光学仪器光学镜头防霉镀膜液

光学玻璃防水防霉防雾化学镀膜液

 

光学玻璃表层生霉、出干雾(反碱腐蚀风化)为光学仪器的一种常见病,光学玻璃零件表面一旦生霉、出干雾,就会使光线在玻璃表面发生散射,降低仪器的透光率和鉴别率,从而导致目标成象模糊在,甚至使仪器完全丧失其使用能力。

 

 

根据用户的反应,现有的光学玻璃防霉液、防水液的效果并不理想,防霉时间短,不耐擦拭,南阳汉雄科技根据军工行业用户的委托,专门研发出一种防霉菌防反碱的光学玻璃化学镀膜技术,它采用单分子膜自组装技术,在光学玻璃的表面利用特定的化学键,让特定结构的分子按照一定的头尾一致的排列规则,以化学键的方式连接到玻璃上去,形成一层防水,抗菌,防霉,耐溶剂,耐摩擦,耐腐蚀,耐洗涤的单分子防霉菌镀膜层。膜层的厚度可以控制在几个纳米之间,不影响光线的通过,它和玻璃表层分子发生化学键接,使光学玻璃表面具有永久性的防霉菌特性,同时还可以增加玻璃表面的机械强度。镀膜层外侧的分子团,对单细胞生物具有杀伤作用,霉菌、细菌、藻类等单细胞生物无法在这层镀膜层上顺利繁殖。


原理解释图

 

经过试验验证,由于镀膜层的分子排列结构十分特殊,膜层对霉菌、细菌有很强的抑制、杀伤作用,能有效的抑制、灭死微生物;同时镀膜层完全封闭了光学玻璃表面的硅羟基活性基团,外界的水汽不再吸附在玻璃表面,进而侵蚀玻璃,避免玻璃表层出现碱金属盐的析出,避免玻璃表层形成氧化硅水合胶体疏松结构,防止出现干雾现象。由于采用的特殊的分子结构形成特殊的排列方式,对光学玻璃以及镜片起到了生物和物理双重保护,既能消灭抑制微生物产生的霉变,也能防止由于水汽引起的反碱而产生的干雾,是一种性能极为先进的防霉、防雾化学镀膜技术。

汉雄科技防霉镀膜技术很好的解决了光学玻璃的容易生霉生雾的问题,可使高档光学仪器产品合格率大幅提高,极大延长了光学玻璃零件的储运时间周期,极大地提高了光学仪器产品的附加值。适用于光学玻璃分划板、光学玻璃镜片等各类光学零件的防霉。

南阳汉雄科技五年磨一剑,将理论设想变为现实产品。目前单分子膜自组装技术是国际上先进的纳米尺度下的控制技术,通过特殊结构的分子的规则排列,在光学玻璃上实现了效果远远超过以往防霉液的稳定膜层。根据原理,各类镜头上的镀膜层,也可以使用本产品,在功能性光学镀膜层外层再加上一层防霉防水的保护层。光学仪器的其它金属零件也可以使用镀膜液擦拭,增强防霉防腐蚀效果。

 

 

我们期待这一产品能给光学行业带来革命性的突破。

 

防霉镀膜的光学,物理,化学性能:

镀膜层具有疏水特性,水滴接触角达到102°

透光性和镀膜前相比没有明显变化,一定波段的光,透光性有所增加。

表面平整度,由于镀膜只有几个纳米,完全保持玻璃原有的平整度,完全看不到厚度的存在。

牢固度,使用常用擦拭棉花,纸巾,无纺布,用力擦拭,均无法去除,镀膜层十分牢固,无法轻易去除。

耐溶剂性能,使用各种常见溶剂---酒精乙醚溶液,乙酸乙酯,丙酮,氯仿,等都无法擦除镀膜层

耐酸碱性能,一般的强酸和弱碱液体无法去除镀膜层,加热的强碱液体能减弱和腐蚀镀膜层。

耐高温低温性能,70℃的温度以下无明显影响,超过90℃的温度,会减弱直至分解镀膜层。-40℃低温环境无任何变化,更低的低温度测试还没有进行。

耐刮划性能,镀膜层硬度接近于玻璃表面硬度

环境特性,镀膜层为惰性材料,不和空气,水汽发生化学反应,不向周围环境释放小分子、大分子物质。

镀膜寿命,长期有效。自身不会发生自然降解,分解,几乎是永久性的。

 

霉、雾的种类,产生原因

在光学零件上可以直接观察到的霉菌,并不是单纯的菌丝,而是由霉菌覆在菌丝上的伞状物和散布在菌丝外围的雾状物组合起来的。霉菌在光学零件上生长,会分泌高度腐蚀性的生物碱,能够溶解玻璃矿物质甚至塑料、金属,以此成为霉菌的营养素。同时,霉菌还会向周围的空气弹射霉菌孢子,引起更多部位的发霉。

 

霉菌生长特性

(1)菌丝从光学零件边沿长起,其形状似不规则韵树枝分布在光学零件的表面上,此类现象是由于与镜片接触的金属零件、有机垫片或镜片毛面等生霉后蔓延的结果。

(2)菌丝从光学零件中间长起,其形状象细毛团,中心较暗,边缘可分辨出一条条的细丝,此类现象是由于镜片表面未擦干净,螨虫尸体或孢子落于镜面上而引起的生霉。

和生物性霉菌繁殖同时发生的还有玻璃与水汽之间的物理性的碱发霉,这两个过程是相互促进的,相互合作的。

 

采用汉雄科技防霉单分子镀膜技术应对的办法:

首先要避免光学玻璃表面吸附水汽和有机物,这样就能断绝霉菌的生长条件。光学玻璃表面由于存在大量的活性基团---硅羟基(si-OH),极易吸附空气中的水汽和各种有机物颗粒,这就为霉菌的发育提供了良好的条件。当活性的羟基被其它惰性材料键接上后,光学玻璃表面化学键吸附的特性就大大减少,只剩下静电吸附,霉菌孢子和有机物颗粒落脚生根的机会就大大减少了。



 

 

玻璃镀膜层微观环境示意图,来源网络仅供参考

 

玻璃防霉镀膜层,由于分子结构十分特殊,在微结构上形成一种像“刀丛”一样的分子墙,对于微生物来说就是致命的结构,微生物的细胞膜会被破坏,细胞死亡,微生物无法顺利繁殖。这种分子墙,是分子按照一定的规则排列形成,经过我们的研究,成膜物质只有在特定的溶液浓度和温度下,才能形成特定的排列结构,杂乱的排列,杀菌效果将大大降低。

汉雄科技发明的单分子自组装镀膜技术,正是从这2个方面入手,以达到玻璃防霉的效果。

一旦切断了霉菌的落脚条件,构筑起一个非常不利于霉菌细胞生长的表面环境,光学玻璃表面长霉的现象就大大缓解,无霉菌保存期极大的延长了。

经过实际检测,光学玻璃镜片进过镀膜处理后,在常温环境下,按照一般室内光学玻璃保存条件,经过了5月6月至7月8月连续4个月的放置,超过100天以上,表面无霉菌生长

 

 

干性雾产生的原因

干雾就是玻璃反碱,是玻璃的固有化学特性。

玻璃化学稳定性差,抗潮湿气体、酸碱盐的侵蚀能力差。由于这种原因产生的雾往往时间比较长才能发现。但当玻璃表面出现氧化硅水合物时,玻璃表面就形成一层擦不掉的白色雾状斑点、彩虹纹或出现凹凸不平的现象,通常称它为干涸的雾。



 

只要隔绝玻璃表面的活性羟基,改变玻璃表面的化学特性,玻璃吸附水汽的特性消失,产生干雾的可能性就会大大降低直至消除。

 

现有光学行业的防霉方法并不能获得长效的无霉菌储藏期,对于光学部件的保存,储运带来很大的问题。

1,树脂保护漆

黑色保护漆,需要溶剂清洗,工艺环节多,属于临时性保护。

2,保护硅油

效果不佳,用户已经停止使用

3,化学毒性防霉药包

对人体有毒性,环保型差,使用寿命短,适用条件严格。目前军工领域依然使用。

 

南阳禾巢科技发展有限公司推出的这一化学镀膜产品很好的解决了光学行业客户长期存在的这一头疼问题。永久性防霉镀膜层,是高分子网状惰性聚合物,它和玻璃分子之间有共价键链接,不向外部环境释放小分子抗菌防霉的药物,镀膜层物质对单细胞生物具有接触杀伤作用,其原理完全不同于现有的防霉材料。目前业界使用的光学防霉材料都是属于向外界环境释放小分子药物防霉剂的产品,它的副作用就是危害人体健康,防霉的药物通常是毒性很大的砷的有机、无机化合物,民用产品完全不能使用;时效性较短:当防霉药物气体释放完毕后,就完全失去防霉保护作用。

 

光学玻璃防霉镀膜,可以从体质上改变玻璃的表面特性,避免玻璃表面霉菌生长,防止玻璃发生水合反应。同时,也可以配合传统药物气体保护手段,采用低毒、无毒药物,降低药物气体药效,加上增强的防霉镀膜,双重手段,可以获得和高毒性药物等同,甚至更好的防霉效果。

 

汉雄科技光学玻璃防霉防干雾防水防油镀膜液型号

 

HK-1型:无色透明液体,防水防油防沾污,防霉防干雾效果较好

HK-2型:淡黄色透明液体,适用于光学级产品,防水防霉菌,防干雾效果优良,不防油,不含有重金属有毒物质,满足环保要求

HK-3型:无色透明水溶型液体,防水防霉菌,防干雾效果优良,不防油,不含有重金属有毒物质,满足环保要求

 

HX-1型:无色透明液体,双组份型,防水防油防霉防干雾。本型号防水、防油效果极佳,可抵御油性记号笔、手指纹污染,轻微油性痕迹使用纸巾可以轻易擦除,可以保护光学镜头及其镀膜层免受污染。

HXF-2型:无色透明液体,氟溶剂体系。适用于氟化镁镀膜层保护。

 

 

 

 

 

 

 

 

玻璃防霉镀膜施工方法。

 

可以采用溶液浸泡法,或者玻璃表面溶液擦拭法等,

 

施工分为3个步骤,

第一步是玻璃表面去杂质的预处理。光学玻璃,可使用水、醇液超声清洗,或者镜片抛光液进行擦拭处理,或者使用低温等离子火焰处理。

 

对于玻璃生产线出来的新玻璃,不需要进行表面预处理,可以直接进行镀膜液镀膜即可。玻璃的温度在45-50°时,只要一和镀膜液接触,就会立刻形成镀膜层,反应速度很快,几乎以秒来计算。但是温度低时反应会变慢,要用镀膜液反复擦拭才行。陈旧的玻璃,进行表面防霉镀膜,需要进行表面预处理,彻底清除表面杂质,玻璃行业表面预处理的方法很多,这里不一一描述。

 

第二步是镀膜液接触玻璃。使用浸泡法,或者擦拭法,将玻璃和镀膜液充分接触3-5分钟,玻璃表面会发生化学反应出现一层白雾,然后将玻璃静置于50-70摄氏度度环境温度下0.5-1小时。

 

第三步是清除残留物。可以使用脱脂棉加乙醇、异丙醇50%纯净水溶液擦拭清洗镀膜层,直到白雾被完全洗干净,或者使用水+醇液超声清洗,玻璃恢复初始状态。使用蒸馏水水滴检查,镀膜面呈现疏水效果,水滴接触角增大到90-100゜说明镀膜成功。

 

对于不需要透光性、反光性性能的玻璃或者其它材料部件,也可以保留白雾涂层不去除。对于需要长期存放的玻璃,也可以先保留白雾层,等到重新需要使用时,再洗去白雾层。白雾层同样具有很好的防霉效果,只是分子排列方向杂乱,厚度较厚,光学性能不佳。保留白雾层,理论上可以增加防霉的时间,保护玻璃,霉菌菌丝难以向玻璃层生长,当再次擦拭洗涤时,可以将长时间存放的玻璃表层杂质一并去除,被保护的光学玻璃依然完好。

 

光学镜片镀膜层使用防霉镀膜液

光学镜片表面通常都会有功能性镀膜层,这些膜层材料各异,化学特性不一,用户需要通过实验来决定是否能使用汉雄科技防霉镀膜液对这层镀膜层外层再做上去一层防霉防水保护层。使用方法参照以上步骤。

 

 

 

光学镜头直接擦拭防霉液

 

 

 

 

 

 

低温等离子体火焰预处理

对于玻璃镜片表面已经有光学增透膜的情况

光学镜片表面的光学增透膜通常是氟化镁、二氧化硅材料,由于这2种增透膜表面活性基团密度不足,需要使用低温等离子进行预处理后,再进行化学镀膜,才能获得最好效果。



 

低温等离子火焰

 

使用低温等离子火焰处理相机镜头

对于表面羟基密度很低的其它聚合物材质表面,可以使用低温等离子火焰,快速灼烧几秒钟,进行羟基化处理,改变材料的表面化学特性,然后立刻涂防霉镀膜液,也可以获得类似玻璃表面防霉镀膜的效果。相关信息,请咨询南阳禾巢科技发展有限公司技术部。

 

去永久性除防霉镀膜层

1,可以使用传统的光学抛光液进行抛光去除

2,使用低温等离子火焰去除膜层

 

综合各种镀膜技术来看,这种镀膜的施工技术简单,不需要很高的设备要求,没有复杂的工艺,成本很低,效果很好,非常适合光学玻璃、特种玻璃行业使用。

 

用户需要样品,请先电话联系。欢迎光学行业客户,咨询合作。

南阳汉雄科技发展有限公司

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