反光材料

反光材料突起路標的概念與作用

突起路標是安裝、固定于道路上并突出于路面、起標線作用的突起標記塊，俗稱“道釘”。突起路標的作用是可以在高速公路或其他道路上用來標記中心線，車道分界線，邊緣線；也可以用來標記彎道，進出口匝道，導(dǎo)流標線，道路變窄，路面障礙物等危險路段。

具有反光特性的突起路標在安全導(dǎo)向中有著重要意義。由于突起路標反光亮度高，警示效果佳，通常被安裝在行車道兩邊和中心線上，在夜間車燈的照射下可以勾畫出車道的輪廓，給駕駛員提供清晰明亮的道路行車環(huán)境，起著非常重要的安全警示作用，是重要的一種逆反射交通安全設(shè)施，在我國的高等級公路和城市道路中得到了廣泛的應(yīng)用。

反光材料突起路標的分類

目前突起路標按其是否具備逆反射性能和主動發(fā)光性能，分為普通型、反光型、發(fā)光型和組合型四種。突起路標一般為矩形、圓形或橢圓形，邊長或直徑在100mm-200mm之間，如圖27所示。

常見的突起路標基體材料包括塑料、金屬、玻璃等材質(zhì)，反射體包括反射器、玻璃珠、反光膜等，可分為白，紅，黃等幾種顏色。反光突起路標又可以分為單面反光和雙面反光，單面反光一般為白色，代替邊緣線和分道線；雙面反光一般為黃色，設(shè)置在道路隔離帶代替中心黃線。圖28是其中幾種典型的反光突起路標。

反光材料反光突起路標

反光型突起路標根據(jù)其不同的反光原理包括棱鏡型和透鏡型等結(jié)構(gòu)。反光突起路標在夜間能對車燈照射過來的光線起到逆反射作用，通常是在不同形狀的基材或底座上嵌入有反光晶片，有時也可能是在底座上粘貼有反光膜。這類突起路標可能有不同的外形和材質(zhì)，如鋁質(zhì)或者工程塑料，從功能上來講都是一樣的，顯示道路輪廓、劃分車道，起到夜間反光、雨夜反光、振動提示等功能。

反光型突起路標的顏色通常對應(yīng)于道路交通標線的顏色，主要為白色和黃色，在夜間與道路交通標線配合，起到相應(yīng)的安全作用。紅色的反光突起路標比較少見，通常只用在特殊區(qū)域。另外還有一種俗稱“貓眼”的突起路標，通常為半球形的球體，基體為玻璃材質(zhì)，底座外表面為金屬反射層，利用玻璃珠的反射原理產(chǎn)生逆反射光線。使用不同顏色的玻璃材質(zhì)或不同顏色的反射面，“貓眼”在反射光線時可以形成不同顏色的反光效果。如圖29所示

由于反光突起路標具備了一定的高度，所以一般的雨水無法淹沒或者停留在突起路標反光區(qū)域的表面，這就使得突起路標具備了一定條件下的雨夜指示功能。因此，在沒有條件施畫全天候雨夜反光標線的道路上，粘貼反光突起路標，也能起到一定的全天候提示作用。

反光材料太陽能突起路標

太陽能突起路標一般集反光與發(fā)光功能于一體，即有反光突起路標的逆反射功能，又能通過積蓄太陽能而發(fā)光。太陽能突起路標通過太陽能電池板在白天吸收太陽光，把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，到了晚上，儲能器件中的電能再自動轉(zhuǎn)化成光能，通過發(fā)出亮光來勾畫道路輪廓，誘導(dǎo)駕駛員視線。與普通反光突起路標相比，太陽能突起路標有兩個最重要的特點：一是發(fā)光亮度大，是普通反光突起路標反光亮度的10倍以上。如此高強度的光線可以在夜間穿破雨霧，安全有效地為駕駛員指導(dǎo)方向。二是主動發(fā)光，在晚上以某種頻率閃爍，動態(tài)警示作用強。主動發(fā)光不僅可以最大程度上避免雨霧的干擾，而且可以脫離對汽車燈光的依賴，可視距離更遠，效果更好。圖30是兩種不同形狀的太陽能突起路標。

反光材料依據(jù)逆反射原理，能夠利用車燈的照射和光線的反射，來“點亮”前方，提高駕駛員發(fā)現(xiàn)前方物體的距離，從而能給駕駛員以更充分的時間，采取相應(yīng)的安全處置措施。與其他各類道路交通安全措施相比，與各種減輕道路交通事故傷害的成本相比，應(yīng)用逆反射技術(shù)，無疑是成本低廉且行之有效的解決方案。從某種意義上說，逆反射材料的應(yīng)用，是一種更為積極主動的安全防范措施，與針對事故發(fā)生后旨在降低傷害程度的措施如護欄防護相比，更具安全價值，更能體現(xiàn)對生命的關(guān)愛。

從20世紀30年代開始，人類除了迅速投入使用各種由科技工業(yè)創(chuàng)造出的新型逆反射材料，以盡快減少道路交通傷害之外，也開始逐漸地啟動了對應(yīng)用逆反射技術(shù)改善道路交通安全條件的研究。

反光材料衣物用逆反射材料概述

隨著現(xiàn)代道路交通事業(yè)的發(fā)展，在道路上執(zhí)行任務(wù)和作業(yè)的人員不斷增加，除此以外，隨著城市發(fā)展的速度加快，城鄉(xiāng)差別越來越小，越來越多的人們會在夜間走出家門，在戶外、城市街道和廣場等公共場所，進行鍛煉和各種社會活動，在這種背景下，就需要有一種材料，附著在夜間從事道路施工作業(yè)或者在道路上從事其他活動人員的衣服上，使服裝在燈光照射下反光，來提示機動車駕駛?cè)藛T，能夠明顯地注意到“路上有人”，來確保道路上行人的交通安全。

在歐洲，有一項著名的VIV立法，所謂VIV，就是Vest In Vehicle的縮寫，意思是每輛機動車里，必須有一件反光背心，以保證駕駛員在中途因故下車時，能夠身穿反光背心，保護自己，減少事故發(fā)生的幾率。

服裝用反光材料，最先是在某些從事道路交通管理、服務(wù)人員職業(yè)服裝上應(yīng)用的。如：交通指揮、交通協(xié)管、環(huán)衛(wèi)人員、道路施工人員等。具有反光性能的工作服一般是在職業(yè)某些特定部位外表縫制一些服裝用反光材料做成的，也可以單獨制作一件具有反光性能的馬夾套在外衣上，這種由逆反射材料制成的反光服裝叫做高可視警示服。高可視警示服已成為從事道路交通管理、服務(wù)人員的特種職業(yè)防護衣物。

由于我國道路交通狀況紛繁復(fù)雜，在公路上從事工作的人員和行人必須加強安全防護，因此，高可視警示服當(dāng)屬首選防護衣物。身穿高質(zhì)量警示服的人員無論白天或黑夜都能使司機在幾百米以外發(fā)現(xiàn)他的存在，并做出反應(yīng)采取措施，避免事故發(fā)生。職業(yè)用高可視性警示服能夠在視覺上表現(xiàn)出穿著者的存在，所使用的熒光面料和反光材料在白天任何光線條件下以及夜間車前燈照射下，保證穿著者具備一定的可視性，當(dāng)危險情況出現(xiàn)時，司機能夠更早更及時地發(fā)現(xiàn)前方人員，從而有足夠的時間采取剎車或避讓行動，避免交通事故的發(fā)生。

高可視性警示服上使用的反光材料通常為玻璃珠型和微晶格型，是由顏色醒目的基底材料和逆反射材料（反光材料）構(gòu)成。因其熒光加反光的雙重效果，使穿著者無論白天還是夜間（或灰暗背景）在燈光照射下都能與周圍環(huán)境形成鮮明的反差，顯得清晰可見，使司機有足夠的時間停車或采取避讓行動，從而能更加有效的為從業(yè)人員起到安全防護作用。

高可視警示服所用熒光材料的顏色主要是在白天起到醒目作用，常用熒光黃色、熒光桔紅色和熒光紅色三種非常醒目的顏色。反光材料可用于專業(yè)人員的安全保護，如，反光帶、反光膜和反光標志也為戶外運動者、行人和騎車人員提供了安全保障。在搶險急救現(xiàn)場, 反光材料確保急救人員消防人員和警察在煙霧、雨天和昏暗場所顯而易見。

反光材料玻璃珠型反光材料——反光布

反光布制成的反光衣服也是一個被廣泛應(yīng)用到交通安全領(lǐng)域的產(chǎn)品，在中國的交通管理人員、消防員、路政人員、道路施工和清潔人員已經(jīng)把該類衣服作為工作服裝的一部分了。反光布主要分為熱敏型、壓敏型和縫制型三大類：

（一）熱敏型轉(zhuǎn)移膜

熱敏型轉(zhuǎn)移膜由粘合在熱活性膠上的廣角、外露回歸反射性玻璃珠組成，在一定的溫度，壓力以及合適的時間與不同的織物粘合在一起使用，也可以進行焊接，刻字，絲網(wǎng)印刷，壓花，滾邊使用。

（二）壓敏型轉(zhuǎn)移膜

壓敏型轉(zhuǎn)移膜由粘合在耐用織物上的廣角、外露回歸反射性玻璃珠組成，壓敏膠粘劑（PSA）涂在布底的背面?？梢灾苯诱迟N在織物上面使用。

（三）縫制型反光布

縫制型反光布由粘合在各種織物背襯上的廣角、外露回歸反射性玻璃珠組成。它具有牢固的布質(zhì)底基，通常縫制在其他織物或襯底上使用。

以上三種反光布具有共同的特點：反光強度高，優(yōu)異的洗滌性能，優(yōu)異的耐磨性能，并且安全環(huán)保，可以與人體皮膚直接接觸。顯著提高了穿著者在光線灰暗或在晚上等最容易受到傷害環(huán)境中能被發(fā)現(xiàn)的程度，大量減少了諸多危險事故的發(fā)生。熱敏型轉(zhuǎn)移膜、壓敏型轉(zhuǎn)移膜和縫制型等反光布的應(yīng)用見圖39a、圖39b、圖39c。

反光材料反光晶格

高亮度反光晶格產(chǎn)品是由粘合在柔韌、有光澤且抗UV的聚合膜上的高反射微棱鏡組成。它具有牢固的塑料底基，被接合到其它織物或襯底上，顯著提高了穿著者在光線灰暗或在晚上等最容易受到傷害環(huán)境中能被發(fā)現(xiàn)的程度，大量減少了諸多危險事故的發(fā)生。

高亮度晶格反光產(chǎn)品既可以被密封到塑料襯墊上來使用，又可以不密封而直接進行加工定制。它可以被縫制或用中/高頻熔接到合適的織物或襯底上。反光晶格產(chǎn)品具有顏色豐富多變，反光強度高，易上色，雨淋性能優(yōu)異等特點。各類反光晶格的應(yīng)用見圖40。

在逾70年的逆反射技術(shù)演進過程中，人類逐漸認識并掌握了更加符合交通視認需求的逆反射技術(shù)，推出了一代又一代更符合識讀需求的反光產(chǎn)品。個人和車輛用的安全防護類反光衣物和反光標識，為各種道路使用元素，提供了節(jié)能環(huán)保的主動型事故預(yù)防措施……這些材料、手段和技術(shù)的綜合使用，大大減少了對各類交通安全設(shè)施照明用電的需求，降低了道路通行成本，拯救了大批的生命，減少了難以計數(shù)的能源消耗和排放。

簡言之，交通安全設(shè)施用逆反射材料，是人類為了提高安全視距，增加交通安全運行保障所專門發(fā)明的一類產(chǎn)品。面對幅員廣闊的地球公路網(wǎng)絡(luò)，24小時全天候的視距變化，逆反射材料體現(xiàn)了人類的智慧，是科學(xué)發(fā)展觀的具體體現(xiàn)。它利用科學(xué)手段，提高了車燈的照明價值，為人類的生產(chǎn)活動和生活，提供一種節(jié)能、環(huán)保、安全的保障措施，因此，廣泛和推廣先進的逆反射材料，可以大大改進人類出行的安全條件。可以這樣說，掌握逆反射技術(shù)的知識和應(yīng)用，是世界各國交通工程和交通管理專業(yè)人員的一個重要的基本素質(zhì)，也體現(xiàn)著一個國家和地區(qū)的科學(xué)發(fā)展水平和進步意識。

道路交通標線材料的分類方式比較多，除了按設(shè)置方式、使用功能、形態(tài)劃分之外，還可以按照標線的視認功能來分，可以分為反光型，不反光型，蓄光型三大類。反光型標線材料是指標線材料里預(yù)混逆反射材料或者在標線施工的時候面撒播逆反射材料；反光型標線里又包括干性反光標線和全天候反光標線；不反光型的標線材料里沒有逆反射材料或者表面也不撒播逆反射材料；蓄光型的標線材料是指標線材料里含有蓄光粉，在有光照的情況下，蓄光粉吸收并且儲存光能，當(dāng)環(huán)境的光照低于一定的程度的時候，蓄光粉里儲存的能量就以光的形勢發(fā)射出來。

談到到反光標線的特點，就離不開構(gòu)成反光標線的涂料類型。我國道路交通標線是按照標線涂料的材質(zhì)來劃分，一共有有四種：溶劑型、熱溶型、水性涂料和雙組分標線，還有一種是剛剛開始使用的反光標線帶。按照我國《路面標線涂料》 標準（JT/T 280-2004）的規(guī)定, 道路交通標線材料分為溶劑型道路交通標線材料、熱熔型道路交通標線材料、雙組份道路交通標線材料、水性道路交通標線材料等四種類型。

溶劑型涂料，或者說是最先使用的道路交通標線涂料，主要有丙烯酸型和氯化橡膠型兩大類。經(jīng)過多年的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)普遍被人們所熟悉和接受，總的來說施工簡單方便，容易，適應(yīng)性強，對于舊標線的二次涂覆比較容易，可以直接在舊涂層上涂覆新涂層，干燥時間快，價格便宜，修補容易，一次性投資少。但是由于其壽命短，施工時涂料中大量的有機溶劑的揮發(fā)，嚴重污染環(huán)境，危害施工人員的健康，越來越嚴格的環(huán)保要求以及有限的使用壽命，大大限制了此類涂料的發(fā)展，近年來表現(xiàn)出下跌的應(yīng)用趨勢，在一些經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)的中小城鎮(zhèn)道路以及農(nóng)村公路，此類產(chǎn)品還有一定的市場。

熱熔型標線涂料是20世紀50年代率先在歐洲發(fā)展起來的，由于其線型美觀，經(jīng)久耐用，發(fā)展迅速。近年來，熱熔型標線涂料在我國高等級公路以及城市道路上得到普遍應(yīng)用，此類涂料中的優(yōu)質(zhì)品，具有良好的反光效果，耐久性好，使用壽命較長，干燥時間快；但也有其弱點，主要是施工時需要特殊的加熱設(shè)備，排放大，施工費用較高，幾乎占了總費用的1/3，施工效率也較低，標線難以補涂，抗污性受施工質(zhì)量和路面質(zhì)量影響大，有時不理想。

水性道路交通標線涂料在美國、西歐等開發(fā)了很長一段時間，并且得到了一定的應(yīng)用，水性涂料是一種環(huán)保型涂料，主要優(yōu)點有：揮發(fā)性有機含量低，不易燃，不會給環(huán)境帶來污染，不會危害到施工人員的健康安全；無需清理舊線，修補，更新安全方便；機械設(shè)備清洗方便。主要缺點有：耐水性以及和混凝土地面的黏附力有待進一步改善，施工受環(huán)境以及天氣影響較大，只能在溫度10度以上，相對濕度80%以下，24小時內(nèi)無雨，路面無積水和砂土的情況下施工。

雙組分道路交通標線材料又稱反應(yīng)型道路交通標線材料，雙組分道路交通標線漆是一種新型的，無溶劑的環(huán)保型道路交通標線材料，我國曾經(jīng)在20世紀70年代使用過環(huán)氧樹脂型材料，但由于當(dāng)時的設(shè)備開發(fā)和施工工藝都不成熟，所以未能得到大量的應(yīng)用?；驹硎腔虾凸袒瘎┌凑毡壤旌希瑑烧甙l(fā)生化學(xué)反應(yīng)并在相對短的時間內(nèi)固化成堅韌的漆膜，現(xiàn)在雙組分道路交通標線材料已成功應(yīng)用于美國，德國等西方國家，我國山西等地也有部分成功的應(yīng)用，是道路交通標線材料發(fā)展的新趨勢。

標線帶，是一種粘貼型產(chǎn)品。其最大的特點，就是施工非常簡便。高質(zhì)量的標線帶，由非常好的化學(xué)合成材料制作，堅硬，柔軟，便于施工，并具備優(yōu)越的水下反光功能。有些產(chǎn)品，還可以做到自由粘貼和揭除，不破壞路面。在美國，西歐，日本等發(fā)達國家，標線帶應(yīng)用較為普遍。由于成本問題，在我國的道路交通標線尚未得到普遍使用，主要用在人行橫道斑馬線、導(dǎo)流線、停車線和車道指示箭頭標線等非車道標線上。圖16是在廣西南寧五象廣場附近人行道上熱熔斑馬線兩端，和停車線，都是粘貼上去的全天候雨夜標線帶。在雨夜里，反光效果非常理想。圖17是廣西南寧的道路施工人員，在粘貼剪裁好的全天候雨夜標線帶。

全天候反光標線，隨著社會的進步，科技的發(fā)展，道路交通標線材料的發(fā)展趨勢有幾個特點：減少材料制造和使用對周圍環(huán)境的污染；延長標線的使用壽命并且使之經(jīng)濟實用；提高標線的視認性——通過在標線涂料里預(yù)混玻璃珠等逆反射材料的工藝，提高標線的夜間可視性，尤其是通過反光單元的材料升級，提供在潮濕環(huán)境下和雨夜條件下的標線可視性。

伴隨著全天候反光標線技術(shù)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的衡量標線的技術(shù)標準在考核標線的附著性能、耐磨性能、耐候性能、抗污染和抗變色性能、防滑性能、施工性能等之外，又增加了雨夜反光性能和亮度性能指標。

傳統(tǒng)的道路交通標線反光涂料，使用的是普通的玻璃珠。這種逆反射材料，前文已經(jīng)介紹過其反光特性，當(dāng)光在從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，會發(fā)生折射，所以，當(dāng)路面干燥時，車燈的光線是直接從空氣里進入玻璃珠再反射回空氣里的，沒有其他介質(zhì)的存在，其反射回的光線就可以直接傳遞到光源附近，被駕駛者發(fā)現(xiàn)，如圖18所示；但一旦下雨或地面潮濕，這種傳統(tǒng)的標線由于反光元素被雨水淋濕，光線需要在穿越空氣后再穿越水膜，這就多了一種介質(zhì)，從而改變了光線的反射路徑，如圖19所示。玻璃珠表面出現(xiàn)水膜時的光線照射路徑如圖20，當(dāng)玻璃珠上有水膜時，很多光線無法穿越水膜形成逆反射，這就影響了逆反射能力。失去了逆反射功能，標線就顯得不亮，駕駛員看不清道路和車道，在下雨的夜晚，容易引發(fā)交通事故。

如何保證交通標線在下雨時和不下雨時具有同樣的反光效能，長久以來，一直是交通標線材料行業(yè)難以逾越的一個難題。

2007年，具有真正水下反光能力的全天候反光道路標線涂料問世。顧名思義，全天候反光，就是這種標線不僅是在晴天的夜晚、白天，而且在雨天的夜晚同樣能夠起到反光的作用，為道路的使用者提示行車線路，有利于降低雨天夜間交通事故的發(fā)生率。

全天候雨夜標線使用的反光元素，不再是單一的反光元素結(jié)構(gòu)，而是由兩種反光元素組成的的一個逆反射系統(tǒng)。一種干燥環(huán)境下可以完成逆反射的玻璃珠，一種是在干燥環(huán)境無法完成逆反射的特制的人工合成微晶陶瓷微珠，其對光線的反射，是有偏角的，需要水膜的參與，才可以完成逆反射，使光線回到光源的方向，從而完成逆反射的過程。圖21是微晶陶瓷微珠，在水膜的作用下，光線發(fā)生定向彎曲，形成逆反射效果。

全天候反光道路交通標線可以是水性涂料，也可以是熱熔涂料，雙組分涂料和標線帶等形式。根據(jù)使用地區(qū)的氣候特點和道路環(huán)境條件，通過配比具有獨特反光性能的雨夜反光陶瓷微珠和普通反光玻璃珠的比例，使得標線在水下和干燥路面都能夠起到反光的作用。全天候反光道路交通標線水中反光的實驗效果和實用效果參見圖22。圖24是我國國家標準中對于標線的逆反射系數(shù)測量中的角度和距離的規(guī)定。

正確區(qū)分道路交通反光標線的相關(guān)技術(shù)概念

我國道路交通反光標線的發(fā)展，在這些年，已經(jīng)有了不小的進步。當(dāng)然，也不難發(fā)現(xiàn)，由于道路的飛速發(fā)展，對交通標線形成了巨大的需求，這種高速成長，也導(dǎo)致了一些標線產(chǎn)品技術(shù)，在沒有成熟時就倉促使用，造成了一些標線質(zhì)量、施劃工藝和使用壽命等問題。這些困難，不僅導(dǎo)致了道路交通安全隱患，也影響到了行業(yè)人士對反光標線的信心。要加快解決這個問題，使中國的道路標線行業(yè)的能夠又快又好地發(fā)展，就要樹立以下幾個技術(shù)概念。

（一）道路交通標線材料的壽命和道路交通標線材料反光亮度的壽命是兩個不同的概念

道路交通標線材料的壽命，是指標線材料被磨損掉的時間，也就是所謂的耐磨性。不同的標線材料，其成膜物質(zhì)（組成成分），填料不同，厚度不同，耐磨性都受影響。

從成膜物質(zhì)本身來講，單一組分物質(zhì)成膜一般不如由雙組分或者多組分反應(yīng)型成膜耐磨性好，但是成膜厚度可以大大改變單一組分成膜物質(zhì)的耐磨性。通常我們所談的，都是標線材料本身的壽命，而不是反光亮度的壽命，反光亮度的壽命是指交通標線材料反光性能符合標準亮度的時間，即交通標線反光亮度的耐久性，它與交通標線材料本身的壽命是兩個不同的概念。比如冷漆，冷漆標線在路面上完全磨掉得時間大月3-5個月，但是它的反光亮度壽命為零；熱熔漆磨損壽命為2年，而其反光亮度壽命卻只有3-6個月，表2是不同涂料反光亮度的比較（標線帶的數(shù)據(jù)來自美國3M公司的380IES標線帶）。

表2不同標線材料壽命及其反光亮度的壽命

我國在《路面標線涂料》標準（JT/T 280-2004）中，還在用耐磨性來衡量交通標線涂料的反光亮度的耐久性。美國、澳大利亞、芬蘭和新西蘭等國家，都對標線的逆反射率有規(guī)定，要求低于100mcd/Lx*m時，必須重新劃線，而不在于標線材料本身是否仍然完好存在。

（二）道路交通標線對逆反射性能需求應(yīng)該是持續(xù)的

隨著我國高速公路的發(fā)展，車速越來越快，老齡駕駛?cè)藛T越來越多，這種變化客觀上大大增加了對交通標線亮度的需求。實驗結(jié)果證實，在100km/h的速度下，標線標準反光亮度值只給了駕駛員3.9秒的識別時間，這僅僅是正常的反應(yīng)時間，如果是疲勞駕駛或者年齡偏大的駕駛?cè)硕夹枰叩姆垂饬炼取４蟛糠职l(fā)達國家設(shè)定的反光亮度的標準為車輛距離30米處的路面的反光亮度。

反光標線的亮度，除了會受到水膜的干擾以外，還會受到其他很多方面的影響。其中比較典型的，就是反光元素伴隨著標線涂料的自然老化和磨損，出現(xiàn)的破損和脫落。因此，出于安全需要，反光標線應(yīng)該定期進行檢測和維護。

圖25的三張顯微照片，從左至右，分別是微晶陶瓷珠、高品質(zhì)玻璃微珠、普通玻璃微珠在標線中使用24個月后的表面磨損情況，對比實驗是由3M公司和美國內(nèi)華達州交通部在拉斯唯加斯的公路上進行的，該公路日通行流量為10000輛車。

我國高速公路的道路交通標線材料，還基本上都是熱熔材料，如果在道路設(shè)計文件里，提出了標線的反光需求，施工單位就會購買添加了玻璃珠的熱熔標線材料。這種反光標線的反光功能，會伴隨著標線的損耗，不斷波動并最終喪失，原因是，熱熔材料表層的反光玻璃珠，很容易被磨損掉，在熱熔標線內(nèi)部“埋藏”的玻璃珠則需要一定的時間，等上面的熱熔材料又被磨掉一層后，才能夠被露出來起到反光作用，這就使得標線的反光亮度時好時壞，不穩(wěn)定，同時，這種變化，并不是針對潮濕和雨夜交通條件的。考慮到這種情況，需要為反光標線尋找和建立更科學(xué)的評價與檢測標準，以滿足更高的安全視認需求。

對于標線的逆反射性能而言，持續(xù)不斷地檢查標線逆反射系數(shù)，隨時進行養(yǎng)護和更新，是道路安全通行保障的一項基本任務(wù)，也是一項應(yīng)該長期堅持的道路養(yǎng)護作業(yè)內(nèi)容。忽視了這項工作，就會形成行車安全的隱患。

（三）建立不同狀態(tài)下的反光亮度概念

道路交通標線應(yīng)具有以下特征：在白天和夜晚都清晰可見，指令簡明，符號標識醒目，高速行駛下也能清晰辨認；同時在雨天和惡劣的氣候下也應(yīng)能夠具有一定的可視性和反光性，保證足夠的可視距離以便給與駕駛員一定的辨別時間。這就要求交通標線在不同時間、不同天氣環(huán)境下都具有確保安全行車的最低反光亮度，在標準要根據(jù)不同條件規(guī)定出不同的反光亮度值。

歐洲標線標準（EN-1436-1997）《道路交通標線材料-道路交通標線的使用性能》中明確區(qū)分了干燥條件下，雨天，潮濕條件下幾個不同條件的反光亮度值。美國的標線材料測量標準（ASTM 2176 和ASTM 2177）里，也分別制定了雨天和潮濕條件下逆反射系數(shù)的測量方法和測量要求 。

圖26是運用交通標線涂料噴涂的高反光亮度的標線。清晰的道路交通標線，可以保證更好的行駛指引，提高行駛安全。

目前，我國的有關(guān)標準中，還僅僅有干燥條件的參數(shù)，從現(xiàn)有的交通條件和行駛安全角度出發(fā)，已經(jīng)需要對潮濕和雨天情況下的標線反光亮度值制定標準，并在道路養(yǎng)護系統(tǒng)，增添相應(yīng)的檢測設(shè)備。

英國的統(tǒng)計資料表明，雖然只有10%的時間會降雨，而且在這10%的時間內(nèi)交通量也會有所下降，但是卻有一半的事故在雨夜發(fā)生的，原因多為在雨天標線被水覆蓋后幾乎辨認不清。

據(jù)我國2007年道路交通事故統(tǒng)計（注：公安部交通管理局《2007年交通事故白皮書》 ），盡管夜間交通量不足白天交通量的30%，但是在夜間發(fā)生的交通事故數(shù)卻占總事故數(shù)的40%以上，交通事故死亡人數(shù)占總數(shù)的47.8%；雨、雪、霧等惡劣天氣交通事故死亡人數(shù)占總數(shù)的21.6%，因此，提高我國有關(guān)交通標線涂料的反光亮度標準值，適應(yīng)全天候條件下的交通安全需要，是一個客觀的需要。

反光膜是一種已制成薄膜可直接應(yīng)用的逆反射材料，也是應(yīng)用最為廣泛的一種逆反射材料。1937年，世界上第一塊反光膜在美國3M公司實驗室誕生。這是交通標志大規(guī)模應(yīng)用反光膜歷史的起點。1939年，在美國明尼蘇達州的公路邊，第一次在露天條件下使用了一塊用Scotchlite ^TM反光膜制作的標志牌，從此，揭開了一系列反光產(chǎn)品用于交通標志的新時期，開創(chuàng)了一個全新的交通安全行業(yè)。這一年，美國交通標志國家標準中（1939年版美國《統(tǒng)一交通控制設(shè)施手冊》，Manual of United Traffic Control Devices, 1939）正式規(guī)定，要使用反光膜制造交通標志。

此后，隨著化學(xué)工業(yè)、特別是合成樹脂的發(fā)展，各個研發(fā)機構(gòu)不斷研究創(chuàng)新，利用玻璃珠技術(shù)，合成樹脂技術(shù)，薄膜技術(shù)和涂敷技術(shù)，相繼開發(fā)了一系列高質(zhì)量逆反射產(chǎn)品。

20世紀40年代開始，這種最初制造的反光膜，被冠以“工程級”反光薄膜，廣泛開始用于道路交通標志。此后，用于衣物等個人安全防護領(lǐng)域的反光膜等一系列產(chǎn)品，也伴隨著合成樹脂的問世，社會發(fā)展的需要，陸續(xù)被開發(fā)出來。此后，伴隨著一系列材料科技和光學(xué)技術(shù)的研究成果，特別是微棱鏡反光材料的出現(xiàn)，使這種最初主要用于交通標志的反光材料，開始逐步被更新、更好的反光材料所代替。

反光膜的分類方法有很多。其中比較普遍接受的分類原則，是以逆反射單元的基本結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，根據(jù)反光膜正面光度性能的逆反射系數(shù)高低為主的排序方法。但考慮到反光膜的不同工藝，有些是專門為解決非正面逆反射亮度的，有些是兼顧兩方面性能的，還有些是針對惡劣氣候條件下的視認需求的，所以這種分類方法，也存在不足之處。因此，熟悉和掌握各種不同的反光膜的應(yīng)用條件和設(shè)計功能，就顯得十分必要。

在傳統(tǒng)習(xí)慣里，根據(jù)反光膜反光單元的結(jié)構(gòu)，將反光膜劃分為兩大類別，玻璃珠型反光膜和微棱鏡型反光膜。每類反光膜都還包含很多種類，如微棱鏡型反光膜，由于采用了更先進的技術(shù)工藝，其材料選擇和棱鏡結(jié)構(gòu)上，都有了很多變化，可以應(yīng)對更多的交通需求。根據(jù)棱鏡的形式和技術(shù)特點，微棱鏡型反光膜又可分為遠距離逆反射能力好的截角型棱鏡反光膜，近距離大角度逆反射性能好的截角型棱鏡反光膜，以及兼顧各方面需求的全棱鏡反光膜，白天和惡劣氣候條件性能都好的熒光型全棱鏡反光膜，符合傳統(tǒng)工程級逆反射參數(shù)的棱鏡型反光膜等等。

玻璃珠型反光膜較早出現(xiàn)，但其工藝變化比較少，主要有兩種類型，一種為透鏡埋入型反光膜，習(xí)慣上稱為工程級反光膜；一種為密封膠囊型，通常稱為高強級反光膜，出于應(yīng)用的需要，應(yīng)該關(guān)注的是，在透鏡埋入型反光膜里，由于其出現(xiàn)歷史悠久，各個不同的廠家，在漫長的生產(chǎn)制造過程中，利用透鏡的直徑、密度、耐侯涂層的厚度的不同，制作了很多種反光膜，比如超工程級反光膜，主要是在工程級反光膜的基礎(chǔ)上，用更高質(zhì)量的玻璃珠，并把玻璃珠的密度加大，以提高一些亮度；俗稱經(jīng)濟級的反光膜，主要在中國生產(chǎn)，基本上是在工程級反光膜的技術(shù)基礎(chǔ)上，通過減少透鏡（玻璃珠）數(shù)量與密度的方式實現(xiàn)的，這兩種反光膜，經(jīng)濟級反光膜，其反射能力無法滿足交通安全的需要，更多的是用在商業(yè)領(lǐng)域，在國際上很少有將其列入交通安全向光的標準之中。

談到反光膜的科學(xué)分類方法，就不能離開對應(yīng)用反光膜有很大指導(dǎo)意義的反光膜標準。在世界各國的反光膜標準中，美國材料與測試協(xié)會標準、澳大利亞和新西蘭標準、美國聯(lián)邦公路管理署交通標志逆反射材料指導(dǎo)意見等，對世界各國的研究和應(yīng)用逆反射材料制作交通標志，改善交通安全，起到了積極的指導(dǎo)作用。下面，我們逐一進行介紹。

美國的材料與測試協(xié)會是一家歷史悠久的材料測試標準國際組織，英文全稱是Association of Standard Testing of Materials，簡稱ASTM，它的成立，就是為了向科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界，提供一系列的材料檢測標準，以實現(xiàn)對新生材料的定義，為全世界的科學(xué)界，提供一個能共同交流的技術(shù)平臺。為逆反射材料，以及石油、天然氣、化工等各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域里的很多材料，提供檢測標準化的技術(shù)支持。

有鑒于這樣的技術(shù)溯求，ASTM對逆反射材料的檢測標準，也是隨著逆反射材料的發(fā)明和使用，不斷累加進行的，每出現(xiàn)一種新材料，只要這種材料出現(xiàn)一段時間并由其生產(chǎn)廠家向ASTM提出加入申請，它的委員會就會授權(quán)對這種材料進行類別界定，建立檢測標準。也正是由于這樣的原因，在ASTM4956的反光膜標準里，反光膜種類多達11個，而且還在不斷延續(xù)；然而另一方面，ASTM標準更象是一個關(guān)于逆反射材料的產(chǎn)品目錄，而不是一個能夠幫助了解反光膜應(yīng)用方法和問題的標準，因為在ASTM對這些材料進行最初的分類時，并沒有考慮駕駛員的表現(xiàn)和需求。

由于這樣的原因，世界各發(fā)達國家，為了能對自己的交通工程建設(shè)單位提供更有效的技術(shù)支持和指導(dǎo)，都專門設(shè)立了自己國家的技術(shù)標準，而不是直接沿用ASTM對反光材料的分類。

反光膜是由多層不同性能材料組成的層結(jié)構(gòu)，不同的反光膜，其組成的層結(jié)構(gòu)也是不同的。

圖3是最早出現(xiàn)的玻璃珠反光膜的基本結(jié)構(gòu)圖，由圖3中可以看出，反光膜一般都是由表層（保護膜）、反射層（功能層）、基層（承載層）、膠粘層和底層（保護層）等多層不同物質(zhì)組成的膜結(jié)構(gòu)物體。反光膜的表層一般是由是透光性和耐候性能良好的樹脂薄膜，反射層根據(jù)不同類型的反光膜其組成材料也各不相同，有微小玻璃珠、微棱鏡或金屬反光鍍層等，基層多為樹脂有機化合物制成的薄膜，膠粘層一般是環(huán)氧樹脂膠，底層是厚紙做的保護層。

表1是各種反光膜的結(jié)構(gòu)圖，由此可見反光膜的種類不同，它的組成材料和結(jié)構(gòu)也是各不相同。

表1 各種反光膜主要結(jié)構(gòu)圖解表

反光膜的首要作用，就是改善交通標志的表面性能，使之能適應(yīng)全天候狀態(tài)的交通需要，提高道路安全運行條件。

由于不同種類的反光膜的反光性能存在差異，所以在具體應(yīng)用到交通標志的制作時，就需要根據(jù)標志的設(shè)置功能和目的，進行相應(yīng)的規(guī)范。研究這種應(yīng)用規(guī)范的科學(xué)，被世界各國通安全工程專業(yè)人士，看作是交通控制與安全技術(shù)的重要組成部分。

交通控制與安全技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展了上百年。從人類第一部交通標志標準在1908年問世于英國以來，世界上很多國家都持續(xù)投入了大量的科研技術(shù)資源，來分析和掌握逆反射技術(shù)在交通安全領(lǐng)域的作用和價值。在這方面，走在最前列的，是歐美等發(fā)達國家，他們的研究成果，在很多方面，幫助中國在短短的10多年時間里，走過了從無到有的過程——中國的交通標志反光技術(shù)研究起步于20世紀80年代末，以交通標志國家標準GB5768和交通標志用反光材料國家標準GB18833為主要技術(shù)規(guī)范。在很多方面，這些標準還處在大量完善和發(fā)展的階段，相關(guān)的科學(xué)應(yīng)用方法和效果研究結(jié)論等，需要大量的時間和實踐。

反光材料透鏡埋入式（工程級）反光膜

俗稱“工程級”的透鏡埋入式反光膜，是玻璃珠型反光膜的最初一類產(chǎn)品，業(yè)內(nèi)習(xí)慣稱為“工程級”系列反光膜，1937年發(fā)明。“工程級”的稱呼，來自曾經(jīng)注冊過的英文產(chǎn)品名稱“Engineering Grade”，是該產(chǎn)品發(fā)明公司的命名。后來，很多科研機構(gòu)直接使用這個產(chǎn)品名稱來代表實驗材料用名，所以該名稱得以在全世界交通工程界成為習(xí)慣用法，其正面亮度(0.2o/-4 o)一般在100cd/lx/m以下。直到2008年11月，根據(jù)工程級反光膜反光亮度特點研制的新的棱鏡型工程級反光膜（也有稱之為超工程級，英文 EGP，Engineering Grade Prismatic）問世，才又一次用科技的創(chuàng)新，突破和豐富了工程級反光膜的含義。

傳統(tǒng)意義的工程級反光膜在20世紀80年代引進到中國，20世紀90年代，中國境內(nèi)開始陸續(xù)出現(xiàn)了一批生產(chǎn)廠家，制造這種反光膜。

工程級反光膜的背膠，一般分為壓敏型和熱敏型兩種，都可以完成粘貼。采用同類別的油墨使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，也可以在上面印制各類圖案。工程級反光膜適用的底板為鋁板, 施工操作溫度一般要求在18攝氏度以上。溫度過低，會影響粘膠性能，導(dǎo)致標志壽命受損。圖4是透鏡埋入式反光膜的結(jié)構(gòu)示意圖。

工程級反光膜的壽命一般為3～7年，白色膜正面兩度(0.2o/-4 o)一般在100cd/lx/m左右，根據(jù)生產(chǎn)廠家的不同。有些廠家只提供7年的反光膜，7年后的亮度保留值至少為初始亮度值的50%。有些廠家則只提供3年和5年的質(zhì)量擔(dān)保。這主要是反光膜的耐侯性不同造成的，同樣的原材料制成的反光膜，在不同地域氣候條件下使用時，其壽命長度是不同的。

需要多注意的一點是，工程級反光膜的亮度穩(wěn)定性、亮度強度和耐侯性，都是一些考察這類反光膜生產(chǎn)質(zhì)量的一些重要依據(jù)。在這些環(huán)節(jié)上，任何一個環(huán)節(jié)上的偷工減料，雖然都能減少產(chǎn)品成本，但是其質(zhì)量，也會大打折扣的，特別是耐侯性和光度參數(shù)上的差距，能明顯體現(xiàn)工程級反光膜的優(yōu)劣。

反光材料透鏡密封式（高強級）反光膜

透鏡密封式反光膜是一種耐久的玻璃珠型反光膜，業(yè)內(nèi)習(xí)慣稱為“高強級”反光膜，于1972年研發(fā)成功?！案邚娂墶眮碜杂⑽牡腍igh Intensive Beads（簡稱HIB），最初是該產(chǎn)品研發(fā)公司的專用名稱，直到1985年，從日本開始，一些國家和地區(qū)的企業(yè)，也陸續(xù)開始制作這種反光膜，于是“高強級”一詞開始陸續(xù)被其他廠使用，并逐漸變成了對這種特殊結(jié)構(gòu)的反光膜的統(tǒng)一稱謂。考慮到本書的讀者大多是業(yè)內(nèi)人士，高強級的名稱已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的通用名稱，所以本書從讀者方便理解的角度出發(fā)，在后面的章節(jié)，也以“高強級”為主要稱謂。

經(jīng)過合格工藝和材料制造的這種高強級反光膜，至少比工程級反光膜的反光系數(shù)高兩倍，其內(nèi)部真空支架結(jié)構(gòu)還解決了由于溫度變化導(dǎo)致標志牌上凝結(jié)露水的問題，從而進一步提高了材料的反光能力。該材料問世的20世紀70年代，順應(yīng)了當(dāng)時車速提高，道路條件變好的技術(shù)進步的需要，被成功地用來制作交通標志，拯救了大量生命。與工程級反光膜相比，即使標志在較大角度情況以及光亮地區(qū)，高強級反光膜都使標志更加清晰可見，有效地預(yù)告駕駛員前方道路危險情況。

高強級反光膜采用的是玻璃珠反光技術(shù)，由于它在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新，擁有了比工程級反光膜無可比擬的反光亮度和角度性能，但同時，也是由于高強級自身結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了一些難以克服的產(chǎn)品缺陷，如產(chǎn)品脆而易撕裂，起皺、氣泡、表面蜂窩突起、生產(chǎn)能耗高、排放大等。玻璃珠技術(shù)的局限，也阻礙了高強級向更高亮度和更好的角度性的改進。

高強級反光膜也是帶有背膠的材料，一般分為壓敏型和熱敏型兩種。采用同類別的油墨使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)可以制作各類圖案。高強級反光膜一般是由透光性和耐候性能良好的樹脂薄膜作為表層，第二層是真空層，第三層是嵌入式微小玻璃珠，第四層為金屬反光鍍層，第五層為樹脂承載層，第六層是膠粘劑，第七層背紙保護層。圖5是高強級反光膜的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是高強級反光膜的典型外觀。

高強級反光膜主要用來制作指路標志、禁止標志、警告標志和指示標志等交通主要標志。高強級反光膜問世后，駕駛員識別交通標志的時間縮短，發(fā)現(xiàn)前方標牌和障礙的距離顯著提前，大大地增加了采取安全防范措施的時間，降低了夜間公路交通事故發(fā)生率，提高了交通安全性。根據(jù)實證研究，高強級逆反射材料的亮度，比工程級逆反射材料的亮度，大幅度提高。從20世紀90年代開始，在中國高速公路上就已經(jīng)大量使用了這種高強級逆反射材料。

此后，隨著機動車性能和道路建設(shè)技術(shù)的提升，城市環(huán)境的巨大變化，高速公路和高速車輛大幅度增加，城市光源紛繁復(fù)雜，寬路急彎層出不窮，對駕駛員的預(yù)見識認視距，有了新的要求。高強級反光材料的一些缺點，特別是在大角度反光性能和加工工藝與成本上，已經(jīng)無法和新出現(xiàn)的棱鏡技術(shù)想比擬，逐漸開始被取代。

進入90年代后半期，特別是21世紀，美國和歐洲地區(qū)，已經(jīng)全面啟動了用棱鏡級級材料取代高強級材料的進程。特別是2004年問世的“超強級”逆反射材料，使用了棱鏡技術(shù)，不僅從反光性能、加工方式、節(jié)能減排上，都比高強級有了質(zhì)的提升，價格成本上，也不輸于高強級材料，從此，作為高強級材料的發(fā)源地美國，已經(jīng)不再出產(chǎn)這種材料，使中國成為高強級反光材料唯一生產(chǎn)地。

優(yōu)質(zhì)的高強級反光膜壽命一般為10年，白色膜正面亮度（0.2o/-4 o)一般在250cd/lx/m以上，在正常使用狀況下，10年后的亮度保留值至少為初始亮度值的80%，高強級反光膜適用的基材為鋁板，操作溫度通常要求在18攝氏度以上。

反光材料微棱鏡反光膜

微棱鏡反光膜的逆反射原理與工程級（透鏡埋入式）和高強級（透鏡密封型）反光膜不同，工程級和高強級反光膜均采用玻璃珠反射原理，而微棱鏡反光膜的反射原理是運用微棱鏡的折射與反射。微棱鏡反光膜的主要代表性產(chǎn)品，從逆反射特點和結(jié)構(gòu)上，主要可以分為四類：注重遠距離識別性的截角棱鏡、注重近距離大角度識讀性的截角棱鏡、兼顧遠距離識別性能和近距離識讀性能的全棱鏡，和這些棱鏡技術(shù)與新型材料技術(shù)相結(jié)合的新型棱鏡型反光膜。他們是順應(yīng)應(yīng)用層次的多元化，而在近些年涌現(xiàn)出來的應(yīng)對不同層次需求的新型反光材料。

遠距離型截角微棱鏡反光膜是第一代的微棱鏡反光膜，問世于20世紀80年代早期，英文名稱是Long Distance Prismatic（LDP），市場能見到的第一代鉆石級、水晶級、星光級，都是這類產(chǎn)品。這類反光膜的正面亮度非常高，白色膜正面亮度（0.2o/-4o)一般在800cd/lx/m一般在800以上，而且逆反射光的分布沒有方向性，反光膜無論是水平或者垂直貼膜，在反光效果上的差別不大。但在大的入射角和觀測角下，反光亮度會有很大的衰減。如圖7所示是該類反光膜的顯微鏡下結(jié)構(gòu)圖。這種突出正面逆反射光度的反光膜，更多的適合用來做輪廓標，警示柱等，不適合用來做在識讀距離內(nèi)需要更多視認亮度的交通標志。這種早期的棱鏡反光膜，是當(dāng)時設(shè)計和研發(fā)的一個階段性的成果，那時候的棱鏡結(jié)構(gòu)，還沒有能解決大觀測角的逆反射亮度問題。

在第一代微棱鏡反光膜問世后，人們發(fā)現(xiàn)了一個問題，當(dāng)機動車真正駛?cè)霕酥镜淖R讀距離時，也就是在大觀測角度情況下，標志的亮度衰減太大了，以至于在識讀距離內(nèi)，無法閱讀標志內(nèi)容，或是要花更長的時間來閱讀。由此，人們又利用大角度截角微棱鏡結(jié)構(gòu)，制造了大角度截角微棱鏡反光膜，以解決在識讀距離內(nèi)，保持標志兩度的問題。所以，這種大角度反光膜，同樣是從反光性能方面來描述的一種特殊的棱鏡型反光膜。

相對于遠距離截角微棱鏡反光膜，大角度截角微棱鏡反光膜的正面亮度比較低，但在大的入射角和觀測角時，它的反光亮度不會有很大的衰減。而大角度對應(yīng)的是多車道和彎道多的地點，以及標志內(nèi)容復(fù)雜，需要較長閱讀時間的標志，所以這種反光膜適合于城市道路和寬闊道路的交通標志。雖然它在遠距離的正面反光亮度一般（僅相對于遠距離棱鏡級，與高強級的正面亮度相比，仍然能高出一倍多），但在近距離時（需要進行標志內(nèi)容識讀的距離），其反光亮度比遠距離反光膜要高很多。其方向性要比遠距離反光膜要強，可以根據(jù)標志設(shè)置的位置和方向，進行調(diào)整，來適應(yīng)識讀的需要。圖8所示是VIP大角度截角微棱鏡在顯微鏡下的結(jié)構(gòu)圖。VIP（Visual Impact Prismatic），翻譯為視覺影響型棱鏡，20世紀80年代晚期問世，曾經(jīng)一度廣泛使用，全棱鏡技術(shù)出現(xiàn)后停產(chǎn)。

全棱鏡反光膜是使用全棱鏡結(jié)構(gòu)完成的棱鏡型逆反射材料，就是去除了傳統(tǒng)微棱鏡結(jié)構(gòu)中不能反光的部分，使反光膜全部由可以實現(xiàn)全反光的棱鏡結(jié)構(gòu)組合而成。它結(jié)合了遠距離和大角度微棱鏡反光膜的兩種特點，在保持正面亮度大、遠距離容易發(fā)現(xiàn)的同時，提高了在50-250米距離時的大入射角和觀測角下的反光亮度。

這種全棱鏡反光膜的問世，突破了棱鏡型反光膜不能同時兼顧遠距離反光能力和近距離反光能力的學(xué)術(shù)屏障。它根據(jù)車燈光傳播的路徑和方式，找到了在理想距離內(nèi)的標志視認需要的角度（入射角和觀測角），再確定了傳統(tǒng)截角微棱鏡上的不反光區(qū)域，然后將這些不反光區(qū)域去掉，從而實現(xiàn)了單位面積反光膜上的反光結(jié)構(gòu)面積100%，也就是所謂的“全反光”。

當(dāng)然，這只是理論反光效率100%。在實際制作中，由于材料等條件的限制，反射車燈亮度的100%還不能實現(xiàn)，最好的反射效率是58%，這已經(jīng)大大高于其他類型的反光膜，比如高強級的反射效率，只有23%。而且從觀測角0.2o開始一直到2o，w其逆反射效率可以始終保持在50%以上。圖9是全棱鏡反光膜的電子顯微照片。

現(xiàn)在的全棱鏡反光膜上，通過每一微晶立方體聯(lián)結(jié)并按一定規(guī)律排列后，在一個平方厘米的材料面積上會有930個以上的單元，以控制光線射入和反射出的路徑。微晶立方角體下層經(jīng)密封后形成一空氣層，利用光的衍射現(xiàn)象，使入射光線形成內(nèi)部全反射，從而不需借助金屬反射層即可達到最優(yōu)越的反光效果。使用耐磨高硬度的聚碳酸脂材料和微晶立方體技術(shù)制成的這種反光膜與傳統(tǒng)的工程級和高強度級反光膜比較，其反光性能不僅成倍增加，而且大角度反光性能亦有很大提高。這種全棱鏡反光膜的正面亮度為工程級的六倍以上，白色膜正面亮度（0.2o-4o）一般在600 cd/lx/m以上，是高強級的兩倍以上，而大觀測角下（0.5o和2o時）的逆反射性能，則要高出大約二到四倍以上。

全棱鏡反光膜是一種適用于所有等級公路和城市道路的交通標志材料。在西方的應(yīng)用，開始逐漸替代了標志照明的投資和消耗。在制作道路標志時，如果從長期的投資效益和安全效益出發(fā)，全棱鏡反光膜可以代替任何等級的反光膜。在正常使用狀況下，使用十年后的全棱鏡反光亮度保留值，至少為初始亮度值的80%，也就是十年后，它仍然能大大超過全新的高強級和工程級反光膜的逆反射性能，是一種從科學(xué)發(fā)展的角度考察，更節(jié)約的選擇。同時，如果采用同類別的油墨，結(jié)合絲網(wǎng)印刷技術(shù)，可以制作各類帶有圖案的交通標志。

全棱鏡反光膜主要用在指路標志，禁止標志，警告標志和指示標志等，特別是需要較長時間閱讀的標志，視覺環(huán)境復(fù)雜的標志，以及寬闊路面和高等級公路上，其性能表現(xiàn)尤為突出。鉆石級反光膜適用的底板是鋁板，加工操作溫度一般要求在18攝氏度以上進行。

圖10是工程級反光膜、高強級、截角棱鏡和全棱鏡在各個角度的逆反射亮度值比較。隨著科技的進步，全棱鏡反光膜各個角度的光度性能有顯著的提升。

近年來，棱鏡型反光膜，在結(jié)構(gòu)沒有大的變化的情況下，將創(chuàng)新的重點，更多地轉(zhuǎn)向了通過不同的材料處理技術(shù)，實現(xiàn)更豐富的光控制效果和豐富的材料特性上來，以完成不同的逆反射能力，不同的柔韌性，以便適應(yīng)不同層面的需要。在市場上俗稱為“超強級”、“特強級”、棱鏡型工程級（新超工程級）的反光膜，都是棱鏡型反光膜的新形式。這些反光膜的截角棱鏡結(jié)構(gòu)基本一樣，但是材料加工工藝有所區(qū)別，形成了不同的反光效果、優(yōu)越的耐候能力和加工適應(yīng)性，以應(yīng)對不同的應(yīng)用需求。

其中，尤其是超強級反光膜，由于順應(yīng)了市場的需求，在21世紀初問世后，迅速普及開來。其設(shè)計初衷，就是發(fā)揮棱鏡結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，在確保能夠超越高強級反光膜所有功能的基礎(chǔ)之上，又能在多角度條件下，具有更好的逆反射性能，更優(yōu)越的性價比。

這些新型棱鏡反光膜具有非常高的強度和厚度，消除了反光膜在標志加工中易撕裂，起皺、氣泡、表面蜂窩突起等缺陷，大大簡化了施工時的難度，使標志加工過程更加容易控制，減少了加工不良帶來的損失。同時，由于反光膜的表面亮度因子大，逆反射性能大大改善。它不僅具備了長距離下的優(yōu)越逆反射系數(shù)，在一般的視認需求下，近距離的大觀測角度依然能使標志保持較好的亮度，使駕駛者能更早的發(fā)現(xiàn)標志牌，并在近距離更加清楚的閱讀標志牌的內(nèi)容。圖11是這些棱鏡結(jié)構(gòu)反光膜的結(jié)構(gòu)示意圖。通過樹脂層、立方晶體表面的材料加工差異，就能形成不同的逆反射效果。

這類反光膜的表層大多采用聚碳酸酯材料，不僅更加耐磨損，耐刮擦，而且可以配套絲印油墨，還可以應(yīng)用到熱轉(zhuǎn)印打印，制作彩色的交通標志。同時，由于表面亮度因子的提高，使標志牌在白天更加醒目，鮮艷，也具備了更好的耐候性。

值得一提的是，在各方面都對交通標志有著嚴格要求的2008年北京奧運會上，北京市交通管理機關(guān)就使用了這種反光膜高質(zhì)高速地完成了賽事準備任務(wù)，使中國成為奧運會歷史上第一個使用這種反光膜制作專用車道提示標志的國家。這也從一個側(cè)面，展現(xiàn)了中國交通標志制作工藝，已經(jīng)迅速地和國際先進水平接近。見圖12。

圖12中a是正在安裝的超強級反光膜標志，上面的彩色部分，是由打印機打印完成的。圖12中b為正在打印的超強級反光膜。超強級反光膜表面最大的與眾不同點，是圖12中c這種獨特的條紋圖案。這是其他反光膜所不具備的特征。

2008年才問世的棱鏡型工程級反光膜，也是一個全新的產(chǎn)品概念。它在保證了傳統(tǒng)工程級反光膜正面亮度性能的同時，在大角度反光性能上，有了長足的進步，逆反射能力甚至超越了高強級反光膜的參數(shù)，同時，由于聚碳酸脂材料的使用，使這種反光膜具備了堅硬和高耐侯的能力，可以大大提高施工效率，為逆反射材料的應(yīng)用和推廣，提供了更多技術(shù)選擇空間。

在全棱鏡結(jié)構(gòu)以后的反光膜，還沒有在結(jié)構(gòu)上再有所突破。但在反光膜的成本、材質(zhì)和化學(xué)涂層上，還有很多發(fā)展的空間。熒光反光膜就是其中改善涂層技術(shù)，以進一步優(yōu)化反光膜功能的一個典型案例。熒光全棱鏡反光膜，是把耐侯性優(yōu)異的特殊熒光材料（一般熒光材料耐候性很差），和全棱鏡技術(shù)結(jié)合以后的具有特殊光學(xué)效果的反光膜。熒光反光膜里有一種獨特的耐候性熒光因子，能夠在吸收光譜內(nèi)的可見光和部分不可見光的能量后，增加活躍程度，從而將不可見光的能量轉(zhuǎn)化為可見光的能量，使反光膜的色度和光度在白天發(fā)揮得更加強大，從而增加標志的顯著性。

由于熒光反光膜能夠吸收光譜內(nèi)的不可見光的能量并加以轉(zhuǎn)化，這就使其能具有更加好的色度和光度，也就是所謂的更加鮮艷。這種熒光反光膜，在惡劣天氣條件下，和當(dāng)太陽光不那么強烈時，要比普通顏色鮮艷得多，更容易引起人們的注意。將這種熒光反光膜用于交通安全設(shè)施產(chǎn)品中，對確保黎明、黃昏或雨、雪、霧等惡劣天氣的行車安全具有重大意義。熒光全棱鏡反光膜在國外的應(yīng)用已經(jīng)很普遍，如熒光警示標志、熒光線形輪廓標、道路施工區(qū)熒光標志等。黃綠色熒光全棱鏡反光膜已經(jīng)被美國聯(lián)邦公路局批準用于行人、非機動車和學(xué)校區(qū)域的交通標志；橙色熒光全棱鏡反光膜多應(yīng)用于施工區(qū)域標志。世界各國針對熒光反光膜也出臺了相應(yīng)的標準規(guī)范和技術(shù)條件。圖13是熒光和非熒光反光膜的對比。

在中國，從2006年開始，熒光黃反光膜和熒光黃綠反光膜等都已經(jīng)開始有了一些應(yīng)用。在四川通往峨眉山的高速公路的多雨霧路段，北京八達嶺高速公路上的事故多發(fā)路段，以及北京五環(huán)路上的奧運專用車道上，都能看到中國交通工程界對這種新型技術(shù)的細納和應(yīng)用發(fā)揮。見圖14和圖15。圖14北京奧運水上賽場附近的人行道提示標志，使用了熒光黃綠全棱鏡型反光材料提高警告標志的視認效果。注意觀察旁邊使用普通反光膜的警告標志的光度和色度差距。為確保奧運交通，五環(huán)路上正在安裝帶有熒光黃綠全棱鏡型反光膜的車速提示設(shè)備（圖15），值得注意的是，逆光狀態(tài)下，其他的交通標志色度和光度都不好，但熒光黃綠全棱鏡反光膜區(qū)域，非常醒目 。

需要注意的是，熒光反光膜是耐侯型熒光因子和棱鏡型反光膜結(jié)合產(chǎn)物，那種使用檸檬黃印刷的廣告材料，不屬于這個技術(shù)范疇，盡管表面看起來色譜接近，但并沒有熒光反光膜的所有技術(shù)特性。

反光材料輪廓標的概念與作用

反光輪廓標識簡稱輪廓標，是指沿道路兩側(cè)邊緣設(shè)置的、用于指示道路前進方向、車行道的邊界的反光標識。輪廓標主要用于高速公路、一級公路的主線，以及互通立交、服務(wù)區(qū)、停車場的進出匝道或連接道上，在這些道路交通設(shè)施的外輪廓連續(xù)設(shè)置具有反光性能的輪廓標，主要是為了給道路使用者指示道路的方向和車行道的邊界，確保夜間行車安全。輪廓標在其他道路和路段使用時視需要進行設(shè)置。

反光材料輪廓標的分類與結(jié)構(gòu)

輪廓標按設(shè)置條件可分為埋設(shè)于地面上的柱式輪廓標和附著于構(gòu)造物的附著式輪廓標；按形狀不同可分為柱式、梯形、圓形和長方形；柱式輪廓標按其柱體材料的不同特性，又可分為普通柱式輪廓標和彈性柱式輪廓標。

1埋植于地面輪廓標的結(jié)構(gòu)及組成

通常情況下，埋植于地面上的輪廓標，在國內(nèi)有著比較統(tǒng)一的規(guī)格。它由柱體、反射器組成。柱體為圓角、三角形截面柱，頂面斜向車行道，柱身為白色，在柱體上部有25cm長的一圈黑色標記，黑色標記的中間鑲嵌一塊18cm×4cm的反射器。反射器分白色和黃色兩種，白色反射器安裝于道路右側(cè)，黃色反射器安裝于道路左側(cè)或中央分隔帶上。輪廓標采用混凝土基礎(chǔ)，柱體與基礎(chǔ)的連接可采用裝配式安裝。埋植于地面上的輪廓標構(gòu)造如圖31所示。

2附著式輪廓標的結(jié)構(gòu)及組成

附著于各類建筑物上的輪廓標，由反射器、支架和連接件組成。可根據(jù)建筑物的種類及埋置的部位采用不同形狀的輪廓標和不同的連接方式。

(1)輪廓標附著于波形梁護欄中間的槽內(nèi)時，反射器的形狀為梯形，支架做成封閉式，

固定在護欄與立柱的連接螺栓上，如圖32所示。

(2)在經(jīng)常有霧、風(fēng)沙、陰雨、下雪、暴雨等地區(qū)，可將輪廓標安裝于波形護欄板的上緣（如圖33所示）或波形梁護欄的立柱上。一般采用直徑為10cm 的圓形反射器。這種輪廓標可分為單面反射（A 型）和雙面反射（B 型）兩種，B 型適用于需要為對向車道提供視線誘導(dǎo)的場合（如中央分隔帶），如圖34所示。

(3)附著于纜索護欄上的輪廓標，可通過夾具將輪廓標固定在纜索上，如圖35所示。

(4)附著于側(cè)墻上的輪廓標，包括設(shè)置于隧道壁、擋墻、橋墩、臺側(cè)墻、混凝土護攔

等處的輪廓標，可以采用長方形或其他形狀的反射器。

3輪廓標用逆反射材料

輪廓標的的形式和種類繁多，有些是有常規(guī)基本形狀的（見圖37），有些則是根據(jù)具體的道路條件，臨時因地制宜制作的。因此，在輪廓標上所使用的逆反射材料，也是五花八門，從類似于汽車尾燈用的塑料反射器，到衣物用的各種柔性反光材料（也分棱鏡和玻璃珠兩類），再到交通標志用的反光膜，都各有應(yīng)用。

(1) 輪廓標應(yīng)該使用高反射性能的反光材料，以提高遠距離就開始勾畫道路線形和提示路邊設(shè)施的能力；就輪廓標的特性而言，根據(jù)使用目的和材料特點，有幾點是應(yīng)該明確的：

(2) 在彎道前方和寬闊路面旁的輪廓標，要盡量使用大角度反光性能好的反光材料，以照顧不同位置在行進中的視認；

(3) 應(yīng)該使用耐侯性能優(yōu)越的反光材料，特別是考慮到輪廓標沒有自身的結(jié)構(gòu)，一般要依附在其他設(shè)施之上，要避免和這些設(shè)施表面的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為好；

(4) 應(yīng)該充分考慮施工和養(yǎng)護的便利性，盡量避免因安裝輪廓標而對其他設(shè)施造成破壞。

圖38為重慶市黃花園大橋護欄上粘貼的輪廓標：（1）未粘貼前的路邊水泥路牙和鋼防護（2）粘貼后的夜晚，進距離拍攝（注意上面鋼扶手上，也做了粘貼）；（3）夜晚遠距離拍攝的全景效果；（4）直接粘貼在水泥上的輪廓標，使用的是超強級反光材料和含有特殊涂膠與柔性金屬基材的一種綜合工藝。

浙江安明反光材料有限公司

市場需求的就是公司要生產(chǎn)的，顧客需要的就是公司要滿足的。求實創(chuàng)新、顧客至上是鶴壁市反光材料有限公司永恒的宗旨和奮斗目標。熱忱歡迎各界朋友前來洽談業(yè)務(wù)、共創(chuàng)璀璨未來！