Wpływ parametrów barwienia na właściwości optyczne filtrów przeznaczonych do ochrony przed promieniowaniem laserowym

• Autorzy: Okrasa Małgorzata , Pawełczyk Elżbieta , Prylińska Marcelina

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2025.8.8

Warianty tytułu

EN

Effect of tinting parameters on the optical characteristics of filters for eye protection against laser radiation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badaniom poddano próbki poli(tereftalanu etylenu) domieszkowanego glikolem (PETG), barwione wodnymi roztworami barwników G-15 oraz A.O. Sky Blue, z i bez dodatku filtra UV, w temp. 80, 85 i 90°C i przy czasie barwienia 2, 5, 10 i 15 min. Przeprowadzono ocenę mikroskopową próbek, pomiary transmisji promieniowania optycznego oraz ocenę zredukowanego współczynnika luminancji rozproszenia światła. Wydłużenie czasu i podwyższenie temperatury barwienia powodowało obniżenie transmisji promieniowania optycznego w zakresie UV i VIS, zwiększając gęstość optyczną materiału. Dodanie filtra UV spowodowało skuteczniejsze tłumienie promieniowania ultrafioletowego przy jednoczesnym zachowaniu stosunkowo wysokiej przepuszczalności w zakresie widzialnym. Na podstawie charakterystyk spektralnych i oceny zredukowanego współczynnika luminancji rozproszenia światła wskazano optymalne parametry barwienia dla zastosowań medycznych i wojskowych. Brak skutecznego tłumienia promieniowania w zakresie IR we wszystkich wariantach wskazało na potrzebę zastosowania dodatkowych technologii, takich jak powłoki interferencyjne lub absorbery IR, co ogranicza możliwości zastosowania wyłącznie procesu barwienia do ochrony przed promieniowaniem w tym zakresie długości fali.

EN

Polyethylene terephthalate samples doped with glycol (PETG) were dyed with aq. solns. of G-15 and A.O. Sky Blue dyes, with and without the addn. of a UV filter, at temp. of 80, 85, and 90°C and for tinting times of 2, 5, 10, and 15 min. Microscopic evaluation of the samples, measurements of radiation transmission in the 200-1500 nm range, and assessment of reduced luminance coefficient were performed. Increasing the tinting time and increasing of temp. reduced optical radiation transmission in the UV and VIS ranges and increased the material's optical density. Adding a UV filter resulted in more effective UV attenuation while maintaining relatively high transmittance in the visible range. Based on spectral characteristics and reduced luminance coefficient assessment, optimal tinting parameters for medical and military applications were detd. The lack of effective attenuation of radiation in the IR range in all variants indicated the need to use addnl. technologies, such as interference coatings or IR absorbers, which limits the possibility of using only the tinting process for protection against radiation in this wavelength range.

Słowa kluczowe

PL

proces barwienia; PETG; ochrona przed promieniowaniem laserowym; rozpraszanie światła; transmisja promieniowania optycznego; środek ochrony oczu

EN

tinting process; PETG; laser protection; light scattering; optical transmission; protective eyewear

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2025
• Tom: T. 104, nr 8
• Strony: 814--820
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Okrasa Małgorzata

• Zakład Środków Ochrony Indywidualnej, Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Wierzbowa 48, 90-133 Łódź

• https://orcid.org/0000-0003-4980-0909

autor

Pawełczyk Elżbieta

• Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy, Łódź

• https://orcid.org/0009-0001-2496-845X

autor

Prylińska Marcelina

• Uniwersytet Łódzki

• https://orcid.org/0009-0005-5416-7142

Bibliografia

• [1] E. W. Wong, A. C. Lai, R. F. Lam, F. H. Lai, Hong Kong J. Ophthalmol. 2020, 24, nr 2, 51, doi: 10.12809/hkjo-v24n2-278.
• [2] R. J. Rockwell, C. E. Moss, Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 1989, 50, nr 8, 419, doi: 10.1080/15298668991374912.
• [3] M. Okrasa, J. Szkudlarek, G. Owczarek, Ochrona przed wysokoenergetycznym promieniowaniem laserowym, CIOP, Warszawa 2024.
• [4] K. S. Bower, J. M. Burka, J. R. Hope i in., J. Cataract. Refract. Surg. 2005, 31, nr 8, 1506, doi:10.1016/j.jcrs.2005.01.023.
• [5] J. S. Pierce, S. E. Lacey, F. Lippert, R. Lopez, J. E. Franke, M. D. Colvard, J. Occup. Environ. Med. 2011, 53, nr 11, 1302, doi:10.1097/JOM.0b013e318236399e.
• [6] G. A. Muranova, D. A. Videnichev, A. V. Mikhaĭlov, J. Opt. Technol. 2012, 79, nr 4, 236, doi: 10.1364/JOT.79.000236.
• [7] I. M. Belousova, D. A. Videnichev, I. M. Kislyakov i in., J. Opt. Technol. 2013, 80, nr 1, 18, doi: 10.1364/JOT.80.000018.
• [8] J. Hadler, ILSC 2023: Proceedings of the International Laser Safety Conference, 27.02 - 02.03.2023, Portland, USA, doi: 10.2351/7.0001462.
• [9] PN-EN 207:2017-07, Ochrona indywidualna oczu. Filtry i środki ochrony oczu chroniące przed promieniowaniem laserowym.
• [10] PN-EN 208:2010, Ochrona indywidualna oczu. Ochrony oczu do pracy justacyjnej na laserach i systemach laserowych (ochrony oczu do justowania laserów).
• [11] D. M. Clarkson, Phys. Med. Biol. 2006, 51, nr 4, N59, doi: 10.1088/0031-9155/51/4/N02.
• [12] D. Y. Lee, W. L. Brown, R. Trachimowicz, J. Am. Optom Assoc. 1997, 68, nr 11,709.
• [13] J. H. Kim, T. Mishina, M. Namie i in., J. Coat. Technol. Res. 2022, 19, 617, https://doi.org/10.1007/s11998-021-00551-4.
• [14] S.-H. Nam, Y.-M. Seo, M.-G. Kim, Chemosphere 2010, 79, nr 9, 949, doi: 10.1016/j.chemosphere.2010.02.049.
• [15] J. Wang, BioResources 2024, 19, nr 1, 500.
• [16] PN-EN ISO 18526-2:2020-09, Ochrona oczu i twarzy. Metody badań. Cz. 2. Fizyczne właściwości optyczne.
• [17] PN-EN 167:2005, Ochrona indywidualna oczu. Optyczne metody badań.
• [18] H. Ma, A. K.-Y. Jen, L. R. Dalton, Adv. Mater. 2002, 14, nr 19, 1339, doi: 10.1002/1521-4095(20021002)14:19<1339::AID-MA1339>3.0.CO;2-O.
• [19] V. Prajzler, V. Chlupatý, Z. Šaršounová, Radiat. Phys. Chem. 2022, 196, 110100. doi: 10.1016/j.radphyschem.2022.110100.
• [20] M. Okrasa, Przem. Chem. 2025, 104, nr 2, 51, doi: 10.15199/62.2025.2.4.
• [21] T. Alasaarela, L. Karvonen, H. Jussila i in., Opt. Lett. 2013, 38, nr 20, 3980, doi: 10.1364/OL.38.003980.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).

2. Opracowano na podstawie wyników VI etapu programu wieloletniego pn. „Rządowy Program Poprawy Bezpieczeństwa i Warunków Pracy”, finansowanego w zakresie badań naukowych i prac rozwojowych ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, projekt nr I.PN.06 „Optyczne filtry ochronne do zastosowań w warunkach narażenia na promieniowanie laserowe w przemyśle, medycynie oraz sektorze wojskowym”. Koordynator Programu: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy.