MASARYKOVA UNIVERZITA LÉKAŘSKÁ FAKULTA
NOVINKY V MATERIÁLECH BRÝLOVÝCH OBRUB BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
Vedoucí práce:
Autor:
Mgr. Petr Veselý, DiS., Ph.D.
Lenka Zavřelová Optika a optometrie
Brno, duben 2013
Anotace: Jméno a příjmení autora:
Lenka Zavřelová
Obor:
Optika a optometrie
Zadání práce:
Novinky v materiálech brýlových obrub
Vedoucí práce:
Mgr. Petr Veselý, DiS., Ph.D.
Bakalářská práce se podrobně zabývá jednotlivými materiály brýlových obrub. Tyto materiály jsou rozděleny do jednotlivých kapitol, které se věnují jejich výrobě, vlastnostem, přizpůsobování brýlových obrub a vkládání brýlových čoček a použití v brýlové optice. Práce uvádí mnoho nových materiálů, rozvoj v nových technologiích zpracování starších materiálů a také jednotlivé společnosti, které tyto materiály používají na výrobu brýlových obrub.
Klíčová slova: brýlová obruba, přírodní materiály, plastové materiály, kovové materiály, kompozitní materiály, výroba, vlastnosti, použití
Annotation: Name and surname:
Lenka Zavřelová
Specilization:
Optics and optometry
Theme of the work:
News in materials of spectacle frames
Leader of the work:
Mgr. Petr Veselý, DiS., Ph.D.
This bachelor thesis looks in detail at individual materials of spectacle frames. These materials are divided into chapters that deal with the production, properties, adjustment of spectacle frames and glazing and application in spectacle optics. The thesis presents a lot of new materials, development of new technologies in processing of old materials and individual companies that these materials used for the production of spectacle frames.
Key words: spectacle frame, natural materials, plastic materials, metal materials, composite materials, production, properties, application
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Novinky v materiálech brýlových obrub vypracovala samostatně a uvedla v seznamu literatury všechny použité literární a odborné zdroje. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně a byla zpřístupněna ke studijním účelům.
V Brně dne ....................
........................................ Lenka Zavřelová
Poděkování: Ráda bych poděkovala Mgr. Petru Veselému, vedoucímu mé bakalářské práce, za ochotu, trpělivost a poskytnutí cenných odborných rad a připomínek.
OBSAH Úvod ...................................................................................................................................... 8 1
Přírodní materiály ................................................................................................. 9 1.1
Dřevo ............................................................................................................ 9
1.2
Kůže ............................................................................................................ 10
1.3
Rohovina ..................................................................................................... 12
1.4
Želvovina .................................................................................................... 13
1.5
Kost ............................................................................................................. 14
2
Plastové materiály............................................................................................... 16 2.1
Celuloid - nitrát celulózy (CN)..................................................................... 16
2.2
Acetát celulózy (CA) ................................................................................... 18
2.3
Aceto-propionát celulózy (CP) ..................................................................... 20
2.4
Aceto-butyrát celulózy (CAB) ..................................................................... 21
2.5
Polymetylmetakrylát (PMMA) .................................................................... 21
2.6
Polyamid (PA) ............................................................................................. 23
2.7
Optyl - epoxidové pryskyřice (EP) ............................................................... 24
2.8
Polyéterimid (PEI) ....................................................................................... 26
2.9
Akrylonitril-butadien-styren (ABS) ............................................................. 27
2.10
Polykarbonát (PC) ....................................................................................... 28
2.11
Trivex .......................................................................................................... 29
2.12
Polyvinylchlorid (PVC) ............................................................................... 30
2.13
Silikonový kaučuk ....................................................................................... 31
2.14
Hytrel .......................................................................................................... 32
3
Kovové materiály ............................................................................................... 34 3.1
Měď (Cu) .................................................................................................... 34
3.2
Nikl (Ni) ...................................................................................................... 36
3.3
Ocel ............................................................................................................. 38
3.4
Titan (Ti) ..................................................................................................... 40
3.5
Zlato ............................................................................................................ 41
3.6
Hliník (Al) ................................................................................................... 43
3.7
Hořčík (Mg) ................................................................................................ 45
3.8
Beryllium (Be) ............................................................................................. 46
4
5
Kompozitní materiály ......................................................................................... 48 4.1
Uhlíkové vlákno .......................................................................................... 48
4.2
Skleněné vlákno .......................................................................................... 49
4.3
Kevlar.......................................................................................................... 49 Ostatní materiály ................................................................................................ 50
Závěr .................................................................................................................................... 51 Seznam použité literatury ..................................................................................................... 52 Seznam obrázků ................................................................................................................... 59 Seznam jednotek a zkratek ................................................................................................... 61
Úvod Vynález prvních brýlí se uvádí už koncem 13. století v Itálii, kde vznikaly první nýtované brýle, které byly tvořeny pouze brýlovým středem s nosníkem. První brýle se spánkovými stranicemi se objevily koncem 18. století v Anglii. Od počátku historie prošla výroba brýlových obrub různými materiály jako byli přírodní, kovové, plastové a kompozitní. Brýle se staly nejrozšířenějším prostředkem ke korekci zraku a to vytvořilo předpoklady pro sériovou výrobu brýlových obrub. S nástupem stále nových technologií výroby dochází ke snižování cen, ale přitom i ke zkvalitňování materiálů. Materiály používané na brýlové obruby se často původně vyvíjely pro jiné účely a objevily se ve vývojově nejvyspělejších segmentech průmyslu, jako např. konstrukce vesmírných lodí a letadel, motoristický spor nebo medicína. Brýlové obruby zaznamenávají v 21. století další výrazný rozvoj v použití nových materiálů i rozvoj v nových technologiích zpracování starších materiálů. Různé materiály přináší své vlastní výhody a nevýhody, o kterých je pojednáváno v jednotlivých kapitolách.
8
1 Přírodní materiály Přírodní materiály byly prvními materiály na výrobu brýlových obrub a používaly se už od 15. století. Obruby měly zpočátku pouze brýlové středy a nosník a přidržovaly se v ruce. Po vynálezu technologií k výrobě kovových obrub začaly být jimi nahrazovány a to samé následovalo po vynálezu plastových obrub. V současné době dochází k návratu některých přírodních materiálů na trh a často se s nimi setkáváme u luxusnějších výrobků, kde tvoří jen určitou část obruby nebo dekorační prvek. [1,2]
1.1 Dřevo Z přírodních materiálů je dřevo to nejrozšířenější a patří k nejstarším materiálům. Pro výrobu brýlových obrub se používají tvrdá dřeva stromů, jako jsou např. borovice, ořech nebo dub. Díky svým specifickým povrchovým vlastnostem jsou používána i tropická tvrdá dřeva jako jsou např. eben nebo růžové dřevo. Dále se pro výrobu používá i speciální vrstevnaté překližky, která je vyrobena slisováním dýh ušlechtilých dřev. [1,3,4] 1.1.1 Výroba Výroba se provádí buď tradiční metodou štípáním, nebo řezáním. Poté jsou obruby broušeny, leštěny a na závěr jsou většinou i povrchově upravovány lakem nebo olejem. [1,3] 1.1.2 Vlastnosti Vlastnosti dřeva záleží na jeho druhu, ale obecně je to materiál tvrdý, lehký a mechanicky odolný. Jeho nevýhodou je deformování v důsledku velké hydroskopičnosti, uvádí se 10 - 15 %. Některé dřeva, např. dub a olše, mohou způsobit zabarvení kůže v místě dotyku s pokožkou, ale tomu bývá předcházeno povrchovou úpravou. Jelikož je dřevo materiál přírodní, neobsahuje ani žádné alergeny. S věkem dřevo může tmavnout. Překližka je více stabilní materiál, ale může se u něho vyskytnout alergická reakce na použitá lepidla v materiálu. [4] 1.1.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Dřevo je za velmi specifických podmínek termoplastické a to při použití velkého množství tepla a vlhké páry, kdy mohou být některé části obrub ohýbány. Toto lze provádět jen velmi opatrně, neboť hrozí velké riziko prasknutí materiálu. Přizpůsobování se však v našich podmínkách nedoporučuje a proto bývají očnice obrub opatřeny rozebíratelným spojem, aby bylo možno vložit brýlové čočky do jejich drážky. Dalším řešením je 9
přišroubování brýlových čoček po vyvrtání otvorů na okrajích obrub. Pro vsazování volíme raději umělé brýlové čočky a velikost jejich zabroušení závisí na klimatických podmínkách. Pokud se jedná o horké a suché klima, zabrušujeme čočky přesné velikosti. Pokud se jedná o chladné a velmi vlhké klima, zabrušujeme čočky trochu volnější, protože dochází k rozpínání materiálu. Do překližky můžeme vsazovat i čočky skleněné a jejich velikost zabrousíme přesně nebo o trochu volněji. [4,1]
Obr. č. 1: Dřevo - rozebíratelný spoj
1.1.4 Použití V brýlové optice se dřevo používá k výrobě brýlí už od 15. století [2], v současné době se dřevo používá v omezených výrobních sériích, ale jeho popularita v posledních letech stoupá. Vyrábí se z něho buď celé obruby, nebo jen některé jejich části. Dřevo dodává brýlím výraznou krásu díky velké škále zajímavých barev a textur [3]. Nově je jejich povrch ošetřován speciálním olejem, který chrání dřevo před vnějšími vlivy jako je např. déšť a proto jsou mnohem odolnější. Kolekce dřevěných brýlí FEB31st dokonce nabízí i možnost nechat si na jednu či obě stranice brýlí vyrýt libovolný obrázek nebo vlastnoruční podpis [5].
1.2 Kůže Kůže jako materiál je nezpracovaná surovina z kůže obratlovců. Zpracovaná kůže se nazývá useň. [6]
10
1.2.1 Výroba Kůže se nejprve nasolí, poté se namáčí a louží v roztoku sulfidu sodného a vápna kvůli odstranění srsti. Následně se odchlupí a vyčiní pomocí tříslovin z kůry nebo solemi chromu. Dále je ždímána, barvena, sušena, leštěna a nakonec se z ní vyrábí kožené výrobky. [6,7] 1.2.2 Vlastnosti Kůže muže být různě barevná v závislosti na barvě zvířete, z kterého byla vyrobena nebo na přidaném barvivu. Je upravena, aby byla měkká a tuhá. Proti mokru a potu musí být chráněna. Je to přírodní a tedy i hypoalergenní materiál. Některé látky používané při její výrobě, zejména soli chromu, můžou způsobit alergie. Kůže však bývá proti těmto alergenům speciálně povrchově chráněna. [7] Každá kůže je testována, aby zcela splňovala normy stanovené pro odolnost vůči slunečnímu záření a vůči suchému a mokrému tření. [8] Obruby s koženými částmi se nesmí čistit v ultrazvukové čističce [1]. 1.2.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Kůže je pružná, takže by se čočky měly dát dobře vložit za studena [7]. 1.2.4 Použití V brýlové optice se kůže používá k výrobě brýlových obrub už od počátku historie výroby brýlí. Dnes se používá na repliky divadelních brýlí [7], nalepovací nosní sedýlka z velbloudí kůže, ale hlavně se s ní setkáváme jako s dekoračním prvkem na stranicích drahých brýlí. Používá se např. hovězí, krokodýlí nebo hadí kůže [3]. [1]
Obr. č. 2: Kůže - stranice, TAG Heuer
11
1.3 Rohovina Rohovina patří k nejstarším klasickým přírodním materiálům. Pro výrobu brýlových obrub se využívá rohů tzv. dlouhorohého skotu jihoamerického, irského, indického a afrického. Divoká zvířata žijící volně v přírodě mají na rozích různé známky poškození, proto je nelze použít pro výrobu. K tomuto účelu se používají rohy pouze z domestikovaných zvířat. [1,9] 1.3.1 Výroba Obruby jsou zpracovávány ze dvou druhů rohu a to z lisovaného rohu nebo z masivního rohu. Výroba lisovaných rohů je prováděna častěji a je z rohů indických a irských buvolů. Tyto rohy jsou oproti druhému druhu duté uvnitř. Jsou namáčeny v horké vodě, aby změkly a aby se oddělily od kosti, poté se rozřezávají a rozvinují. Vrství se na sebe vždy vrstvou s opačnou strukturou vláken a poté jsou lisovány pod velkým tlakem a za působení vodní páry na desky, které se následně obrábějí. Tímto způsobem se zlepšuje tvarová stálost a pevnost materiálu. Výroba masivních rohů je prováděna z velkých rohů afrických vodních buvolů. Z jejich rohů se řežou destičky, které jsou poté profesionálně ručně opracovány. [10,1] 1.3.2 Vlastnosti Rohovina je materiál velmi pevný, pružný, dobře barvitelný a leštitelný. Je rozpustná ve 20% alkalických hydroxidech, ale zředěným kyselinám a zásadám odolává. Je termoplastická a tvarovatelná pouze ve vysokém vlhkém teple, následně velmi rychle chladne a tuhne. Má vláknitou strukturu skládající se z jemných vrstev tenčích než je nehet. Tato její vlastnost je důležitá k rozeznání od jejich imitací např. acetátu celulózy, který má vrstvy silnější a nejdou od sebe oddělit. Věkem ztrácí lesk a v místě dotyku s pokožkou dostává pórovitou strukturu. Rohovina je hypoalergenní materiál a její velkou výhodou je i to, že se zahřeje na teplotu těla [3]. [1,10] 1.3.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Rohovina je velmi tvrdá a proto ji musíme nahřívat déle a s přestávkami na teplotu asi 80°C. Čočky zabrušujeme velikostně stejně s očnicemi a při vsazování dáváme v podélném směru brýlového středu. Očnice se nesmí násilně natahovat, mohlo by dojít k oddělení vrstev. Pokud potřebujeme zahnout koncovku stranice, prohříváme rohovinu až na 120°C. Kašírované (lepené) obruby musíme nahřívat jen na rubu, aby nedošlo k odlepení tenké vrstvy na líci. [12] 12
1.3.4 Použití V brýlové optice se rohovina používá k výrobě brýlí od 16. století [10], byla velmi rozšířena, ale později s nástupem výroby brýlí z celuloidu a acetátu celulózy byla jimi nahrazena [1]. V současné době se používá pro výrobu dražších luxusních modelů brýlových obrub. Pro výrobu divadelních rekvizitních brýlí se používá rohů např. i z krav [11].
Obr. č. 3: Rohovina - výroba očnice
1.4 Želvovina Želvovina patří k nejstarším materiálům a získávala se z krunýře mořské želvy Karety pravé. [1] 1.4.1 Výroba Zpracovává se o něco lépe než rohovina. Z krunýře 3 mm silného jsou nařezány tenké pláty, které jsou vyvařeny v horké vodě a poté jsou slisovány do tlustších desek. Desky jsou obráběny a nakonec leštěny. [1] 1.4.2 Vlastnosti Želvovina je průsvitná a různě pestře zbarvena, žlutá až hnědá a má tmavé skvrny. Je to materiál velmi tvrdý, odolný a dobře leštitelný. Má velmi dobré mechanické vlastnosti díky své vnitřní struktuře, která roste do všech stran. Za tepla je tvarovatelná. Za určitých okolností, při ponechání ve slané vodě nebo při nahřátí mohou být jednotlivé části spojeny dohromady.Je hypoalergenní a s věkem si drží stále svůj tvar a lesk. Obruby by se neměly čistit v ultrazvukové čističce, aby nedošlo k oddělení jednotlivých vrstev želvoviny. [1,13]
13
1.4.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Při nahřívání postupujeme jako u rohoviny. Nesmí se však překročit nahřívací teplota, mohlo by dojít ke škvaření materiálu. Čočky zabrušujeme na stejnou velikost jako jsou očnice a snažíme se je opatrně vsadit bez většího nahřívání. Některé obruby mohou být ve výrobě poměrně výrazně nataženy a při zahřátí se mohou smrštit. [12,13] 1.4.4 Použití V brýlové optice se želvovina používala poněkud méně než rohovina a byla zakázána od roku 1988, kdy byly mořské želvy prohlášeny za chráněný druh. Díky její vysoké pevnosti se z ní daly vyrábět tenké a lehké brýle. Brýlové obruby mohou být prodávány pouze s osvědčením o zakoupení materiálu před tímto rokem, ale už se nevyskytují. V současné době jsou velmi moderní její imitace. [1,10]
1.5 Kost Kost je úplně prvním přírodním materiálem pro výrobu brýlových obrub. [1] 1.5.1 Výroba K výrobě se používají velké ploché kosti mrtvých zvířat, z kterých jsou vyřezávány obruby. Z kostí se vyrábí nýtované brýle. Tento materiál se neleští žádnými chemikáliemi ani jinak neupravuje. [14] 1.5.2 Vlastnosti Kost je materiál hypoalergenní, nepružný, tvrdý, ale zároveň i křehký. Jeho rozměry se mohou lehce měnit v závislosti na klimatických podmínkách. [14] 1.5.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček S brýlemi z tohoto materiálu se musí zacházet velmi opatrně. Nesmíme na ně vyvinout nepřiměřený tlak, mohly by lehce prasknout. Brýlové čočky zabrušujeme na lehce menší velikost ne jsou očnice. Nevýhodou nýtovaných brýlí je, že jsou kulaté a čočky mají tendenci se otáčet a tím přemisťovat osy cylindru a decentrovat optické středy. Čočky jsou tedy obvykle na svém místě drženy na niti přes malé dírky v obrubě. [14] 1.5.4 Použití V brýlové optice se kostěné obruby začaly používat na začátku 14. století, s nástupem dalších přírodních materiálů se od těchto odstoupilo. V současné době se používají spíše 14
výjimečně u ojedinělých módních kreací návrhářů brýlí a jako repliky dřívějších brýlí v divadle. [2,1,14]
15
2 Plastové materiály Plastové materiály pro použití v brýlové optice se vyrábějí z přírodních (celulóza) nebo syntetických makromolekulárních látek. Syntetické látky se vyrábějí z jednoduchých organických sloučenin reakcemi za vzniku makromolekuly polymeru, nejčastější reakce jsou polymerace nebo polykondenzace. Plastické materiály se rozdělují na termoplasty a reaktoplasty. Termoplasty (teplem tvárlivé) jsou polymery s lineárními a rozvětvenými řetězci. Po nahřátí měknou a dají se tvarovat, a proto jsou vhodnější pro brýlové obruby. Reaktoplasty (termosety) jsou polymery se síťovanými řetězci. Během zahřívání ve formě při výrobě získávají svůj konečný tvar a ztrácí své plastické vlastnosti. Po nahřátí neměknou, ale mohou hořet, tavit se nebo rozpadat se. Ideální plastový materiál na výrobu obrub by měl mít tyto vlastnosti: přiměřenou tvrdost a houževnatost; pružnost; tvarovatelnost za tepla; tvarovou stálost; dobrou opracovatelnost a leštitelnost; možnost rozmanitých estetických barevných úprav; odolnost proti chemickým vlivům a stárnutí; neměl by vyvolávat alergické reakce; nízkou hustotu (měrnou hmotnost); nehořlavost a měl by umožňovat při výrobě obrub hospodárné výrobní technologie. [15,1]
2.1 Celuloid - nitrát celulózy (CN) Celuloid byl v roce 1868 vynalezen americkým chemikem J. W. Hyattem a patří k jedné z nejstarších umělých termoplastických hmot používaných v brýlové optice. [1] 2.1.1 Výroba K jeho výrobě je potřeba nitrát celulózy, kafr a přísady, jako jsou barvivo, pigmenty, stabilizátory a rozpouštědlo. Nitrát celulózy vzniká při působení nitrační směsi (kyseliny sírové a dusičné) na přírodní celulózu (buničinu) za vzniku vločkovité hmoty. Tato hmota se vypere, zbaví se vody pomocí alkoholu, hněte se s kafrem a smíchává s přísadami. Slisuje se do bloků, z kterých se pak řežou desky a ty jsou po vysušení za tepla rovnány a leštěny. Z těchto desek jsou obruby vyráběny klasickým třískovým obráběním, které zahrnuje řezání, frézování a na závěr leštění. Vyrábí se buď jako čirý transparentní nebo v nejrůznějších barevných provedeních přidáním velké škály barevných pigmentů. Speciální úpravu má celuloid kašírovaný, kdy je na podkladovou desku celuloidu nalisována fólie celuloidu jiného provedení nebo barvy. Celuloid slouží jako imitace různých přírodních materiálů, jako jsou rohovina, želvovina, slonovina, ebenové dřevo nebo i perleť. [16,1]
16
2.1.2 Vlastnosti Vlastnosti celuloidu jsou závislé na jakosti nitrátu celulózy, na rozdílném množství kafru a dalších přísad a na výrobních technologických podmínkách. Celkově je charakterizován jako houževnatá, pevná hmota s vysokým leskem, výraznými plastickými vlastnostmi a schopností udržet svůj tvar a stabilitu v horkých a vlhkých klimatech [17]. Jeho hustota je 1,38 g/cm3 a jeho tvrdost 60 - 70 N/mm² [1]. Je snadno vznětlivý a velmi hořlavý. Mechanické vlastnosti se mění s teplotou a stupněm změkčení materiálu. Jeho bod měknutí je 90°C - 100°C a teplota tavení je 140°C [1]. Při překročení této teploty celuloid začne explozivně hořet i za nepřístupu vzduchu a vznikají přitom jedovaté plyny. Při 100°C vznikají v celuloidu bublinky plynů v důsledku vypařování změkčovadel. Rozpouští se nebo bobtná ve většině organických rozpouštědel. Nejčastěji se na něj používá aceton. Zředěným kyselinám celuloid odolává. Stárnutím se vypařuje změkčovadlo a celuloid značně křehne a muže snadněji vzplanout. U čirého celuloidu dochází stárnutím ke žloutnutí a může být často i viděna jasně krystalická struktura [18]. Neprůhledné barevné obruby neblednou a mají tendenci vydržet déle v důsledku menších škodlivých účinků světla na vnitřní strukturu materiálu. [16,1] 2.1.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Celuloidové obruby vždy přizpůsobujeme a brýlové čočky do nich vsazujeme s nahřátím, aby nemohlo dojít k prasknutí. Teplota tvarování se pohybuje v rozmezí 70°C 90°C, kdy se dají obruby velmi dobře přizpůsobovat [1]. Při nahřívání je nutné mít z bezpečnostních důvodů vždy po ruce misku s vodou pro případ vzplanutí materiálu. U starých brýlí se dává pozor na jejich křehkost, nedostatečné měknutí a snadnou zápalnost. Kašírovaná obruba se musí nahřívat na rubu, nahřívání na líci by mohlo způsobit zničení její tenké nalisované fólie. [12] 2.1.4 Použití V brýlové optice se celuloid používá pro výrobu brýlových obrub a jejich jednotlivých částí. Dříve byl tento materiál velmi rozšířen, ale dnes se u nás s celuloidovými obrubami téměř nesetkáváme. V mnoha zemích bylo zakázáno jeho používání kvůli jeho vysoké hořlavosti [17]. Některé jeho obchodní názvy jsou Umacel, Wopaloid, Xylonite, Nitron, Trolit apod. [16]
17
2.2 Acetát celulózy (CA) Acetát celulózy byl v roce 1865 vynalezen francouzským chemikem P. Schutzenbergerem a patří také k nejstarším umělým termoplastickým hmotám používaným v brýlové optice. [1] 2.2.1 Výroba Základní surovinou je celulóza z přírodních bavlněných vláken a stromové buničiny, na kterou se působí kyselinou octovou za přítomnosti kyseliny sírové. Jako přidané změkčovadlo se zpravidla používá směs dimethylftalátu a diethylftalátu a může tvořit až 30 % [1]. Obruby z tohoto materiálu obsahují vždy výztuže ve stranicích a jsou povrchově lakovány. Výroba obrub je uskutečňována ze tří možných variant acetátu a to z blokového, vytlačovaného a granulovaného. [1,16] Blokový deskový acetát je vyráběn lisováním několika vrstev za zvýšené teploty do velkého bloku acetátu, z kterého jsou pak řezány destičky na různé části brýlových obrub. Barvení obrub probíhá při smíchání tenkých hoblinek acetátu s různými barvivy a s následným slisováním. Různými barevnými kombinacemi se dají velmi dobře imitovat přírodní materiály, kterými jsou želvovina nebo rohovina. Získané destičky jsou dále zpracovávány třískovým obráběním. Tato výroba je energeticky náročná a zdlouhavá a je určena spíše pro malosériové luxusní modelové obruby. Jeho výhodami jsou větší trvanlivost a možnost výroby v různých barevných a dekorativních prostorových kombinacích. Jeho nevýhodami jsou velké množství zbytkového odpadu při výrobě a dražší cena. [1,3] Deskový vytlačovaný neboli extrudovaný acetát je vyráběn roztavením a prohnětením granulátu a jeho následným vytlačením přes štěrbinovou trysku za vzniku destiček různých tloušťek a šířek. K barvení dochází buď v samotném granulátu, nebo v ústí štěrbinové trysky, kde se nachází přídavné trysky umožňující až pět barevných kombinací. Pro tento druh je typický na obrubě podélný směr vzoru, způsobený směrem vytlačování materiálu z trysky. Získané destičky jsou dále taktéž zpracovávány třískovým obráběním. [1] Granulovaný vstřikovaný acetát je vyráběn tlakovým vstřikováním roztaveného granulátu s vysokým obsahem změkčovadel do formy při teplotě okolo 200°C. Po zchlazení formy vodou je vyjmuta obruba, která má nepatrnou hranku po celém svém obvodu, což je stopa po spáře ve formě. K barvení dochází při vstřikování nebo po vyjmutí z formy, kdy dochází k povrchovým úpravám a to k barvení a lakování. Tato výroba je určena pro levnější obruby. Jeho výhodami jsou větší pružnost, méně odpadu při výrobě a tím i menší náklady.
18
Jeho nevýhodami jsou méně přirozený vzhled levných obrub, skryté vady z procesu vstřikování a snadnější zlomení některé časti obruby. [1,3] 2.2.2 Vlastnosti Acetát neboli celon bez plniv a barviv je čirý, průhledný a na světle stálý. Celkově je charakterizován jako materiál extrémně lehký, silný, stabilní, pružný, snadno zpracovatelný a relativně inertní. Jeho mechanické vlastnosti jsou poněkud horší než u celoidu. Jeho hustota je 1,3 g/cm3 a jeho tvrdost 50 - 80 N/mm² [1]. Jeho teplota tvarování je 80°C a teplota tavení je 200°C [1], což je jeho velká výhoda oproti celuloidu. Při překročení této teploty acetát může začít čadivě hořet. Chemicky je rozpustný v organických rozpouštědlech, např. v acetonu. Díky své hygroskopičnosti je tvarově nestálý ve vlhkém prostředí, neboť přijímáním vody zvyšuje svůj objem. Stárnutím a extrémními teplotami se vypařují změkčovadla a materiál křehne, v místech styku materiálu s pokožkou dochází k chemické reakci, jejímž výsledkem jsou bílé povlaky na vnitřní ploše stranic a nosníku brýlí. Acetát v některých případech může způsobit alergické reakce. Většinou se jedná o reakce na přídatné látky a to na změkčovadla nebo na leštidla užívané v ochranném povrchovém laku. [16,1,19] 2.2.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Pracovní teplota je závislá na obsahu změkčovadel. Čím více jich materiál obsahuje, tím nižší teplotu musíme volit. Pro vsazování čoček volíme teplotu asi 50°C a čočku zabrousíme asi o 0,3 mm větší. Obruby při přizpůsobování nepřehříváme nad 100°C, protože kolem 130°C se začínají tvořit bublinky. Pokud dojde k vytvoření bílého povlaku na materiálu, musíme ho po zchladnutí mechanicky odstranit a znovu přeleštit. [12] 2.2.4 Použití V brýlové optice se acetát používá hlavně na výrobu brýlových obrub a také brýlových skel s funkcí filtrů [16]. Tento materiál se začal používat až po roce 1930 a dnes je nejpoužívanější umělou hmotou na výrobu celých obrub [1]. Acetát se také používá na výrobu tvrdých nosních sedýlek, nebo pouze na jádra měkkých sedýlek např. ze silikonu [20]. Velmi dobře se s ním pracuje a umožňuje zhotovení v opravdu široké paletě barev, textur a vzorů [21]. Některé jeho další názvy jsou Zyl nebo Zylonite [20]. High Definition Acetate (HDA) je patentovaná technologie od společnosti OKIA, která umožňuje přenášení textur a barev do těch nejmenších detailů v ostrém vysokém rozlišení. Dvojrozměrný vzor proměňuje do jeho trojrozměrné podoby a umožňuje tak dokonalou
19
plastičnost obrub. Tato technologie umožňuje návrhářům a vývojářům po celém světě, aby vytvářeli stále nové designy obrub. [22]
Obr. č. 4: Acetát celulózy - HDA
2.3 Aceto-propionát celulózy (CP) Aceto-propionát je poměrně mladá termoplastická hmota, která se vyrábí od začátku 60. let 20. století. [1] 2.3.1 Výroba Při výrobě dochází k esterifikaci celulózy s použitím kyseliny octové a kyseliny propionové. Katalyzátorem je kyselina sírová. Směs obsahuje méně změkčovadel než acetát celulózy, přibližně 8 – 10 %. Obruby se vyrábí tlakovým vstřikováním do forem. Následně jsou povrchově upravovány barvením, lakováním nebo potiskem. [1,17] 2.3.2 Vlastnosti Aceto-propionát je transparentní a lesklý. Z hlediska mechanických vlastností má na rozdíl od acetátu větší pevnost v tahu a je lehčí, silnější, pružnější, trvanlivější. Jeho hustota je 1,22 g/cm3 a jeho tvrdost 50 - 80 N/mm² [1]. Jeho teplota tvarování je 80°C a teplota tavení je 200°C. I při překročení této teploty je materiál těžce zápalný a je samozhášející. Nicméně nadměrné teplo způsobuje jeho smršťování. Má menší hygroskopičnost, je odolný proti potu, ale neodolává některým čistícím kapalinám, alkoholům a acetonu, které rozruší jeho barvený a lakovaný povrch. Alergické reakce způsobuje mnohem méně než acetát. [23,24,1,17] 20
2.3.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Pro přizpůsobování a vsazování čoček volíme teplotu asi 60°C, kdy dochází k elastické roztažitelnosti materiálu. Materiál nelze povrchově opracovávat kvůli povrchovým úpravám. Brýlové čočky zabrušujeme o něco menší než je velikost očnice, protože obruba se může po ochlazení mírně smrštit. [12,23] 2.3.4 Použití V brýlové optice se aceto-propionát používá na výrobu celých brýlových obrub. K vůli jeho odolnosti se často používá na výrobu sportovních brýlí. Používá se pro něj i obchodní název Cellidor [20]. [1,24]
2.4 Aceto-butyrát celulózy (CAB) Aceto-butyrát je taktéž termoplastická umělá hmota. [1] 2.4.1 Výroba Při jeho výrobě dochází k esterifikaci celulózy s použitím kyseliny octové a kyseliny máselné. Obruby se vyrábí tlakovým vstřikováním do forem a mohou být různě barveny. Jeho výroba je dražší díky kyselině máselné. [1] 2.4.2 Vlastnosti Aceto-butyrát je průhledný. Je to materiál pevný, houževnatý a inertní. Má velmi dobré mechanické vlastnosti, je velmi odolný proti nárazu. Chemicky má menší hygroskopičnost, není odolný vůči alkoholům a acetonu. Je odolný proti UV záření a nízkým teplotám. Má velmi charakteristický zápach díky kyselině máselné. Alergická reakce se může projevit v důsledku použitých změkčovadel. [25,26,1] 2.4.3 Použití V brýlové optice se aceto-butyrát používá na výrobu sportovních brýlí kvůli jeho odolnosti proti nízkým teplotám a dále na výrobu samostatných koncovek stranic nebo i ochranných brýlí. [1,27]
2.5 Polymetylmetakrylát (PMMA) Polymetymetakrylát je syntetický polymer s vlastnostmi termoplastu, který byl vynalezen v roce 1928 německou společností Rohm and Haas. [1,28] 21
2.5.1 Výroba Při jeho výrobě dochází k polymeraci metylesteru a kyseliny metakrylové. Bývá nejčastěji ve formě desek, bloků nebo granulí. Deskový polymetymetakrylát bývá označovaný jako organické sklo a vyrábí se blokovou polymerací. Předpolymer je nalit do skleněné formy, dochází k ochlazení formy a tím i vytvrzení roztoku. Vzniklé desky se dále zpracovávají třískovým obráběním. Polymetylmetakrylát ve formě granulí je určen pro zpracování na vstřikovacích lisech. Materiál může být barven přímo ve hmotě a může být upravován i povrchově a to barvením, broušením, leštěním i vakuovým pokovováním. Obruby z tohoto materiálu na rozdíl od jiných neobsahují výztuže ve stranicích, neboť jejich vložení je obtížné [29]. [1,16] 2.5.2 Vlastnosti Polymetylmetakrylát je dokonale průhledný. Jeho mechanické vlastnosti jsou horší, je sice lehký a tvrdý, ale je křehký a díky tomu méně odolný proti nárazu. Jeho hustota je 1,2 g/cm3 a jeho tvrdost 130 N/mm² [1]. Jeho teplota tvarování je 130°C a teplota tavení je 150°C [1]. Materiál hoří jen pomalu. Chemicky je odolný vůči působení chemikálií, s výjimkou rozpouštědel jako jsou chloroform, aceton, benzen, toluen, xylen a trichloretylen. Polymetylmetakrylát je průhlednější než křišťálové sklo a propouští minimálně 92 % viditelného záření. Je opticky stálý a biologicky inertní a tedy i hypoalergenní [20]. [16,29,1] 2.5.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Materiál je křehký a bez nahřátí na něj nemůžeme působit příliš velkou silou. Nahřívací teplota je vysoká 90°C - 100°C [1], což znesnadňuje práci. Čočky musíme zabrušovat v přesné velikosti jako očnice, aby se očnice při vsazování nenatrhly. Obruby mají značnou tvarovou paměť a po opětovném nahřátí se jejich zdeformované části vrátí do původního tvaru. [12] 2.5.4 Použití V brýlové optice se polymetylmetakrylát používal od 50. let 20. století na výrobu celých brýlových obrub a protislunečních a ochranných skel. V současné době se používá méně a to na vytvoření ochranné vrstvy kovových obrub, které se provádí elektrostatickým práškováním [20]. Díky jeho vysoké biologické inertnosti byl hlavně používán k výrobě kontaktních a nitroočních čoček. Některé jeho další názvy jsou Perspex, Plexiglas, Umaplex, Acrylon apod. [1,16]
22
2.6 Polyamid (PA) Polyamidy jsou skupinou syntetických termoplastů, které mají svou strukturu podobnou přírodním bílkovinám. První polyamid s názvem Nylon 66 byl vyroben v roce 1929 v USA. [16,1] 2.6.1 Výroba Destilací nebo synteticky se získává z černouhelného dehtu kyselina karbolová (fenol), která je základem pro výrobu. Polyamidy se dají připravit různými způsoby a tím získají i rozdílné vzhledy a vlastnosti. Zpracovávají se nejčastěji vstřikováním do formy, ale mohou být i lisovány. Následně se mohou povrchově barvit a/nebo lakovat pro zlepšení lesku. [1,16,20] 2.6.2 Vlastnosti Polyamid je transparentní, vysoce čirý. Má mnoho dokonalých mechanických vlastností. Je to materiál lehký, pevný, pružný, velmi odolný proti rozbití a proti poškrábání. Jeho hustota je 1,04 g/cm3 a jeho tvrdost 130 N/mm² [1]. Je odolný vůči zvýšeným teplotám a teplem je tvárný. Jeho teplota tvarování je 60°C a teplota tavení je 130°C [1]. Při překročení teploty se polyamid taví a odkapává. Hoří jen v přímém plameni. Chemicky je velmi odolný proti většině chemických prostředků, jako jsou alkoholy, kosmetika a pot. Oproti jiným plastům se liší svou hydroskopičností. Vysoušením ztrácí své mechanické vlastnosti a křehne. Tyto však může získat zpět absorpcí vody z ovzduší. Polyamid je hypoalergenní. [1,16,30] 2.6.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Obruby z polyamidu jsou většinou tenké a pružné, takže plastové čočky vsazujeme za studena. Čočky zabrušujeme velikostně přesně. Po zahřátí na teplotu měknutí se očnice lehce smrští a obepne čočku. Při přizpůsobování obrubu nesmíme přehřát nad teplotu 100°C, protože bychom mohli způsobit trvalé deformace nebo i roztavení obruby. Starší obruby je obtížně přizpůsobovat, neboť jsou křehké. Navíc se může obruba i zmenšit stárnutím, takže se nedoporučuje měnit čočky, aby nedošlo k prasknutí obruby. [12,31] 2.6.4 Použití V brýlové optice se polyamid používal pod názvem Nylon od 60. let 20. století na výrobu celých brýlových obrub [1]. Kvůli značné křehkosti a dalším problémům Nylonu přešli výrobci postupně ke smíšeným polyamidům a to ke kopolyamidům a grilamidům a trogamidům [30]. V současné době se polyamidy hojně používají na sportovní, sluneční, 23
ochranné a dětské brýle a jsou alternativou k acetátu. Některé mohou mít výjimečně ve stranicích i výztuže z kovů. [17] Grilamidy se začaly používat v 80. letech 20. století, jsou to verze polyamidu PA 12. Jsou více odolnější vůči horku a chladu, jsou pružnější a zachovávají si svůj tvar. Jednotlivé verze se liší a mají mnoho obchodních názvů např. Grilamid TR 55, Grilamid TR 90, SPX, Acelon atd. Polyamidy Grilamidy TR slučují unikátním způsobem vlastnosti semikrystalických PA 12 a amorfních termoplastů. Vyznačují se nízkou nasákavostí, dobrými únavovými vlastnostmi a vysokou tepelnou odolností. [1,32] Trogamid CX obsahuje místo běžných aromatických složek alifatické monomery a tvoří unikátní mikrokrystalickou strukturu, která je křišťálově čistá a trvale transparentní. Vyznačuje se extrémní lehkostí a pružností, vysokou houževnatostí, odolností proti ultrafialovému záření. Brýlím umožňuje velké množství provedení při zachování komfortu pro nositele a širokou škálu použití barev. Používá se i na výrobu brýlových čoček, které jsou vyráběny metodou lisování. [33] Silon je verze polyamidu PA 66 a používá se jako vázací vlákno u poloobrub. [15]
Obr. č. 5: Grilamid TR 90 - sportovní brýle
2.7 Optyl - epoxidové pryskyřice (EP) Optyl je reaktoplastická a termoelastická umělá hmota, který byla vyvinuta v roce 1964 W. Angerem. [1,34] 2.7.1 Výroba Výroba se provádí technologií vakuového lití do formy, ve které dochází reakcí tvrdidla a zkapalněné pryskyřice k vytvrzení. V tomto procesu se nepoužívá žádných přidaných 24
změkčovadel [17]. Tvar získaný ve formě si obruba pamatuje a po každém nahřátí nad 80°C se do něho i přes různé deformace vrací. Materiál se následně barví tenkou vrstvou pronikáním molekul barviva podpovrchově do jeho makromolekulární sítě. Poté se vždy lakují kvůli dosažení lesku. Obruby z tohoto materiálu většinou neobsahují výztuže ve stranicích, jsou v nich zality stěžejky jen s třícentimetrovou kovovou částí. [1] 2.7.2 Vlastnosti Optyl je materiál lehký, tvrdý, dobře tvarovatelný, velmi odolný, ale křehký. Jeho mechanické vlastnosti jsou tedy velmi podobné polymetylmetakrylátu, má nízkou hmotnost, dobrou tvrdost a odolnost proti poškrabání. Je o 20 % lehčí než acetát a podobné termoplasty [34]. Jeho hustota je 1,1 g/cm3 a jeho tvrdost 130 N/mm² [1]. Jeho teplota tvarování je 110°C a teplotu tavení je 300°C [1]. Materiál snáší vysoké teploty bez poškození a má menší hořlavost než acetát. Styk se samotným optylem může způsobit alergické reakce, ale ten je proti tomu chráněn povrchovou vrstvou. [1,20] 2.7.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Nahřívací teplota pro práci je vždy nad 80°C, při nižší teplotě by mohla obruba prasknout. Čočky zabrousíme o málo větší než je očnice a před vsazením očnici dobře a stejnoměrně prohřejeme do měkka na teplotu asi 100°C. K urychlení chlazení používáme pouze studený proud vzduchu, nikdy nesmíme chladit optyl vodou, mohl by prasknout. Při výměně starých čoček za nové necháme materiál vrátit do původního výrobního tvaru a poté až měříme parametry pro zábrus. Dodatečné nahřívání a upravování se vsazenými plastovými čočkami není vhodné, protože čočky se teplem zvětší a pak pomaleji chladnou a smršťují se a budou malé v očnicích. Optyl se nesmí dodatečně upravovat pilováním ani leštěním, aby se nepoškodila ochranná vrstva. [12] 2.7.4 Použití V brýlové optice se optyl používal nejvíce v 70. - 80. letech 20. století na výrobu celých brýlových obrub. V dnešní době se k tomuto materiálu opět vrátilo a používá se hlavně na výrobu drahých značkových moderních brýlí většinou sportovních nebo slunečních např. značky Carrera, v které byl vyvinut [34]. Používá se i k vytvoření ochranné vrstvy kovových obrub prováděné elektrostatickým práškováním. [1]
25
2.8 Polyéterimid (PEI) Polyéterimid je amorfní termoplast [35], který byl vyvinut v roce 1970 americkou společností General Electric Plastics [36]. 2.8.1 Výroba Při jeho výrobě dochází k polykondenzaci polyimidu a polyéteru a je vstřikován, vytlačován, lisován nebo lit do formy. Materiál může být barven přidáním barviva do hmoty. Dále se do něho mohou přidávat i skleněná nebo karbonová vlákna. [36,35] 2.8.2 Vlastnosti Polyéterimid je materiál barvy jantarové až průhledné. Je velmi dobře zpracovatelný, lehký, robustní, velmi pružný a oproti jiným plastovým materiálům má delší životnost. Jeho hustota je 1,27 g/cm3 [38]. Jeho teplota tavení je 217°C [35]. Díky odolnosti v širokém rozsahu teplot patří i k nejvíce rozměrově stabilním termoplastům. Obtížně se vznítí a je samozhášející. Chemicky je velmi odolný vůči alkoholům, kyselinám a alifatickým uhlovodíkům a rozpouští se jen částečně při styku s halogenovými rozpouštědly, jako jsou methylenchlorid a trichlorethan a se silnými bázemi. Je odolný vůči ultrafialovému záření a je hypoalergenní. [35,37] 2.8.3 Použití V brýlové optice je používán na výrobu celých brýlových obrub díky své vysoké výkonnosti a zároveň dobré cenové dostupnosti. Polyéterimid má obchodní název Ultem. Pod názvem P.E.I. Ultem ho používá ve svých brýlích společnost Louis Luso [37] a pod názvem Memory Super Flex společnost James Optical [39].
Obr. č. 6: P.E.I. Ultem - brýle 26
2.9 Akrylonitril-butadien-styren (ABS) Akrylonitril-butadien-styren je amorfní termoplastický kopolymer [40], který byl vyvinut v roce 1946 americkou společností US Rubber [41]. 2.9.1 Výroba Při jeho výrobě dochází k polymeraci styrenu (40 - 60 %) a akrylonitrilu (15 – 35 %) za přítomnosti butadienu (5 - 30%). Vznikají granule, které se buď lijí do formy při vysokých teplotách, nebo se vytlačují do formy při nižších teplotách. Pro větší pevnost se plní skleněnými vlákny [25]. Materiál může být snadno barven přidáním barviva do hmoty. Následně může být i galvanicky pokovován nebo lakován. [40,42] 2.9.2 Vlastnosti Akrylonitril-butadien-styren je materiál neprůhledný bílý až krémový. Má velmi dobré mechanické vlastnosti, je lehký, pevný, odolný proti nárazu a mimořádně houževnatý. Tyto jeho vlastnosti záleží ve velké míře na poměru jednotlivých složek a na výrobě. Akrylonitril a styren zajišťují chemickou odolnost, tvrdost a odolnost vůči teplu, butadien zajišťuje odolnost proti nárazu i při nízkých teplotách. Při lití při vysoké teplotě se zlepšuje lesk a tepelná odolnost výrobku a při vytlačování při nízkých teplotách se zlepšuje odolnost vůči nárazu a pevnost výrobku. Jeho hustota je 1,04 g/cm3 a jeho teplota tavení je 105°C [40]. Pokud je vystaven vysokým teplotám je hořlavý, nicméně často obsahuje i přísady zabraňující hoření. Chemicky je odolný vůči kyselinám, louhům, uhlovodíkům, olejům a tukům a je rozpustný v esterech, ketonech a acetonu. Může být poškozen slunečním zářením, proto často obsahuje i přísady pro ochranu proti ultrafialovému záření. Akrylonitril-butadien-styren je zdravotně nezávadný a hypoalergenní. Je podobný některým polyamidům a někdy je ho obtížné od nich odlišit. [42,40,43] 2.9.3 Použití Akrylonitril-butadien-styren má mnoho dobrých vlastností, díky nimž se hodí pro použití na brýlové obruby. Používá se na výrobu některých slunečních, sportovních a ochranných brýlí a také například na výrobu speciálních brýlí pro sledování 3D televizí. [43,44]
27
Obr. č. 7: ABS - 3D brýle
2.10 Polykarbonát (PC) Polykarbonát patří mezi amorfní termoplastické polymery a byl vyvinut v roce 1953 doktorem H. Schnellem z německé společnosti Bayer AG a D.W. Foxem z americké společnosti General Electric [42]. 2.10.1 Výroba Při jeho výrobě dochází k polykondenzaci BPA (bis-fenolu A) s fosgenem za vzniku granulí, které se roztaví vysokou teplotou a vstřikují se pod tlakem do forem. Povrch polykarbonátu se lehce poškrábe, a proto bývá povrchově vytvrzen speciálním polymerujícím lakem. Barvení ve hmotě je obtížnější a lze dosáhnout pouze 30% zabarvení, proto se spíše používá povrchové barvení. [45,1] 2.10.2 Vlastnosti Polykarbonát je vysoce transparentní Je to materiál lehký, velmi pevný a mimořádně houževnatý. Má velmi dobré optické a mechanické vlastnosti. Je vysoce odolný proti nárazu, oproti většině termoplastů může podstoupit velké plastické deformace bez popraskání nebo rozbití a je tedy považován za téměř nerozbitný. Jeho hustota je 1,2 g/cm3 [1]. Jeho teplota skelného přechodu je okolo 148°C [46]. Chemicky není odolný vůči acetonu a lepidlům na jeho bázi a vůči dalším rozpouštědlům. Svými vlastnostmi se podobá polymethylmetakrylátu, ale je silnější, použitelný v širším rozsahu teplot, ale zároveň i dražší. Je recyklovatelný a pro mnohá využití ekologičtější než jiné materiály. [42,1] 2.10.3 Použití V brýlové optice se polykarbonát díky svým vlastnostem používá na výrobu ochranných brýlí a čím dál častěji i na výrobu samostatných brýlových obrub převážně sportovních brýlí nebo hledí u sportovních přileb. Dále se používá i na výrobu nosních sedýlek [47] a na 28
výrobu brýlových čoček [1]. Některé jeho další obchodní názvy jsou Lexan, Makrolon, Makroclear, Calibre apod [28]. [27]
Obr. č. 8: Polykarbonát - brýle Carrera
2.11 Trivex Trivex je polyuretanový optický polymer, který byl představen v roce 2002 společností PPG Industries jako revoluční materiál brýlových čoček. [48] 2.11.1 Výroba Výroba se provádí smícháním dvou složek v přesném poměru a při určité teplotě ve speciálně navrženém stroji. Dochází k prakticky okamžité chemické reakci a materiál se vstřikuje do skleněné formy. Tyto formy jsou poté tepelně vytvrzeny v peci v rozmezí teplot 85 - 130°C. Oproti podobným optickým materiálům je jeho základní polyuretanová molekula obohacena o dusík, což mu dává lepší vlastnosti. Trivex může být následně snadno barven na rozdíl od polykarbonátu. [48,1] 2.11.2 Vlastnosti Trivex je čirý a lesklý. Je to materiál mimořádně lehký, silný, pružný a houževnatý. Má vysokou odolnost proti nárazu a extrémnímu tlaku a je trvanlivý a prakticky nezničitelný. Jeho hustota je 1,1 g/cm3 [51] a je tedy lehčí než polykarbonát. Má 100% ochranu proti ultrafialovému záření a obecně vyniká odolností proti teplu a alkoholu. [49,48,50,51]
29
2.11.3 Přizpůsobování obrub a vsazování brýlových čoček Trivex je velmi pružný a proto do obrub vkládáme brýlové čočky za studena bez nahřátí. [50] 2.11.4 Použití V brýlové optice se Trivex používá hlavně na výrobu brýlových čoček, ale v poslední době i na výrobu celých brýlových obrub dioptrických i slunečních brýlí. Dodává jim image výrazných brýlí při zachování pohodlí pro nositele díky své výjimečné lehkosti a funkčnosti [50]. Obruby jsou vyráběny v široké škále barev, většinou jsou průsvitné a díky své ochraně proti ultrafialovému záření poskytují v kombinaci s brýlovými čočkami dvojí ochranu [49]. Typické trivexové obruby nabízí dánská značka Monoqool ve své modelové radě Helix NXT [50]. Trivex používá dále např. i švédská značka Polaris Eyewear v modelu SPD 720, který dokonce získal na mezinárodním veletrhu oční optiky, optometrie a oftalmologie cenu TOP OPTA 2012 [52].
2.12 Polyvinylchlorid (PVC) Polyvinylchlorid patří mezi termoplastické polymery [16] a byl náhodně objeven již v roce 1835 francouzským chemikem H. V. Regnaultem a to jako bílá pevná látka uvnitř baněk vinylchloridu, které byly vystavěny působení slunce. Vyrábět se začal až v 30. letech 20. století. [41,42] 2.12.1 Výroba Při výrobě dochází k elektrolýze vodného roztoku kuchyňské soli, dalším procesem vzniká vinylchlorid a jeho polymerací pak polyvinylchlorid ve formě bílého prášku nebo zrnité hmoty. Je snadno a levně zpracovatelný prakticky všemi základními procesy a to vytlačováním, litím, vstřikováním, válcováním, vakuovým tvarováním atd. Vytváří se buď fólie, které se pak slisují do desek, nebo přímo desky nebo bloky, které se pak zpracovávají třískovým obráběním, tepelným tvarováním nebo svařováním. Polyvinylchlorid se vždy zpracovává s různými přísadami. Bez změkčovadel, pouze se stabilizátory, mazivy a modifikátory vzniká tvrdý PVC, který je označován jako novodur. Naopak se změkčovadly vzniká měkký PVC, který je označován jako novoplast. Polyvinylchlorid je možno vyrábět v široké škále barev. [42,16]
30
2.12.2 Vlastnosti Polyvinylchlorid může být čirý nebo barevný. Jeho vlastnosti jsou velmi závislé na způsobu výroby, polymeračním stupni, stupni změkčení, obsahu stabilizátorů apod. Obecně lze říct, že tvrdý PVC je velmi pevný, ale křehký a je použitelný do teploty 60°C [25]. Zato měkký PVC je pružný a při teplotě 0°C křehne [25]. Jeho hustota může být v rozsahu 1,34 1,40 g/cm3 [16]. Celkově má dobrou tepelnou odolnost, patří mezi nehořlavé polymery díky obsahu chlóru a jeho teplota tepelného přechodu může být v rozsahu 80 - 90°C [16,40]. Chemicky je velmi odolný vůči zředěným a koncentrovaným anorganickým kyselinám, zásadám, alkoholům, alifatickým uhlovodíkům a olejům. Je rozpustný v aldehydech, esterech, aromatických a halogenových uhlovodících a v ketonech. Polyvinylchlorid je hygienický materiál a je dobře recyklovatelný. [16,42,40] 2.12.3 Použití V brýlové optice se polyvinylchlorid používá hlavně v měkké formě na výrobu nosních sedýlek, ale ty můžou být i z tvrdé formy, která se mimo to používá i na výrobu ochranných brýlí. Měkká nosní sedýlka jsou téměř k nerozeznání od silikonových, jsou oproti nim pevnější, ale zároveň jsou ještě i pružnější než acetátové sedýlka. [47,20]
2.13 Silikonový kaučuk Silikonový kaučuk patří mezi polymerní materiály syntetického původu a spadá pod skupinu elastomerů, vyznačujících se velkou pružností. [15] 2.13.1 Výroba Silikonový kaučuk vzniká vulkanizací polysiloxanů (silikonů), které obsahují křemík, kyslík, uhlík a vodík. Vulkanizace je reakce podporující teplem a/nebo katalyzátory vulkanizační činidlo a vede ke vzniku disulfidických můstku a k tvorbě zesíťovaných polysiloxanů. Může obsahovat různé přísady pro zlepšení vlastností a přimíchaná barviva. Při výrobě je materiál lisován,válcován, vytlačován nebo i vstřikován do formy. [15,53] 2.13.2 Vlastnosti Silikonový kaučuk je čirý nebo barevný. Z hlediska mechanických vlastností je to materiál měkký a pružný, ale má nízkou pevnost v tahu a je citlivý na únavu z cyklického zatěžování. Z hlediska tepelných vlastností je velmi stabilní. Je odolný vůči extrémním teplotám a to od -100°C do +316°C při zachování jeho vlastností [53]. Chemicky je velmi inertní a s většinou chemikálií nereaguje. Je trvanlivý a odolný vůči atmosférickým vlivům. Je 31
propustný pro kyslík a může částečné absorbovat pot. Má vysoký koeficient tření s pokožkou a oproti jiným kaučukům má vyšší kontaktní úhel. Pokud je průhledný, může stárnutím přejít na mléčnou barvu. Pokud je řádně vytvrzený, jedná se o hypoalergenní materiál. [17,53,54] 2.13.3 Použití V brýlové optice se silikonový kaučuk používá ve velké míře na výrobu nosních sedýlek, koncovek stranic u kovových brýlí nebo různých obrubových vložek tlumících nárazy. Při použití na sedýlka může být jeho jádro i z jiného plastu např. acetátu. Silikonové nosní sedýlka vynikají svou přizpůsobivostí k nosu uživatele a jsou k dispozici téměř ve všech tvarech a velikostech.Vyrábí se dvě varianty a to z měkkého nebo tvrdého silikonu. Použití měkkého je častější a kromě klasických nosních sedýlek se z něj vyrábí i nalepovací sedýlka. Silikony se dále používají hojně na plavecké nebo potápěčské brýle a jsou i součástí tvrdících laků na plastové brýlové čočky [15]. [54,47]
Obr. č. 9: Silikonový kaučuk - nalepovací sedýlka
2.14 Hytrel Hytrel je termoplastický polyesterový elastomer, který byl vyvinut americkou firmou DuPont. [55] 2.14.1 Výroba Hytrel je blokový kopolymer složený z pevné krystalické části polybutylen-tereftalátu a elastické amorfní části na bázi polyeterglykolů. Zpracovává se snadno konvenčními termoplastickými procesy, jako je vstřikování, vytlačování nebo lití do formy. Může obsahovat barviva a různé přísady např. pro ochranu proti ultrafialovému záření, k tepelné stabilizaci nebo k zpomalení hoření. 32
2.14.2 Vlastnosti Hytrel má velmi dobré mechanické vlastnosti. Kombinuje v sobě pružnost pryže, sílu plastu a zpracovatelnost termoplastu. Má vysokou vrubovou houževnatost a je odolný vůči nárazu, roztržení a únavovému zlomu. Tyto své vlastnosti si zachovává i při extrémních teplotách. Jeho bod tavení je okolo 190°C. Chemicky je odolný vůči mnoha chemikáliím, olejům a rozpouštědlům. Je hydrofilní a zároveň zvyšuje svou přilnavost v závislosti na zvyšující se vlhkosti. [55,56] 2.14.3 Použití V brýlové optice se Hytrel používá na výrobu koncovek stranic a dále i nosních můstků. [56]
Obr. č. 10: Hytrel
33
3 Kovové materiály Pro použití v brýlové optice se používají kovy spíše ve slitinách nebo ve vrstvách, díky nimž lépe odpovídají požadovaným vlastnostem. Ideální kovový materiál na výrobu brýlových obrub by měl mít stejné vlastnosti jako plastový materiál (viz kapitola 2) a navíc by měl mít ještě tyto vlastnosti: možnost strojního tváření; vysoká pevnost v ohybu a pružnost; leštitelnost; možnost přizpůsobení brýlových obrub tak, aby po vytvarování materiál odolával působení sil; snadné pájení a sváření a možnost spolehlivého galvanického pokovování. [1]
3.1 Měď (Cu) Měď je ušlechtilý kovový prvek, který je používaný člověkem již od starověku. V ryzí formě se nachází v přírodě spíše vzácně a vyskytuje se tedy převážně ve sloučeninách, nejčastěji v sulfidech. [57] 3.1.1 Výroba Hlavním zdrojem pro výrobu mědi jsou sulfidické rudy, které procházejí třemi výrobními etapami. Tyto etapy jsou pražení, tavení na měděný lech neboli kamínek a jeho zpracování na surovou měď. Získaná měď je černá a musí se následně elektrolyticky vyčistit. Téměř polovina mědi se využívá k výrobě slitin. Nejvýznamnější slitinou mědi je bronz. Je to hlavně slitina mědi s cínem, ale často obsahuje i další prvky, jako jsou nikl, zinek, beryllium, hliník, mangan, kobalt, olovo, fosfor nebo křemík. Druhou nejznámější slitinou je mosaz, která kromě mědi obsahuje zinek. Obecně se dají slitiny mědi velmi dobře pájet, ale mohou ztvrdnout nebo ztratit pružnost [58]. Měď tvoří i slitinu se zlatem a ta se nazývá červené zlato [59]. [57] 3.1.2 Vlastnosti Měď je kovově lesklá s červeným nádechem. Je velmi tažná a kujná, poměrně měkká a její hustota je 8,94 g/cm3 [57]. Má velmi dobrou tepelnou a elektrickou vodivost, dobře se mechanicky zpracovává a je velmi odolná proti atmosférické korozi. Působením atmosférické vlhkosti a oxidu uhličitého se pokryje tenkou vrstvou nazelenalého zásaditého uhličitanu měďnatého neboli měděnkou, která ji účinně chrání. Její teplota tání je 1084,6°C [57]. Je rozpustná v oxidujících kyselinách nebo v neoxidujících kyselinách v prostředí oxidačních činidel. Bronz má měděnou barvu a vyznačuje se vyšší tvrdostí a některý i výraznou pružností, což ale závisí na výrobním procesu. Mosaz má zlatavou barvu, je křehčí než bronz a má nižší chemickou odolnost vůči kyselinám a louhům, ale je výborně leštitelná. Slitiny 34
mědi jsou obecně bezpečné a hypoalergenní, pokud neobsahují alergenní nikl, ale objevují se výjimečně i zprávy o alergii na měď samotnou. Některé slitiny mají toxické a/nebo karcinogenní složky jako jsou např. beryllium nebo kobalt. [57,58] 3.1.3 Použití V brýlové optice se měď používá ve formě slitin na výrobu celých brýlí i jen jejich jednotlivých částí. Z bronzových slitin se používá Cínový bronz, Niklový bronz, Bronz 48, Beryliový bronz a Monel. Z mosazných slitin se používá Mosaz 85, Nové stříbro, Platinin, Isotan, Blanka Z. Cínový bronz je červenožlutý a obsahuje do 20 % cínu. Má dobré mechanické vlastnosti a používá se na stranice a držáky sedel levnějších obruby. [60] Niklový bronz obsahuje měď, nikl a mangan. Používají se dvě varianty, obě snesou velkou mechanickou námahu a používají se na stranice, nosníky a očnice dražších obrub. [60] Bronz 48 je žlutozelený a obsahuje měď, cín, nikl a zinek. Je pružný a odolný a používá se na stranice a držáky sedel. [60] Beryliový bronz je červený a obsahuje 98 % mědi a 2 % beryllia, někdy i velmi malé množství kobaltu. Je velmi lehký, pružný, dobře chemicky, mechanicky odolný, ale má nákladnou výrobu [60]. V poslední době je to nejvíce používaný bronz na trhu a je považovaný za high-tech materiál [20]. Tento pružný paměťový kov se využívá na celé brýlové obruby, nebo i jen jejich části. Je vhodný pro velmi tenké stranice nebo na stavbu malých složitých součástí [17]. Např. u sportovních brýlí se používá samostatně na nosník, který je díky vlastnostem materiálu snadno nastavitelný podle tvaru nosu [61]. Může být míchán do různých barev, a proto se používá často pro stylové obruby slunečních brýlí [62]. Společnost Aspex Eyewear vyvinula slitinu Trilaston, která má monokrystalickou strukturu a kombinuje kromě mědi a beryllia navíc ještě hliník [63]. Je to materiál velmi lehký, odolný vůči zátěžím, nárazům, korozi a extrémním změnám teplot. Může být soustavně ohýbán a vždy se plně navrátí do svého tvaru i po dlouhodobém užívání na rozdíl od konkurenčních slitin NiTi. Naproti těmto slitinám má ještě další výhodu a to tu, že má širokou škálu úprav, zachovává si živé barvy a neztrácí svůj lesk. Pro použití v brýlových obrubách nazývá společnost tento materiál Memoflex. [64] Monel je matně bílý a obsahuje měď a nikl zhruba v poměru 1:2 a nepatrné množství manganu a železa. Je dalším vývojovým stupněm Isotanu, je vysoce odolný proti korozi, velmi tvrdý, ale i pružný a používá se na celé brýle nebo jednotlivé části. Jeho výroba je docela nákladná, protože musí mít vhodnou povrchovou úpravu bez niklu z ušlechtilých kovů. 35
Povrchové vrstvy mohou v průběhu času ztrácet barvu při vystavení atmosférickým podmínkám a při expozici slané vodě se může objevit důlková koroze. [17,65,66,60] Mosaz 85 je žlutá a obsahuje měď a zinek. Může lehce korodovat a používá se na zámky, závity, matky a šroubky. [65] Nové stříbro (Alpaka, Pakfong) je žlutobílé a obsahuje měď, zinek a nikl. Je měkčí, průměrně odolný vůči korozi a používá se hlavně na zámky, klouby, výztuže, ale i na všechny ostatní části obruby. Nové stříbro se používá i na jádro materiálu double. [60,65,17,59] Platinin je bílý a obsahuje měď, nikl a zinek. Je tvrdý a drahý a používá se na stranice, nosníky, držáky sedel a očnice. [60] Isotan je šedobílý a obsahuje měď, nikl a mangan. Je podobný Novému stříbru, tvrdý, odolný proti korozi a alergenní díky niklu a je drahý. Používá se na stranice, nosníky, očnice a držáky sedel. [60,65] Blanka Z je bílá a obsahuje měď, nikl, zinek a cín. Je dalším vývojovým stupněm Nového stříbra, má lepší odolnost proti korozi a má pérovou pevnost. Používá se na držáky sedel, stranice, nosníky, klouby a očnice. [60,65] Červené zlato se používá na galvanické pokovování brýlových obrub. [20]
Obr. č. 11: Monel - brýle
3.2 Nikl (Ni) Nikl je feromagnetický kov, který byl objeven v roce 1751 v rudě nikelinu německým chemikem baronem A. F. Cronstedtem. V ryzí formě se nachází v přírodě spíše vzácně v železných meteoritech a vyskytuje se tedy převážně v sulfidických rudách, jako jsou garnierit a pyrrhotin. [67]
36
3.2.1 Výroba Rudy prochází při výrobě různými procesy, hlavní jsou tavení, pražení a žíhání. Vzniklý surový nikl se na čistý nikl buď elektrolyticky rafinuje, nebo se zpracovává karbonylovým způsobem. Nikl se zřídka používá v čisté podobě a častěji se využívá k výrobě slitin s mědí (bronz, mosaz), titanem (NiTi paměťové slitiny) a železem (nerezová ocel). V tenké vrstvě se nanáší na povrchy méně odolných kovů nebo kvůli zlepšení přilnavosti dvou rozdílných kovů [20]. Nikl se dá kovat, svářet, válcovat na plech nebo vytahovat v dráty. [67] 3.2.2 Vlastnosti Nikl je stříbrobílý a silně lesklý. Má dobré mechanické vlastnosti. Je lehký, tvrdý, velmi tažný, velmi odolný vůči otěru a atmosférické korozi a dá se dobře leštit. Jeho hustota je 8,9 g/cm3 [67]. Jeho teplota tání je 1455°C [67]. Při zahřívání v čistém kyslíku shoří za jiskření. V jemně rozptýleném stavu je nikl pyroforický a je tedy na vzduchu samozápalný. Je odolný vůči vodě a alkalickým hydroxidům. Hůře se rozpouští ve zředěných i koncentrovaných kyselinách a s kyselinou dusičnou se pasivuje. Ve slitině může nikl odstranit většinu rozlišovací barvy ostatních kovů. Nikl je velmi alergenní, toxický a karcinogenní. [67,68] 3.2.3 Použití V brýlové optice se nikl používá ve formě slitin na výrobu celých brýlí, i jen jednotlivých částí. Používají se slitiny s mědí (viz kapitola 3.1.3), s titanem (viz kapitola 3.4.3) a s železem (viz kapitola 3.3.3). Použití niklu na obruby musí splňovat stanovené evropské normy. Výrobek nesmí mít na svém povrchu nikl ani po dvou letech používání. Před kontaktem s kůží musí být chráněn lakováním, nanášením plastové vrstvy nebo pokovováním ušlechtilým kovem jako je zlato, palladium, rhodium, ruthenium, stříbro, chrom nebo jejich slitiny [1]. Vzniklý materiál nesmí být později pájen, nesplňoval by normy, neboť by nikl mohl vystoupit na povrch. Také pokud se ochranné vrstvy odřou nebo popraskají, může dojít k jeho průniku ke kůži. K zjištění, zda se nikl nachází na povrchu materiálu, existuje jednoduchý DMG (di-methylglyoxime) test [65], při kterém se kápne 1 kapka roztoku na vatový tampon a přejede se po obrubě a následná karmínová barva indikuje přítomnost niklu. Bohužel někteří výrobci nikl v materiálu neuvádí, ale je tam prokázán a může způsobovat alergie. [65,20,68]
37
3.3 Ocel Ocel je novější materiál pro výrobu brýlových obrub, který je často používaný jako alternativa titanu. Je to slitina železa, uhlíku a dalších tzv. legujících prvků např. chróm, nikl, mangan, křemík, hliník apod. [69,70] 3.3.1 Výroba Výroba oceli je metalurgický proces, při kterém se ze surového železa zpracovaného ve vysoké peci získává slitina železa s uhlíkem a dalšími legujícími prvky. Vyrábí se ušlechtilá, vysoce legovaná ocel s nepatrným množstvím uhlíku (pod 1 %) ve formě ocelového drátu nebo destičky. Může být různě povrchově upravována, buď jako jasná lesklá nebo hrubá matná a případně i povrchově galvanicky pokovována nebo barvena. [70,71,62,20] 3.3.2 Vlastnosti Ocel je šedobílá [59]. Má velmi dobré mechanické vlastnosti. Je to silný, lehký, pružný a hlavně trvanlivý materiál. Je obecně hustší a tím i pevnější a mohou se z ní proto vyrábět velmi tenké obruby, které jsou lehké. Její hustota je 7,85 g/cm3 [70] a její tvrdost 750 N/mm² [71]. Její teplota tání je vysoko, přibližně 1539°C, což znesnadňuje její zpracovávání. Ocel může být pájena nebo svařována trochu obtížněji a je k tomu nutné snížení kyslíku nebo úplná bezkyslíkatá atmosféra. Ocelové obruby lze identifikovat typickými uzlíky v okolí kloubů, kde došlo ke svařování. Díky obsahu chromu je odolná proti teplu, oděru a hlavně korozi [69]. Ten vytváří v kontaktu se vzduchem pasivní vrstvu oxidu chromitého, který brání korozi. Tato ochranná vrstva může být však v některých opotřebovávaných spojích nebo svárech časem rozrušena a poté může snadno dojít k elektrolytické korozi. Vůči mnoha roztokům je velmi dobře chemicky odolná a je i snadno čištěna. Ocel se považuje za hypoalergenní materiál. Ve výjimečných případech může dojít k alergii, kdy ocel obsahuje nikl, který není dostatečně pasivovaný ochrannou vrstvou. [31,70,72,20] 3.3.3 Použití V brýlové optice si ocel našla uplatnění díky svým výjimečným vlastnostem, snadné dostupnosti a rozumné ceně. Používá se pro výrobu celých brýlí nebo i jen částí, jako jsou očnice, stranice nebo i samostatné nosníky na sportovních brýlích [73]. Pro výrobu se používají různé slitiny oceli. [69] Nejvíce používaná slitina je nerezová ocel neboli Nerez, v které je mimo jiné obsažen chrom (10 - 30 %) [74] a často i nikl (do 10 %) [59].
38
V poslední době je však již stále častěji nahrazována chirurgickou ocelí neboli Bioocelí. Tato slitina oceli neobsahuje nikl a má v sobě navíc mangan. Má vynikající pružnost až dvakrát větší než titan, téměř žádné riziko zlomení, obrovskou stabilitu a extrémní lehkost. Tuto ocel používá např. společnost Flair ve svém modelu Pure. Ocel je diamantem lisována do jednoho kusu tak, že na obrubě nejsou žádné šroubky ani letovací spoje, což zajišťuje její odolnost proti prasknutí a velmi hladký povrch. Skla jsou k obrubě unikátně připevněna nylonovým vlascem. [75,76] Harmonic steel od společnosti Rudy Project, která obsahuje navíc křemík a je extrémně pružná a vhodná na výrobu optických adaptérů. [77] Genium je ocel složená ze železa, chromu, manganu, uhlíku a křemíku [20] a byla vytvořena společností Allison. Genium je první materiál na světě, který prošel testem cytotoxicity a obdržel certifikaci "bio-kompatibilní" materiál. Je určen hlavně pro všechny alergiky, neboť je bez niklu a absolutně snášenlivý pokožkou. Má extrémně lehkou konstrukci, trvanlivý tvar, je odolný vůči korozi a jeho tvrdost je 2200 N/mm² [71]. Řadí se do skupiny high-tech materiálů a používá se na výrobu klasických i sportovních brýlí. Je v dispozici v lesklém provedení a v různých barvách. [71]
Obr. č. 12: Nerezová ocel - brýle
39
3.4 Titan (Ti) Titan je sedmým nejrozšířenějším kovem zastoupeným v zemské kůře, který byl objeven v roce 1791 anglickým chemikem Williamem Gregorem v minerálu ilmenitu. Izolován byl až v roce 1910. [78] 3.4.1 Výroba U titanu nejdou použít klasické hutní metody, protože titan při ohřevu reaguje s kyslíkem, vodíkem, uhlíkem a dusíkem. K průmyslové výrobě se používá tzv. Krollův proces, který probíhá při teplotě kolem 800°C v inertní argonové atmosféře a vzniká titan jako tuhá, pórovitá látka. Při zahřátí na teplotu vyšší jak 600°C dochází k oxidaci titanu a vzniká na něm vrstva, která je tvrdá a následně po ochlazení praská a odlupuje se. Takto narušený povrch se špatně obrábí, a proto se používá k pájení opět atmosféra argonu, elektronová odporová páječka nebo laser a tvrdá pájka se speciálním složením. Titan se může následně povrchově upravovat vakuovým napařováním, galvanickým pokovováním a lakováním. Barvit povrch titanu se může řízeným odporovým zahříváním na různé teploty, což způsobí různě zbarvené matné vrstvy oxidu titanu. Příležitostně se používají i titanové soli, např. nitrid titanu dává zlatý tón a karbid titanu dává fialový tón. Avšak nejčastěji se barvení provádí konvenčním lakováním. [78,59,20] 3.4.2 Vlastnosti Titan je šedý až stříbřitě bílý lehký, pevný a velmi odolný materiál. Má nízkou hustotu 4,5 g/cm3[59] a přitom je velmi pevný, což umožňuje konstruovat obruby z tenkých profilů drátů. Jeho tvrdost je 850 N/mm²[71]. Je velmi odolný vůči oděru, korozi a kyselinám. Jeho tepelné vlastnosti udávají teplotu tání 1668°C a teplotu varu 3287°C[77]. Je vhodný pro lidi trpící alergií na kov, neboť je hypoalergenní. Existují některé titanové slitiny, které obsahují nikl, ale jsou obvykle vždy povrchově upraveny, takže by nemělo dojít k alergické reakci. [59,77,20] 3.4.3 Použití V brýlové optice se používá na výrobu brýlových obrub od 80. let 20. století a je jedním z nejvhodnějších, nejkvalitnějších a díky své energeticky náročné technologii zpracování i jeden z nejdražších materiálů. Používá se pro výrobu brýlí nejvyšší třídy, které vynikají svou lehkostí, pevností a velikou elegantností. [59,74,79] Čistý titan obsahuje 99 % titanu a zbylé 1 % tvoří železo, uhlík, dusík a kyslík[71]. Není ho však možné použít na všechny typy obrub, neboť je tvrdý a může prasknout, zato jeho 40
slitiny jsou mnohem pevnější a pružnější a obsahují mimo titan různé kovy např. hliník, nikl, kobalt, vanad, chrom nebo železo. [50,79] Beta-titan je složen ze 73 % titanu, 22 % vanadu, 4 % hliníku a 1 % stopových prvků. Je to materiál lehčí a pružnější, obruby mohou být ještě tenčí. Je velmi odolný a bez niklu, takže mnohem více hypoalergenní. Umožňuje výrobcům nabídnout i stranice bez pantů, využívající k otvírání a zavírání pouze pružnost materiálu. [17,50] Titan-niklová slitina TiNi (Nitinol) obsahuje zhruba 50 % titanu a 50 % niklu [24] a je považován za jedinečnou superelastickou titanovou slitinu. Je více než desetkrát elastičtější než tradiční pružinová ocel. Je to způsobena efektem nazývaným fázový přechod, který je závislý na teplotě. Materiál je zpracován tak, aby byla optimální elasticita dosažena při teplotách v rozmezí -15°C až +40°C, kdy se brýlová obruba i po extrémním zdeformování vrátí zpět do původního tvaru. Tato speciální titanová slitina se taví ve vysokém vakuu prostřednictvím elektronových paprsků a v dalším zpracování vzniká především drát, ale i plechy a trubky. Obruby z tohoto materiálu jsou vhodné pro děti nebo pro lidi, kteří se k brýlím chovají hrubě, neboť TiNi vydrží bez újmy i extrémní situace [24]. Avšak sice jsou velmi pružné, ale ne úplně nerozbitné a neměly by být ohýbány o více než 90°. Postupem času však ztrácí svou návratnost do původního tvaru a také ztrácí svůj lesk. TiNi má mnoho obchodních názvů např. Flexon společnosti Marchon Eyewear, TITANflex společnosti Eschenbach, Titanium Flex společnosti Match Eyewear, Memo-Ray společnosti Luxottica Group apod. [71,64] Jako nejnovější materiál se objevil na trhu Ticral, slitina titanu, mědi a chromu. Nabízí mnoho funkcí titanu s nižšími náklady na výrobu. Je vyráběn s trochu tlustším průřezem, než mívá titan, což mu umožňuje mít populární vzhled tenkého plastového rámu, zatímco stále nabízí nízkou hmotnost. Je pevný, trvanlivý a k dispozici v různých barvách. Je na něho povrchově nanášena ochranná směs titanu (41,5 - 34,5 %), hliníku (49 - 53 %) a chromu (9,5 12,5 %). [71] Novou slitinou je i Trilam, který je lehký, ale uchovává si svou tvarovou paměť a nedá se tedy dodatečně upravovat. [21]
3.5 Zlato Zlato je vzácný kov, který se v přírodě vyskytuje zejména ryzí nebo ve slitině se stříbrem. V horninách tvoří plíšky a zrna uzavřená nejčastěji v křemenné výplni žil. [80]
41
3.5.1 Výroba V minulosti se k získání zlata používalo rýžování, ale dnes se získává hydrometalurgicky z hornin, kde je velmi jemně rozptýleno. Dochází k jemnému namletí horniny, přidá se loužicí roztok a následně se získá redukcí zlato. Používá se k výrobě slitin a tvoří společně s mědí červené zlato a se stříbrem, niklem, zinkem, palladiem nebo kadmiem bílé zlato. Lze ho snadno rozválcovat nebo vyklepat do tenkých folií a také pájet i svařovat k sobě i k ostatním vzácným kovům. [80,59,81,60] 3.5.2 Vlastnosti Zlato je jasně žluté. Je měkké a velmi těžké. Jeho tvrdost je po měkkém žíhání 170 N/mm² a hustotu má 19,3 g/cm3 [60]. Jeho slitiny jsou obvykle tvrdší. Jeho teplota tání je 1063°C [60]. Chemicky je velmi odolný, mimořádně trvanlivý a odolný proti korozi. Rozpouští se s lučavkou královskou. Zlato je hypoalergenní, ve slitině s niklem se může výjimečně vyskytnout alergická reakce. Každý jednotlivý díl ze zlata nebo jeho slitiny musí být opatřen puncem ryzosti a ten je rozdílný pro každou ryzost zvlášť. Podíl zlata ve slitině se udává v karátech nebo nověji v promilích, neboť jednotka karát v jedné zemi nemusí značit úplně stejné množství jak v jiné zemi. 100% ryzí zlato má 24 karátů. [59,80,81,60] 3.5.3 Použití V brýlové optice je zlato prémiový a dražší materiál a používá se na výrobu celých brýlí. [60] Z masivního zlata se vyrábějí luxusní velmi drahé obruby, které se řadí do kategorie šperků a zhotovují je klenotnické zlatnické firmy z drátů ze zlatých slitin. Někdy jsou vyráběné i s jádrem zlata nižší ryzosti (8 - 18 karátů). [59] Double neboli válcované zlato je velmi kvalitní dvouvrstevný materiál. Jádro tvoří Nové stříbro [59] nebo Bronz [17] a vnější vrstvu slisované kovy v pořadí zlato (12 - 14 karátů), stříbrná pájka, čistý nikl a stříbrná pájka. Tyto dvě vrstvy jsou tlakově svařeny do drátu a následně je redukována tloušťka podle potřeby. Pro dosažení stejné tloušťky zlaté vrstvy u různých částí obrub jsou tlusté části pokryty vrstvou s nižším obsahem zlata a tenké časti s vyšším obsahem zlata. Celková kvalita obrub je pak střední hodnota z jednotlivých částí a bývá udávaná v promilích např. 20/000 (20 g ryzího zlata v 1000 g válcovaného zlata). Double je dobře ohybatelné, dobře se letuje a má vynikající ochranu proti korozi. Vyrábí se dva druhy a to bílé a růžové. [59,60] Zlato se používá i na galvanické pokovování obrub, které mají většinou základní kov málo odolný vůči korozi nebo s obsahem alergenního niklu. [81] 42
Zlatá vrstva na obrubách může být nahrazována i levným neprůsvitným zlatým lakem. [27]
Obr. č. 13: Double - vrstvy
3.6 Hliník (Al) Hliník je velmi lehký neušlechtilý kov, který má velkou reaktivitu a proto se s ním v přírodě setkáváme pouze v jeho sloučeninách. V kovové formě byl izolován v roce 1825 dánským fyzikem H. Ch. Oerstedem. Nachází se v horninách, nejběžněji v bauxitu a kryolitu, ale také v korundu, jehož dvě známé formy jsou červený rubín a modrý safír. [82] 3.6.1 Výroba Výroba patřila dlouhou dobu k velmi obtížným procesům, neboť elementární hliník nelze snadno metalurgicky vyredukovat z jeho rudy. Nyní se provádí elektrolýza taveniny směsi bauxitu a kryolitu při teplotě asi 950°C, při níž se vylučuje samostatný hliník. Hliník je velmi dobře svařitelné téměř všemi metodami a dále se zpracovává válcováním a lisováním. Používá se i k výrobě slitin. Nejznámější je dural (duraluminium), který obsahuje 90 - 96 % hliníku, 4 - 6 % mědi a menší přísady hořčíku a manganu. Dural se spojuje svařováním v ohranné atmosféře, pájením s pomocí speciálních tavidel, nýtováním nebo lepením. Ostatní slitiny mohou navíc obsahovat železo, křemík nebo titan. Obecně se slitiny hliníku zpracovávají do monobloku a následně jsou broušeny [83]. Hliník a jeho slitiny se dají dobře povrchově upravovat eloxováním. Jedná se o chemicko-tepelnou úpravu, kdy se vytváří ohranná vrstva oxidu hliníku, která již dále neoxiduje a tím chrání hliník. Používají se k tomu nejčastěji roztoky kyselin nebo i některé solné roztoky. Naeloxované vrstvy je možno poté chemicky nasytit barvivy, případně i dalšími látkami pro zlepšení barveného povrchu. Dále se mohou povrchově upravit i lakováním nebo galvanickým pokovením jiným kovem [20]. [82] 43
3.6.2 Vlastnosti Hliník je stříbřitě šedý. Je velmi lehký a jeho hustota je 2,7 g/cm3 [82]. Čistý hliník je měkký a křehký, ale jeho slitiny jsou tvrdé a silné. Dural je jen nepatrně těžší, ale je až pětkrát pevnější v tahu i tvrdší. Jeho teplota tání je 660°C. Při nízkých teplotách může tuhnout [84]. Na dotek je chladný. Chemicky je dobře rozpustný ve zředěných kyselinách a hydroxidech alkalických kovů. Koncentrovaná kyselina dusičná a vzdušný kyslík jej pokryjí pasivační vrstvou oxidu hlinitého. Eloxováním se zvýší odolnost na povětrnostní vlivy, mechanická otěruvzdornost, životnost a sníží se drsnost povrchu. Čistý hliník je hypoalergenní. [82] 3.6.3 Použití V brýlové optice se hliník používal hojně před 30 lety [20], poté byl omezen a v posledních letech se opět zvyšuje použití různých hliníkových slitin a řadí se do skupiny hitech materiálů. Díky jejich tuhosti je znemožněno pájení jednotlivých částí a tím i omezeny možnosti provedení obrub. Jednotlivé části musí být spojeny nýty a šroubky. Zato jsou však extrémně lehké, ne příliš drahé a mohou být recyklovány. Brýloví návrháři využívají také jejich unikátní vzhled a to na klasické, sportovní i sluneční brýle. [85,84] Dural používá společnost Charmant na své obruby, které jsou považovány za jedny z nejlehčích celoobrub na světě při současném zachování stability a maximálního komfortu nošení. Váží o 30 % méně než obruby z čistého titanu a o 50 % méně než z acetátu. [86] Alux je patentovaná slitina společnosti Alain Mikli, která obsahuje 94 % hliníku, 4,8 % hořčíku, 0,22 % železa a 0,10 % titanu. Společnost popisuje tuhle slitinu jako kov tisíciletí díky extrémní lehkosti a tvrdí, že je dvakrát tak lehčí než titan a třikrát než ocel. Celý výrobní cyklus má více než 100 kroků a trvá déle než 30 týdnů. [83] Kynetium je další revoluční slitina společnosti Rudy Project, která obsahuje kromě hliníku, hořčík, křemík a titan. Tímto zušlechtěním vzniká unikátní kombinace vlastností, jako jsou nízká hmotnost díky hořčíku, pevnost díky titanu a pružnost díky křemíku. [77] Hliník se také přidává v malém množství do titanových slitin (viz kapitola 3.4.3).
44
Obr. č. 14: Hliník - brýle
3.7 Hořčík (Mg) Hořčík je velmi rozšířený lehký kov, který má také poměrně velkou reaktivitu a setkáváme se s ním v přírodě pouze v jeho sloučeninách. V elementární formě byl poprvé připraven elektrolýzou taveniny chloridu horečnatého v roce 1808 sirem H. Davym. Nachází se hojně v mořské vodě a v nerostech, nejběžněji v dolomitu, magnezitu a karnalitu. Je velmi významným biogenním prvkem vyskytujícím se ve všech zelených rostlinách jako součást jejich chlorofylu. [87] 3.7.1 Výroba Průmyslová výroba spočívá obvykle v elektrolýze roztavené směsi chloridu hořečnatého a chloridu draselného. Může být ale také prováděna karbotermickým způsobem spočívajícím v redukci oxidu hořečnatého karbidem vápenatým nebo uhlíkem, a nebo silikotermickým způsobem spočívajícím v redukci oxidu hořečnatého křemíkem. Hořčík se dá snadno válcovat na plechy a dráty. Dá se dobře slévat s jinými kovy a jeho nejběžnější slitinou je dural. [87] 3.7.2 Vlastnosti Hořčík je stříbrolesklý. Je to materiál lehký, středně tvrdý, tažný a trvanlivý. Má velmi nízkou hustotu 1,74 g/cm3 [87] a je lehčí než hliník. Jeho teplota tání je 660°C [87] a jeho rizikem je nízká teplota vzplanutí 250°C [87]. Ve formě tenké folie je jeho zapálení velmi snadné, čehož se využívá v pyrotechnických aplikacích. Při hoření vzniká velmi intenzivní bílé světlo s určitým množstvím ultrafialového záření, před kterým se musíme chránit ochrannými brýlemi. Velmi dobře se rozpouští ve všech běžných kyselinách za vzniku horečnatých solí. S alkalickými hydroxidy nereaguje. Za normální teploty reaguje pomalu s kyslíkem a s vodou a na suchém vzduchu se postupně pokryje vrstvou oxidu, která jej nadále chrání před oxidací. Hořčík je hypoalergenní. [87,84]
45
3.7.3 Použití V brýlové optice se hořčík používá čím dál častěji pro dynamické a moderní designové brýlové obruby. Jeho vlastnosti v čisté podobě nejsou tolik vhodné, a proto se z něho vyrábí slitiny, nejčastěji s hliníkem (viz kapitola 3.6.3). Hořčík tvoří obvykle malou složku těchto slitin, ale postupně se začínají na trhu objevovat i slitiny s jeho vyšším obsahem a řadí se do skupiny hi-tech materiálů. Dodává slitinám extrémní lehkost, vynikající pevnost a odolnost proti deformaci. Hořčík je cenově dražší a stojí téměř dvakrát více ne hliník nebo ocel. [88,89,84] Hořčík ve svých brýlových obrubách používá např. společnost MunicEyewear v modelu Mew 89 [88]. KERONITE je vrstva keramického povlaku hořčíku. Je extrémně tvrdá, odolná proti korozi a opotřebení a má nízký koeficient tření. Tato vrstva bývá obvykle přilepena k podkladu z hořčíku a její tloušťka se pohybuje v rozmezí 10 - 60 mikronů. Povrchově je leštěna. [50]
3.8 Beryllium (Be) Beryllium je kov, který má poměrně velkou reaktivitu a proto se s ním v přírodě setkáváme pouze v jeho sloučeninách. Byl objeven v roce 1798 francouzským chemikem L. N. Vauguelinem jako součást minerálu berylu a ve smaragdech a jako čisté beryllium byl připraven teprve v roce 1898 P. Lebeauem, který elektrolyzoval taveninu fluoridu berylnatého s fluoridem sodným. [90] 3.8.1 Výroba Beryllium se nejčastěji průmyslově vyrábí redukcí fluoridu berylnatého hořčíkem při teplotě okolo 1300 °C. Druhá nejčastější výroba probíhá elektrolýzou směsi roztaveného chloridu berylnatého a sodného na rtuťové katodě v ochranné atmosféře plynného argonu. Může se vyrábět v široké škále barev. Dá se většinou dobře pájet, což závisí i na předchozím ošetření ve výrobě, a jako přídavná pájka se používá stříbro. [90,71] 3.8.2 Vlastnosti Beryllium je ocelově šedé a lesklé. Je lehký, pevný ale i křehký materiál. Má velmi nízkou hustotu 1,8 g/cm3 [91], je tedy asi o 60 % lehčí než titan [90] a o 30 % než hliník [84]. Je šestkrát silnější než ocel [84] a používá se díky tomu často jako tvrdidlo v kovových slitinách. Je velmi odolný proti deformaci, korozi a ztrátě lesku. Ve slitinách je velmi pružný, 46
takže se obruby z něho snadno upravují. Beryllium je těžce tavitelné, jeho teplota tání je 1287°C a teplota varu 2469°C [90]. Jeho nekorozivní vlastnosti jsou vhodné pro lidi, kteří mají vysokou kyselost pokožky nebo pro ty co tráví hodně času v blízkosti slané vody. Je rozpustný v hydroxidech a kyselinách s výjimkou kyseliny dusičné, v které se pasivuje vrstvou oxidu. Beryllium a jeho soli jsou mimořádně toxické a potencionálně karcinogenní díky jejich schopnosti vytěsnit hořčík z enzymů. Pokud však není kůže poškozena, nemůže dojít k žádným problémům při kontaktu a materiál je tak považován za hypoalergenní. [69,91,84,90] 3.8.3 Použití V brýlové optice je beryllium používané jako levnější alternativa k titanu na celé brýle [69]. Vzácně se používá čistý, ale je drahý a proto bývá častěji kombinován s dalšími kovy [91]. Jeho známé slitiny jsou Beryliový bronz a Trilaston (viz kapitola 3.1.3). Copper-Berillium je superlehká slitina společnosti Rudy Project, která je speciálně tepelně upravená pro zvýšení odolnosti a pružnosti [77].
Obr. č. 15: Beryllium - brýle
47
4 Kompozitní materiály Kompozitní materiál neboli kompozit je tvořen ze dvou nebo více substancí s rozdílnými vlastnostmi, které dohromady vytváří úplně nové vlastnosti. Kombinují se velmi jemná a silná vlákna a lehké plasty. Síla kompozitu je závislá na délce a orientaci vláken. Ideální uspořádání vláken nebylo nikdy zveřejněno a ve skutečnosti není nespíše ani známo. Kompozity jsou téměř vždy pojmenovaná po vláknech, i přestože jejich větší část tvoří plast. Výrobní metody používané pro kompozitní materiály taktéž nejsou zveřejněny. Přednost kompozit je v jejich extrémní pevnosti a lehkosti. Mají vynikající mechanické vlastnosti, výrazně se nedeformují, mají vysokou mez únavy, jsou stabilní a stálobarevné. Dále mají výbornou ohnivzdornost a absolutní odolnost proti korozi i v agresivním prostředí, včetně ultrafialového záření. Jejich nevýhodou je nasáklivost, takže jsou nevhodné pro vlhké prostředí, díky němuž stárnou. V brýlové optice se používají tři typy vláken a to uhlíkové vlákno, skleněné vlákno a Kevlar. Objevují se i informace, že některé kopolyamidy mohou být kompozity. Používají se nejčastěji jen na očnice, přičemž stranice jsou z jiného materiálu, ale v poslední době přibývá i použití kompozit na celé brýlové obruby. Obecně se nazývají také např. materiály kombinované nebo hybridní. [92,27,20,4]
4.1 Uhlíkové vlákno Uhlíková vlákno je nejběžnější a nejznámější kompozitní materiál. Obsahuje plast, obvykle polyamid (80 %) a uhlíková vlákna (20 %)[17]. Je vždy neprůhledný a matný a povrchově bývá barven a/nebo lakován k dosažení lesku. Je velmi tuhý, jeho vlákna jsou neroztažitelná a pro vložení brýlové čočky je zapotřebí upevnění dílů k sobě šroubkem. Uhlíkové vlákno je pružné a trvanlivé. Je velmi lehké, až třikrát lehčí než titan, což umožňuje vyrábět obruby, které váží pouze pár gramů. Tento materiál je ale zároveň poměrně drahý a používá se v menším množství na výrobu dioptrických a sportovních brýlí. Používají se pro něj i názvy karbonové vlákno nebo jen karbon. [17,27,8] Výrobci jej používali původně jako doplněk, poté na výrobu celých stranic, ale nikdo si netroufl využít pružnosti karbonu a pant jednoduše vyřadit. Až v roce 2008 společnost TAG Heuer představila bezobrubový (vrtaný) model C-flex, který sestává pouze z nosníku, čoček, malého ocelového mezikusu a celokarbonových stranic. [50] Karbon používá na celoobruby také dánská společnost Bellinger ve svých modelech Black a Black+. Všechny brýlové obruby jsou vyráběny na zakázku ručně pro každého jednotlivého zákazníka s panty, šrouby a stranicemi na míru. Používá se speciální SLS 48
technologie, která díky unikátnímu 3D vypalování laserem vytváří extrémně lehké a silné obruby s jedinečnou texturou. [93]
Obr. č. 16: Karbon - brýle
4.2 Skleněné vlákno Skleněné vlákno je kompozit obsahující skleněná vlákna a pryskyřici, obvykle polyesterovou. Je neprůhledné nebo průsvitné. Brýlové čočky se do něho vkládají za studena. Skleněné vlákno je méně obvyklý materiál a používá se na brýlové očnice. Používají se pro něj i názvy skelný laminát nebo sklolaminát. [92,27]
4.3 Kevlar Kevlar je obchodní značka para-amidového vlákna a byl uveden na trh v roce 1971 firmou DuPont. Je nevhodný pro vlhké prostředí a je citlivý na ultrafialové záření. Má vysokou smáčivost, která je důležitá při navazování vlákna na jiný polymer. Tím vznikají kompozitní materiály, které jsou často kombinované s uhlíkovými a křemíkovými vlákny. Kevlar sám osobě není kompozit, ale pro použití na brýlové obruby se z něho vyrábí velmi jemná a silná vlákna. Na rozdíl od předchozích vláken změkne v běžném ohřívači na brýlové obruby. Na brýlové obruby se používá pouze příležitostně. [92,27]
49
5 Ostatní materiály K ozdobení brýlových obrub se mohou používat různé krystaly, drahokamy, polodrahokamy nebo levnější kamínky a také např. peří. U luxusnějších značek jako Cartier, FRED a dalších najdeme na brýlích nanesenou vrstvu platiny, paladia, ruthenia nebo dokonce lávového kamene nebo vysokopevnostní keramiky. [69,50]
Obr. č. 17: Cartier - sluneční brýle s diamanty
50
Závěr Moderní brýlové obruby jsou k dispozici v široké škále stylů, velikostí a materiálu. Jejich výběr je závislý na příležitosti, pro kterou jsou určeny k nošení. Pro uživatele, kteří si potrpí na módu, jsou brýlové obruby vyráběny v mnoha designových stylech. Dětské a ochranné brýlové obruby jsou k dispozici v téměř nezničitelných materiálech. Sportovní brýle jsou vyráběny, aby byly pružné, dostatečně chránily a pohodlně seděly. Nejvíce používané jsou materiály kovové a plastové. Kovové nabízí trvanlivost, elegantní klasický vzhled, vysoký lesk matných úprav a přináší tenčí a lehčí brýlové obruby. Naproti tomu plastové nejsou tak odolné a mají tendenci se rozbít snadněji než kovové, ale nabízí módní vzhled, širokou škálu barev a vzorů a přináší typicky silnější brýlové obruby. Na mnoho brýlových obrub se dnes používá kombinace obou materiálů, kdy očnice je kovová a tím je elegantní a stranice jsou plastové a tím jsou barevné a tlusté. Nové materiály, technologie a designy vytváří brýle mnohem lehčí, pohodlnější, trvanlivější a cenově levnější. Velký důraz je také kladen na to, aby byl materiál naprosto hypoalergenní. S nástupem nových hi-tech materiálů se stále více přibližují ideálním materiálům brýlových obrub a budoucnost slibuje materiály, které budou pružné, lehké, levné a vydrží extrémní namáhání bez poškození a uchovají si svou podobu prakticky navždy.
51
Seznam použité literatury [1] NAJMAN, Ladislav. Dílenská praxe očního optika. Vyd. 2., přeprac. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů, 2010, 208 s. ISBN 978-807-0135-297. [2] RUTRLE, Miloš. Brýlová technika, estetika a přizpůsobování brýlí: učební texty pro oční optiky a oční techniky, optometristy a oftalmology. 1. vyd. Brno: IDVPZ, 2001, 143 s. ISBN 80-701-3347-3. [3] Difference Between Quality Frames. Perfect Glasses USA [online]. [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.perfectglassesusa.com/content/difference_between_quality_frames [4] WALSH, Glyn. Wood. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 17.12.2004, Issue 5982. ISSN 00303968. [5] DŘEVĚNÉ BRÝLE FEB31st. Funforsun s.r.o [online]. [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://feb31st.cz/content/8-feb-31st [6] HOTMAR, J. Kůže nebo useň?. Svět outdooru [online]. 6.6.2002 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.svetoutdooru.cz/clanek/?106994-kuze-nebo-usen [7] WALSH, Glyn. Leather. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 10.9.2004, Issue 5968. ISSN 00303968. [8] TAG Heuer Eyewear. Luxury Eyesight [online]. © 2013 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.luxuryeyesite.com/designer/tag-heuer/ [9] BUFFLE HORN. PERRET OPTICIANS [online]. © 2012 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.perretoptic.ch/lunetterie/Lunette_plastique/Lun_plastique_matiere/lun_plastique_mat_d.htm [10] Verschiedene Kunststoffe zur Herstellung von Brillenfassungen. PERRET AUGENOPTIKER [online]. © 2012 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.perretoptic.ch/lunetterie/Lunette_plastique/Lun_plastique_matiere/lun_plastique_mat_d.htm [11] WALSH, Glyn. Horn. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 3.9.2004, Issue 5967. ISSN 00303968. [12] NAJMAN, Ladislav. Odlišnosti v postupu vsazování čoček do obrub z různých materiálů. Česká oční optika. Brno: EXPO DATA spol. s r.o., 2009, č. 1. ISSN 1211-233X. [13] WALSH, Glyn. Shell (real). The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 26.11.2004, Issue 5979. ISSN 00303968. [14] WALSH, Glyn. Bone. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 30.7.2004, Issue 5962. ISSN 00303968.
52
[15] NAJMAN, Ladislav. Plasty. Česká oční optika. Brno: EXPO DATA spol. s r.o., 2001, č. 3. ISSN 1211233X. [16] POLÁŠEK, Jaroslav. Technický sborník oční optiky. Praha: Oční Optika, 1974. [17] KEIRL, Andrew a Richard PAYNE. Complete course in dispensing. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 12.9.2008, Issue 6169. ISSN 00303968. [18] WALSH, Glyn. Nitrate cellulose, Optyl. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 8.10.2004, Issue 5972. ISSN 00303968. [19]WALSH, Glyn. Acetate cellulose acetate. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 16.7.2004, Issue 5960. ISSN 00303968. [20] WALSH, G. and Wilkinson, S. M. (2006), Materials and allergens within spectacle frames: a review. Contact Dermatitis, 55: 130–139. doi: 10.1111/j.1600-0536.2006.00791.x [21] Eyeglass Frames. VisionRx [online]. © 2005 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.visionrx.com/library/enc/enc_eyeframes.asp [22] What's HDA®?. OKIA HDA [online]. © 2011 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.hdacetate.com/main/index.php?option=com_content&view=article&id=79&Itemid=5 [23] WALSH, Glyn. Cellulose Propionate and its cousins. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 12.11.2004, Issue 5977. ISSN 00303968. [24] Eyeglass Frame Materials. Professional VisionCare [online]. © 2009 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.professionalvisioncareinc.com/Eyeglass_Frame_Materials [25] Strojírenství - vše k maturitě. [online]. duben 2011 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://strojirenstvistredni-skola.blogspot.cz/2011/04/32213-termoplasty.html [26] What Is Cellulose Acetate Butyrate?. WiseGEEK [online]. © 2003 - 2013 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.wisegeek.com/what-is-cellulose-acetate-butyrate.htm#did-you-know [27] WALSH, Glyn. The products we rely on – Part 2 Spectacle frame materials. In: Optometry Today [online]. 7.9.2001 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.optometry.co.uk/uploads/articles/592a278b4a58bdc36c1bcd7bbd4cf6dc_walsh20010907.pdf [28] Plexisklo. Miroslav Sázovský [online]. © 2010 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.sazovsky.cz/posudky-na-sklo/terminologie/p-s/ [29] WALSH, Glyn. Polymethylmethacrylate. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 5.11.2004, Issue 5976. ISSN 00303968.
53
[30] PLASTIC FRAMES. PERRET OPTICIANS [online]. © 2012 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.perret-optic.ch/lunetterie/Lunette_plastique/Lun_plastique_matiere/lun_plastique_mat_gb.htm [31] Frame Materials Information. Matheson Optometrists [online]. © 2012 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.matheson-optometrists.com/frame_materials.html [32] Grilamid TR. CZFP s.r.o. [online]. © 2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.emschem.cz/grilamid-tr [33] TROGAMID® CX. Evonik Industries [online]. © 2011 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.trogamid.com/product/trogamid/en/products-services/trogamid-cx/pages/default.aspx [34] Carrera - Our Journey. Carrera [online]. © 2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://carreraworld.com/de/journey/ [35] Ultem* Resin. SABIC [online]. © 2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.sabicip.com/gep/Plastics/en/ProductsAndServices/ProductLine/ultem.html [36] Polyetherimide. Chem424 [online]. 6.3.1999 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://chem.chem.rochester.edu/~chem424/ultem.htm [37] Louis Luso Frames. Q-Vision Optics [online]. © 2012 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.qvisionoptics.com/#!eyewear/vstc4=louis-luso [38] Polyetherimide. PolymerProcessing.com [online]. © 2000 - 2001 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.polymerprocessing.com/polymers/PEI.html [39] Memory Super Flex. James Optical [online]. [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.jamesvision.com/fr-product.html [40] Plastic Properties Technical Information. Dynalab Corp. [online]. [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: https://www.dynalabcorp.com/technical_info_plastic_properties.asp [41] BULK PRODUCTS AND PRODUCTION LINES IN THE PETROCHEMICAL INDUSTRY. In: Treccani [online]. [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.treccani.it/export/sites/default/Portale/sito/altre_aree/Tecnologia_e_Scienze_applicate/enciclopedia/i nglese/inglese_vol_2/405-454_ING3.pdf [42] Plast a Thermoplast. Vakuové tvarování [online]. © 2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://tiefziehen.com/Plast/ [43] WALSH, Glyn. Acrylonitrile butadiene styrene (ABS). The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 23.7.2004, Issue 5961. ISSN 00303968.
54
[44] ABS Plastic Red + modré čočky 3D brýle. In: FdMart [online]. © 2011-2012 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.fdmart.cz/3D-Glass/ABS-Plastic-Red-Blue-Lenses-3D-Glasses-for-Seeing-Movies-with-DarkBlue-Frame_1414463_p2012052717.shtml [45] PC - polykarbonát. Resinex [online]. © 2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.resinex.cz/polymerove-typy/pc.html [46] Polycarbonates Technical Answer Center. Bayer MaterialScience [online]. [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.bayermaterialsciencenafta.com/faq_pcs/index.html#8 [47] Nose Pad Materials. NosePads.Com [online]. © 2011-2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.nosepads.com/nose-pad-materials.html [48] Advanced Science - Trivex. In: PPG Industries [online]. © 2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://education.trivexlearning.com/neg/english/advanced-technology/advanced-science.aspx [49] NXT Eyewear Wholesale. Optician Club [online]. © 2011 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.opticianclub.com/brand-tail-eyewear-fashion/nxt-eyewear-wholesale/ [50] Vývoj materiálů. Highlight Optic [online]. © 2010 - 2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.highlight.cz/a810-vyvoj-materialu.html [51] Materiály. Opti-Project [online]. © 2011 - 2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://optiproject.cz/index.php?lang=en&p=produkty&q=cocky-shamir&r=material [52] Ocenění TOP OPTA 2012. VELETRHY BRNO [online]. © 2011 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.bvv.cz/opta/opta-2012/aktuality/oceneni-top-opta-2012-ziskaly-ctyri-exponaty/ [53] About Silicone Rubber. Dow Corning Corporation [online]. © 2000 - 2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.dowcorning.com/content/rubber/silicone-rubber.aspx?e=About+Silicone+Rubber [54] WALSH, Glyn. Silicone Rubber. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 19.11.2004, Issue 5978. ISSN 00303968. [55] Hytrel®. DuPont [online]. © 2013 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www2.dupont.com/Czech_Republic_Country_Site/cs_CZ/Products_and_Services/Products/hytrel.html [56] Hytrel Rubber. SPY Performance [online]. [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://performance.spyoptic.com/performance_pages/product_alpha.html [57] Měď. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 20012013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/M%C4%9B%C4%8F [58] WALSH, Glyn. Copper alloys (bronze, brasses etc). The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 13.8.2004, Issue 5964. ISSN 00303968.
55
[59] NAJMAN, Ladislav. Výroba kovových brýlových obrub. Česká oční optika. Brno: EXPO DATA spol. s r.o., 2004, č. 2. ISSN 1211-233X. [60] NĚMCOVÁ, Šárka. Kovové obroučky. In: Odbor Přesné mechaniky a optiky [online]. 9.12.2012 [cit. 201304-23]. Dostupné z: http://pmo.fs.cvut.cz/wiki/images/a/ab/Pr10KovoveObroucky.pdf [61] Popis zboží. In: Ski a BikeCentrum Radotín [online]. [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://eshop.kolaradotin.cz/bryle-rudy-project-rydon-09-karbon-smoke/?diskuze [62] Eyeglass Frame Materials. FreeVisionInfo.com [online]. © 2012 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.freevisioninfo.com/eyeglasses/218-eyeglass-frame-materials [63] Easy Clip. New Braunfels Optical Shoppe [online]. © 2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.newbraunfelsoptical.com/Content/eyeglasses/frames/aspex/easyclip/easyclip.aspx [64] Easy Twist Men. ASPEX [online]. © 2011 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.aspexeyewear.com/collections/easytwist/men [65] VEGA, Nantai. Nejznámější materiály pro výrobu korekčních obrub. In: SlideServe [online]. 12.1.2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.slideserve.com/nantai/nejzn-mej-materi-ly-pro-v-robu-korekcn-ch-obrub [66] WALSH, Glyn. Nickel. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 1.10.2004, Issue 5971. ISSN 00303968. [67] Nikl. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Nikl [68] WALSH, Glyn. Copper-nickel alloys. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 20.8.2004, Issue 5965. ISSN 00303968. [69] MORGAN, Erinn. Eyeglass Frame Materials By Erinn Morgan; review and contributions by. All About Vision [online]. © 2000-2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.allaboutvision.com/eyeglasses/eyeglass_frame_materials.htm [70] Ocel. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Ocel [71] METAL - SPECTACLES. PERRET OPTICIANS [online]. © 2012 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.perret-optic.ch/lunetterie/Lunettes_metal/Lunettes_metal_materiaux/lun_met_mat_gb.htm [72] WALSH, Glyn. Stainless steel. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 3.12.2004, Issue 5980. ISSN 00303968. [73] Benice SUN 102. Nejlepší Ceny.cz [online]. © 2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.nejlepsiceny.cz/cyklisticke-bryle/benice-sun-102.html
56
[74] Materiály obrub. BrýleOptické.cz [online]. [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.bryleopticke.cz/clanky/brylove-obruby/materialy-bryle [75] Brýlové obruby. OPTIKA PLEYEROVÁ [online]. © 2011-2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.ocnioptik.eu/brylove-obruby/ [76] PLEYEROVÁ, Iveta. Vysoce pružná rafinovanost: pure. Trendy: oční optika v České republice. S-Press Publishing, 2005, č. 1. [77] Speciální materiály brýlí RUDY PROJECT. Optika online [online]. © 2010 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://ocni-optika-online.cz/index.php/informace-clanky/27.html [78] Titan. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 20012013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Titan_%28prvek%29 [79] Titanové obruby. Eiffel optic [online]. © 2010 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.eiffeloptic.cz/brylove-obruby/titanove-obruby/ [80] Zlato. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 20012013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Zlato [81] WALSH, Glyn. Gold. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 27.8.2004, Issue 5966. ISSN 00303968. [82] Hliník. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 20012013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlin%C3%ADk [83] Alux. Alain Mikli [online]. © 2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.mikli.com/internationalGroup/gallery.php?nomGallery=alux&codLang=en.php [84] KLUG, Deb. Eyeglass Frames: A Material View of Technology. Advanced Optometry [online]. ©2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://advancedoptometry.com/custom_content/c_209948_eyeglass_frames.html [85] Eyeglass frames. Eyeglasses.com [online]. © 2008 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.eyeglasses.com/learn_html/eyeglass_frames.html [86] CHARMANT. Duralanium alloys for lighter eyewear. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 18.2.2005, Issue 5989. ISSN 00303968. [87] Hořčík. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 20012013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Ho%C5%99%C4%8D%C3%ADk [88] HALE, Mike. Light fantastic. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 19.9.2008, Issue 6170. ISSN 00303968.
57
[89] WALSH, Glyn. Metals. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 24.9.2004, Issue 5970. ISSN 00303968. [90] Beryllium. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Beryllium [91] WALSH, Glyn. Beryllium. The Optician. Sutton: Reed Business Information UK, 30.7.2004, Issue 5962. ISSN 00303968. [92] Kompozitní materiál. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Kompozitn%C3%AD_materi%C3%A1l [93] Black. Bellinger House [online]. © 2012 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.bellinger.dk/blac/
58
Seznam obrázků Obr. č. 1: Dřevo - rozebíratelný spoj DŘEVĚNÉ BRÝLE FEB31st. Funforsun s.r.o [online]. [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://feb31st.cz/content/8-feb-31st Obr. č. 2: Kůže - stranice, TAG Heuer L-TYPE LW 2. TAG Heuer [online]. © 2010 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.tagheuer.cn/inten/eyewear/sunglasses/l-type-lw-2-lenses-brown-outdoor-pure-leather-frame-sunglasses-0402-201 Obr. č. 3: Rohovina - výroba očnice BUFFLE HORN. PERRET OPTICIANS [online]. © 2012 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.perretoptic.ch/lunetterie/Lunette_plastique/Lun_plastique_matiere/lun_plastique_mat_d.htm Obr. č. 4: Acetát celulózy - HDA What's HDA®?. OKIA HDA [online]. © 2011 [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.hdacetate.com/main/index.php?option=com_content&view=article&id=79&Itemid=5 Obr. č. 5: Grilamid TR 90 - sportovní brýle Tifosi Optics Slope Sunglasses. Http://normbutl.info/ [online]. [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://normbutl.info/tifosi-optics-slope-sunglasses.html Obr. č. 6: P.E.I. Ultem - brýle Louis Luso Frames. Q-Vision Optics [online]. © 2012 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.qvisionoptics.com/#!eyewear/vstc4=louis-luso Obr. č. 7: ABS - 3D brýle ABS Plastic Red + modré čočky 3D brýle. In: FdMart [online]. © 2011-2012 [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://www.fdmart.cz/3D-Glass/ABS-Plastic-Red-Blue-Lenses-3D-Glasses-for-Seeing-Movies-with-Dark-BlueFrame_1414463_p2012052717.shtml Obr. č. 8: Polykarbonát - brýle Carrera Carrera Sunglasses Specifications. Groupon [online]. © 2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.groupon.com/pages/gg-carrera-aviators-options Obr. č. 9: Silikonový kaučuk - nalepovací sedýlka Bicoh Japan Cell Seal-U Adhesive Silicone Nose Pad. Ophtalmic Instruments [online]. © 2010 [cit. 2013-0423]. Dostupné z: http://www.ophthalmic.com.my/Bicoh-Japan-Cell-Seal-U-Adhesive-Silicone-Nose-Pad-1pairpack/q?pid=384&doit=order
59
Obr. č. 10: Hytrel Hytrel Rubber. SPY Performance [online]. [cit. 2013-04-22]. Dostupné z: http://performance.spyoptic.com/performance_pages/product_alpha.html Obr. č. 11: Monel - brýle 2011 monel optical frame in fashion. PAKUYA.COM [online]. © 2011 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://sell.pakuya.com/product-info/238500/2011-monel-optical-frame-in-fashion.html Obr. č. 12: Nerezová ocel - brýle Sheralor Eyeglasses Wholesale Store. Aliexpress.com [online]. © 1999-2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.aliexpress.com/store/product/907-kid-s-alloy-full-rim-cute-cartoon-optical-glass-frames-templeseyeglass-frames-free-shipping/205096_529739537.html Obr. č. 13: Double - vrstvy NAJMAN, Ladislav. Výroba kovových brýlových obrub. Brno: EXPO DATA spol. s r.o., 2004. ISSN 1211233X; Česká oční optika. Obr. č. 14: Hliník - brýle Komfortní brýle průměrné velikosti z hliníku s pohodlnými stranicemi opatřenými ohebnými pružinami. BrýleOptické.cz [online]. [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.bryleopticke.cz/katalog/opticke-bryle/dleprovedeni/obruby-pro-bifokalni--progresivni-cocky/produkt/hlinikove-bryle_1140 Obr. č. 15: Beryllium - brýle Frames Materials. Favas Opticals [online]. © 2009 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.favasopticals.com/f_materials.htm Obr. č. 16: Karbon - brýle Custom 6 C204/1 Carbon Fiber Eyeglass Frames. Carbon Fiber Gear [online]. © 2013 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://store.carbonfibergear.com/custom-6-c204-1-carbon-fiber-eyeglass-frames Obr. č. 17: Cartier - sluneční brýle s diamanty Cartier Paris, nové sluneční brýle s diamanty. © 2013 FirstClass.cz [online]. 21. 7. 2011 [cit. 2013-04-23]. Dostupné z: http://www.firstclass.cz/moda-styl/cartier-paris-nove-slunecni-bryle-s-diamanty/#
60
Seznam jednotek a zkratek Seznam jednotek g/cm3
gram na centimetr krychlový
N/mm2
newton na milimetr čtvereční
°C
stupeň Celsia
%
procento
°
stupeň
g
gram
Seznam zkratek např.
například
apod.
a podobně
obr.
obrázek
č.
číslo
tzv.
takzvaný
61