反光膜綜述

反光膜是一種已制成薄膜可直接應用的逆反射材料，也是應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的一家實驗室誕生。是交通標志大規模應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反光膜制作的標志牌，從此，揭開了一系列反光產品用于交通標志的新時期，開創了一個全新的交通安全行業。這一年，美國交通標志國家標準中(1939年版美國《統一交通控制設施手冊》，Manual of United Traffic Control Devices, 1939)正式規定，要使用反光膜制造交通標志。

此后，隨著化學工業、特別是合成樹脂的發展，各個研發機構不斷研究創新，利用玻璃珠技術，合成樹脂技術，薄膜技術和涂敷技術，相繼開發了一系列高質量逆反射產品。

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域的反光膜等一系列產品，也伴隨著合成樹脂的問世，社會發展的需要，陸續被開發出來。此后，伴隨著一系列材料科技和光學技術的研究成果，特別是微棱鏡反光材料的出現，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。

折疊分類和技術標準

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構為基礎，根據反光膜正面光度性能的逆反射系數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用條件和設計功能，就顯得十分必要。

在傳統習慣里，根據反光膜反光單元的結構，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工藝，其材料選擇和棱鏡結構上，都有了很多變化，可以應對更多的交通需求。根據棱鏡的形式和技術特點，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，符合傳統工程級逆反射參數的棱鏡型反光膜等等。玻璃珠型反光膜較早出現，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。在透鏡埋入型反光膜里，由于其出現歷史悠久，各個不同的廠家，在漫長的生產制造過程中，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上，用更高質量的玻璃珠，并把玻璃珠的密度加大，以提高一些亮度;俗稱經濟級的反光膜，主要在中國生產，基本上是在工程級反光膜的技術基礎上，通過減少透鏡(玻璃珠)數量與密度的方式實現的，這兩種反光膜，經濟級反光膜，其反射能力無法滿足交通安全的需要，更多的是用在商業領域，在國際上很少有將其列入交通安全向光的標準之中。

按照反光膜的背膠種類，反光膜可以分為熱敏膠反光膜、壓敏膠反光膜和無背膠反光膜。傳統的應用于交通設施領域的反光膜以壓敏膠為主。壓力敏感型背膠，無需加熱、溶劑或其他準備工作可粘附在光滑、清潔表面，交通標志一般粘貼在鋁板或鋁合金板面上。熱敏膠的粘性在對材料加熱并施加壓力的情況下才會被激發。無背膠反光膜，通常用于交通錐反光帶、臨時卷疊警告標志及設施柱反光帶等自帶支撐的材料制造而成。

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

中國反光膜標準是GB/T 18833-2012，《道路交通反光膜》。 反光膜按照其光度性結構和用途，分為7種類型。

I類，通常為透鏡埋入式玻璃珠型結構，稱工程級反光膜，使用壽命一般為7年，可用于永久性交通標志和作業區設施。

II類，通常為透鏡埋入式玻璃珠型結構，稱超工程級反光膜，使用壽命一般為10年，可用于耐久性交通標志惡化作業區設施。

III類，通常的密封膠囊式玻璃珠型結構，稱高強級反光膜，使用壽命一般為10年，可用于永久性交通標志和作業區設施。

IV類，通常為微棱鏡結構，稱超強級反光膜，使用壽命一般為10年，可用于永久性交通標志、作業區設施和輪廓標。

V類，通常為微棱鏡結構，稱大角度反光膜，使用壽命一般為10年，可用于永久性交通標志、作業區設施和輪廓標。

VI類，通常為微棱鏡結構，有金屬鍍層，使用壽命一般為3年，可用于輪廓標和交通柱，無金屬鍍層時也可用于作業區設施和字符較少的交通標志。

VII類，通常為微棱鏡結構，柔性材質、使用壽命一般為3年，可用于臨時性交通標志和作業區設施。

美國的材料與測試協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，就是為了向科學界和產業界，提供一系列的材料檢測標準，以實現對新生材料的定義，為全世界的科學界，提供一個能共同交流的技術平臺。為逆反射材料，以及石油、天然氣、化工等各種產業領域里的很多材料，提供檢測標準化的技術支持。

有鑒于這樣的技術溯求，ASTM對逆反射材料的檢測標準，也是隨著逆反射材料的發明和使用，不斷累加進行的，每出現一種新材料，只要這種材料出現一段時間并由其生產廠家向ASTM提出加入申請，它的委員會就會授權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;然而另一方面，ASTM標準更象是一個關于逆反射材料的產品目錄，而不是一個能夠幫助了解反光膜應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和需求。

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

如下1，2二個分類方法是美國聯邦公路管理署在ASTM的基礎上，制定的供給交通工程實施單位使用的關于逆反射材料的使用建議分類方法，其亮點是結合玻璃珠和棱鏡型逆反射材料的結構特點，明確區分了交通標志和非交通標志的逆反射材料應用類別。

1 美國聯邦公路管理署逆反射材料分類方法--2005年9月(交通標志用反光膜)

2 美國聯邦公路管理署逆反射材料分類方法--2005年9月(交通錐、交通柱等用反光膜)

與美國的聯邦公路管理署提供的指導意見相比，澳大利亞和新西蘭的道路交通標志逆反射材料標準具備更簡潔、更清晰的指導意義。包括中國在內的很多國家的標準，特別是歐洲很多國家，都受到這個標準不同程度的影響。

在這版2007年最新的澳新標準里，有一些亮點，非常值得關注。這個標準，是建立在國際交通安全工程界近15年研究成果的基礎上的，集中體現了全新的安全需求，也體現了英國、瑞典、荷蘭、西班牙等一批發達國家交通標志逆反射技術標準的最新趨勢，其中包括:

1. 用1W(wide angularity，大觀測角)取代了傳統1A(只注重正面亮度)在交通標志上的位置，1A轉作輪廓標用反光膜;

2. 在前言中大篇幅的介紹大角度反光性能優越的反光膜(1W級別)在交通標志應用中的優勢，重點論述了大觀測角性能在駕駛者閱讀標志牌過程中的重要性

3. 在所有級別的反光膜性能要求上都增加了1度觀察角的反光亮度

4. 在標準的附錄B中專門介紹了反光膜的選擇和使用

1) 講到選擇反光膜應該綜合考慮性能，耐候性和價錢等多方面因素，并明確提出選擇耐候性能更好的產品，從長遠來說是更經濟的。

2) 介紹了各級別反光膜適用的位置和道路

3) 介紹了駕駛者在閱讀標志牌的過程中觀測角的變化，并指出隨著觀測角的增大，交通標志的亮度應該保持相對穩定，而前后亮度相差太大的反光膜不適合用于制作交通標志，同時也指出，即使駕駛不同類型的車輛，也應該保持穩定的反光亮度

折疊結構

反光膜是由多層不同性能材料組成的層結構，不同的反光膜，其組成的層結構也是不同的。

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)等多層不同物質組成的膜結構物體。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，膠粘層一般是環氧樹脂膠，底層是厚紙做的保護層。

由此可見反光膜的種類不同，它的組成材料和結構也是各不相同。

反光膜的首要作用，就是改善交通標志的表面性能，使之能適應全天候狀態的交通需要，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，所以在具體應用到交通標志的制作時，就需要根據標志的設置功能和目的，進行相應的規范。研究這種應用規范的科學，被世界各國通安全工程專業人士，看作是交通控制與安全技術的重要組成部分。

交通控制與安全技術，已經發展了上百年。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投入了大量的科研技術資源，來分析和掌握逆反射技術在交通安全領域的作用和價值。在這方面，走在最前列的，是歐美等發達國家，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為主要技術規范。在很多方面，這些標準還處在大量完善和發展的階段，相關的科學應用方法和效果研究結論等，需要大量的時間和實踐。