Οι απορροφητές υπεριώδους φωτός είναι γνωστοί στους παρασκευαστές πλαστικών, εδώ και αρκετό καιρό, ως απαραίτητο πρόσθετο για την προστασία των πλαστικών από τις μακροπρόθεσμες επιδράσεις υποβάθμισης του ηλιακού φωτός.Οι απορροφητές υπερύθρων είναι γνωστοί μόνο σε μια μικρή ομάδα πλαστικών παρασκευαστών.Ωστόσο, καθώς το λέιζερ βρίσκει αυξημένη εφαρμογή, αυτή η σχετικά άγνωστη ομάδα προσθέτων αυξάνεται σε χρήση.

Καθώς τα λέιζερ έγιναν πιο ισχυρά, στα τέλη της δεκαετίας του εξήντα και στις αρχές του εβδομήντα, έγινε προφανές ότι οι χειριστές λέιζερ πρέπει να προστατεύονται από την εκτυφλωτική επίδραση της υπέρυθρης ακτινοβολίας.Ανάλογα με την ισχύ και την εγγύτητα του λέιζερ στο μάτι, μπορεί να προκληθεί είτε προσωρινή είτε μόνιμη τύφλωση.Την ίδια περίπου εποχή, με την εμπορευματοποίηση του πολυανθρακικού, οι μορφοποιητές έμαθαν να χρησιμοποιούν απορροφητές υπερύθρων σε πλάκες για ασπίδες προσώπου συγκολλητών.Αυτή η καινοτομία προσέφερε υψηλή αντοχή στην κρούση, προστασία από την υπέρυθρη ακτινοβολία και χαμηλότερο κόστος από τις γυάλινες πλάκες που χρησιμοποιήθηκαν τότε.

Αν κάποιος ήθελε να μπλοκάρει όλη την υπέρυθρη ακτινοβολία και δεν ανησυχούσε για την προβολή μέσα από τη συσκευή, θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει μαύρο άνθρακα.Ωστόσο, πολλές εφαρμογές απαιτούν μετάδοση ορατού φωτός καθώς και αποκλεισμό των υπέρυθρων μηκών κύματος.Μερικές από αυτές τις εφαρμογές περιλαμβάνουν:

Στρατιωτικά γυαλιά – Τα ισχυρά λέιζερ χρησιμοποιούνται από τον στρατό για την εύρεση εμβέλειας και την παρατήρηση όπλων.Έχει αναφερθεί ότι κατά τη διάρκεια του πολέμου Ιράν – Ιράκ της δεκαετίας του ογδόντα, οι Ιρακινοί χρησιμοποίησαν τον ισχυρό ανιχνευτή ακτίνας λέιζερ στα άρματα μάχης τους ως όπλο για να τυφλώσουν τον εχθρό.Έχει φημολογηθεί ότι ένας πιθανός εχθρός αναπτύσσει ένα ισχυρό λέιζερ που θα χρησιμοποιηθεί ως όπλο, με σκοπό να τυφλώσει τα εχθρικά στρατεύματα.Το λέιζερ Neodynium/YAG εκπέμπει φως στα 1064 νανόμετρα (nm) και χρησιμοποιείται για εύρεση εύρους.Κατά συνέπεια, σήμερα οι στρατιώτες φορούν γυαλιά με χυτευμένο πολυανθρακικό φακό που ενσωματώνει έναν ή περισσότερους απορροφητές υπερύθρων, οι οποίοι απορροφούν έντονα στα 1064 nm, για να τους προστατεύουν από την τυχαία έκθεση στο λέιζερ Nd/YAG.

Ιατρικά γυαλιά – Σίγουρα, είναι σημαντικό για τους στρατιώτες να έχουν καλή μετάδοση ορατού φωτός στα γυαλιά, τα οποία εμποδίζουν την υπέρυθρη ακτινοβολία.Είναι ακόμη πιο σημαντικό το ιατρικό προσωπικό που χρησιμοποιεί λέιζερ να έχει εξαιρετική μετάδοση ορατού φωτός, ενώ προστατεύεται από τυχαία έκθεση στα λέιζερ που χρησιμοποιεί.Ο επιλεγμένος απορροφητής υπερύθρων πρέπει να συντονιστεί έτσι ώστε να απορροφά το φως στο μήκος κύματος εκπομπής του χρησιμοποιούμενου λέιζερ.Καθώς αυξάνεται η χρήση λέιζερ στην ιατρική, θα αυξηθεί και η ανάγκη προστασίας από τις βλαβερές συνέπειες της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Πλάκες προσώπου και γυαλιά οξυγονοκολλητή – Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, αυτή είναι μια από τις παλαιότερες εφαρμογές των απορροφητών υπερύθρων.Στο παρελθόν, το πάχος και η αντοχή σε κρούση της πρόσοψης καθοριζόταν από ένα βιομηχανικό πρότυπο.Αυτή η προδιαγραφή επιλέχθηκε κυρίως επειδή οι απορροφητές υπερύθρων που χρησιμοποιήθηκαν εκείνη τη στιγμή θα καούνταν εάν υποστούν επεξεργασία σε υψηλότερη θερμοκρασία.Με την εμφάνιση των απορροφητών υπερύθρων με μεγαλύτερη θερμική σταθερότητα, οι προδιαγραφές άλλαξαν πέρυσι για να επιτρέψουν τα γυαλιά οποιουδήποτε πάχους.

Ασπίδες προσώπου των εργαζομένων σε ηλεκτρικές επιχειρήσεις κοινής ωφελείας – Οι εργαζόμενοι στις ηλεκτρικές επιχειρήσεις μπορούν να εκτεθούν σε έντονη υπέρυθρη ακτινοβολία εάν υπάρχει τόξο στα ηλεκτρικά καλώδια.Αυτή η ακτινοβολία μπορεί να είναι τυφλωτική και σε ορισμένες περιπτώσεις ήταν θανατηφόρα.Οι ασπίδες προσώπου που ενσωματώνουν απορροφητές υπερύθρων έχουν βοηθήσει στη μείωση των τραγικών επιπτώσεων ορισμένων από αυτά τα ατυχήματα.Στο παρελθόν, αυτές οι ασπίδες προσώπου έπρεπε να είναι κατασκευασμένες από προπιονική οξική κυτταρίνη, επειδή ο απορροφητής υπερύθρων θα καίγονταν εάν χρησιμοποιούνταν πολυανθρακικό.Πρόσφατα, λόγω της εμφάνισης πιο σταθερών θερμικά απορροφητών υπερύθρων, εισάγονται ασπίδες προσώπου από πολυανθρακικό, παρέχοντας σε αυτούς τους εργαζόμενους την απαιτούμενη υψηλότερη προστασία από κρούσεις.

Γυαλιά σκι υψηλής ποιότητας – Το φως του ήλιου που αντανακλάται από το χιόνι και τον πάγο μπορεί να έχει εκτυφλωτική επίδραση στους σκιέρ.Εκτός από τις βαφές, για να χρωματίσουν τα γυαλιά και τους απορροφητές υπεριώδους φωτός για προστασία από την ακτινοβολία UVA και UVB, ορισμένοι κατασκευαστές προσθέτουν τώρα απορροφητές υπερύθρων για προστασία από τις βλαβερές συνέπειες της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Υπάρχουν πολλές άλλες ενδιαφέρουσες εφαρμογές που χρησιμοποιούν τις ειδικές ιδιότητες των υπέρυθρων απορροφητών.Αυτές περιλαμβάνουν πλάκες λιθογραφικής εκτύπωσης με αφαίρεση λέιζερ, συγκόλληση πλαστικού φιλμ με λέιζερ, οπτικά παραθυρόφυλλα και μελάνια ασφαλείας.

Οι τρεις κύριες ομάδες χημικών ουσιών που χρησιμοποιούνται ως απορροφητές υπερύθρων είναι οι κυανίνες, τα άλατα αμινίου και τα μεταλλικά διθειολένια.Οι κυανίνες είναι μάλλον μικρά μόρια και επομένως δεν έχουν τη θερμική σταθερότητα για να χρησιμοποιηθούν σε χυτευμένο πολυανθρακικό.Τα άλατα αμινίου είναι μεγαλύτερα μόρια και είναι πιο θερμικά σταθερά από τις κυανίνες.Νέες εξελίξεις σε αυτή τη χημεία έχουν αυξήσει τη μέγιστη θερμοκρασία καλουπώματος αυτών των απορροφητών από 480oF σε 520oF.Ανάλογα με τη χημεία των αλάτων αμινίου, αυτά μπορεί να έχουν φάσματα απορρόφησης υπέρυθρων, τα οποία κυμαίνονται από πολύ ευρεία έως αρκετά στενά.Τα μεταλλικά διθειολένια είναι τα πιο σταθερά θερμικά, αλλά έχουν το μειονέκτημα ότι είναι πολύ ακριβά.Ορισμένα έχουν φάσματα απορρόφησης, τα οποία είναι πολύ στενά.Εάν δεν συντεθεί σωστά, τα μεταλλικά διθειολένια μπορούν να αναδώσουν μια άσχημη μυρωδιά θείου κατά την επεξεργασία.

Οι ιδιότητες των απορροφητών υπερύθρων, οι οποίες έχουν τη μεγαλύτερη σημασία για τα πολυανθρακικά καλουπώματα, είναι:

Θερμική σταθερότητα – πρέπει να δίνεται μεγάλη προσοχή στη σύνθεση και την επεξεργασία πολυανθρακικού που περιέχει τους απορροφητές υπερύθρων άλατος αμινίου.Η ποσότητα του απορροφητή που χρειάζεται για να μπλοκάρει την επιθυμητή ποσότητα ακτινοβολίας πρέπει να υπολογιστεί λαμβάνοντας υπόψη το πάχος του φακού.Η μέγιστη θερμοκρασία και χρόνος έκθεσης πρέπει να προσδιορίζονται και να τηρούνται προσεκτικά.Εάν ο απορροφητής υπερύθρων παραμείνει στη μηχανή χύτευσης κατά τη διάρκεια ενός «εκτεταμένου διαλείμματος για καφέ», ο απορροφητής θα καεί και τα πρώτα κομμάτια που διαμορφώθηκαν μετά το διάλειμμα θα απορριφθούν.Ορισμένοι απορροφητές υπέρυθρου άλατος αμινίου που αναπτύχθηκαν πρόσφατα επέτρεψαν την αύξηση της μέγιστης ασφαλούς θερμοκρασίας χύτευσης από 480oF σε 520oF, μειώνοντας έτσι τον αριθμό των εξαρτημάτων που απορρίπτονται λόγω καύσης.

Απορρόφηση – είναι το μέτρο της υπέρυθρης δύναμης αποκλεισμού του απορροφητή ανά μονάδα βάρους, σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος.Όσο μεγαλύτερη είναι η απορροφητικότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς αποκλεισμού.Είναι σημαντικό ο προμηθευτής του απορροφητή υπερύθρων να έχει καλή συνοχή απορρόφησης από παρτίδα σε παρτίδα.Εάν όχι, θα επαναδιαμορφώσετε με κάθε παρτίδα απορροφητή.

Μετάδοση ορατού φωτός (VLT) – Στις περισσότερες εφαρμογές θέλετε να ελαχιστοποιήσετε τη μετάδοση του υπέρυθρου φωτός, από 800 nm σε 2000 nm, και να μεγιστοποιήσετε τη μετάδοση ορατού φωτός από 450 nm σε 800 nm.Το ανθρώπινο μάτι είναι πιο ευαίσθητο στο φως στην περιοχή των 490nm έως 560nm.Δυστυχώς, όλοι οι διαθέσιμοι απορροφητές υπερύθρων απορροφούν λίγο ορατό φως καθώς και το υπέρυθρο φως, και προσθέτουν λίγο χρώμα, συνήθως πράσινο στο χυτευμένο μέρος.

Θολότητα – Σε σχέση με τη μετάδοση του ορατού φωτός, η ομίχλη είναι μια κρίσιμη ιδιότητα στα γυαλιά, καθώς μπορεί να μειώσει δραματικά την ορατότητα.Η θολότητα μπορεί να προκληθεί από ακαθαρσίες στη βαφή υπερύθρων, οι οποίες δεν διαλύονται στο πολυανθρακικό.Οι νεότερες βαφές υπερύθρων αμινίου παράγονται με τέτοιο τρόπο ώστε αυτές οι ακαθαρσίες να αφαιρούνται πλήρως, εξαλείφοντας έτσι την ομίχλη από αυτήν την πηγή και συμπτωματικά βελτιώνοντας τη θερμική σταθερότητα.

Βελτιωμένα προϊόντα και βελτιωμένη ποιότητα – Η σωστή επιλογή των απορροφητών υπερύθρων, επιτρέπει στον πλαστικό επεξεργαστή να προσφέρει προϊόντα με βελτιωμένες ιδιότητες απόδοσης και με σταθερά υψηλό επίπεδο ποιότητας.

Καθώς οι απορροφητές υπερύθρων είναι πολύ πιο ακριβοί από άλλα πλαστικά πρόσθετα ($/γραμμάριο αντί για $/lb), είναι πολύ σημαντικό ο παρασκευαστής να φροντίζει να διαμορφώνει με ακρίβεια για να αποφύγει τα απόβλητα και να επιτύχει την απαιτούμενη απόδοση.Είναι εξίσου σημαντικό ο επεξεργαστής να αναπτύξει προσεκτικά τις απαραίτητες συνθήκες επεξεργασίας για να αποφύγει την παραγωγή προϊόντων εκτός προδιαγραφών.Μπορεί να είναι μια πρόκληση, αλλά μπορεί να οδηγήσει σε προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας ποιότητας.