镜片中的科学 篇四:选购知识 - 眼镜片的疏水膜,易洁膜,防尘膜,... 具体都是些啥?

2018-11-06 08:15:00 48点赞 525收藏 45评论

前言

上一篇讲到了在选购眼镜片的时候,关于光学设计的那些事,具体戳下文:

镜片中的科学 篇三:选购知识 - 谈谈眼镜片的光学设计前言非权威调查显示,消费大众选择眼镜的时候,可能和选择袜子一样随便 。然而,袜子的好坏,摸摸就能知道,而眼镜存在明显的信息不对称。消费者进眼镜店,或者眼科机构,基本全凭从业人员的推荐,随便整出几个专业术语和词汇就能弄得你一愣一愣。这些名词或术语可以是品牌或价格优势,又或是材料特性,光学设计,还可能Leoyy| 12 评论14 收藏204查看详情

今天来讲一讲功能性膜层,如何从技术上理解,商家口中眼镜片具备各类疏水易清洁功能的膜层,究竟名副其实还是存在夸大和忽悠呢?都有什么简单测试性能好坏的方法呢?

将这些镜片销售和推荐中常见的“功能”依次排开,可分为:疏水(防水)| 疏油 | 易清洁| 防尘。这也和市场上主流镜片厂家的性能宣称比较契合(见下图,非权威调查)。

主流镜片厂商对于功能性膜层的性能宣称占比分布主流镜片厂商对于功能性膜层的性能宣称占比分布


技术概览

对于所说的疏水易清洁的膜层,其实主要是通过在减反射镀膜(AR Coating)表面,再附加一层低表面能的物质来实现的。这类低表面能的物质一般为含硅氟材料。看下图,这些含氟基团整齐排列如同梳子一般,将水,油等物质排除在外。

镜片上经表面处理附加上的的硅氟材料层镜片上经表面处理附加上的的硅氟材料层

对于防尘的膜层,除了这一层低表面能膜层外,还需要一层金属氧化物层(ITO层,氧化铟锡),便于镜片表面受摩擦所产生的静电能够迅速被导离,灰尘从而不易被吸附。

低表面能层和ITO导电层(来源,ZEISS官网)低表面能层和ITO导电层(来源,ZEISS官网)


疏水(防水)

疏水膜,或防水膜,亦或业内俗称"发水膜", 顾名思义,是说该膜层具备疏水或者说防水性能,意味着水珠在镜片上不易附着。用科学语言表达,也就是镜片表面具备较大的水接触角。可以理解为接触角越大,水珠(注意不是油)越不容易附着在镜片表面。

不同大小接触角图解不同大小接触角图解

水接触角较大时发生的弹跳现象水接触角较大时发生的弹跳现象

当角度达到一定值(150度左右)之后,可以看到类似荷叶上水珠滚动的现象,如以上动图所示,防水性能若达到这个等级,水珠基本是没法附着了,镜片上的脏污也容易被水冲掉,一切都显得非常完美。。。那么问题来了,眼镜片能达到这个性能吗?

NO! 答案是不行选购知识 - 眼镜片的疏水膜,易洁膜,防尘膜,... 具体都是些啥?

究其原因也非常简单,超高接触角(>150°)一般有两个要求:
第一,疏水表面存在表面能极低物质,例如硅氟材料;
第二,疏水表面需要粗糙不平(存在微结构);

很明显,作为表面非常光滑的镜片,第一点可以实现,但第二点实现是极其困难。选购知识 - 眼镜片的疏水膜,易洁膜,防尘膜,... 具体都是些啥? 所以市售普通镜片水接触角一般都在110°左右。

专业和学术领域一般使用接触角测试仪来检测接触角,作为消费者没有专业仪器,怎样才能简单测试疏水性能呢?在这里我推荐评估水珠的滚动角相对较为方便,可操作。

稍微倾斜镜片,如水珠顺利滑落,表示疏水性为佳稍微倾斜镜片,如水珠顺利滑落,表示疏水性为佳


疏油

疏水和疏油存在一定的对应关系,一般来说,油接触角较大的情况下,水接触角也会很高。
然而,
反过来则不一定成立 - 也就是说,水接触角高的情况下,油接触角可能很低。

这个特性会产生什么问题呢?选购知识 - 眼镜片的疏水膜,易洁膜,防尘膜,... 具体都是些啥?

很显然的一点是,平时佩戴镜片的时候,大部分的污迹都来自于脸部分泌的油脂,脱落的皮肤组织,空气中的灰尘等等,和水相关的情况并不多!

如果镜片只疏水不疏油,其防污能力就非常有限了!

同样的,不用使用专业仪器,油接触角也有相对简便的评估手段:使用记号笔涂划镜片然后观察镜片上墨水笔迹的粗细,笔迹越细表示疏油性能越好;条件许可还可以用纸巾或眼镜布擦拭,如果擦除较容易,也意味着疏油性能较佳。要注意的是,记号笔分两种,一种是水性油墨笔,另一种是油性油墨笔,这里推荐使用油性油墨笔,因为水性油墨笔更多的是评估疏水性能。

记号笔笔画测试(右边镜片疏油性能更好)记号笔笔画测试(右边镜片疏油性能更好)


易清洁

易清洁指的是污迹在镜片上形成后,很容易通过擦拭或冲洗的方式去除,它和疏水疏油有一定的相关性。但又不是绝对相关。要达到易清洁,镜片表面除了疏水疏油之外,还需要达到低摩擦系数,这样在污迹不容易粘附的同时,擦拭起来阻力也更小

目前业内并没有可量化的标准方法来对易清洁性能来进行专业评估,因为模拟污迹,模拟擦拭等都让测试的可重复性和可比较性变得困难。从消费者角度,易清洁性能可以通过对疏水,疏油的评估来侧面体现。

量化“易清洁”测试很不容易量化“易清洁”测试很不容易


防尘

防尘是指,在佩戴环境下,空气中的尘土不容易附着在镜片表面,或者附着之后容易吹去,前面提到,这个性能更主要和镜片的防静电层(ITO层)相关。相关测试有很多种,有哪些是我们自己能够方便进行操作的呢?大家应该都学过物理课本上,用丝绸摩擦玻璃棒,然后头发被吸附的现象。同样的原理,我们可以准备少量的纸屑,然后使用纸巾或眼镜布来回摩擦镜片几下,看看是否有纸屑吸附到镜片上 - 抗静电能力好的镜片,纸屑应该完全不被吸附。

纸屑吸附实验(图中镜片不防静电)纸屑吸附实验(图中镜片不防静电)



到这里,关于疏水易清洁方面的基本原理和测试手段已经介绍完了,但还一个关键性能没有提到:耐久性。
那么,佩戴几个月之后的镜片,疏水易清洁方面性能还能完好保持吗?该如何评估呢?

遗憾的是,对于消费者来说,目前还没有简单可靠的可以自行评估的方法,而业内评估一般是采用模拟擦拭的方法来进行。如果希望镜片耐久性较好,相对来说推荐国内外主流厂家的产品。以下给出两个主流品牌的技术介绍链接供参考。

ZEISS蔡司

Hoya豪雅



总结

  • 膜层功能性可分为 疏水(防污)| 疏油 | 易清洁| 防尘,依靠低表面能膜层导电层来实现;


  • 只疏水不疏油意义不大,因为镜片上污迹更多是油性油脂等;


  • 易清洁三要素:疏水,疏油,低摩擦系数;

  • 疏水,疏油,防尘都有消费者可使用的简单评估方法;

  • 防尘除了需要低表面能膜层外,更多取决于导电层;

  • 疏水易清洁膜层的耐久性,在实际佩戴中显得更为重要。


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45评论

  • 精彩
  • 最新
  • 一两百的随便戴,卫生纸擦,实用就好

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    据我所知某大厂的耐久性测试就是拿纸巾擦拭几千次,性能仍旧保持 [小眼睛]

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    麻烦问一下,同度数眼镜的厚度只与折射率有关么?

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  • 出个辨真假的帖子才好

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    用上文章里面写的方法呀 [傻笑]

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  • 镀膜脱落了自己有办法补吗

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    这个问题好。技术上有办法但成本太高了。

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    一般便宜的自己再买付,要重新洗膜,再渡膜,也可以,问题是你要有那几十上百万的真空渡膜机!另外一般国行大企业会有所谓的去膜复新,但那价格不是太美丽!魔都这里吴良材,茂昌就有这服务!

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  • 我想知道有的眼睛说是防辐射的,真的管用么

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    防止一些对于眼睛的辐射吧。。。辐射到脸上身体上还是没啥用

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    防紫外线辐射吧

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  • 写一篇太阳镜的攻略吧!!!

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    后面陆续有来。太阳镜原理可以翻翻我前面的原创。

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  • 一天擦拭10次以上的强迫症患者,如何购买抗污能力强的眼镜?

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    推荐专用擦镜纸。可以尽量减少防水防污层的磨损。搜索“蔡司擦镜纸” [傻笑]

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    万新有一个是易清洁的,表面有一层膜水珠不聚集,很容易冲水擦拭,上次配折射率为1.67的不到四百就行了,便宜又大碗 [高兴]

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  • 我是穷人戴的Lindberg,配的A3片,啥多余功能没有,镜片花了,就两面涂洗手液,再用水直接冲,水珠只会在防伪标上流几滴,剩下区域特别干净。

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    在污迹较少的情况下,这样是比较正确的方法 [棒棒哒] 。最伤害镜片表面的是干擦。

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    为什么我的A4达不到这种效果 [尴尬]

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  • 作者作者,你是镜片行业的吗?
    来问个你行业的问题
    最近一中科大博士,倒腾的各种氟硅材料的,最近闹腾出来的镜片防水镀膜,钢丝棉小药片那种,四五块一粒,有利可图吗??
    试出来比韩国药片耐磨很多。

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    方便透露一下产品详细信息吗?从成本上看是可以的。另外,耐磨和防水有相互竞争的关系。耐磨好了可能防水,特别是防油会变差。

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    从材料本身特性来说,这本身接触角和耐磨性就是个矛盾点。老大有门道没?我们有东西,奈何不熟悉这行业进不去啊。***

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  • 卤煮开个团购,开车直接带人传送

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    纯科普不开车。。。容易被说是软文。。。

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  • 进入2个温差很大的空间,镜片会起雾看不清很久,是什么原因呢?

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    这是因为镜片没有防雾功能 - 镜片要做永久防雾比较困难,目前依视路有防雾镜片,但只能持续一段时间。
    雾气的产生原理是在镜片表面形成无数细小的液滴,光线通过产生散射导致的。
    一般防雾需要做出亲水型的,和疏水疏油防污正好性质相反,所以市场上防雾镜片很少。

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  • jins买框送的1.74豪雅 还可以

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  • 哪里能订到便宜的广州豪雅产的1.67的车房片啊????

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  • 看了大作,请教我刚到手的天猫的依视路的 560元的 A3 钻晶 600度, 滚水珠实验还行,但是雨天 骑车还是镜片上都是小雨珠.手甩也无效. 问了店家客服是要万新的E洁膜 效果才好 .明明依视路A3也是带疏水层的, 效果没有想象理想.镜片扫码验伪ok. 诚心请教..啥镜片才能做到优秀的疏水.

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  • 太赞了,最专业的

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  • 牌子倒是知道,推荐哪个系列啊……

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    依视路a3a4,蔡司钻立方银或者铂金

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    买过,一般般,两年就换新的了,

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  • 学习了

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  • 京东眼镜节,一对蔡司钻立方防蓝光760带精工架子…

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  • 完全看不懂,昨天从无锡自驾去丹阳眼镜城,150配了俩副,还算好的什么1.6镜片!更便宜的120俩副!几十块钱没啥上当,带着也很清晰!就是来回买路钱油钱吃饭花了居然有200,下次高铁去吧,就高铁站马路对面...

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    丹阳配镜火车站对面也分好赖的好不好…外婆家就是丹阳!我会讲丹阳话!去配眼镜有两百来一副的也有六百多一副的 不全都是大路货啊

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  • 派丽蒙有款PR7917系列磁吸镜片开车可以完美解决近视眼带太阳镜的问题。有需要的小伙伴可以关注一下。

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  • 蔡司清锐和豪雅vg哪个好呢

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