Absorbanții de lumină ultravioletă sunt cunoscuți de formulatorii de plastic, de ceva timp, ca un aditiv necesar pentru a proteja materialele plastice de efectele degradante pe termen lung ale razelor solare.Absorbanții cu infraroșu au fost cunoscuți doar unui grup mic de formulatori de plastic.Cu toate acestea, pe măsură ce laserul găsește o aplicație sporită, acest grup relativ necunoscut de aditivi este în creștere.

Pe măsură ce laserele au devenit mai puternice, la sfârșitul anilor șaizeci și începutul anilor șaptezeci, a devenit evident că operatorii laser trebuie să fie protejați de efectul orbitor al radiației infraroșii.În funcție de puterea și de apropierea laserului de ochi, poate rezulta orbire temporară sau permanentă.Aproximativ în același timp, odată cu comercializarea policarbonatului, modelerii au învățat să folosească absorbanți de infraroșu în plăci pentru ecranele sudorului.Această inovație a oferit rezistență ridicată la impact, protecție împotriva radiațiilor infraroșii și costuri mai mici decât plăcile de sticlă utilizate atunci.

Dacă cineva ar dori să blocheze toate radiațiile infraroșii și nu a fost preocupat de a vedea prin dispozitiv, ar putea folosi negru de fum.Cu toate acestea, multe aplicații necesită transmiterea luminii vizibile, precum și blocarea lungimilor de undă în infraroșu.Unele dintre aceste aplicații includ:

Ochelari militare – Laserele puternice sunt folosite de armată pentru găsirea și vizionarea armelor.S-a raportat că în timpul războiului Iran – Irak din anii optzeci, irakienii au folosit puternicul telemetru laser pe tancurile lor ca armă pentru a orbi inamicul.S-a zvonit că un potențial inamic dezvoltă un laser puternic pentru a fi folosit ca armă, menit să orbească trupele inamice.Laserul Neodynium/YAG emite lumină la 1064 nanometri (nm) și este utilizat pentru găsirea distanței.În consecință, astăzi soldații poartă ochelari de protecție cu o lentilă turnată din policarbonat care încorporează unul sau mai mulți absorbanți de infraroșu, care absorb intens la 1064 nm, pentru a-i proteja de expunerea accidentală la laserul Nd/YAG.

Ochelari medicali – Desigur, este important ca soldații să aibă o transmisie bună a luminii vizibile în ochelari de protecție, care blochează radiațiile infraroșii.Este și mai important ca personalul medical care utilizează lasere să aibă o transmisie excelentă a luminii vizibile, fiind în același timp protejat de expunerea accidentală la laserele pe care le utilizează.Absorbantul de infraroșu selectat trebuie să fie coordonat astfel încât să absoarbă lumina la lungimea de undă de emisie a laserului utilizat.Pe măsură ce utilizarea laserelor în medicină crește, va crește și nevoia de protecție împotriva efectelor nocive ale radiațiilor infraroșii.

Plăci și ochelari de protecție pentru sudor – După cum am menționat mai sus, aceasta este una dintre cele mai vechi aplicații ale absorbanților cu infraroșu.În trecut, grosimea și rezistența la impact a plăcii frontale erau specificate de un standard industrial.Această specificație a fost selectată în primul rând deoarece absorbanții de infraroșu utilizați la momentul respectiv ar arde dacă sunt procesați la o temperatură mai ridicată.Odată cu apariția absorbanților cu infraroșu cu stabilitate termică mai mare, specificațiile au fost modificate anul trecut pentru a permite ochelari de orice grosime.

Lucrătorii de la utilitățile electrice mașina de protecție – Lucrătorii de la utilitățile electrice pot fi expuși la radiații infraroșii intense dacă există un arc electric al cablurilor electrice.Această radiație poate fi orbitoare și, în unele cazuri, a fost fatală.Ecranele faciale care încorporează absorbante în infraroșu au fost utile în reducerea efectelor tragice ale unora dintre aceste accidente.În trecut, aceste ecrane faciale trebuiau să fie fabricate din acetat de celuloză propionat, deoarece absorbantul de infraroșu ar arde dacă se folosea policarbonat.Recent, datorită apariției unor absorbante infraroșu mai stabile termic, sunt introduse ecrane faciale din policarbonat, oferind acestor lucrători o protecție mai mare la impact.

Ochelari de schi de ultimă generație – Lumina soarelui reflectată de zăpadă și gheață poate avea un efect orbitor asupra schiorilor.Pe lângă coloranți, pentru a nuanța ochelarii și absorbanții de lumină ultravioletă pentru a proteja de radiațiile UVA și UVB, unii producători adaugă acum absorbanți de infraroșu pentru a proteja de efectele dăunătoare ale radiațiilor infraroșii.

Există multe alte aplicații interesante care utilizează proprietățile speciale ale absorbanților de infraroșu.Acestea includ plăci de imprimare litografice ablate cu laser, sudarea cu laser a foliei de plastic, obturatoare optice și cerneluri de securitate.

Cele trei grupe majore de substanțe chimice utilizate ca absorbanți de infraroșu sunt cianinele, sărurile de aminiu și ditiolenele metalice.Cianinele sunt molecule destul de mici și, prin urmare, nu au stabilitatea termică pentru a fi utilizate în policarbonatul turnat.Sărurile de aminiu sunt molecule mai mari și sunt mai stabile termic decât cianurile.Noile dezvoltări în această chimie au crescut temperatura maximă de turnare a acestor absorbante de la 480oF la 520oF.În funcție de chimia sărurilor de aminiu, acestea pot avea spectre de absorbție în infraroșu, care variază de la foarte largi la destul de înguste.Ditiolenele metalice sunt cele mai stabile termic, dar au dezavantajul de a fi foarte scumpe.Unele au spectre de absorbție, care sunt foarte înguste.Dacă nu sunt sintetizate corespunzător, ditiolenele metalice pot degaja un miros urât de sulf în timpul procesării.

Proprietățile absorbanților de infraroșu, care sunt de cea mai mare importanță pentru modelele de policarbonat, sunt:

Stabilitate termică – trebuie avută mare grijă la formularea și prelucrarea policarbonatului care conține absorbanții infraroșii de sare de aminiu.Cantitatea de absorbant necesară pentru a bloca cantitatea dorită de radiație trebuie calculată luând în considerare grosimea lentilei.Temperatura și timpul maxim de expunere trebuie determinate și respectate cu atenție.Dacă absorbantul cu infraroșu rămâne în mașina de turnat în timpul unei „pauze prelungite de cafea”, absorbantul se va arde și primele bucăți turnate după pauză vor fi respinse.Unele absorbante cu infraroșu de sare de aminiu nou dezvoltate au permis creșterea temperaturii maxime sigure de turnare de la 480oF la 520oF, reducând astfel numărul de piese respinse din cauza arderii.

Absorbtivitatea – este măsura puterii de blocare în infraroșu a absorbantului pe unitatea de greutate, la o anumită lungime de undă.Cu cât absorbția este mai mare, cu atât este mai mare puterea de blocare.Este important ca furnizorul de absorbant în infraroșu să aibă o consistență bună a absorbției lot la lot.Dacă nu, veți reformula cu fiecare lot de absorbant.

Transmisia luminii vizibile (VLT) – În majoritatea aplicațiilor doriți să minimizați transmisia luminii infraroșii, de la 800 nm la 2000 nm, și să maximizați transmisia luminii vizibile de la 450 nm la 800 nm.Ochiul uman este cel mai sensibil la lumină în regiunea 490nm până la 560nm.Din păcate, toate absorbantele de infraroșu disponibile absorb o parte din lumină vizibilă, precum și lumina infraroșie și adaugă un pic de culoare, de obicei verde, piesei turnate.

Ceața – În legătură cu transmiterea luminii vizibile, ceața este o proprietate esențială a ochelarilor, deoarece poate reduce vizibil vizibilitatea.Ceața poate fi cauzată de impuritățile din colorantul IR, care nu se dizolvă în policarbonat.Coloranții IR cu aminiu mai noi sunt produși în așa fel încât aceste impurități să fie complet îndepărtate, eliminând astfel ceața din această sursă și, în mod coincident, îmbunătățind stabilitatea termică.

Produse îmbunătățite și calitate îmbunătățită – Alegerea corectă a absorbanților cu infraroșu permite procesatorului de materiale plastice să ofere produse cu proprietăți de performanță îmbunătățite și cu un nivel constant ridicat de calitate.

Deoarece absorbanții infraroșii sunt mult mai scumpi decât alți aditivi din plastic ($/gram în loc de $/lb), este foarte important ca formulatorul să aibă mare grijă să formuleze precis pentru a evita risipa și pentru a obține performanța necesară.Este la fel de important ca procesorul să dezvolte cu atenție condițiile de procesare necesare pentru a evita producerea de produse nespecifice.Poate fi o sarcină dificilă, dar poate avea ca rezultat produse de calitate cu valoare adăugată ridicată.