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对于道路交通标志而言,反光膜材料有着无可替代的功能优越性。反光膜最初是从国外引进到中国,后来,中国企业逐渐掌握了反光膜产品的核心技术,实现了生产技术与设备上的高度自主。
车身反光标识的夜间效果
对于机动车驾驶人而言,夜间出行是一项高难度任务,道路沿线的路侧及平面交叉口都存在着高风险,而反光技术能让驾驶人准确无误地在夜间识别道路交通环境信息与风险状态。
对于道路交通标志而言,反光膜材料有着无可替代的功能优越性。简单地说,或许很多办法都能让交通标志在夜间看得见、看得清,而反光膜却是最经济、实用、可靠、稳定的一种材料。它不需要供电,可以直接借助车辆的灯光形成高亮度的逆反射。当常见的光学材料处于道路交通环境中时,蓄光材料会因在夜间吸收车辆灯光而造成光失效,LED显示屏会受到供电、环境光的影响,照明设备也因极高的能耗与照度范围有限而不尽人意。相比之下,反光膜更适合于“不可一刻没有指路牌”的道路使用。
目前,我国道路交通标志主要依靠反光膜的逆反射性实现夜间的有效视认。逆反射指在某一特定的长度范围内,某材料表面的反射光与入射光部分交叉在一起,实现将入射光线反射回发光源附近的一种特性。这一特性对道路交通安全作出了很大贡献,当夜间行驶车辆在没有道路专用照明、仅有车辆照明的情况下,交通标志反光膜能响应车灯照明,为驾驶员提供清晰、易辨的信息平台。
事实上,反光膜是舶来品,其最初进入中国时,价格极为昂贵。后来,随着美国、日本、韩国等多国的反光膜品牌相继进入中国市场,反光膜市场价格出现了下滑,但仍处于一个高昂的定价时期。1994年,常州市诞生了中国第一家集体所有制反光膜生产工厂,其前身为常州通明反光材料厂,后改制为民营企业,即现在的常州华日升反光材料有限公司,品牌仍然沿用“通明”。由于道路交通工程用反光膜很早就执行与国际标准相当的技术规范,使得“通明”品牌直到2003年才成功研制TM7200系列工程级反光膜,符合当时的国家标准GB/T18833-2002《公路交通标志反光膜》四级,开始批量投入市场。
反光材料在江苏省道334线上的应用
随着国内反光膜生产技术的交流,在2003年至2008年期间,安徽合肥、广东广州、上海、浙江台州和永康等地相继出现了能够生产道路交通工程用反光膜的企业。当时在品牌和级别上具有代表性的国内反光膜企业,包括生产工程级和高强级反光膜的常州“通明”,以及生产高强级反光膜的合肥“百瑞得”。其他工厂的产品基本都处于性能不稳定状态,还有个别企业最终放弃了反光膜的研制。
2012年年末,我国发布了新的国家标准《道路交通反光膜》(GB/T18833-2012),中国自主研发的玻璃珠型反光膜在品质、产能、资本市场方面都获得了突破性的发展。老牌企业“通明”品牌受到资本市场青睐,风险投资陆续进入,后来者“道明光学”品牌则异军突起,成功在深交所中小板A股上市。
一般说来,2013年前的反光膜行业被称作玻璃珠时代,由于中国自主品牌技术成果的日臻成熟,市场出现了以下现象:国外品牌陆续在中国建厂,并大幅度降价,其中高强级反光膜价格在10年内下跌到原市场价的25%左右,直到最终放弃玻璃珠型反光膜的生产;每年市场需求数百万平方米的汽车牌照用反光膜,陆续由中国自主技术产品全面替代进口,为中国汽车牌照制造业节约成本超过50%;各类运输车辆大量应用车身反光标识、尾部标志板,使反光膜得到应用普及,同时相关部门也制定了反光膜技术规范。中国大量增加的城市道路、各等级公路与高速公路,在交通标志设置需求大幅度增长的情况下,反光膜产品没有出现断货断供,始终保障了道路交通基础建设。
陕西同州湖景区应用反光材料交通标志(摄影:宋世钧)
反光材料在京沪高速公路(G2)上的应用
反光膜产品的自主技术与供需两旺,大大提高了道路交通安全环境品质。随着国外品牌率先研制成功微棱镜反光技术,并大批量投放市场,2013年我国实施了新的反光膜国家标准,道路交通工程用反光膜呈现出微棱镜型替代玻璃珠型的必然趋势。虽然我国保持与国际一致的标准,但技术仍然滞后,导致了国外品牌在中国道路交通工程领域占据领先地位,市场占有率超过70%。另外,虽然中国的车辆与道路总量均已居世界前列,但道路交通安全状况并不容乐观。幸而,以“通明”“道明光学”“夜光达”品牌为代表的企业,对微棱镜系列反光膜已实施了多年的产业化研究与应用布局,从2012年最新国家标准发布前后的原材料与生产设备完全依赖于国外进口,到后来完全自主研制成功生产必需的模具设备,部分核心技术仍然采用进口原材料,以保障质量。当前,国家标准所规定的5个类别反光膜,中国企业已实现了生产技术与设备上的高度自主,品质与国外品牌相当,产品远销世界各地。
应当说,目前中国反光膜企业,已经走上了国际化品牌之路。反光膜质量的好与坏,靠的是老牌企业的工匠精神,靠的是工艺技术的长期研发积累,靠的是过硬的生产设备与原材料品质,而不在于它的名字是“国外”,还是“国内”。
数十年来,全世界范围内都在用反光膜的逆反射技术推导并定义交通标志。但是,在如今的道路交通管理中,交通标志被赋予了越来越多可视化、信息化、数字化功能需求。随着5G通信技术的加速普及应用,以及智能网联汽车、无人驾驶的试验应用,交通标志所用原材料的性能必将被重新定义。
当前,我国道路交通建设正发生着日新月异的变化,交通安全设施行业已成为国民经济的重要组成部分,是支撑道路交通安全管理向前发展不可缺少的产业。在欧盟提出的道路交通事故零死亡理念和目标中,技术创新是实现主动预防道路交通事故的发生和减轻事故损伤至为重要的措施。
我国的道路交通安全管理技术起步较晚,与道路建设和路网形成规模速度不相匹配,一定程度上还很难保障交通参与者的生命与财产安全。道路交通标志对反光膜等基础材料的研究创新,是夯实道路交通安全管理工作的有力保证,具有极为重要的社会经济效益和民生保障作用。在中国从交通大国向交通强国迈进的过程中,道路交通安全水平是重中之重,更需要反光膜产业向着高品质、前沿创新的方向发展。
值得关注的新型反光材料
第三代钻石级反光材料
第三代钻石级反光膜,使用的是正面亮度和广角性能兼而有之的“全反射”棱镜技术。只有采用“全反射”技术的第三代钻石级反光膜,才能对正面亮度和广角性能兼而有之,使用年限为12年。
荧光全棱镜反光材料
荧光全棱镜反光膜结合了耐候性优异的特殊荧光材料和全棱镜技术,具有特殊光学效果。荧光反光膜里有一种独特的耐候性荧光因子,能够吸收光谱内的可见光和部分不可见光的能量,增加活跃程度,将不可见光的能量转化为可见光的能量,使反光膜的色度和光度在白天发挥得更加充分,从而增加标志的显著性。
目前,荧光全棱镜反光膜在国外的应用已经很普遍,如荧光警示标志、荧光线形轮廓标、道路施工区荧光标志等。黄绿色荧光全棱镜反光膜已经被美国联邦公路局批准用于行人、非机动车和学校区域的交通标志;橙色荧光全棱镜反光膜多应用于施工区域标志。多个国家针对荧光反光膜也出台了相应的标准规范和技术条件。
微棱镜超强级反光材料
超强级反光膜的设计初衷是发挥棱镜结构的优势,在确保能够超越高强级反光膜所有功能的基础上,又能在多角度条件下,具有更好的逆反射性能,以及更优越的性价比。
微棱镜超强级反光膜正面的反光强度大大优于传统的高强级反光膜,同时拥有一定的广角性能,使用年限为10年。它的出现彻底改变了高强级反光膜容易气泡起皱,冬天低温施工容易变脆折断等缺点。
微棱镜超工程级反光材料
微棱镜超工程级反光膜采用先进的微棱镜技术工艺生产加工,具有优越的反光效果和杰出的户外耐候性能,适用于永久性道路交通标志指示牌,工作区域完全指示标牌和道路轮廓指示标记,使用寿命可达10年以上。