概述
反光材料主要用於製作的各種反游標志標牌、車輛號牌、安全設施等，在白天以其鮮艷的色彩起到明顯的警示作用，在夜間或光線不足的情況下，其明亮的反光效果可以有效地增強人的識別能力，看清目標，引起警覺，從而避免事故發生，減少人員傷亡，降低經濟損失，成為道路交通不可缺少的安全衛士，有著明顯的的社會效益。使用範圍廣泛涉及公安交通、交通監理、消防、鐵路、煤礦等部門，民用反光材料主要是反光布、反光晶格片、反光噴繪布等。
反光材料當司機朋友們夜間行駛在高速公路上時,不但會發現路邊的標誌閃閃發光,而且會看見路面標線像一條條晶亮的光帶.但是當汽車開過以後再向後望去,那些發游標志卻不見了,留下的只是茫茫夜色.這是怎么一回事呢？原來是一種新型回歸反光材料起的作用.這種材料能夠將汽車前燈的大部分光線按原路反射回去 ,使駕駛員輕鬆看清路標.這種新型照明材料對光的反射率比普通油漆高許多倍,可見度高達幾百米甚至數千米.
反光材料的發展史
1950年，美國華裔科學家董棋芳博士研發出定向玻璃微珠，隨後又研製出反光布等系列反光材料，1968年，美國ROWLAND兄弟發明並註冊微稜鏡逆反射技術。反光膜產品是由美國3M公司率先開發成功的，到目前僅有美國、日本、中國、韓國等少數幾個國家能夠生產，反光膜已經在已開發國家長期使用，其優異的光學特性和卓越的社會經濟價值已經得到廣泛認同和接受。同樣，這也引起了我國光學界和交通安全領域許多科技工作者的充分關注。七十年代，中國計量科學院光學處楊永剛老師，將定向反光膜性能的結構原理、光學特點、性能測試等技術文獻介紹到國內，隨後許多科研院所，大專院校相繼投入了對反光膜系列產品的研究開發。如，交通部公路科學研究所、中國科學院光學所等科研單位均組織專家和專項經費，成立了攻關小組，進行了立項研究。這些早期的專家和研究工作人員在反光材料上傾注了大量的心血，取得了一定的階段性成果，基本上摸索出了反光材料微珠透反射原理圖
基本的生產工藝原理，但在當時的條件下，由於化工等基礎工業的薄弱，專用的塗料、玻璃微珠等原材料無從解決，而且又沒有定型的生產設備，在一定條件上限制了反光材料的工業化過進程。八十年代，以浙江台州反光材料公司為主開始研製高折射率玻璃微珠，逐步解決了研發反光膜最重要的一種原材料，為我國反光材料國產化的奠定了基礎。之後九O年代國內在微珠透境型的反光材料取得了長足的進步，相研製出了廣告級反光膜、工程級反光膜、高強級反光膜等微珠內藏型反光材料，同時反光布、反光皮革、反光熔斷、反光熱貼膜也相繼推出，到二十世紀九O年代未玻璃微珠型產品在我國基本成熟，在這個產業也形成像華日升、道明、晶麗等比較有規模的企業。然而在另一種類型的反光材料即微稜鏡的反光材料我國還剛剛處在起步階段，到二十一世紀初O二年左右才由福建晉江幾個做鞋材企業在誤打誤撞中研製了出微稜鏡中的民用產品反光晶格片，經過幾年的演化雖然在產品的質量上有所提高，但還停留最原始的生產方式間歇式生產方式，世界上生產此類產品的廠家基本上實行連續式生產的。還有一個就是核心的技術就原始模具的研發，基本上處於空白狀態。雖然在核心技術開發沒有取得多少進步，但卻由新力元等幾個廠家先後推出一種新的形式產品——反光噴繪布，反光噴繪布的推出將反光材料又開發了一個新市場——廣告市場。
反光材料的原理
反光材料的原理圖反光材料採用的是微稜鏡反射原理。大家都知道光的反射有漫反射和鏡面反射,為什麼回歸反光材料能將光線按原路返回呢 其實,這主要歸功於其中含有的高折射率玻璃微珠.當一束光線在一定範圍內以任何角度照射到微珠前表面時,由於微珠的高折射作用而聚光在微珠後表面反射層上,反射層將光線沿著入射光線方向平行反射回去.就形成回歸反射.當許多玻璃微珠同時反射時,就會出現前面的光亮景象.
實驗表明,當玻璃微珠的折射率接近1.9時,入射光線能夠很好地聚聚焦在玻璃微珠的後表面,這時的回歸反射效果最好,當折射率小於或者大於1.9時,入射充線分別聚焦在玻璃微殊的外面和內部,這時的回歸反射效果會有所降低.實際使用中由於客觀條件的影響.玻璃微珠的折射率通常在1.9—2.1之間,而它的直徑通常小於0.8毫米.如果在玻璃微珠的後面添加一層反射層,那么回歸反射的效果就更好了.
如此神奇的玻璃微珠是怎樣生產出來的呢 生產過程是這樣的:先把原料在非常高的溫度下熔化成玻璃液,玻璃液經過特殊的噴嘴形成許多霧狀液滴,這些液滴在表面張力①的作用下自動形成規則的球形,冷卻後再經過一定的處理,就得到非常有用的玻璃微珠.
用玻璃微珠可以製造許多回歸反光材料,比如發光布,反光塗料,反光油墨等等.這些材料的使用範圍遍及公安,交通,消防,鐵路,煤礦等部門,在勞防用品及民用產品中都可以見到它們的身影.
夜間行車的駕駛員,由於受到對面車輛燈光,路邊燈光,高樓探照燈及廣告霓虹燈的影響,容易造成交通事故.而反光材料標誌牌在車燈的照射下發出的明亮光線特別醒目,能夠提醒駕駛員注意相關路況信息,提高行車安全.在雨,霧,風沙等能見度較低的天氣下,反光材料就更能凸顯其價值.所以,許多已開發國家規定公路和鐵路的交通標誌,車身前後都必須使用反光材料,國際海洋救生機構也規定救生設備必須配備反光材料,以方便夜間搜尋和救生工作.
微珠透反射原理圖說到這裡大家就不難理解,為什麼交通警察,消防隊員等都穿帶有反光材料的制服了.這些服裝上的反光帶或者反游標志能夠有效地警示駕駛員謹慎駕駛提高了穿戴者的人身安全.現在許多公司都採用反光材料裝飾自己的產品,使其在美觀,實用的基礎上,又增加了安全功能.
這種神奇的反光材料給我們的生產和生活帶來許多便利,他還有許多用武之地等待著我們每一位熱愛科學,勤于思考者去開發.
現狀與技術趨勢
我國的反光材料產業起步較晚，20世紀70年代，中國計量科學院光學處的楊永剛老師將有關反光材料的光學原理、光學性能特點和光學檢測方法等資料文獻引進國內，引發眾多的有識之士、許多研究院所相繼投入了大量人力、物力、財力進行研究與開發，上海市甚至組織各方面的專家成立了研發團隊進行技術攻關。
反光材料是一種集各種科學技術為一體的高科技產物，其原料、設備以及工藝是中國所要面臨的最大的問題。由於國內尚無反光材料必須的高射率玻璃微珠，缺乏反光材料專用的特種有機樹脂，也沒有專用的生產設備，國內的研發進展緩慢，遲遲未有成果。直到20世紀80年代，浙江台州定向反光材料廠以其敏銳的目光和前瞻性的勇氣，率先研製出了高射率的玻璃微珠，解決了我國反光材料最關鍵的原材料來源，為各地反光材料的研髮帶來了曙光，為我國反光材料產業的崛起鋪平了道路。
20世紀90年代，國內通過不斷研究，在玻璃微珠型的反光材料的產業化道路上取得了突破，工程級反光膜、高強級反光膜、車牌級反光膜、廣告級反光膜相繼形成產業化生產，成為世界上繼美國、日本之後第三個能生產反光材料的國家。
在我國追趕世界先進技術的步伐時，我國也在不斷地進行自我研究，並於2005年自主研發了一種新型的反光材料──反光噴繪布和反光噴繪膜，它具有反光強度超強和使用方便（可以直接進行噴繪）等特點，這對推動廣告產業的發展起到了積極的作用。
與此同時，我國許多企業還在積極研發微稜鏡型反光材料的生產技術，並且已經逐步掌握了微稜鏡型反光材料的生產工藝，形成了產業化的規模，部分的產品已經出口到了國外。目前，我國的反光材料產業在滿足國內需求的同時，已經將觸角伸到了世界各地，我國的各種反光膜、反光布、反光噴繪材料的銷售已經遍布全球。
反光材料套用於交通標識領域及民用領域
道路交通套用
工業安全套用國外一項數字表明，交通及道路標誌與事故的相關機率為70％，鮮明完整的交通及道路標誌給司機和行人以良好的條件反射，可以有效地減少事故和提高行車效率。據有關部門統計，1996年全國夜間發生交通事故總計81562起，死亡2535人，占全年因交通事故死亡人數的28．3％。無照明條件下，使用反光材料的設定醒目的交通標誌標牌、車輛牌照，穿戴有裝飾反光材料的衣服，可使交通事故下降30-40％。目前我國擁有二級(含二級)以上高等級公路約20萬公里，其中高速公路總里程1．1萬公里，平均用膜量約為50m2／公里，高等級公路用膜量約為30m2／公里，我國公路通車總里程133．6萬公里，僅1999年新增高等級公路1．54萬公里，普通公路平均用膜量約為12m公里，且各等級公路以每年約5萬公里的速度增長。“十五”期間，我國公路五縱七橫，十二條國道主幹線總里程3．5萬公里。到2010年西部公路里程將達到35萬公里。此外，早期建成的許多高等級公路也在不斷改造，大量反游標志也急待增補更新。另外，我國擁有約6萬公里鐵路線，隨著新建、改造、列車提速的要求和《鐵路標誌用逆反射材料技術條件》(TB／T2929-1999)標準的實施，鐵路標誌也正在推廣使用高強膜。每公里用膜7-8平方米(這是最保守的計算)。我國年用膜量約250萬平方米。到2010年止我國市場公路、鐵路總用膜量至少達2560萬平方米，其中高強膜用量約占45％為1152萬平方米。由於反光材料屬周期性損耗材料，反光膜每7-10年需更新一次，我國仍在加大交通投入，故目前反光膜市場呈較快的上升趨勢。據統計，預計今後，我國年用膜量增幅不小於20％。其次，林帶、群山地帶、旅遊景點、碼頭、航海及海岸線等領域的廣泛使用尚未在統計之內。世界各國包括我國政府在內均制定了很多相關政策，可以說是強制使用。高強膜及系列反光材料在公路、鐵路、航運等諸多領域套用已成必然趨勢。國內生產此類反光膜的代表廠家有利達亨、通明、華日升、百瑞得、夜視麗等。
反光材料用於廣告牌製作在2005年由我國自行研發推出了一種新型的反光材料——反光噴繪布。反光噴繪布的推出拓開了反光材料在廣告市場的套用。這種新型材料的特點是：一、超強的反光強度：他的反射技術是基於目前世界上最先進的微晶格全反光射技術的反光材料，有超強的反光強度，典型的反光強度可達到300cd/lx/m2。二、可直接進行噴繪：其面層為PVC高分子材料，吸墨性強、可直接進行噴繪。三、使用方便：其基材類型有夾網布和PVC不乾膠型，夾網布基層有超強的抗拉強度，可像普通的夾網布一樣使用，直接噴繪，直接繃緊安裝；PVC不乾膠型可直接在任何光潔的面料上進行貼上使用。生產此類產品的廠家全世界只有新力元、綠旗行、利達亨等少數幾個廠家。
反光材料的特點
一、與普通燈箱噴繪布比較、的廣告24小時實現可見性。
具有獨特的反光性能，在夜間不需要內置燈源或外置燈源的情的情況，通過反射過往車輛本身發出的光就能達到和內置燈源或外置燈源一樣的可見效果。使用普通的噴繪布廣告，只有白天才有可見的廣告效果，晚上的可見性極低，根本起不了廣告的作用。而反光噴繪布白天與普通噴繪布一樣，但是其晚上可以通過反射過往車輛發出的燈光，達到高強度、遠距離的可見效果，從而使廣告在白天和黑夜具同樣的廣告效果。由於以上的優點，所以反光噴繪布是普通的燈箱噴繪布的替代品。
二、與裝燈燈箱和外置燈源等輔助光源廣告相比較：具有環保性、便於維護、更低的使用成本。
由於反光噴繪材料的可見度是靠過往車輛的發出的燈光反射回燈源發射的地方，與燈源發射同一方面的車輛和行人就可清楚看到廣告。他不需其他輔助光源所以他在實現可見效果的同時並不消耗能源，所以他比裝燈廣告更具環保性。由於他跟沒有其他的輔助照明設施，所以就不存在電氣等方面需要維護的情況，他只要象普通噴繪材料一般維護就可以。所以他比輔助光源的廣告材料更便於維護。輔助光源需要光源設施和每日的電源耗用，和維護的成本遠遠大於使用反光噴繪布廣告的成本。何況一般的廣告的成本占大比例的因素是廣告位租賃費用，一般廣告材料使用的費用還占不到廣告租賃費用的百分之十。因為一些廣告可能考慮能源耗用和使用成本，所以輔助燈源一般只開到晚上十一點，十一點後就沒有什麼廣告效果，使用反光噴繪材料完全可以不用考慮這些因素，只要是有車的地方就可清楚地看到使用反光噴繪的廣告。
三、與普通反光材料比較：具有可噴繪性和抗拉強度及更強的反光強度。
傳統的反光廣告材料一般為PET背膠廣告級反光膜，PET這種材料的特性決定他不能進行噴繪，一般PET型廣告級反光膜只用用來刻字，這樣就極大限制反光材料在廣告上的使用。反光噴繪材料出現馬上解決了這一問題，反光噴繪材料的面層是可噴繪的高面子反光材料，吸墨性強，只要普能的溶性劑油墨都可以噴繪。一般廣告級反光材料的並不具備廣告所需的抗拉性能，只能藉助其他的支撐體如PC版，通過貼上在支撐體上面使用。反光噴繪布的底層是PVC夾網布，他具有PVC夾網有所具有抗拉強度，他可以像普通夾網布一樣使用。一般廣告級反光材料的主要產品白色反光膜的逆反射係數典型值是50cd/lx/m2，而反光噴繪布的典型逆反射係數都在200cd/lx/m2以上。
四、反光噴繪材料具有反光材料所具有獨特給道路添加了安全性能特性。
使用反光噴繪材料所做的廣告，他具有像反光交通標識所具的夜間可見功能。使用反光噴繪材料做為路邊的廣告的路段，過往車輛就可以清晰看見路的輪廓，如果有過往行人也會因為遮住回射的光線，而顯示出人黑影的輪廓，從而讓駕車者更容易辨別出行人。所以他可以賦予道路更高的安全性能。
1、反光噴繪布介紹及主要用途：廣告噴繪和道路交通安全用品領域。
2、廣告噴繪市場主要套用於：跨路橋廣告牌、燈柱旗、道路立柱旗、工地圍版廣告、樓宇施工架廣告、擎天柱廣告牌、燈箱、廣告標貼、車身廣告、樹屏風廣告等。
3、道路交通安全用品市場主要套用於：臨時施工標牌、道路標誌牌、防撞桶、路錐、車身反游標志等。
反光材料國產化發展的必要性
我國地大物博，人口眾多，從以上市場情況分析，再加上公安部新頒布的車身反游標識標準，要求大型貨車均貼上反游標識，每年需求反光膜在幾千萬平方以上。民用反光材料市場就更加巨大，已不可計量。但是，長期以來，我國的反光材料市場被進口產品所壟斷，尤其是高強級反光膜。由於反光膜技術含量高，進口產品在我國以高價進行銷售，獲取大量的利潤。大量外匯支出，制約了我國反光膜的推廣套用，這與我國國民經濟的高速發展形成了極大的反差，對我國國民經濟的發展，特別是道路交通安全事業的發展是十分不利的。因此，反光膜產品國產化，打破國外產品的壟斷，替代進口，降低反光膜推廣套用的成本，對促進交通安全工程的發展，特別是對促進中西部不發達地區交通安全工程的發展，是十分必要的。事實上，反光膜產品在交通運輸領域不可替代的安全保障作用，已受到全社會的重視，也倍受國家產業政策的關注、支持和扶植。國家科委、交通部、輕工部等多次立項為重點項目，鼓勵定向反光膜產品的開發。國家計委、國家經貿委也列入兩委聯合發布的《當前國家重點鼓勵發展的產業、產品和技術目錄》第十條第5項“公路工程新材料開發及生產”目錄中，在我國“十五”高技術產業發展重點專項規劃中，列為“十二個重點專項”之九的“微電子、光電子材料”，這些都說明，反光膜的國產化符合國家產業政策。
反光材料的國內技術狀況
反光材料的國產化主要是原材料、設備、工藝三個方面的技術問題。反光材料所使用主要原材料包括樹脂、顏料、玻璃微珠等，任何一樣原材料對反光產品的性能影響都至關重要的。其中，粘接樹脂必須具有良好的施工性能，極佳的粘接能力，若表面沒有保護層的產品，對粘接樹脂還要求防水性、耐洗性，表層樹脂要求有良好的透明度、理想的折射率，優異的耐候性和穩定性，各層樹脂之接還必須具有很好的相配性，這樣才能滿足反光材料產品的光學特性要求，使用要求和製造工藝要求；對於顏料，則要求高透明性，色相穩定性，與樹脂良好的相容性，對於玻璃微珠，則要求具有高折射率，高透明性，低失透率，良好的圓度，良好的粒度一致性和分散性。近幾年國家新材料的研製攻關加大了扶持力度，新材料層出不窮，以及國外大型化工企業的工廠進入，反光材料所需的原材料基本上已經得到了解決。生產設備是我們實現反光材料產業化基礎，不同的反光材料產品所選用的設備各不相同，根據產品的工藝流程，工藝要求，以及所採用的原材料的特性，選取相應的設備配置精度，操作方式，確定合理的設備結構。同時要考慮在滿足生產技術要求下做到最小的設備投入。
目前，國內近十年的發展，設備的產出能力有所提升，但設備的設計能力均還是依賴於反光材料生產廠家，百瑞得公司的早期研發的設備被很多廠家跟蹤和模仿，為反光材料的設備國產化奠定了一些基礎。現行的反光材料專用設備各個工序配置基本合理，大多採用計算機閉環信息反饋，實現變頻同步運行控制，採用張力恆定控制，分區域溫度可調控制，變頻恆氣壓等技術手段，設備運行穩定，塗布乾燥能力較強，質量控制較穩定，但設備的自動化程度還有待進一步提高。生產工藝是和原材料、生產設備相輔相成、密不可分的，在硫定原材料的設計時，要考慮是否滿足生產工藝的要求，而確定生產工藝時，則應儘可能在不改變原材料的情況下，尋求可以實施的最簡便、最可靠的工藝方法，生產線可以根據不同的生產工序，採用多種塗布方式，使得不同種類、不同性能的塗料均能實現微米級精度的可控塗布，可以保證全幅面的塗布均勻性。並且在設備上通過獨特的設計解決植珠工藝，可操作性好，簡便實用，解決了玻微璃珠單層共面植入的技術難題。國內產品的工藝水平基本上達到了國外產品的水平，有的產品甚至比國外產品的生產工藝更為簡化。
我國標準二至五級反光材料，即玻璃微珠透境型的反光材在產國內已形成一個完整的產業鏈，但在一級反光膜微稜鏡型反光膜目前世界上只有3M、艾利等幾個反光材料製造掌握著相關核心技術，我國對這個項目剛剛進入研發階段，對微稜鏡反光材料我國目前能生產是用於民用及要求不高的交通用途的反光晶格片，而且生產此類產品的廠家一般規模較小，不具備掌握核心的技術的資本和能力。此類產品國內產要生產廠家集中在福建，較有實力的廠家有夜視明,新力元、聯興、利達亨等幾個廠家。
反光材料行業存在的問題與發展方向
近十年來，隨著我國基礎工業的崛起設的快速發展，反光材料在我國得到了飛速發展，在多項的反光材料領域均有了自主智慧財產權，多種反光材料產品自成體系，不僅替代了進口產品，而且已走出國門，在多項產品領域了已經開始和國外反光材料先驅公司叫板，開始大量地搶占他們的市場份額。中國反光材料產業近年來確實取得了令人矚目的成績，但是中國反光材料產品領域內仍然還有空白項，如微稜鏡型反光膜，高、精、尖反光材料產品在國內的數量還不能令人滿意。反光材料的生產技術、研發技術還有待進一步提升。另外反光材料規模性的企業為數還不是很多，很多小廠家的自主研發能力較弱，企業管理能力差。反光材料的未來市場發展必然要求技術力量越來越強，產品質量進一步提高，成本進一步下降，這就對中國反光材料的企業提出了更高的要求。
