Absorbéry ultrafialového světla jsou výrobcům plastů již nějakou dobu známy jako nezbytná přísada k ochraně plastů před dlouhodobými degradačními účinky slunečního záření.Infračervené absorbéry jsou známy pouze malé skupině výrobců plastů.Jak však laser nachází stále větší uplatnění, tato relativně neznámá skupina aditiv se stále více používá.

Jak se lasery stávaly na přelomu šedesátých a sedmdesátých let výkonnějšími, bylo zřejmé, že obsluha laseru musí být chráněna před oslepujícím účinkem infračerveného záření.V závislosti na výkonu a blízkosti laseru k oku může dojít k dočasné nebo trvalé slepotě.Přibližně ve stejné době, s komercializací polykarbonátu, se lisaři naučili používat infračervené absorbéry v deskách pro svářečské obličejové štíty.Tato inovace nabízela vysokou rázovou houževnatost, ochranu před infračerveným zářením a nižší cenu než tehdy používané skleněné desky.

Pokud někdo chtěl blokovat veškeré infračervené záření a nestaral se o vidění skrz zařízení, mohl by použít saze.Mnoho aplikací však vyžaduje přenos viditelného světla a také blokování infračervených vlnových délek.Některé z těchto aplikací zahrnují:

Vojenské brýle – Armáda používá výkonné lasery k nalezení vzdálenosti a zaměřování zbraní.Bylo hlášeno, že během íránsko-irácké války v osmdesátých letech Iráčané používali silný laserový dálkoměr na svých tancích jako zbraň k oslepení nepřítele.Proslýchalo se, že potenciální nepřítel vyvíjí výkonný laser, který má být použit jako zbraň, která má oslepit nepřátelské jednotky.Neodyniový/YAG laser vyzařuje světlo o vlnové délce 1064 nanometrů (nm) a používá se pro zjištění vzdálenosti.V důsledku toho dnes vojáci nosí brýle s tvarovanou polykarbonátovou čočkou obsahující jeden nebo více infračervených absorbérů, které intenzivně absorbují při 1064 nm, aby je chránily před náhodným vystavením Nd/YAG laseru.

Zdravotní brýle – Pro vojáky je jistě důležité mít dobrou propustnost viditelného světla v brýlích, které blokují infračervené záření.Ještě důležitější je, aby lékařský personál používající lasery měl vynikající propustnost viditelného světla a zároveň byl chráněn před náhodným vystavením laserům, které používá.Vybraný infračervený absorbér musí být koordinován tak, aby absorboval světlo na vlnové délce emise použitého laseru.S rostoucím využíváním laserů v medicíně se bude zvyšovat i potřeba ochrany před škodlivými účinky infračerveného záření.

Svářečské obličejové štítky a ochranné brýle – Jak již bylo zmíněno výše, jedná se o jednu z nejstarších aplikací infračervených absorbérů.V minulosti byla tloušťka a rázová houževnatost čelní desky specifikována průmyslovou normou.Tato specifikace byla vybrána především proto, že v té době používané infračervené absorbéry by při zpracování při vyšší teplotě shořely.S příchodem infračervených absorbérů s větší tepelnou stabilitou byla specifikace v loňském roce změněna tak, aby umožňovala brýle jakékoli tloušťky.

Obličejové štíty pracovníků elektráren – pracovníci elektráren mohou být vystaveni intenzivnímu infračervenému záření, pokud v elektrických kabelech dojde k oblouku.Toto záření může být oslepující a v některých případech bylo smrtelné.Obličejové štíty obsahující infračervené absorbéry byly užitečné při snižování tragických následků některých z těchto nehod.V minulosti musely být tyto obličejové štíty vyrobeny z acetátpropionátu celulózy, protože při použití polykarbonátu by infračervený absorbér shořel.V poslední době se kvůli nástupu tepelně stabilnějších infračervených absorbérů zavádějí polykarbonátové obličejové štíty, které těmto pracovníkům poskytují potřebnou vyšší ochranu proti nárazu.

Špičkové lyžařské brýle – Sluneční světlo odražené od sněhu a ledu může mít na lyžaře oslepující účinek.Kromě barviv, tónování brýlí a absorbérů ultrafialového světla na ochranu před UVA a UVB zářením nyní někteří výrobci přidávají infračervené absorbéry na ochranu před škodlivými účinky infračerveného záření.

Existuje mnoho dalších zajímavých aplikací využívajících speciální vlastnosti infračervených absorbérů.Patří mezi ně laserem ablatované litografické tiskové desky, laserové svařování plastových fólií, optické uzávěry a bezpečnostní inkousty.

Tři hlavní skupiny chemikálií používaných jako infračervené absorbéry jsou kyaniny, aminiové soli a kovové dithioleny.Cyaniny jsou spíše malé molekuly, a proto nemají tepelnou stabilitu pro použití v lisovaných polykarbonátech.Aminiové soli jsou větší molekuly a jsou tepelně stabilnější než kyaniny.Nový vývoj v této chemii zvýšil maximální lisovací teplotu těchto absorbérů z 480oF na 520oF.V závislosti na chemii aminiových solí mohou mít infračervená absorpční spektra, která se pohybují od velmi širokých po poměrně úzké.Kovové dithioleny jsou tepelně nejstabilnější, ale mají nevýhodu v tom, že jsou velmi drahé.Některé mají absorpční spektra, která jsou velmi úzká.Pokud nejsou správně syntetizovány, mohou kovové dithioleny během zpracování vydávat nepříjemný sirný zápach.

Vlastnosti infračervených absorbérů, které jsou pro formovače polykarbonátu nejdůležitější, jsou:

Tepelná stabilita – při formulaci a zpracování polykarbonátu obsahujícího infračervené absorbéry aminové soli je třeba věnovat velkou pozornost.Množství absorbéru potřebného k zablokování požadovaného množství záření se musí vypočítat s ohledem na tloušťku čočky.Musí být stanovena a pečlivě dodržena maximální expoziční teplota a doba.Pokud infračervený absorbér zůstane ve formovacím stroji během „prodloužené přestávky na kávu“, absorbér shoří a prvních pár kusů vytvarovaných po přestávce bude vyřazeno.Některé nově vyvinuté infračervené absorbéry aminové soli umožnily zvýšit maximální bezpečnou teplotu lisování z 480 °F na 520 °F, čímž se snížil počet vyřazených dílů v důsledku vyhoření.

Absorptivita – je míra infračerveného blokovacího výkonu absorbéru na jednotku hmotnosti, při specifické vlnové délce.Čím vyšší je absorpce, tím větší blokovací síla.Je důležité, aby dodavatel infračerveného absorbéru měl dobrou konzistenci absorpce mezi jednotlivými šaržemi.Pokud ne, budete s každou šarží absorbéru přetvářet.

Přenos viditelného světla (VLT) – Ve většině aplikací chcete minimalizovat přenos infračerveného světla, od 800 nm do 2000 nm, a maximalizovat přenos viditelného světla od 450 nm do 800 nm.Lidské oko je nejcitlivější na světlo v oblasti 490nm až 560nm.Bohužel všechny dostupné infračervené absorbéry absorbují část viditelného světla i infračervené světlo a dodávají tvarovanému dílu určitou barvu, obvykle zelenou.

Zákal – v souvislosti s prostupem viditelného světla je zákal kritickou vlastností brýlí, protože může dramaticky snížit viditelnost.Zákal může být způsoben nečistotami v IR Dye, které se v polykarbonátu nerozpouštějí.Novější aminiová IR barviva jsou vyráběna tak, že tyto nečistoty jsou zcela odstraněny, čímž se eliminuje zákal z tohoto zdroje a shodou okolností se zlepšuje tepelná stabilita.

Vylepšené produkty a zlepšená kvalita – Správný výběr infračervených absorbérů umožňuje zpracovatelům plastů nabízet produkty se zlepšenými výkonnostními vlastnostmi a trvale vysokou úrovní kvality.

Protože infračervené absorbéry jsou mnohem dražší než ostatní plastová aditiva ($/gram místo $/lb), je velmi důležité, aby formulátor věnoval velkou péči přesné formulaci, aby nedocházelo k plýtvání a dosáhl potřebného výkonu.Stejně tak je důležité, aby zpracovatel pečlivě vyvinul nezbytné podmínky zpracování, aby se vyhnul výrobě produktů nesplňujících specifikace.Může to být náročný úkol, ale výsledkem mohou být kvalitní produkty s vysokou přidanou hodnotou.