K HISTORII TECHNOLOGIE VÝROB KONTAKTNÍCH ČOČEK

Kamil WichterleVŠB - Technická Univerzita Ostrava

kamil.wichterle@vsb.cz

XIII výroční sjezd České kontaktologické společnosti

Nymburk 10.-12.11.2006

OBSAH

1. Materiál kontaktních čoček

2. Způsob výroby kontaktní čočky

3. Design kontaktní čočky

1. Materiál kontaktních čoček

požadavky:

• Optické vlastnosti• Snadnost aplikace• Snášenlivost• Trvanlivost• Zpracovatelnost

Optické vlastnosti

• transparentnost

• možnost vytvoření optické zóny požadované dioptrické síly

Snadnost aplikace

• čočky na míru (měření oka, kusová výroba)

• čočky konfekční (masová výroba a výběr na základě jednoduchého testování)

• aplikace s asistencí odborníka• aplikace s asistencí druhé osoby (děti, senioři)

• jednoduchá aplikace a údržba• jednoduchá aplikace bezúdržbových čoček

Snášenlivost

• komfortní tvar čoček (měkké)

• čočka nebrání běžným dějům v rohovce (slzy, kyslík, oxid uhličitý)

• čočka nebrání dlouhodobějším procesům v rohovce (mechanické vlivy víček, metabolity, odumřelé buňky)

Trvanlivost

• stálost transparentnosti materiálu • stálost pevnosti materiálu• stálost tvaru výrobku• stálost vůči chemickým vlivům• stálost vůči biologickým vlivům

Dostupné materiály

• Sklo • Tvrdé polymery (PMMA = plexisklo)

• Měkké hydrofilní polymery (HEMA,…)

• Měkké hydrofobní polymery (silikony, fluoropolymery - hydrofilizace povrchu)

• Tvrdé plynopropustné polymery• Biopolymery (kolagen)

Polymeryethylen:

polyethylen:

4 x … benzin

20 x … parafin

1000 x … polyethylen

hydrofobní

CH2 CH2 CH2 CH2CH2 CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

* *

Hydrofilní polymeryhydrofobní ethan: hydrofilní ethanol:

Polyvinylalkohol:

…vodorozpustný….tudy cesta nevede

CH3 CH3 CH3 CH2

OH

CH

CH2

CH

CH2

CH

CH2

* *

OH OH OH

Hydrofilní polymeryPlexisklo (PMMA):

Poly-methylmethakrylát

HEMA:Poly-

hydroxyethylmethakrylát

CH2

CH2

CH2

* *

CH3 CH3 CH3

O O O O O O

CH3 CH3 CH3

CH2

CH2

CH2

* *

CH3 CH3 CH3

O O O O O O

CH2 CH2 CH2

CH2 CH2 CH2

OH OH OH

Síťované polymeryzachovávají tvar

Lineární polymeryDají se přetvářet

Polymerní výrobky různá strategie z hlediska chemie a tvarování:(1) oddělení chemického a zpracovatelského procesu (2) zpracování s chemickou reakcí

• Monomer – polymer polymer- tvarování (PVC, PE, …)

• Monomer – polymer – tvarování - prefabrikátprefabrikát – obrobení – konečný tvar

• Monomer – živý polymer živý polymer – tvarování – síťování (kaučuk)

• Monomer – tvarování – síťování - polymer

2. Výroba čoček

• Sklo: broušení z bloku, leštění• Termoplastické polymery: výroba prefabrikátu

(„knoflíky“) lisováním za tepla, soustružení, leštění• Tvrdé síťované polymery: výroba prefabrikátu

(„knoflíky“) reakcí ve formě, soustružení, leštění• Měkké síťované polymery:

– vytváření reakcí kapaliny v uzavřené formě– vytváření reakcí kapaliny v otevřené rotující formě– zbobtnání tvrdé bezvodé xerogelové čočky

Volba technologie

• Technická schůdnost• Opakovatelnost

– cena polotovaru– cena přípravků a formiček

Kalkulace ceny čočkyjako násobilka deseti (Otto Wichterle okolo roku 1980)

• Materiál 1 c• Výroba 10 c• Kontrola a balení 1 $• Obchod, marketing 10 $• Optometrista 100 $• Módní oční klinika 1000 $

Soustružení (lathe cutting)

Soustružení (lathe cutting)

• Výroba „knoflíků“• Vysoustružení základové plochy • Vyleštění základové plochy • Přitmelení základovou plochou na hříbek• Vysoustružení vnější plochy čočky• Vyleštění vnější plochy čočky• Uvolnění hotové čočky z hříbku

Vhodné pro kusovou výrobu a menší serie

Uzavřené formy (cast molding)

Uzavřené formy (cast molding)

• (Výroba forem)• Dávkování reakční směsi do matrice • Uzavření formy patricí • Iniciace reakce• Otevření formy• (Oprava okrajů) • Odbobtnání hotové čočky

Vhodné pro sériovou výrobu i v menších sériích

Otevřené rotující formy (spin

casting)

Otevřené rotující formy (spin casting)

• (Výroba forem)• Dávkování reakční směsi do formy • Roztočení formy • Iniciace reakce• Odbobtnání hotové čočky

Vhodné pro pásovou výrobu ve velkých sériích

3. Design čoček• Průměr:

– sklerální čočky (pod víčka)– korneální čočky (přísavný efekt)– menší čočky (povrchové síly)

• Okraje:– tenké– hladké– nekruhový okraj pro tórické čočky

• Základová plocha:– kopíruje tvar oka (stabilita, pohyblivost)– u měkkých čoček mírný přísavný efekt

• Optická zóna: – homogenní– bifokální, polyfokální– tórické

Vývoj

Nové materiá

ly

Čočky pro dlouhodobé

nošení

Jednodenní čočky

technologie

design

DĚ K

U J I

Z A P O ZO R N O S T .

konec

XIII výroční sjezd České kontaktologické společnosti

Nymburk 10.-12.11.2006