EN
Почему ретрорефлективные материалы делают объекты ярче
В чём разница между ретрорефлективными и обычными отражательными материалами
Ретрорефлекторные материалы отражают свет, направленный на них, прямо обратно к источнику. Отражающие материалы рассеивают свет во всех направлениях. Поскольку ретрорефлекторные материалы возвращают 80 % падающего света обратно к его источнику, они находят применение в таких изделиях, как жилеты для обеспечения безопасности на рабочем месте, дорожные знаки безопасности и фонарики. Поскольку отражающие материалы рассеивают попадающий на них свет, они сравнительно малоэффективны в тех областях применения, где критически важна безопасность, например, при ожидании экстренной помощи у обочины дороги. Ретрорефлексия является основным требованием стандартов проектирования средств безопасности, обеспечивающих видимость.
Популярные ретрорефлекторные материалы
Из широкого спектра ретрорефлекторных материалов три категории являются наиболее популярными и наиболее полезными в приложениях, использующих ретрорефлексию.
Тип материала / Механизм
Стеклянные шарики: используют сферы в составе материалов, преломляющих свет для обеспечения ретрорефлексии
Микропризматические: используют мелкие призмы для обеспечения ретрорефлексии
Пленки с встроенными пигментами используют свет для захвата и отражения в прозрачных пигментах, обеспечивая ретрорефлексию
Ретрорефлексивные системы на основе стеклянных шариков используют мелкие сферы, которые преломляют свет к себе, а затем обратно — для обеспечения ретрорефлексии. Микропризматические материалы используют малые кубические призмы для создания ретрорефлексивных систем. Пигментсодержащие материалы используют пигменты, обладающие повышенной отражательной способностью, для создания ретрорефлексивных систем в материалах с более широким спектром основ. Пигментсодержащие материалы используют отражающие призмы, более тесно интегрированные в пигментные материалы, для создания ретрорефлексивных систем.
Проблемы безопасности и соответствия требованиям
Светоотражающие материалы являются важнейшими системами для обеспечения видимости персонала и инфраструктуры. Относительно небольшие ретрорефлекторные нашивки, пришитые к высоковидимой защитной одежде (HVSA) работников, снижают риск столкновения транспортных средств с работниками на обочине дороги в первую очередь до 45%. Существуют законы, гарантирующие светоотражающие свойства различных видов защитной одежды. В нормативных актах определены минимально допустимые значения ретрорефлекторности защитной одежды для работников на обочине дороги, которые должны соответствовать требованиям, изложенным в стандартах по маркировке и устройствам регулирования дорожного движения (MUTCD), а также в стандартах ISO/ANSI. Кроме того, промышленные ретрорефлекторные материалы сохраняют более 85 % своей светоотражающей способности даже после 50 циклов стирки, что позволяет соблюдать требования в условиях эксплуатации с повышенными требованиями.
Применение технологий внутреннего отражения: повышение эффективности навигации, безопасности и доступности
Пути эвакуации при чрезвычайных ситуациях, ступени лестниц, знаки выхода и системы внутренней навигации в условиях слабого освещения
В чрезвычайных ситуациях, таких как отключение электроэнергии, задымление или условия слабого освещения, светоотражающие материалы играют жизненно важную роль в обеспечении безопасности внутри помещений. Помимо удобства использования ретрорефлекторных полос на путях эвакуации в чрезвычайных ситуациях, скорость эвакуации возрастает до 30 % при наличии непрерывного ориентира. В условиях слабого освещения ступени лестниц со встроенными ретрорефлекторными элементами помогают снизить количество падений на 60 %; выходные знаки с микропризматическим покрытием остаются видимыми даже при самом густом дыме и соответствуют стандартам NFPA 101 и ADA. В крупных и более сложных зданиях — например, в больницах и транспортных узлах — светоотражающие маркеры, размещённые в стратегически важных местах, способствуют беспроблемной навигации. Для обеспечения безопасности за счёт применения светоотражающих материалов маркеры и знаки должны образовывать последовательную зону отражения, установленную на уровне глаз на высоте от 1,2 до 1,5 м.
Сравнение эффективности светоотражения внутри и вне помещений: освещённость, углы обзора и реалистичное отражение
Отражательные характеристики различаются в помещениях и на открытом воздухе главным образом из-за условий освещения и пространственной геометрии. Внутри помещений уровень освещённости при рассеянном свете, как правило, низок и составляет от 5 до 50 люкс. Поэтому для отражательных аварийных световых материалов следует использовать высоко ретрорефлективные материалы, способные эффективно отражать свет от аварийного освещения или в условиях полной или почти полной темноты в помещении. На открытом воздухе освещённость может варьироваться от 10 000 люкс в пасмурный день до более чем 100 000 люкс при прямом солнечном свете, что требует более высокого уровня яркости для преодоления фонового освещения. Затруднения при наблюдении отражений в помещениях инвертируются на открытом воздухе: там требуется более высокий уровень яркости для преодоления фонового освещения. Использование отражательных знаков выхода в условиях слабого освещения на открытом воздухе, напротив, может потребовать яркости, превышающей фоновую освещённость вплоть до 100 раз. Помимо материалов, требования к углу наблюдения также значительно различаются. Большие ступени лестниц и установленные в непосредственной близости указатели маршрута выигрывают от широкого угла отражения и большего рассеивания, тогда как дорожные знаки требуют относительно узкого направленного вперёд угла, при котором отражательная зона оптимизирована для использования на больших расстояниях.
Прочность материала облегчает понимание этих областей:
Фактор Внутренние требования Внешние требования
Диапазон освещённости 5–50 лк 10 000–100 000 лк
Оптимальный угол наблюдения 60°–80° — широкое рассеяние 30°–45° — направленная фокусировка
Стойкость к воздействию окружающей среды Минимальная защита от УФ-излучения и погодных условий Стойкость к УФ-излучению, водонепроницаемость
Хотя лабораторные испытания показывают, что коэффициент световозвращения ретрорефлекторов может достигать 85 %, в реальных внешних условиях их эффективная производительность со временем снижается до 40 % в течение нескольких лет из-за выветривания, загрязнения и естественного старения линзы ретрорефлектора. Внутри помещений ретрорефлекторы не подвергаются воздействию внешней среды, однако необходимо тщательно учитывать индивидуальную геометрию и доступность ретрорефлекторов для пользователя. Таким образом, при выборе необходимо соблюсти баланс между тремя критериями: оптической эффективностью, угловой характеристикой и степенью стойкости используемых материалов к воздействию окружающей среды.
Часто задаваемые вопросы
Что такое ретрорефлексия?
Это способность отражать свет, который уже попал на поверхность. В основном это достигается с помощью специально изготовленных стеклянных шариков, микропризматических пленок или структур и служит для обеспечения видимости в темноте.
Чем ретрорефлексия отличается от обычного отражения.
В то время как обычное отражение рассеивает свет, ретрорефлексия направляет его обратно к источнику света, обеспечивая таким образом большую видимость.
Какие основные типы световозвращающих материалов?
Стеклянные шарики, микропризматические пленки и материалы, содержащие встроенные пигменты, например, данные световозвращающие материалы.
Световозвращающие материалы используются во множестве областей: средства индивидуальной защиты, дорожные знаки, транспортные средства, аварийные выходы, пешеходные пути и системы безопасности.
Как световозвращающие материалы реагируют на внешние атмосферные условия?
Световозвращающие материалы, применяемые на открытом воздухе, подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения, атмосферных явлений и абразивного износа, что приводит к снижению их эффективности. Существуют материалы, стабилизированные против УФ-излучения, а производители наносят защитные покрытия для увеличения срока службы таких материалов.
Каковы особенности работы светоотражающих материалов в помещениях и на открытом воздухе?
Светоотражающие материалы, расположенные близко друг к другу в условиях слабого освещения внутри помещений, обладают более высокой эффективностью обратного отражения по сравнению с аналогичными материалами, установленными на открытом воздухе. Обновление светоотражающих материалов, используемых снаружи, определяется соображениями безопасности, а внешние материалы разработаны для условий более яркого освещения.
Каков средний срок службы светоотражающих материалов?
Уличные светоотражающие микропризматические плёнки с защитным покрытием от ультрафиолетового излучения сохраняют свои свойства в течение 7–10 лет даже при эксплуатации в экстремальных условиях. Исследованные микропризматические плёнки без защитного покрытия сохраняют свои свойства всего 3–5 лет.