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交通工程及汽車用途的反光膜有多少種?最ding級的美國3M鉆石級反光膜是怎么樣的？

反光膜現已廣泛應用于我們的日常生活之中。最早是美國3M公司在上世紀五十年代發明的，最早的反光膜就系在膠膜上鍍上鋁反光層，然后粘上玻璃微珠，這樣就構成了光線的源向反射結構。使得汽車駕駛員會非常清晰地看到前方覆蓋有反光膜的物品，因為汽車大燈射出的光線射到反光膜上后，大多數源向反光回駕駛員眼里。

 后來新的材料技術出現后，再在膜表面覆上一層透明的樹脂層，使得膜具有了一定的防塵、防刮能力。這種反光膜技術一直沿用至今，已相當成熟，國內已經有幾家廠家可以生產。它是低端反光膜采用的技術，并依據玻璃微珠的密碼及膜的硬度分成了“廣告級（民用級）”和“工程級/車牌級”兩種。廣告級的膜，膜軟且微珠密度低，這樣雖然反光性能差但易于在刻字機上刻出不同的字符，主要應用于廣告及小街巷的指示牌。工程級的偏硬且微珠密度高，這樣反光性能較好，所以是國內普通公路所用交通指示牌表面的主要反光膜材。車牌級就是在工程級的基礎之上，加強了膜的可伸展性，這樣即使在車牌上被沖壓出凸起的字符膜也不會斷裂。國內現在所有機動車的車牌都是采用3M的車牌級膜的，顏色不同而已。

 后來，3M公司在上述技術基礎之上，通過加大微珠的密碼，且把膜表面分成了一個個蜂窩狀的小格，小格邊緣有分隔支撐欄，再在這樣蜂網狀的欄上覆蓋透明樹脂層。這樣在樹脂層與微珠之間就有了一層空氣，使得膜表面有水珠時也不會明顯影響到光線的源向反射。這就是“高強級”膜。這種膜國內的廠家也可以生產，但之后3M公司推出了“chao強級膜”后，3M公司已不再生產高強級的產品了。

 到了上世紀七十年代，美國的艾利公司發明了通過在PVC軟塑料上壓出棱狀晶體的技術來源向反射光線，這一技術因為反光晶體可以排列得非常密集及規則，且不需要金屬反光層及玻璃微珠。而且PVC可以通過染料很容易制作成不同顏色的反光產品，PVC柔軟的質地使得產品可以用于衣物、帽等織物上，因為這一技術被廣泛應用。這也是現在jiao警、路政等道路從業人員所穿反光服上面的反光條所采用的技術。

 到了九十年代初期，3M公司成功把這種原本用于PVC上的棱晶技術應用到反光膜上面，通過特殊的工藝生產出玻璃微棱晶，并規則地排列在類似于高強級反光膜地網狀格內（不同于高強級的蜂窩網，這種膜采用的是魚網一樣的網格），再在表面覆于耐磨的透明聚碳酸酯層后，就生產出了第1代的“鉆石級反光膜”。這種膜具有很強的源向反光強度，反光度是高強級膜的三倍，但也有“廣角性”不足的缺點，就是當光線以幾乎平衡于膜的表面入射時（大的入射角度），源向反射能力不強。

 到了九十年代末期，3M公司對玻璃微晶進行了改進，晶體更小（幾乎要用放大鏡才能看到）且成束狀排列，大大加強了膜的廣角性，這種第二代的鉆石級反光膜被稱為“VIP鉆石級反光膜”。但反光強度較第1代要稍差。

 因為微晶的制作成本高，所以這種VIP級鉆石膜售價高昂。后來，通過減少微晶的密度，且令微晶分開兩個方向（上下、左右）呈柵欄狀排列，這樣就發明了“chao強級”反光膜。這種膜的反光強度不及鉆石級膜，且同一方向看過去只會有一半的面積反光，但生產成本大為下降到接近高強級膜的水平，而反光效果及廣角性要優于高強級膜。這樣高強級膜就被3M公司淘汰了，目前高強級膜只要國內的廠家生產。

 05年3M公司的工程師又成功發明了全新的反光微晶，這微晶呈長條狀且表面起角（可以稱之為“角晶”），并規律地排列在網格內，推出了第三代的鉆石級反光膜“DG-3”！因為反光角晶能更有效地源向反射入射光線，廣角性好，反光距離更遠，且大大減少了晶體之間不反光的空隙，所以第三代產品反光效果比第二代要高10%以上，這樣就同時兼備了第1代膜的高強度及第二代膜的大廣角優點。另外，三代膜的背膠也進行了改進，更為厚與粘，這使得它的適用范圍更為廣范，甚至連一些表面基本平整的水泥面也可以直接粘貼。

 因此，目前第三代DG-3鉆石級反光膜是世jie上最hao的反光膜。

 因為要保護專利，所以美國3M公司雖然在上海設有一個生產廠且在廣州也新建了生產工廠，但只限于生產低端的廣告級、工程級膜，gao端的chao強級、鉆石級膜均在美國生產。

全棱鏡反光膜是使用全棱鏡結構完成的棱鏡型逆反射材料，其特點第二章里已經有所介紹，簡單說，就是去除了傳統微棱鏡結構中不能反光的部分，使反光膜全部由可以實現全反光的棱鏡結構組合而成。它結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、遠距離容易發現的同時，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圖7全棱鏡反光膜表面結構電子顯微照片的學術屏障。它根據車燈光傳播的路徑和方式，找到了在理想距離內的標志視認需要的角度（入射角和觀測角），再確定了傳統截角微棱鏡上的不反光區域，然后將這些不反光區域去掉，從而實現了單位面積反光膜上的反光結構面積100%，也就是所謂的“全反光”。




熒光反光膜在全棱鏡結構以后的反光膜，還沒有在結構上再有所突破。但在反光膜的成本、材質和化學涂層上，還有很多發展的空間。熒光反光膜就是其中改善涂層技術，以進一步優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），和全棱鏡技術結合以后的具有特圖11熒光和非熒光反光膜的對比殊光學效果的反光膜。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化為可見光的能量，使反光膜的色度和光度在白天發揮得更加強大，從而增加標志的顯著性。由于熒光反光膜能夠吸收光譜內的不可見光的能量并加以轉化，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施產品中，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用已經很普遍，如熒光警示標志、熒光線形輪廓標、道路施工區熒光標志等。黃綠色熒光全棱鏡反光膜已經被美國聯邦公路局批準用于行人、非機動車和學校區域的交通標志；橙色熒光全棱鏡反光膜多應用于施工區域標志。世界各國針對熒光反光膜也出臺了相應的標準規范和技術條件。圖11是熒光和非熒光反光膜的對比。