将主辅料充分干燥，使其含水量低于0.015％。所述干燥的温度可为110±5℃，时间可为9h。
所述熔融混合在270±10℃高温熔料炉内熔融处理12±2h。
所述操作中，输料管需要恒温在110℃左右，模具的温度必须保持在90-110℃之间。
过滤后的液态混合聚碳酸酯的注射压力控制在110-130MPa，排气孔的深度小于0.08mm，所述退火操作为：在应力消除炉内退火2h以上。
所得基片的防破片速度高于200m/s。
上述方法(一)2)中，所述贴合操作包括：基片的清洗；功能膜层的贴合；UV固化。
上述贴合操作在净化环境下进行，室内为正压。
按照《JY护目镜基片清洗工作流程》彻底清洗基片。
按照《JY护目镜功能膜层贴合工艺》要求，必须使用专用贴膜设备，匹配薄膜功能和镜片模具弯度烘弯膜，严格检查轰膜的光滑度，贴合后间隙、霍光、水纹检查。
贴膜完成后，经过UV固化灯照射1min。
上述方法(一)3)中，在进行薄膜加硬防雾一体化深加工处理前，还需要对贴好功能膜层的基片进行清洗。
所述清洗为：按照《JY护目镜基片清洗作业流程》通过大型超声波清洗机，经含24个配方洗液洗槽和超纯水彻底清洗。
所述浸渍的时间为120±10s。
浸渍后，以12±1cm/min的速度匀速拉起取出。
所述PC超加硬固化在程序强化炉内进行。
所述固化的时间可为2h。
在蒸镀防雾材料前，还包括，先将加硬好的基片在真空镀膜机恒温箱中恒温1h；将保温后的基片去除静电后放入MPX1200高真空全自动镀膜机仓的操作。
所述防雾材料的蒸镀具体可为：将氧化锆、氧化硅、ito、防水药水、强化液、铺底液、混合硅烷基防雾材料依次放入1-7药品槽；打开MPX1200特殊镜片防雾蒸镀程序，采用加热离子源轰击药品至纳米级，然后依次逐层沉积在基片表面。
上述方法步骤(二)中，所述ET311X聚碳酸酯与ABS、TR90按1：0.08-0.1：0.08-0.1质量比例混合。
在将主辅料熔融混合前，还需要将主辅料充分干燥，使其含水量低于0.02％。所述干燥的温度可为120+20℃，时间可为8h。
所述熔融混合在270±10℃高温熔料炉内熔融处理12±2h。
所述操作中，输料管需要恒温在100℃左右，模具的温度必须保持在100-120℃之间。
过滤后的液态混合聚碳酸酯的注射压力控制在110-130MPa，排气孔的深度小于0.8mm。
所述退火操作为：在应力消除炉内退火5h以上。
所述方法步骤(三)中，更换镜片时，采用框内结构为锁扣式锁死。
本发明由于采取以上技术方案，获得了具有高强度、防破片冲击伤害、防红外、防眩光、防激光、佩戴舒适等功能特点的战术护目镜，有效提升了单兵战斗力。
本发明护目镜由于采用以上技术方案，具有以下优点：一、结构强度高，抗冲击性强，防破片弹射的二次伤害；二、具备防烈日照射、防风沙、超疏油、防雾、防眩光功能、增强恶劣条件下的视觉效果，同时实现了护目镜防红外隐藏、敌我识别、防激光武器致盲功能，集多种功能为一体；三、可根据光线环境快速更换功能镜片。
附图说明
图1为本发明的护目镜的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、护目镜的制作
(一)镜片的制作
1)基片的制作
整体工艺环境在净化车间内进行，车间保持正压。
以质量比1:0.08:0.1的LQ3187聚碳酸酯为主料，DP1-1821和PET3117为辅料，将主辅料在110℃干燥9h，使其含水量低于0.015％，将主辅料混合在270℃高温熔料炉内进行12h，熔融混合得到稳定的熔融混合液，输料管恒温在110℃左右，模具的温度保持在90-110℃之间，过滤，过滤后的液态混合聚碳酸酯的注射压力控制在110-130MPa，排气孔的深度小于0.08mm，注塑成型，在应力消除炉内退火2.5h，得到基片；
2)功能膜层贴合
在基片的外表面贴合防眩光功能膜、防红外三维光子晶体膜及防激光三维光子晶体膜中的至少一种功能膜层。
贴合操作在净化环境下进行，室内为正压；
按照《JY护目镜基片清洗工作流程》彻底清洗基片；
按照《JY护目镜功能膜层贴合工艺》要求，使用专用贴膜设备，匹配薄膜功能和镜片模具弯度烘弯膜，严格检查轰膜的光滑度，贴合后间隙、霍光、水纹检查。
贴膜完成后，经过UV固化灯照射1min。
3)对贴好功能膜层的基片进行薄膜加硬防雾一体化深加工处理
在进行薄膜加硬防雾一体化深加工处理前，对贴好功能膜层的基片进行清洗。
所述清洗为：按照《JY护目镜基片清洗作业流程》通过大型超声波清洗机，经含24个配方洗液洗槽和超纯水彻底清洗。
将贴好功能膜层的基片浸渍到混合树脂硅超加硬液中120s，取出，在程序强化炉内进行PC超加硬固化，先将加硬好的基片在真空镀膜机恒温箱中恒温1h；将保温后的基片去除静电后放入MPX1200高真空全自动镀膜机仓；将氧化锆、氧化硅、ito、防水药水、强化液、铺底液、混合硅烷基防雾材料依次放入1-7药品槽；打开MPX1200特殊镜片防雾蒸镀程序，采用加热离子源轰击药品至纳米级，然后依次逐层沉积在基片表面。
(二)镜框的制作
按质量比1：0.1：0.1的配比的ET311X聚碳酸酯为主料，ABS和TR90为辅料，将主辅料在120℃干燥8h，使其含水量低于0.02％；在280±20℃高温熔料炉内进行13h熔融混合得到稳定的熔融混合液，输料管需要恒温在100℃左右，模具的温度保持在100-120℃之间；过滤，然后将过滤后的液态混合聚碳酸酯注塑成型，注射压力控制在110-130MPa，排气孔的深度小于0.8mm；，再应力消除炉内退火5h以上，得到镜框。
(三)镜片与镜框的组合
镜框和镜片的组合采用镜片一体式三点内嵌进镜框结构。
实施例2、护目镜性能测试
防破片性能
参照GJB4300A-2012，镜片防1.1g模拟破片V50值217.8m/s。
阻燃性能
依据QB/T 2506-2017，当移开钢棒后，镜片不继续燃烧。
光透射性能
依据GB 10810.3-2006规定，镜片的可见光透射比、平均透射比(紫外光谱区)、色极限、交通讯号透射比应符合表1规定。(其中，灰色镜片通过在镜片的材料中添加灰色染色剂获得，黄色镜片通过在镜片的材料中添加黄色染色剂获得)
表1镜片光透射性能
Figure BDA0001566506470000051
Figure BDA0001566506470000061
抗阳光辐射
依据ISO 12311规定，无色透明镜片经辐照后的光透射τV′与辐照前的初始τV值之间的相对变化小于±3％；灰色、黄色镜片经辐照后的光透射τV′与辐照前的初始τV值之间的相对变化小于±8％。
防红外防护性能
采用光子晶体柔性膜技术，有效阻隔在0.8μm-1.25μm波段的红外波段。有效保护眼睛不受红外和该波段高能伤害。
耐摩擦性能
根据GB 14866-2006的规定，镜片表面摩擦雾度值Hs不大于5％。
超防水性能
水滴接触角>110°，达到水滴在镜片表面形成水珠滑落，保持视线清晰。
超疏油性能
水滴接触角>60°，达到镜片表面抗日常污渍和指纹，极易清洁。
防雾性能
温度在25℃环境中，测试水温为55℃-61℃的温水,水面以上的空气是流通循环的，镜片在水面上3cm的位置停留3秒，镜片内表面无可见雾气。
光子晶体防红外伪装性能
有效阻隔在8μm-14μm波段的红外探测，使红外辐射探测值指标小于0.5。
耐高低温性能
在环境温度为-40℃±2℃～55℃±2℃、相对湿度为40％～80％的范围内，护目镜表面不出现损坏现象。
耐盐雾性能
经盐雾试验后，护目镜不出现损坏现象。

Claims (4)

1.一种护目镜，由镜片和镜框组成，所述镜框用于支撑镜片；
所述镜片，包括基片；贴合在基片外表面的防眩光功能膜、防红外三维光子晶体膜及防激光三维光子晶体膜中的至少一种功能膜层；
所述镜片经过加硬和防雾深加工处理；
所述防眩光功能膜，由下述材料层依次组成：1.PE保护膜 2. PC聚碳酸酯基材A 3. 改性聚乙烯醇防眩光层 4.TAC膜基材B 5.饱和PET共聚物粘合层 6.PC聚碳酸酯 7.离型膜；
所述防红外三维光子晶体膜，由下述材料层依次组成：1.PE保护膜 2. PC聚碳酸酯基材A 3. 950纳米三维光子晶体防红外层 4.TAC膜基材B 5. 饱和PET共聚物粘合层 6.PC聚碳酸酯 7.离型膜；
所述防激光三维光子晶体膜，由下述材料层依次组成：1.PE保护膜 2.PC聚碳酸酯膜基材A 3.562纳米三维光子晶体防激光层 4.TAC膜基材B 5.饱和PET共聚物粘合层 6.PC聚碳酸酯 7.离型膜；
所述镜框以ET311X聚碳酸酯为主料，ABS和TR90为辅料经注塑成型工艺制备得到；
ET311X聚碳酸酯与ABS、TR90的质量比依次为1：0.08-0.1：0.08-0.1；
所述镜框的制备包括下述步骤：将主辅料熔融混合得到稳定的熔融混合液，过滤，注塑成型，退火，得到镜框；在将主辅料熔融混合前，还需要将主辅料充分干燥，使其含水量低于0.02%；所述干燥的温度为120+20℃，时间为8h；所述熔融混合在280±20℃高温熔料炉熔融处理12±2h；操作中，输料管恒温在100℃左右，模具的温度必须保持在100-120℃之间；过滤后的液态混合聚碳酸酯的注射压力控制在110-130MPa，排气孔的深度小于0.8mm；所述退火操作为：在应力消除炉内退火5h以上；
所述基片以LQ3187聚碳酸酯为主料，DP1-1821和PET3117为辅料经注塑成型工艺制备得到，
LQ3187聚碳酸酯与DP1-1821、PET3117的质量比依次为1:0.06-0.08:0.08-0.1；
所述基片的制备包括下述步骤：先将主辅料熔融混合得到稳定的熔融混合液，过滤，注塑成型，退火，得到基片；在将主辅料熔融混合前，还需要将主辅料充分干燥，使其含水量低于0.015%；所述干燥的温度控制在110±5℃，时间9h；所述熔融混合在270±10℃高温熔料炉内熔融处理12±2h；操作中，输料管恒温在110℃左右，模具的温度保持在90-110℃之间；过滤后的液态混合聚碳酸酯的注射压力控制在110-130MPa，排气孔的深度小于0.08mm；所述退火操作为：在应力消除炉内退火2h以上；所得基片的防破片速度高于200m/s。
2.制备权利要求1所述的护目镜的方法，包括：
（一）镜片的制作
1）基片的制作
以LQ3187聚碳酸酯为主料，DP1-1821和PET3117为辅料制备基片；
2）在基片的外表面贴合防眩光功能膜、防红外三维光子晶体膜及防激光三维光子晶体膜中的至少一种功能膜层；
3）对贴好功能膜层的基片进行薄膜加硬防雾一体化深加工处理：将贴好功能膜层的基片浸渍混合硅树脂超加硬液，取出，进行PC超加硬固化，在加硬好的基片上蒸镀防雾材料，得到镜片；
（二）镜框的制作
以ET311X聚碳酸酯为主料，ABS和TR90为辅料制备镜框；
（三）镜片与镜框的组合
镜框和镜片的组合采用镜片一体式三点内嵌进镜框结构；
所述方法（一）1）中，所述基片的制备包括下述步骤：先将主辅料熔融混合得到稳定的熔融混合液，过滤，注塑成型，退火，得到基片；
在将主辅料熔融混合前，还需要将主辅料充分干燥，使其含水量低于0.015%；
所述干燥的温度控制在110±5℃，时间9h；
所述熔融混合在270±10℃高温熔料炉内熔融处理12±2h；
操作中，输料管恒温在110℃左右，模具的温度保持在90-110℃之间；
过滤后的液态混合聚碳酸酯的注射压力控制在110-130MPa，排气孔的深度小于0.08mm；
所述退火操作为：在应力消除炉内退火2h以上；
所得基片的防破片速度高于200m/s；
所述方法（二）中，所述镜框的制备包括下述步骤：将主辅料熔融混合得到稳定的熔融混合液，过滤，注塑成型，退火，得到镜框；
在将主辅料熔融混合前，还需要将主辅料充分干燥，使其含水量低于0.02%；所述干燥的温度为120+20℃，时间为8h；
所述熔融混合在280±20℃高温熔料炉熔融处理12±2h；
操作中，输料管恒温在100℃左右，模具的温度必须保持在100-120℃之间；
过滤后的液态混合聚碳酸酯的注射压力控制在110-130MPa，排气孔的深度小于0.8mm；
所述退火操作为：在应力消除炉内退火5h以上。
3.根据权利要求2所述的制备护目镜的方法，其特征在于：所述方法（一）2）中，所述贴合操作包括：基片的清洗；功能膜层的贴合；UV固化；
使用专用贴膜设备，匹配薄膜功能和镜片模具弯度烘弯膜；
贴膜完成后，经过UV固化灯照射1min。
4.根据权利要求2所述的制备 护目镜的方法，其特征在于：所述方法（一）3）中，所述浸渍的时间为120±10s；
浸渍后，以12±1cm/min的速度匀速拉起取出；
所述固化的时间为2h；
所述防雾材料的蒸镀为：将氧化锆、氧化硅、ito、防水药水、强化液、铺底液、混合硅烷基防雾材料依次放入药品槽；打开MPX1200特殊镜片防雾蒸镀程序，将采用加热离子源轰击药品至纳米级，然后依次逐层沉积在基片表面。
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