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反光膜在交通标示标牌的应用

发布时间:2013-05-17 13:29:11

反光膜是道路交通标识标牌中最主要的材料,它具有特殊反光功能。特点是能在黑暗的环境中,向投入的光源作出定向反射,使处于黑暗中的标志物向光源投入的方向反射出明亮的光。反光膜已广泛用于道路标识标牌、汽车牌照、保安用品及一切有光源投入而又需被照射物体具有强反射功能的应用领域。  
一、反光膜的光学特性有哪些?  
反光膜的“定向反射”是指按照光源的投入方向反射光,这种特有的反射方式又称为递归反射或回归反射。为便于理解反光膜的反光特性,以下将按递归反射来表示。作为光学反射的形式,可分为漫反射,镜面反射及递归反射种。  
(1)漫反射  
是一种最普遍的反射形式,如通常的标牌底层处理,图文染色、油墨印刷、涂料涂布等几乎都是属于漫反射形式。这类物体在受到光线照射时,无论物体是在正面或斜面,入射的光线均向所有的方向反射。因此,如果光源的光线微弱或距离物体较远时,漫反射的光线很难反映出物体的形状,更不用说物体上的标记。  
(2)镜面反射  
这是以镜子或有光泽的金属为代表的反射体。当向镜面体垂直投射光线时,其光线能反射回光源;但如果光源与物体不是垂直,而有所倾斜时,则光线与入射角的同一角度向法线的另一方向反射,而不再归向光源。 
(3)递归反射  
它与上述的两种反射方式截然不同,是一种特殊的反射形式。它能将入射的光线再回归于入射的方向,这种能传递回归光线的反射形式就称为递归反射。它能使光线高效地向光源方向反射,提高被光源照射物的可见性。由递归反射材料反光膜标识标牌制作,就是利用它将光线送还光源方向的特殊作用,从而提高了标识标牌特别是在黑暗环境下被光照后的可视性。  
二、递归反射材料的原理与结构  
递归反射材料本身不像夜光涂料或夜光带那样,它本身并不发光。又和受到光线被激发出荧光的荧光体截然不同,它纯属由于回归反射光线的作用,使物体形状、标志清晰地反映给光源的入射方向。  
(1)反光膜的反光原理  
递归反射材料主要是由微小的玻璃珠的作用构成。这些微珠可看成是若干个微小的凸透镜,入射的光线通过玻璃珠折射在一点上结成焦点。在此焦点上,物体本身的光泽被反射,光线再通过玻璃珠回到光源方向。微珠反射作用原理。  
(2)反光膜的结构及其种类  
根据微珠聚焦后反射的原理,微珠经与透明树脂混合,涂布于薄膜载体上,制成反光膜。按反光膜结构的不同大致可分为暴露型、微珠埋入型、密封胶囊型和微棱镜型几种。  
1.暴露型  
这是一种最简单的结构形式,这种形式的反光膜由于有的玻璃微珠的上半部暴露在空气中,虽然在正常的情况下,对反射光源有利,但是暴露的微珠容易附着尘埃,而在雨天的雨水又会将微珠露出部分填成平面,从而降低反射性能。同时由于微珠表面来覆盖有色的膜层,故不能反射出有色的光。  
2微珠埋入型  
此结构的玻璃微珠埋入透明树脂中,表面已有一层有色透明塑料膜覆盖,不仅表面平整,不易聚积雨水和尘埃,同时有色透明薄膜能反射出有色光。  3密封胶囊型  是在暴露型结构的基础上作了改进,分析比较有两处改变:在透明塑料表面层与微珠之间有空气层,将玻璃微珠包裹成囊状,使反光性能提高,以树脂层构成基村反射层与表面薄膜之间的“支撑”,使反射呈弧面接触,而且使反光具有广角效果。这种密封胶囊型结构的反光膜,称高强级反光膜,据称比微珠埋入型(工程级)反光膜的亮度提高 倍。  
微珠埋入型与密封胶囊型结构不同之处,可能只是在理论上或者在反光膜制作的工艺上的差异而己,由于它们之间的膜层厚度都只有0.15-0.2mm 左右,要在这样很小的空间刻意造就空气层与支撑层,似乎有一定难度,笔者对不同反光膜在显微镜下并未能观察到两者之间的明显差异。  
4微棱镜型  
据称是目前反光膜中最先进的反光材料。它的反光原理不同于前面所介绍的几种反光膜微珠聚光的原理,而是采用了微晶立方体反射的最新技术。所谓微晶立方体结构,就是把反光面的塑料薄膜压制成立方角锥体连接成排,平均1cm2约有930 个以上的微晶立方角体,在微晶立方角体下层经密封后形成一空气层,使入射光线形成在内部的全反射,从而达到最佳的反射效果。