Konvenční a Free-Form technologie výroby brýlových čoček
Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
Mgr. Petr Veselý, DiS., Ing. Peter Šimovič, Mgr. Sylvie Petrová

Barvení brýlových čoček

Barvení plastových brýlových čoček lze provádět dvěma způsoby. Pevným barvením, kdy je barva smíchána s monomerem před polymerací. Do směsi je možné ještě přimíchat látku pohlcující UV-záření. Další možností je nanášení barvy na povrch brýlové čočky, nebo barvení lakované vrstvy čočky. Čočky se ponořují do roztoku fotografické barvy při teplotě 93 °C u materiálu CR39, která proniká cca 6–10 mikronů pod povrch. Barvení se provádí před a po aplikaci tvrzené vrstvy, podle toho, jak tvrzená vrstva propouští barvivo. Trivex je například barvitelný pouze po nanesení barvitelného laku. Intenzita barvy je dána koncentrací barvy a dobou máčení, která je od 1 minuty do 2 hodin. Barva je tvořena 3 základními pigmenty (modrý, žlutý, červený), které umožňují získat velké množství barevných odstínů. Je možné provádět celoplošné barvení nebo tzv. gradální barvení, kdy nejtmavší odstín se nachází na horním okraji čočky a nejsvětlejší na spodním okraji čočky. Gradální čočky vznikají pomalým vyjímáním čočky z barvícího roztoku. Mohou mít nulovou intenzitu zabarvení dole a maximální nahoře, nebo minimální dole a maximální nahoře, nebo jinou barvu a intenzitu dole a jinou barvu a intenzitu nahoře. Barvení čoček je velice obtížné a vyžaduje velkou zkušenost odborníka [7, 22, 28].

Základní fakta o barvení plastových čoček:

• 20–30 % čoček, které se vyrábí, se barví
• 75 % všech barvených čoček je v barvě šedá a hnědá, ½ z nich se používá jako sluneční čočky
• Při barvení je důležité dodržovat stálou teplotu. Optimální je 96 °C, tj. přibližně 205 °F
• Barva čočky ovlivňuje tvorbu výsledného barveného vjemu (šedá a hnědá obsahují všechny tři základní barvy, proto nejméně ovlivňují tvorbu výsledného vjemu)

Proces barvení se obvykle skládá z těchto kroků

1. Rozehřátí barvy na pracovní teplotu (měření teploty se provádí digitálním teploměrem). Je důležité, aby teplota barvy byla stále kolem 90–95 °C.
2. Rozlišení materiálu brýlové čočky a tvrzení.
3. Vyčištění povrchu čočka alkoholem nebo saponátem.
4. Umístění čočky do držáku s ohledem vytvoření co nejmenšího tlak na čočku.
5. Předehřátí brýlové čočky ve vodě o teplotě kolem 95 °C.
6. Vložení čočky do nádoby s barvou.
7. Vyjmutí čoček z lázně, jejich neutralizace v roztoku saponátu a vody o teplotě 96 °C, abychom eliminovali zbytky barvy v materiálu čočky a zabránili nechtěnému odstínu.
8. Podle vzorníku zkontrolujeme odstín barvy.

Brýlové čočky s povrchovým tvrzením, vysokoindexové čočky a polykarbonátové čočky se barví opakovaně. Tzn., že při prvním barvení bychom neměli překročit teplotu lázně 95 °C po dobu 10 minut. Následuje ochlazení a omytí čočky. Pak můžeme opakovaně barvit do té doby, než dosáhneme požadovaného odstínu. UV úpravu u čoček provádíme před barvením, ale po nanesení tvrzené vrstvy [26].

Úprava barvy čočky
šedá čočka	ponoř do barvy
příliš modrá	oranžové nebo hnědé
příliš zelená	modré a červené
příliš purpurová	žluté
příliš hnědá	modré a červené
hnědá čočka	ponoř do barvy
příliš žlutá	modré a červené
příliš modrá	žluté nebo hnědé
příliš šedohnědá	oranžové nebo červeno-žluté
zelená čočka	ponoř do barvy
příliš žlutá	modré
příliš modrá	žluté nebo hnědé
příliš šedá	modré nebo žluté

Tab. 9: Úprava barvy brýlové čočky [26]

Barvení brýlových čoček se používá jak pro blokování nadměrného množství světla, které způsobuje oslnění, tak je možné ho použít pro terapeutické účely. Barvením je možné zajistit, že brýlovou čočkou projde jen světlo o určité vlnové délce. V této souvislosti se také někdy hovoří jako o hranových filtrech. Intenzita zabarvení brýlových čoček se

kontroluje pomocí spektrometru. Barva světla použitá pro kontrolu zabarvení čočky má jasně definovanou teplotu chromatičnosti. V Evropě se používá zdroj o teplotě chromatičnosti 6500 K a v USA 5500 K.

hranový filtr [nm]	příklady použití
450	noční slepota, makulární degenerace, retinitis pigmentosa, před operací katarakty
480	makulární degenerace, retinitis pigmentosa, před operací katarakty
500	makulární degenerace, retinitis pigmentosa, po operaci katarakty, afakie, zubní lékařství
540	makulární degenerace, po operaci katarakty, po PRK
550	achromatopsie, retinitis pigmentosa, albinismus, po operaci katarakty
600	achromatopsie, poruchy barvocitu, adaptace na tmu

Tab. 10: Příklady použití hranových filtrů [30]

Barvené brýlové čočky musí splňovat normu ČSN a STN EN 1836 – Osobní prostředky pro ochranu očí. Sluneční brýle a sluneční filtry na všeobecné použití a tyto požadavky:

• Stejná barva jako vzor ±2 %
• Stejná intenzita jako vzor ±2 %
• Rovnoměrnost nanesení barvy po povrchu čočky
• Barvená stálost (odolnost proti blednutí)

Barevné čočky můžeme rozdělit podle intenzity zabarvení do 5 kategorií (dle normy):

kategorie filtru	popis	rozsah světelné propustnosti
		nad %	do %
0	čirý nebo velmi světlý	80	100
1	světlý	43	80
2	středně barvený	18	43
3	tmavý	8	18
4	velmi tmavý, nevhodný pro řízení	3	8

Tab. 11: Kategorie barevných čoček dle intenzity zabarvení [28]

Různé barvy se také používají pro brýlové čočky vhodné ke sportovním aktivitám.

Sport	Zabarvení/Úprava
golf	zelená
tenis	žlutá
střelba	oranžová
rybaření	polarizace
lyžování	oranžová, žlutá, polarizace
potápění, plavání	modrá, modro-šedá
kriket	samozabarvovací, oranžová, červená
řízení mot. vozidla	polarizace, hnědá
cyklistika	hnědá

Tab. 12: Barvení čoček u různých sportů [34]

Implementace UV-absorbéru

UV-absorbér může být u brýlových čoček z CR39 implementován až dodatečně při barvení. Metoda by měla barvení předcházet a zajišťuje absorpci UV-záření až do 400 nm (standardní materiál CR39 absorbuje UV záření do 380 nm). Brýlové čočky se nejprve očistí v ethanolu a pak se ponoří do neutralizéru o teplotě cca 50 °C (např. saponát). Následuje ponoření do roztoku UV-absorbéru, který má teplotu 50 °C.