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視頻光學接觸角測量儀測試隱形眼鏡-方法和應用

點擊次數:1843    發布時間:2022-09-26 00:00:00

 隱形眼鏡在人們的日常生活中應用已經非常廣泛。從界面化學的角度來講,隱形眼鏡是除化妝品這外與人類接觸多,密切的應用物體之一。雖然,隱形眼鏡直接與人體-且是脆弱而保貴的眼鏡所接觸,但是,其界面化學性質,特別是接觸角的性質以來卻沒有得到廣泛的重視。目前,為普通的做法或測試方法為氣泡捕獲法測值,即,通過將隱形眼鏡浸沒到生理鹽水中,再向隱形眼鏡的向上浮上一個小氣泡,測值其接觸角值。如下圖所示,該隱形眼鏡的氣泡捕獲法顯示的測值接觸角值為158.581度,采用的算法為阿莎ADSA-RealDrop算法。(阿莎和RealDrop為上海梭倫注冊商標)。如果該氣泡捕獲法測得的接觸角值通過換算,可以得出相應的生理鹽水的接觸角值為180-158.581=21.419度。

隱形眼鏡的水接觸角測量值圖片

將隱形眼鏡片清洗干凈干透后,再測試其生理鹽水接觸角值。測試圖片如下所示。測值結果為23.328度,與如上通過氣泡捕獲法時計算得到的接觸角值基本接近。

隱形眼鏡接觸角測值圖像

如上的測值是通常情況下的隱形眼鏡的接觸角測值方法。從操作過程來看,氣泡捕獲法測試隱形眼鏡的接觸角值比較困難。這是由于采用氣泡捕獲法時,由于隱形眼鏡親水而疏氣泡,氣泡很容易在有弧度的隱形眼鏡表面滾動。因而,我們建議采用測試“”干“”的情況下的隱形眼鏡的接觸角值。但是,這種情況下的接觸角測值同樣存在問題,生理鹽水與隱形眼鏡的接觸角值滿足條件或符合要求時的接觸角值通常很小,水滴很容易在表面形成吸附。

因而,近,我們的工程師在測試客戶交付的隱形眼鏡時,采用了一種的測試方法,即將干的隱形眼鏡片切成小片并壓制成平面的方法進行測值。此時的所有測值均與常規接觸角測值一致。

操作流程如下:

1、將隱形眼鏡采用超聲波清洗并用蒸餾水進行二次清洗,在潔凈箱內進行自然晾干處理;

2、為測值結果的可重現與可操作,可對比,我們在測試接觸角值之前對測試探針液體進行了表面張力校準操作。

3、將生理鹽水吸入進液器中,測試生理鹽水表面張力值;

4、將晾干后的隱形眼鏡在可生平面范圍內切成小片;

5、將切成小片的隱形眼鏡片固定在干凈的載玻片上;

6、滴上生理鹽水進行接觸角測值。

如上為干片時隱形眼鏡接觸角測試情況如下圖所示。可以非常明顯的看到干片出現的接觸角圖像以及測值結果與常規測值操作所得到的結果差異非常大。

隱形眼鏡接觸角測值圖像

對如上干片進行濕潤化處理,在沒有干透的情況下測值其接觸角值,測值圖像如下:

隱形眼鏡接觸角測值圖像

由此,我們可以發現,干透的隱形眼鏡片與濕潤的隱形眼鏡片的接觸角值結果是有差異的。在濕潤的條件下,隱形眼鏡的接觸角值比較小。

正由于如上測試條件改變導致接觸角值的變化現象的出現,我們需要進一步深入探討:

1、如何解決“干”的情況下的隱形眼鏡的接觸角值?比如,用戶本身眼睛干澀,長時間使用等?

2、潤濕條件下的確認?以濕度表征還是?

3、潤濕條件的保持以及保持時間?

4、潤濕條件接觸角重復性測值?

等等。

事實上,目前的隱形眼鏡的測值并沒有深入到如上的探討內容,僅停留在簡單的量角階段。這是由兩個方面原因造成的:

其一、目前商業化的所謂的接觸角測量儀,均是簡單的圓擬合、橢圓擬合(甚至部分廠商仍留在量高法,也稱寬高法階段),而并非阿莎算法(ADSA);因而,其只能稱為數碼量角器。測值條件所限,其測值結果無法表征出接觸角值的實際情況,有些條件下甚至無法測得結果。而阿莎算法則可以一法通用,綜合考慮表面張力、界面張力和重力(浮力)于接觸角測量,測值穩定性和可靠性、可性度高。

其二、應用“接觸角測量儀”的研發人員并沒有理解并使用接觸角作為評估對象。

 

 

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