Własności ochronne szkieł okularowych w zakresie promieniowania ultrafioletowego.
WSTĘP
Żyjąc na przełomie XX i XXI wieku jesteśmy narażeni na różne zmiany, nie zawsze dobre dla naszego organizmu. Choć człowiek przez wieki modyfikował swoją odporność, by niwelować szkodliwy wpływ otoczenia, to w obecnych czasach postęp techniczny dawno już wyprzedził możliwości natury. Rosnąca emisja do atmosfery związków fluoro i chloropodobnych (głównie freonu), powodując rozkład ozonu skutecznie niszczy ochronny płaszcz ozonowy. Zmniejszenie grubości warstwy ozonu o 1/10, zwiększa natężenie promieniowania UV aż o 20%. Stąd przy zakupie jakichkolwiek okularów należy upewnić się, w jakim stopniu będą one chronić nasze oczy przed promieniowaniem nadfioletowym. Bezwzględnie należy zadbać, by stosowane okulary przeciwsłoneczne były szkłami anty-UV. Oferta JZO Sp. z o.o. pozwala wybrać każdemu w zależności od warunków stosowania najodpowiedniejsze szkła zarówno korekcyjne jak i przeciwsłoneczne.
WŁAŚCIWOŚCI OCHRONNE SZKIEŁ JZO Sp. z o.o.
W numerze 2 IZOPTYKI z lutego 1999 roku omówiliśmy szczegółowo podstawową wiedzę o promieniowaniu elektromagnetycznym ze szczególnym uwzględnieniem promieniowania słonecznego, a w nim promieniowania ultrafioletowego. W niniejszym opracowaniu przedstawimy właściwości szkieł naszej produkcji pod kątem ich zdolności do ochrony oczu przed promieniowanium ultrafioletowym.
W tym celu posłużymy się następującymi parametrami:
Przedstawimy je dla podstawowych rodzajów szkieł produkowanych przez JZO Sp. z o.o., w porównaniu do standardowego szkła okiennego. Są to:
Przedstawimy również zależność transmisji T [%] od długości fali [nm] (krzywą transmisji) w zakresie UV od 300 nm do 400 nm oraz udowodnimy, jaki wpływ na opisywane właściwości mają oferowane w JZO Sp. z o.o. uszlachetnienia (barwienie oraz powłoki antyrefleksyjne).
WŁAŚCIWOŚCI SZKIEŁ W ZAKRESIE PROMIENIOWANIA ULTRAFIOLETOWEGO
W tablicy 1 zestawiono wartości omówionych wyżej parametrów, a na rysunku 1 przedstawiono krzywe spektralne, określające zależność transmisji od długości fali promieniowania UV.
Wszystkie szkła naszej produkcji nie przepuszczają promieniowania UV B oraz UV C. W grupie szkieł mineralnych bezbarwnych najlepszymi właściwościami charakteryzuje się szkło IZOKRON 17, a nieco gorsze parametry ma szkło IZOKRON 15. Bardzo dobrymi zdolnościami do odcinania promieniowania UV charakteryzują się szkła mineralne fotochromowe. Już w stanie rozjaśnienia prawie całkowicie eliminują promieniowanie UV A. Zaciemnienie tych szkieł dodatkowo polepsza ich właściwości.
Standardowe szkła organiczne, wykonywane z tzw. CR39, podobnie jak szkła fotochromowe mineralne przepuszczają znikome ilości promieniowania UV A. Doskonałe pod tym względem są szkła organiczne fotochromowe IZOPLAST 150 FOTO B. W stanie całkowitego rozjaśnienia w 100% eliminują promieniowanie nadfioletowe.
TABLICA 1
| L.p. | NAZWA SZKŁA | TUV-A [%] | TUV-B [%] | TUV-C [%] | T350 [%] | krawędź 1% UV |
| SZKŁA MINERALNE | ||||||
| 1 | IZOKRON 15 | 36,0 | 0,0 | 0,0 | 37,0 | 337 |
| 2 | IZOKRON 16 SIGMA | 39,1 | 0,0 | 0,0 | 47,5 | 335 |
| 3 | IZOKRON 17 | 23,6 | 0,0 | 0,0 | 4,0 | 352 |
| 4 | IZOKRON 18 | 34,8 | 0,0 | 0,0 | 40,0 | 334 |
| 5 | IZOFOTO 15B | 7,0 | 0,0 | 0,0 | 2,8 | 344 |
| 6 | IZOFOTO 15G | 7,0 | 0,0 | 0,0 | 5,7 | 341 |
| 7 | IZOFOTO 16B SIGMA | 8,8 | 0,0 | 0,0 | 5,5 | 337 |
| 8 | SZKŁO OKIENNE | 69,5 | 3,8 | 0,0 | 83,3 | 302 |
| SZKŁA ORGANICZNE | ||||||
| 9 | IZOPLAST 150 | 9,5 | 0,0 | 0,0 | 0,2 | 354 |
| 10 | IZOPLAST 150 FOTO B | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 400 |
WPŁYW USZLACHETNIEŃ
JZO Sp. z o.o. oferuje obecnie dwie grupy uszlachetnień, a mianowicie powłoki przeciwodblaskowe (antyrefleksyjne) AR dla wszystkich rodzajów szkieł oraz warstwy barwne dla szkieł mineralnych i barwienie powierzchniowe dla szkieł organicznych. Powłoki AR jedno i wielowarstwowe są zawsze nanoszone na powierzchnie szkieł w procesach naparowania, w warunkach wysokiej próżni. Ich zadaniem jest maksymalna eliminacja szkodliwych i uciążliwych odbić. Inaczej jest w przypadku stosowanych barwień. Na szkłach mineralnych barwne warstwy absorpcyjne, oferowane w kolorach brązowym oraz szarym i różnych stopniach absorpcji, nanoszone są na powierzchnię wklęsłą metodą próżniową i jako główne zadanie mają pochłanianie (absorpcję) widzialnej części promieniowania elektromagnetycznego. Materiały stosowane w tej technologii pochłaniają prawie czterokrotnie skuteczniej promieniowanie UV A.
W tablicy 2 podano wartości parametrów przepuszczalności w zakresie promieniowania ultrafioletowego dla warstw oferowanych przez JZO Spółka z o.o., a naniesionych na szkło IZOKRON 15. Dane z tablic 1 i 2 pozwalają porównać właściwości szkła bez warstw i z warstwami.
TABLICA 2
| L.p. | Rodzaj warstwy absorpcyjnej | TUV-A [%] |
TUV-B [%] |
TUV-C [%] |
T350 [%] |
krawędź 1% UV |
| SZKŁA MINERALNE | 1 | B25 | 19,7 | 0,0 | 0,0 | 14,3 | 339 |
| 2 | B37 | 13,5 | 0,0 | 0,0 | 9,4 | 340 |
| 3 | B50 | 8,7 | 0,0 | 0,0 | 5,2 | 342 |
| 4 | B75 | 2,3 | 0,0 | 0,0 | 1,3 | 348 |
| 5 | B90 | 0,6 | 0,0 | 0,0 | 0,2 | 371 |
| 6 | G25 | 27,6 | 0,0 | 0,0 | 22,1 | 339 |
| 7 | G50 | 20,5 | 0,0 | 0,0 | 18,4 | 340 |
| 8 | G75 | 10,1 | 0,0 | 0,0 | 6,7 | 342 |
| L.p. | Rodzaj warstwy absorpcyjnej | TUV-A [%] |
TUV-B [%] |
TUV-C [%] |
T350 [%] |
krawędź 1% UV |
| SZKŁA ORGANICZNE | ||||||
| 1 | BRĄZOWY A | 6,8 | 0,0 | 0,0 | 0,2 | 355 |
| 2 | BRĄZOWY B | 3,1 | 0,0 | 0,0 | ,01 | 357 |
| 3 | BRĄZOWY C | 0,2 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 376 |
| 4 | BRĄZOWY D | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 387 |
| 5 | BRĄZOWY E | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 408 |
| 6 | SZARY A | 7,8 | 0,0 | 0,0 | 0,2 | 354 |
| 7 | SZARY B | 4,1 | 0,0 | 0,0 | 0,1 | 356 |
| 8 | SZARY C | 1,7 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 360 |
| 9 | SZARY D | 0,2 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 375 |
| 10 | SZARY E | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 395 |
| 11 | ZIELONY A | 7,2 | 0,0 | 0,0 | 0,2 | 354 |
| 12 | ZIELONY B | 3,7 | 0,0 | 0,0 | 0,1 | 356 |
| 13 | ZIELONY C | 1,7 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 359 |
| 14 | ZIELONY D | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 366 |
| 15 | ZIELONY D | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 433 |
| 16 | NIEBIESKI | 8,0 | 0,0 | 0,0 | 0,3 | 353 |
| 17 | CZERWONY | 5,6 | 0,0 | 0,0 | 0,1 | 355 |
| 18 | ŻÓŁTY | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 382 |
W przypadku szkieł organicznych IZOPLAST 150 barwienie szkieł pomaga na wprowadzeniu odpowiedniego barwnika do przypowierzchniowej warstwy szkła, co, podobnie jak w przypadku szkieł mineralnych, polepsza ich zdolność ograniczenia przepuszczalności promieniowania nadfioletowego.
W tablicy 3 przedstawiono wartości transmisji i krawędzi 1 % dla promieniowania UV - dla przykładowych grup barwień wykonywanych na szkle organicznym IZOPLAST 150.
Na podstawie przedstawionych w Tablicach 1, 2 i 3 wartości można przeprowadzić porównanie zmian właściwości szkieł bez warstw i z warstwami. W przypadku soczewek mineralnych naniesienie warstwy brązowej o absorpcji 25% obniża zdolność przepuszczania UV do 20%. Każdy następny poziom warstw absorpcyjnych obniża transmisję TUVn i dla B90 i daje niemal 100% ochronę przed tym promieniowaniem. Będą to zatem doskonałe szkła przeciwsłoneczne.
Analogiczna sytuacja występuje dla soczewek organicznych. Należy jednak zaznaczyć, że już soczewka organiczna bezbarwna w znacznym stopniu ogranicza przepuszczanie UV Zastosowanie dodatkowego barwienia polepsza te własności.
WNIOSKI
Jak widać, JZO Sp. z o.o. proponuje bardzo szeroki asortyment szkieł okularowych, choć nie wszystkie zostały przywołane w tym opracowaniu. Każde szkło naszej produkcji posiada właściwości chroniące przed szkodliwym promieniowaniem UV, a zakres pochłaniania szkodliwych promieni jest bardzo różny i zależy od rodzaju szkła oraz powłoki lub barwienia. Już bezbarwne szkło - IZOKRON 15 redukuje promieniowanie UV A do poziomu 36%, a gdy uszlachetnimy je powłoką barwną - B 90, zwiększymy jego redukcję prawie do maksimum.
Ochrona oczu przed krótkofalowym promieniowaniem jest bardzo ważna i nie powinna być bagatelizowana przez użytkowników okularów korekcyjnych i przeciwsłonecznych oraz ich producentów. Należy bowiem pamiętać, że promieniowanie o długości fali mniejszej od 300 nm absorbowane jest przez rogówkę oka i może mieć wpływ na niektóre choroby oczu takie jak np. ślepota śnieżna czy zapalenie rogówki. Promieniowanie dłuższe w przedziale od 300 do 380 nm dociera do soczewki i może to mieć ogromny wpływ na powstawanie katarakty. Ponadto stosowanie szkieł ochronnych wpływa generalnie na spowolnienie procesów starzenia soczewki ocznej. Warto tu także zauważyć, że czasami konieczne jest stosowanie okularów ochronnych przez osoby przyjmujące leki obniżające naturalną odporność oczu przed promieniowaniem UV Pomimo tylu zalet wynikających ze stosowania okularów zc szkłami pochłaniającymi krótkofalowe promieniowanie, nie jest zalecane całkowite odcięcie fal elektromagnetycznych w zakresie 100 do 380 nm, gdyż mają one także pozytywny wpływ na ludzki organizm. Charakteryzują się m. innymi dużą aktywnością biologiczną - działającą bakteriobójczo, wywołują reakcje fotochemiczne, a także powodują wytwarzanie w organizmie witaminy D2. Jednak w nadmiarze mogą przynieść nieodwracalne szkodliwe zmiany.
Przypominamy więc, kiedy przede wszystkim powinniśmy chronić nasz wzrok przed nadmiarem promieniowania słonecznego:
Oczywiście promieniowanie ultrafioletowe pochodzi nie tylko od słońca. Wiele sztucznych źródeł światla emituje również promieniowanie UV. Trzeba tu wymienić przede wszystkim lampy kwarcowe stosowane w solariach, czy też lampy łukowe lub łuki elektryczne powstające przy spawaniu (te ostatnie wymagają stosowania specjalnych szkieł ochronnych).
Rys.1 Porównanie krzywych spektralnych w zakresie promieniowania UV dla szkieł mineralnych