微波能量在拆装、分离以及水合隐形眼镜中的应用制造技术

一种利用微波能量在一个或多个微波加热和处理位置拆装，分离，以及水合隐形眼镜的装置和方法。微波能量用于促进附着ＨＥＭＡ环的前部曲线模具与附着隐形眼镜的基本曲线模具分开，并且微波能量用于促进隐形眼镜从基本曲线模具中脱模，以及微波能量进一步用于促进已分离的隐形眼镜的水合。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及利用微波能量拆装、分离以及水合隐形眼镜的装置和方法，尤其涉及将微波能量应用于一个或多个加热和处理位置处以进行拆装、分离以及水合隐形眼镜(contact lens)。
技术介绍
生产水凝胶软隐形眼镜的技术状况已经发展为自动化模塑成型系统和装配线，其中每个水凝胶软隐形眼镜通过将单体夹在前部模具部件和后部模具部件之间而形成。单体聚合形成透镜，然后将透镜从两个模具部件间取出，做进一步处理，随后进行包装供消费者使用。在典型现有技术的软隐形眼镜生产过程中，金属嵌件用于注模机的注射成型过程中，以生产许多热塑性注塑成型的前部曲线(FC)模具和后部曲线或基本曲线(BC)模具，随后每个FC和BC模具被用于模塑单个软水凝胶隐形眼镜，并且每个模具都只使用一次。在此过程中，将隐形眼镜成型单体投入FC模具，BC模具小心地定位在FC模具之上，并将两模具部件压在一起，过量的单体挤入两模具部件光学表面之外的空间。之后单体聚合形成透镜，然后将透镜从模具中取出，做进一步处理以产生最终的软水凝胶透镜产品。图1是典型现有技术的模具组件8的侧视剖面图，该模具组件包括前部曲线模具部件10和后部曲线模具部件12，它们确定了一个空间，软隐形眼镜14在该空间中模塑成型。前部模具部件10确定了一个带有光学凹面性能的中心弯曲部分，该部分具有一个沿壁的周围延伸的圆形环绕壁确定的尖锐边缘16。对于随后进行模塑的软隐形眼镜，希望尖锐边缘16形成一壁指定的且塑性均匀的半径分界线(边缘)。同样，后部曲线模具部件12确定了一个带有光学性能凸面的中心弯曲部分。FC和BC模具可以由任何热塑性材料制成，这些材料可以被注塑成型，并且能提供具有所需光学性能的最终的模塑透镜，目前用于模型架的优选材料是聚苯乙烯和聚丙烯。为了注塑成型FC和BC模具，所需构形的注射金属工具嵌入件典型地在注塑成型机中进行机械加工和装配。注塑成型的FC和BC模具是非常精密，并且可由注射金属模型嵌入件反转复制得到，最终得到的模塑成型隐形眼镜也非常精密，并且其可由金属模型嵌入件复制得到。隐形眼镜在FC和BC模具部件之间进行模塑成型后，FC和BC模具部件必须分开。典型地，在FC和BC模具部件分开的过程中，过量的HEMA环，即型腔周围过量的模塑原料，粘附在FC模具上，用于提高粘附力，而模塑成型的隐形眼镜粘附在BC模具上。关于将附着HEMA环的FC模具与附着模塑成型的隐形眼镜的BC模具分开，现有技术使用IR灯作为热源，IR灯产生的能量中约有低于20％的能量用于分开产品。由于能量浪费这是不利的，此外，所有这些能量必须随后由昂贵的水冷处理及系统除去，并且必须对其进行操作，监控，以及维护从而除去所有多余的IR热量。IR方法不精确，而且许多透镜在拆装和开启模具的过程中损坏。关于将粘附的隐形眼镜从BC模具中脱模，现有技术采用分离池，并典型地浸泡4分钟以上，这与依照本专利技术中需要少于1分钟的方法相比是不利的，因为4分钟的浸泡时间内包含了超过300％的正在进行的工作(WIP)。关于已分离隐形眼镜的水合，现有技术采用最少20分钟的浸泡时间，这与依照本专利技术中需要大约6分钟的方法相比是不利的，因为20分钟的浸泡时间内包含了超过200％的WIP。关于隐形眼镜的分离和水合，现有技术采用加热的给水箱和绝热管道来传递加热溶剂，这与依照本专利技术中传递室温溶剂并可使溶剂在使用点快速加热的方法相比是不利的。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的在于提供一种利用微波能量拆装，分离以及水合隐形眼镜的装置和方法，尤其涉及将微波能量应用于一个或多个微波加热和处理位置处以进行拆装，分离以及水合隐形眼镜。微波加热能在每个处理阶段有利地控制微波照射的强度和持续时间。本专利技术利用微波能量有助于使附着HEMA环的FC模具(或BC模具)与附着隐形眼镜的BC模具(或FC模具)分开，并利用微波能量促进隐形眼镜从BC模具(或FC模具)中脱模，以及进一步利用微波能量推动隐形眼镜的水合作用。本专利技术提供拆装的三个优点1)优良的能量容纳和引导，使能量需求降低，2)简化拆装设备，以及3)提高产量；分离的两个优点1)减少透镜从后部曲线模具脱模所需的时间，以及2)投入室温分离溶剂；水合的三个优点1)减少萃取时间，特别适用于Darocur1173生产线，2)简化水合设备，以及3)微波系统允许隐形眼镜的水合在主要部件中进行。本专利技术使拆装，分离以及水合设备明显简化，这是一个非常重要的方面。微波设备包括电源，微波发生器，微波波导，或者还包括波阀。波导可由金属板制成，因此它们成本低(费用包括在设计中)，并且波导实际上在容纳及引导微波方面100％有效，也不会遭受加速腐蚀。微波能量的传输取决于加热材料中极性组的电磁场的耦合，极性基中的羟基进行这种加热。溶剂和溶质的加热明显增强材料从透镜向四周扩散。微波能量向羟基(带有标准微波)的传输非常有效，并且有利于在使用点释放。因此，包含羟基的分子，像Darocur1173应能通过微波作用更快地萃取。在传统的微波炉内利用NI C固化组件可在大约1分钟内完成分离(与70℃150ppm在80/DI(蒸馏水)之间需要3至5分钟相比较)，其将所需的分离时间至少减少75％。水合作用时间减少大约67％。在分离和水合过程中，利用微波加热不需要存储和传输加热溶剂，因为微波可在使用点释放热量。1毫升室温密封溶液能在大约3秒内沸腾。附图说明本专利技术使用微波能量进行拆装，分离，以及水合隐形眼镜的上述目的及优点可结合附图并参考下面几个实施方案的详细说明，更易被本领域的技术人员理解，所有附图中相同的部件用相同的标号表示。图1是典型现有技术的模具组件的侧视剖面图，该模具组件包括前部曲线模具部件和后部曲线模具部件，两模具部件确定了软隐形眼镜在其中模塑成型的空间。图2示出一种隐形眼镜/包括前部曲线模具和基本曲线模具的模具组件，此时水凝胶软隐形眼镜在模具组件中模塑成型，其由真空控制的传送设备支撑，该设备将透镜/模具组件置于微波加热和处理脱模的位置。图3示出一个加工步骤和位置，在该位置处固化的透镜/后部曲线模具从前部曲线模具脱模或分开，过量的HEMA环固定在前部曲线模具上。图4示出一个加工步骤，其中将室温分离剂送入到主要的隐形眼镜部件，并将该部件置于微波波导之上，使得分离剂由微波加热。图5示出一个加工步骤和位置，其中传送装置将透镜/后部曲线模具组件放低，使得透镜与模具紧密接触并浸入主要部件内的分离剂中，该溶剂正由微波加热。图6示出一个加工步骤和位置，其中已经传输了足够的微波能量从而完成透镜从后部曲线模具中脱模，传送装置将后部曲线模具提升并离开主要部件，将透镜留在主要部件内，且浸在正由微波加热的分离剂中。图7示出微波加热过程的继续，由此通过对主要部件内的透镜和分离剂进行持续的微波加热而推动连续的透镜水合。图8示出一个加工步骤，其中脏的分离剂和萃取剂从透镜/主要部件排出，干净的萃取剂添加到透镜/主要部件中。图9示出一个加工步骤，其中通过持续的微波加热促进透镜的水合处理。图10示出进一步的加工步骤，其中DI排除喷嘴置于主要部件/隐形眼镜之上，压缩空气通过DI排除喷嘴内的中心通道进入，并将萃取剂通过DI排除喷嘴内的排出通道移出。图11示出进一步的加工步骤，其中投料管将测定数量的DI冲洗剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使隐形眼镜从透镜／模具组件中脱模的方法，其中该透镜／模具组件包括前部曲线模具和基本曲线模具，且隐形眼镜模制在两模具之间，该方法包括：相对微波发生器产生的微波辐射，定位透镜／模具组件，使隐形眼镜及其与透镜／模具组件中的脱模曲线 模具表面的界面由微波加热，其中隐形眼镜与脱模曲线模具中的一个比另一个吸收更多微波，使得利用微波在隐形眼镜和脱模曲线模具之间产生热梯度，从而在隐形眼镜和脱模曲线模具之间产生热膨胀差，热膨胀差导致隐形眼镜与脱模曲线模具之间的粘附力降低，从而有助于脱模步骤的进行；将脱模曲线模具定位在压紧装置中，使脱模曲线模具从其上已附着了隐形眼镜的粘附曲线模具上分开和脱模。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：O卡尔文，D波文，PR阿尔布雷克特森，
申请(专利权)人：庄臣及庄臣视力保护公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]