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视频光学接触角测量仪测试隐形眼镜-方法和应用

 隐形眼镜在人们的日常生活中应用已经非常广泛。从界面化学的角度来讲,隐形眼镜是除化妆品这外与人类接触最多,最密切的应用物体之一。虽然,隐形眼镜直接与人体-且是最脆弱而保贵的眼镜所接触,但是,其界面化学性质,特别是接触角的性质长期以来却没有得到广泛的重视。目前,最为普通的做法或测试方法为气泡捕获法测值,即,通过将隐形眼镜浸没到生理盐水中,再向隐形眼镜的向上浮上一个小气泡,测值其接触角值。如下图所示,该隐形眼镜的气泡捕获法显示的测值接触角值为158.581度,采用的算法为阿莎ADSA-RealDrop算法。(阿莎和RealDrop为上海梭伦注册商标)。如果该气泡捕获法测得的接触角值通过换算,可以得出相应的生理盐水的接触角值为180-158.581=21.419度。

隐形眼镜的水接触角测量值图片

将隐形眼镜片清洗干净干透后,再测试其生理盐水接触角值。测试图片如下所示。测值结果为23.328度,与如上通过气泡捕获法时计算得到的接触角值基本接近。

隐形眼镜接触角测值图像

如上的测值是通常情况下的隐形眼镜的接触角测值方法。从操作过程来看,气泡捕获法测试隐形眼镜的接触角值比较困难。这是由于采用气泡捕获法时,由于隐形眼镜亲水而疏气泡,气泡很容易在有弧度的隐形眼镜表面滚动。因而,我们建议采用测试“”干“”的情况下的隐形眼镜的接触角值。但是,这种情况下的接触角测值同样存在问题,生理盐水与隐形眼镜的接触角值满足条件或符合要求时的接触角值通常很小,水滴很容易在表面形成吸附。

因而,最近,我们的工程师在测试客户交付的隐形眼镜时,采用了一种全新的测试方法,即将干的隐形眼镜片切成小片并压制成平面的方法进行测值。此时的所有测值均与常规接触角测值一致。

操作流程如下:

1、将隐形眼镜采用超声波清洗并用蒸馏水进行二次清洗,在洁净箱内进行自然晾干处理;

2、为保证测值结果的可重现与可操作,可对比,我们在测试接触角值之前对测试探针液体进行了表面张力校准操作。

3、将生理盐水吸入进液器中,测试生理盐水表面张力值;

4、将晾干后的隐形眼镜在可生平面范围内切成小片;

5、将切成小片的隐形眼镜片固定在干净的载玻片上;

6、滴上生理盐水进行接触角测值。

如上为干片时隐形眼镜接触角测试情况如下图所示。可以非常明显的看到干片出现的接触角图像以及测值结果与常规测值操作所得到的结果差异非常大。

隐形眼镜接触角测值图像

对如上干片进行湿润化处理,在没有完全干透的情况下测值其接触角值,测值图像如下:

隐形眼镜接触角测值图像

由此,我们可以发现,干透的隐形眼镜片与湿润的隐形眼镜片的接触角值结果是有差异的。在湿润的条件下,隐形眼镜的接触角值比较小。

正由于如上测试条件改变导致接触角值的变化现象的出现,我们需要进一步深入探讨:

1、如何解决“干”的情况下的隐形眼镜的接触角值?比如,用户本身眼睛干涩,长时间使用等?

2、润湿条件下的确认?以湿度表征还是?

3、润湿条件的保持以及保持时间?

4、润湿条件接触角重复性测值?

等等。

事实上,目前的隐形眼镜的测值并没有深入到如上的探讨内容,仅停留在简单的量角阶段。这是由两个方面原因造成的:

其一、目前商业化的所谓的接触角测量仪,均是简单的圆拟合、椭圆拟合(甚至部分厂商仍留在量高法,也称宽高法阶段),而并非阿莎算法(ADSA);因而,其只能称为数码量角器。测值条件所限,其测值结果无法表征出接触角值的实际情况,有些条件下甚至无法测得结果。而阿莎算法则可以一法通用,综合考虑表面张力、界面张力和重力(浮力)于接触角测量,测值稳定性和可靠性、可性度高。

其二、应用“接触角测量仪”的研发人员并没有准确理解并使用接触角作为评估对象。

 

 

   
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