本發明屬一種光學透鏡,特別涉及含金屬氧化物納米粒子的納米纖維素材料的透鏡,還涉及含金屬氧化物納米粒子的納米纖維素基光學透鏡的制作方法。
背景技術:
夏日里,強烈的陽光容易傷害人們的眼睛;受激光直射的眼睛和光電設備的傳感器等也可能被致傷或破壞。為此人們選擇太陽鏡、激光鏡等光學透鏡進行防護。
現有的遮陽用的太陽鏡多選擇不易破碎的有機樹脂鏡片制作,這種樹脂鏡片的外表面多為有機染料染致而成。而目前市售的激光護防鏡多為無機玻璃片。
采用上述工藝制作的太陽鏡片和激光護防鏡片質量重,沒有彈性,不可折疊,戴在人的眼睛上不舒服,彈片沖擊易致傷人眼。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是,克服背景技術的不足,采用納米粒子分散到納米纖維素中制作光學鏡片,具有質量輕、不易碎、多種顏色、透光度好、防護能力強等許多優異的性能。
本發明的含金屬氧化物納米粒子的納米纖維素基光學透鏡,其組成包括金屬氧化物納米粒子和納米纖維素材料。所說的金屬氧化物納米粒子是核殼型過渡金屬氧化物納米粒子,尺寸在10-20nm之間;所說的納米纖維素是以漂白木漿為原料,用52wt%硫酸水解1h后,用蒸餾水充分混合20分鐘,在30℃下離心三次,離心除去蒸餾水后即可得高純化纖維素納米纖維,再將纖維素納米纖維經高壓均質機進行機械開纖,均質速度控制在205ml/min,均質8次,可得纖維素納米纖維懸浮液;金屬氧化物納米粒子加入量為納米纖維素量的0.01-1%。
核殼型過渡金屬氧化物納米粒子可采用專利號zl96101878.x的名稱為“過渡金屬氧化物核殼型納米粒子的制備方法”的技術制備。將過渡金屬ti、cr、mn、fe、co、ni、cu、zr、nb、cd等氧化物制備核殼型納米粒子,核為以上金屬、殼為表面活性劑的納米材料。本發明所用的納米粒子可以是tio2、cr2o3、mno、fe2o3、coo、cuo、zro、nbo、cdo、nio其中一種或兩種以上混合,納米粒子尺寸在10-20nm。
本發明的含金屬氧化物納米粒子的納米纖維素基光學透鏡的制作方法是,以過渡金屬氧化物核殼型納米粒子和納米纖維素為原料,經過混勻-固化的工藝過程,制得多種功能型透鏡。
本發明制作納米材料,每種材料都具有其特征吸收光譜,如tio2、fe2o3、cr2o3、coo,都具有很強的吸收紫外線的功能,而且隨著鏡片中納米材料含量增加,譜線紅移,吸收部分可見光。如cuo納米材料,當含量占高分子單體量的0.2%時,光波700nm處透過率為46%,當含量為0.4%時,700nm處透過率為1.5%,如果把幾種材料按比例混合,可以制造各種波段的濾光片或光波節制器。
本發明的含金屬氧化物納米粒子的納米纖維素基光學透鏡的制作方法工藝簡單,重復性好;制作的光學透鏡質量輕、不易碎,韌性好。
具體實施方式
實施例1
金屬氧化物納米粒子cr2o3、mno、cuo、nio、fe2o3按質量比例2∶1∶1∶1∶1混合,分散到纖維素納米纖維懸浮液,金屬氧化物納米粒子總量占納米纖維素總量的0.5%,經混勻-固化后直至形成鏡片。這種鏡片可以用來做太陽鏡,此太陽鏡可屏蔽全部紫外線、部分可見光、部分近紅外線,非常適合于外出配帶。
實施例2
金屬氧化物納米粒子cr2o3、mno、coo、fe2o3按質量2∶1∶2∶2比例配制到纖維素納米纖維懸浮液中,金屬氧化物納米粒子總量占納米纖維素總量的1%,經混勻-固化后直至形成鏡片。這種鏡片吸收488、514、532nm等波段的激光束。
實施例3
采用cuo納米粒子和纖維素納米纖維為原料,金屬氧化物納米粒子總量占納米纖維素總量的1%,分散到纖維素納米纖維中,經混勻-固化后直至形成鏡片。這種鏡片吸收660、690mm的激光束。