CN114438915A - 全天候主动发光标示装置及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全天候主动发光标示装置及其制备方法。其中，该制备方法包括以下步骤：将标线基层材料采用热熔刮涂式涂覆于待施工物体表面，形成标线基层；将聚合物纤维用腐蚀液处理后得到通体发光纤维，将通体发光纤维排列在标线基层上，在重力的作用下，通体发光纤维下沉，半嵌入至标线基层中，待标线基层材料冷却后，通体发光纤维被固定，形成纤维层；以及将透明树脂热熔后喷涂至纤维层表面，至通体发光纤维完全被透明树脂浸润，与此同时，将玻璃微珠布撒于透明树脂的表层，形成透明树脂层。应用本发明的技术方案，通过将制备的侧面发光效果优异的通体发光纤维密封至反光标线内，实现了标示装置全天候主动发光兼反光效果。

Description

全天候主动发光标示装置及其制备方法
技术领域
本发明涉及道路交通领域，具体而言，涉及一种全天候主动发光标示装置及其制备方法。
背景技术
目前，市场中广泛使用的普通道路标线为被动反光型，其在规范驾驶、维护交通安全中发挥了非常重要的作用。但普通道路标线在夜间无光照等可视性较弱的环境下不能反光而失去被辨认性给交通安全带来极大危害。为了改善普通标线可视性不足的缺点，使司机、行人在雨、雾、夜等视线辨别能力差的环境下不用灯光照射便能清晰地辨认道路标线，尤其是山区、乡镇公路夜间缺少照明设施，普通标线涂料没有灯光照射不能主动发光，使行人以及非机动车使用人看不到标志标线，导致发生危险，同时也给交通安全带来隐患。
鉴于上述问题，部分研究者提出了一种蓄能自发光标线，通过在标线涂料中添加适量的蓄光粉，蓄光粉白天可吸收某些波段的太阳光并进行储能，并在夜间缓慢地以荧光的方式释放出来，从而制备了一种蓄能自发光标线。然而，现有的蓄能自发光标线普遍存在以下问题：1)使用环境受限，基于蓄光粉发光原理，其在无光照的或光照强度较差的阴雨天气，无法实现自发光功能，而在阴雨天气下，极容易发生交通事故，道路标线的的可视性显得尤为重要；2)自发光效果差、使用寿命短，现有的蓄能自发光标线在使用过程中，蓄光粉在无光源条件下，发光衰减快，导致发光效果不明显，且持续时间有限，此外，道路车辆轮胎与标线的的摩擦作用以及雨水的侵蚀下，标线中的蓄光粉极容易脱落、失效，导致失去自发光效果，需定期进行标线重涂作业，增加了其使用成本。
因此，当前迫切需要开发一种全天候持续性反光的标线，以更好的引导交通。
发明内容
本发明旨在提供一种全天候主动发光标示装置及其制备方法，以解决现有技术中道路反光标线存在的使用环境受限、标线发光效果差、不具备主动可辨识性的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种全天候主动发光标示装置的制备方法。该制备方法包括以下步骤：将标线基层材料采用热熔刮涂式涂覆于待施工物体表面，形成标线基层；将聚合物纤维用腐蚀液处理后得到通体发光纤维，将通体发光纤维排列在标线基层上，在重力的作用下，通体发光纤维下沉，半嵌入至标线基层中，待标线基层材料冷却后，通体发光纤维被固定，形成纤维层；以及将透明树脂热熔后喷涂至纤维层表面，至通体发光纤维完全被透明树脂浸润，与此同时，将玻璃微珠布撒于透明树脂的表层，形成透明树脂层。
进一步地，将石油树脂与填料搅拌混合，在搅拌状态下依次加入钛白粉、增塑剂、增粘剂、防沉淀剂、改性剂以及玻璃微珠，搅拌均匀后得到标线基层材料；优选的，在标线基层材料中石油树脂的添加量为15％～20％，钛白粉的添加量为3％～5％，填料的添加量为40％～55％，玻璃微珠的添加量为15％～25％，增塑剂的添加量为0.5％～1.5％，防沉淀剂的添加量为0.5％～2％，增粘剂的添加量为1％～2％，改性剂的添加量为6％～12％；优选的，石油树脂为C5与C9共聚石油树脂；优选的，钛白粉为金红石型钛白粉；优选的，填料为75％～90％石英砂与10％-25％超细滑石粉组成的混合物；更优选的，填料为85％石英砂与15％超细滑石粉组成的混合物；优选的，玻璃微珠为折射率在1.9以上、成圆率为90％以上的中空玻璃微珠；优选的，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，防沉淀剂为聚乙烯蜡，增粘剂为萜烯树脂；优选的，改性剂为PET树脂。
进一步地，通体发光纤维的直径为1.0～1.5mm；优选的，腐蚀液为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液、甲基丙烯酸甲酯溶液和乙酸乙酯溶液中的一种，更优选为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液；优选的，通体发光纤维用腐蚀液处理包括：将通体发光纤维置于腐蚀液中浸泡处理60～180s，处理结束后，用蒸馏水冲洗，并在室温下干燥；优选的，聚合物纤维为聚丙烯酸甲酯发光纤维，包括聚丙烯酸甲酯芯层材料和含氟聚合物皮层材料；优选的，通体发光纤维的发光亮度为40～60cd/m2。
进一步地，还包括：在通体发光纤维的末端接入光源；优选的，通体发光纤维的末端与发光器连接；优选的，待施工物体为道路，发光器安装在设置于道路两侧的支架上，或设置在户外防雨箱内；优选的，发光器发出平行光束，并通过通体发光纤维进行传输。
进一步地，标线基层的厚度为1.0～1.5mm；优选的，通体发光纤维的布置间隙为5～10mm；优选的，透明树脂层的厚度为0.8～1.2mm。
进一步地，玻璃微珠的粒径为0.3～0.8mm；优选的，玻璃微珠布撒量为0.3～0.5kg/m2；优选的，透明树脂为氢化后C5树脂，透明度为75％-90％。
根据本发明的另一个方面，提供一种全天候主动发光标示装置。该全天候主动发光标示装置包括：标线基层，利用标线基层材料采用热熔刮涂式涂覆于待施工物体表面形成；纤维层，为通体发光纤维半嵌入至标线基层中形成，通体发光纤维为聚合物纤维经过腐蚀液处理后得到；以及透明树脂层，为将透明树脂热熔后喷涂至纤维层表面形成，且透明树脂层的布撒设置有玻璃微珠。
进一步地，标线基层材料通过以下步骤制备得到：将石油树脂与填料搅拌混合，在搅拌状态下依次加入钛白粉、增塑剂、增粘剂、防沉淀剂、改性剂以及玻璃微珠，搅拌均匀后得到标线基层材料；优选的，在标线基层材料中石油树脂的添加量为15％～20％，钛白粉的添加量为3％～5％，填料的添加量为40％～55％，玻璃微珠的添加量为15％～25％，增塑剂的添加量为0.5％～1.5％，防沉淀剂的添加量为0.5％～2％，增粘剂的添加量为1％～2％，改性剂的添加量为6％～12％；优选的，石油树脂为C5与C9共聚石油树脂；优选的，钛白粉为金红石型钛白粉；优选的，填料为75％～90％石英砂与10％-25％超细滑石粉组成的混合物；更优选的，填料为85％石英砂与15％超细滑石粉组成的混合物；优选的，玻璃微珠为折射率在1.9以上、成圆率为90％以上的中空玻璃微珠；优选的，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，防沉淀剂为聚乙烯蜡，增粘剂为萜烯树脂；优选的，改性剂为PET树脂。
进一步地，通体发光纤维的直径为1.0～1.5mm；优选的，腐蚀液为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液、甲基丙烯酸甲酯溶液和乙酸乙酯溶液中的一种，更优选为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液；优选的，通体发光纤维用腐蚀液处理包括：将通体发光纤维置于腐蚀液中浸泡处理60～180s，处理结束后，用蒸馏水冲洗，并在室温下干燥；优选的，聚合物纤维为聚丙烯酸甲酯发光纤维，包括聚丙烯酸甲酯芯层材料和含氟聚合物皮层材料；优选的，通体发光纤维的发光亮度为40～60cd/m2。
进一步地，还包括：通体发光纤维的末端接入有光源；优选的，通体发光纤维的末端与发光器连接；优选的，待施工物体为道路，发光器安装在设置于道路两侧的支架上，或设置在户外防雨箱内；优选的，发光器发出平行光束，并通过通体发光纤维进行传输。
进一步地，标线基层的厚度为1.0～1.5mm；优选的，通体发光纤维的布置间隙为5～10mm；优选的，透明树脂层的厚度为0.8～1.2mm。
进一步地，玻璃微珠的粒径为0.3～0.8mm；优选的，玻璃微珠布撒量为0.3～0.5kg/m2；优选的，透明树脂为氢化后C5树脂，透明度为75％-90％。
应用本发明的技术方案，通过将制备的侧面发光效果优异的通体发光纤维密封至反光标线内，实现了标线全天候主动发光兼反光效果，解决了现有道路反光标线存在的使用环境受限、标线发光效果差、不具备主动可辨识性等问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一实施方式的全天候主动发光标示装置的制备流程示意图；
图2中的a示出了根据本发明一实施方式的通体发光纤维结构示意图，图2中的b示出了根据本发明一实施方式的通体发光纤维发光原理图；以及
图3示出了根据本发明一实施方式的全天候主动发光标示装置的结构示意图。
1-主动发光标线；2-玻璃微珠；3-透明树脂层；4-纤维层；5-标线基层；6-通体发光纤维；7-发光器；8-微孔结构发光点。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
聚合物光纤具有较好的光传递性能，并且较为柔软，常用于装饰、照明、安全警示等领域。传统的聚合物光线只能实现光线的单向传导，制备通体光纤发光材料的原理是使光从聚合物光纤的纤维表面透射出来从而在光纤表面形成所需的发光效果，通体发光聚合物光纤不仅将光从光纤的入射端面传输至出射端面，而且在传输过程中还有一部分光从聚合物光纤的皮层泄露出来，从而在光纤表面形成通体发光效应。本发明的发明人发现，将上述通体发光纤维融入至道路标线中，将有望解决现有传统标线中存在的诸多问题。
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种全天候主动发光标示装置的制备方法。参见图1，该制备方法包括以下步骤：将标线基层材料采用热熔刮涂式涂覆于待施工物体表面，形成标线基层5；将聚合物纤维用腐蚀液处理后得到通体发光纤维6，将通体发光纤维6排列在标线基层5上，在重力的作用下，通体发光纤维6下沉，半嵌入至标线基层5中，待标线基层材料冷却后，通体发光纤维6被固定，形成纤维层4；以及将透明树脂热熔后喷涂至纤维层表面，至通体发光纤维6完全被透明树脂浸润，与此同时，将玻璃微珠2布撒于透明树脂的表层，形成透明树脂层3。
本发明的全天候主动发光标示装置中所用的通体发光纤维用腐蚀液处理后具备优异的侧面发光效果，将其均匀铺设至标线基层材料(例如，传统的道路标线涂层)之上，并通过高耐磨性透明树脂进行密封，最终可以获得一种全天候、高反光、高耐候性的主动发光型反光标线，本发明的全天候主动发光标示装置即为一种全天候主动发光标线，应用到交通等各个领域，起到标示作用。本发明中的全天候主动发光标示装置在满足道路标线反光要求的基础上，还具有在雨中、雨夜及黑暗环境下的可视性且能够主动发光，具有主动可辨识性。在无光源、较黑暗的环境下其可视性也优于普通标线及现有的蓄能自发光标线，让行人和驾驶员有了参照，解决了现有道路反光标线存在的使用环境受限、标线发光效果差、不具备主动发光等问题。同时，在夜间，该主动发光标线中的通体发光光纤来构成了标线的轮廓线条，其光照均匀、颜色柔和，更有立体感，有利于提高城市夜间景色，兼具实用与美观优点。
其中，玻璃微珠在本发明中至少具备双重效果，一方面玻璃微珠的添加能够使标线在夜间具备良好的反光效果，可使照射至其表面的入射光源发生逆反射过程，有效增强了标线夜间反光性能，使本发明中标线不但具备主动发光性能，还具备良好的反光性能，另一方面，本发明中表层玻璃微珠还能通将发光纤维发射的部分光源经过折射后形成发散效果，从而有助于提升标线夜间亮度。
根据本发明一种典型的实施方式，标线基层材料通过以下步骤制备得到：将石油树脂与填料搅拌混合，在搅拌状态下依次加入钛白粉、增塑剂、增粘剂、防沉淀剂、改性剂以及玻璃微珠，搅拌均匀后得到标线基层材料；优选的，以所有原料(标线基层材料)的总重量为100％计，石油树脂的添加量为15％～20％，钛白粉的添加量为3％～5％，填料的添加量为40％～55％，玻璃微珠的添加量为15％～25％，增塑剂的添加量为0.5％～1.5％，防沉淀剂的添加量为0.5％～2％，增粘剂的添加量为1％～2％，改性剂的添加量为6％～12％。在本发明中，“添加量”为重量百分比含量。
优选的，石油树脂为C5与C9共聚石油树脂；C5与C9共聚石油树脂兼具C5石油树脂和C9石油树脂的优良特性能，其综合性能较好，比C9石油树脂具有更高粘结性能，且溶解性更好，与极性或非极性聚合物都相容，有利于提高各组分间相容性能，抑制无机颗粒的自然沉降。
优选的，钛白粉为金红石型钛白粉；填料为75％～90％石英砂与10％-25％超细滑石粉组成的混合物；更优选的，填料为85％石英砂与15％超细滑石粉组成的混合物，本发明中超细滑石粉是指目数为1000～6000目的滑石粉；玻璃微珠为折射率在1.9以上、成圆率为90％以上的中空玻璃微珠；优选的，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯(DOP)，防沉淀剂为聚乙烯蜡，增粘剂为萜烯树脂；萜烯树脂树脂可显著提升涂料与路面的粘结性能，可避免标线在有效使用期内发生脱落问题。更优选的，改性剂为PET树脂，PET树脂具备良好的透明度、耐磨性、耐腐蚀性，熔融时具有良好的热塑性和流动性，可提高了树脂层的附着力、耐候性、耐磨性等，且成本低廉。
在本发明一种典型的实施方式中，通体发光纤维的直径为1.0～1.5mm；一般而言，纤维直径越大其发光效果越好，本发明中纤维直径设置为1.0-1.5mm，原因在于，现有道路标线一般厚度要求为1.3～1.8mm，本发明中纤维为直径设备为1.0～1.5mm，在满足其最较好的发光亮度同时，能够保障发光纤维恰好能密封固定在标线内部，提高其使用寿命，避免其裸露在外，因车辆与标线磨损而损坏及遭受其他外界环境影响而损坏，失去其自发光效果，此外，反光纤维置于标线内部，其发射的光线从标线内部散发出，使得标线内部产生通体发光效果，具有较强的立体感与美感，从而大大增强了其夜间的可视任性，有利于提高行车安全。
优选的，腐蚀液为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液、甲基丙烯酸甲酯溶液和乙酸乙酯溶液中的一种，更优选为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液；腐蚀液要求能够对纤维外皮层产生化学腐蚀效果，造成内层光线泄露，且同时不能破坏现纤维内层纤维芯结构，经过实验表明：正己烷和丙酮的等体积比混合溶液作为腐蚀液制备的发光纤维效果明显强于其它腐蚀液，经过其处理的发光纤维侧面发光亮度更高，侧面发光亮度随距离衰减更小，从而能够获得亮度更高，发光更加均匀的通体发光纤维。参见图2中的a，聚合物光纤经过腐蚀液腐蚀后，皮层材料收到破坏，形成较多的微孔结构，部分光线在传输过程中通过该微孔结构发生泄漏，形成密集发光点(微孔结构发光点8)，从而实现光纤侧向发光功能，成为通体发光纤维6。
在本发明一优选的实施例中，聚合物纤维用腐蚀液处理包括：将通体发光纤维置于腐蚀液中浸泡处理60～180s，处理结束后，用蒸馏水冲洗，并在室温下干燥，即可获得所需通体发光纤维。优选的，聚合物纤维为聚丙烯酸甲酯发光纤维，包括聚丙烯酸甲酯芯层材料和含氟聚合物皮层材料，这样制备得到的通体发光纤维具备良好的柔韧性，可塑性强，可编制成交通用文字形状嵌入至标线中，实现其结构功能一体化。更优选的，通体发光纤维具备良好光线传输性能及侧面发光性能，其发光亮度为40-60cd/m2，远高出人眼所能识别的最低发光亮度3×10－4cd/m2，所以在光线较弱的环境中人可以清楚地观察到色光颜色的变化。总之，通体发光纤维具有导光性强，可循环使用，节能，耐用，不发热，无污染，可弯曲，使用安全等特点。
根据本发明一种典型的实施方式，在通体发光纤维的末端接入光源，例如，如图2中的b所示，通体发光纤维6末端与发光器7连接，发光器7可直接安装在道路两侧专用支架上，也可将其放置在户外防雨箱内，发光器7可发出平行光束，并通过通体发光纤维6进行传输。通体发光纤维6末端接入光源后，可产生通体发光效果，铺设在道路标线上(1代表主动发光标线)，夜间发光均匀、颜色柔和，形成协调的线条美，增加标线美观性的同时，可起到良好的警示效果。
在本发明一种优选的实施方案中，使用热熔刮涂式标线车将上述标线基层材料涂覆于待施工道路表面，刮涂厚度为1.0～1.5mm，待涂层稍稍冷却后，将提前准备好的通体发光纤维依次排列与标线基层表面，通体发光纤维的布置间隙为5～10mm，在重力的作用下，通体发光纤维发生下沉，半嵌入至标线基层涂料中，待基层涂料完全冷却后，通体发光纤维将被固定，随后将透明树脂热熔后喷涂至纤维层表层，至纤维完全被树脂浸润，形成透明树脂层，透明树脂层厚度为0.8～1.2mm，与此同时使用玻璃珠撒布器均匀将玻璃微珠布撒至透明树脂表层，即可获得一种全天候主动发光标示装置。
在上述透明树脂层冷却硬化过程中，不同粒径的玻璃微珠发生不同程度的沉降，粒径较小的玻璃微珠，沉降慢，树脂固化后将以镶嵌形式紧密附着于透明树脂层表层，而粒径较大的玻璃微珠，沉降速度较快，将迅速沉没于透明树脂层中，通过合理筛选玻璃微珠粒径范围，使得透明树脂层表层及内部都均匀分布玻璃微珠，即使当表面玻璃微珠磨损或脱落后，树脂层内部的玻璃微珠浮出从而保证标线的持续反光，有利于延长标线的使用寿命。优选的，玻璃微珠为高折射率(1.9以上)、高成圆率(90％以上)的中空玻璃微珠，其粒径为0.3～0.8mm，玻璃微珠布撒量为0.3～0.5kg/m2，从而达到最佳的反光效果。
更优选的，透明树脂为氢化后C5树脂，其透明度为75％～90％，从而使标线有更好的发光亮度，透明树脂还具备良好的耐磨性及粘结力，可使玻璃微珠、纤维层紧密粘结。
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种全天候主动发光标示装置。该全天候主动发光标示装置包括利用标线基层材料采用热熔刮涂式涂覆于待施工物体表面形成的标线基层、纤维层和透明树脂层，其中，纤维层为通体发光纤维半嵌入至标线基层中形成，通体发光纤维为聚合物纤维经过腐蚀液处理后得到；透明树脂层为将透明树脂热熔后喷涂至纤维层表面形成，且透明树脂层的布撒设置有玻璃微珠。具体的，参见图3，1-主动发光标线；2-玻璃微珠；3-透明树脂层；4-纤维层；5-标线基层；6-通体发光纤维。
本发明的全天候主动发光标示装置中所用的通体发光纤维用腐蚀液处理后具备优异的侧面发光效果，将其均匀铺设至标线基层材料(例如，传统的道路标线涂层)之上，并通过高耐磨性透明树脂进行密封，最终可以获得一种全天候、高反光、高耐候性的主动发光型反光标线。本发明中的全天候主动发光标示装置在满足道路标线反光要求的基础上，还具有在雨中、雨夜及黑暗环境下的可视性且能够主动发光，具有主动可辨识性。在无光源、较黑暗的环境下其可视性也优于普通标线及下现有的蓄能自发光标线，让行人和驾驶员有了参照，解决了现有道路反光标线存在的使用环境受限、标线发光效果差、不具备主动发光等问题。同时，在夜间该主动发光标线中的通体发光光纤来构成了标线的轮廓线条，其光照均匀、颜色柔和，更有立体感，有利于提高城市夜间景色，兼具实用与美观优点。
下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
实施例1
1)共混法制备反光标线基层材料，将石油树脂与由填料加入至料斗内，其中，填料为75％～90％石英砂与10％～25％超细滑石粉组成混合物，超细滑石粉粒径为1000～6000目，搅拌混合均匀后，在搅拌状态下依次加入钛白粉、增塑剂、防沉淀剂以及改性剂以及玻璃微珠，搅拌均匀后得热熔标线基层材料，各组分添加量如表1所示。
表1标线基层材料各组分添加量
组分 含量(重量百分含量)
石油树脂 20％
钛白粉 3％
填料 50％
玻璃微珠 15％
增塑剂 0.5％
防沉淀剂 0.5％
增粘剂(增粘树脂) 1％
改性剂 10％
2)采用溶剂法处理制备反光标线用通体发光纤维，将直径为1.0mm聚合物光纤置于一定量(能够使纤维完全浸没其中即可)的腐蚀液中浸泡处理60s，腐蚀液为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液，处理结束后，立即用蒸馏水冲洗，并在室温下干燥，即可获得所需通体发光光纤。
3)使用热熔刮涂式标线车将上述标线基层材料涂覆于待施工道路表面，标线基层刮涂厚度为1.0mm，待涂层稍稍冷却后，将提前准备好的通体发光纤维依次排列与标线基层表面，纤维布置间隙为5mm，在重力的作用下，通体发光纤维发生下沉，半嵌入至标线基层涂料中，待基层涂料完全冷却后，通体发光纤维将被固定，随后将透明树脂热熔后喷涂至纤维层表层，至纤维完全被树脂浸润，形成透明树脂层，透明树脂层厚度为0.8，与此同时使用玻璃珠撒布器均匀将粒径为0.3mm高折射率(1.9以上)、高成圆率(90％以上)的中空玻璃微珠玻璃微珠布撒至透明树脂表层，玻璃微珠布撒量为0.5kg/m2，透明树脂为氢化后C5树脂，其透明度为75％，最终可获得一种全天候主动发光标示装置。
实施例2
具体的实施方法与实施例1类似，不同之处在于：
标线基层材料各组分添加量如表2所示：
表2标线基层材料各组分添加量
组分 含量(重量百分含量)
石油树脂 20％
钛白粉 5％
填料 50％
玻璃微珠 15％
增塑剂 1.5％
防沉淀剂 1.5％
增粘剂(增粘树脂) 1％
改性剂 6％
通体反光纤维直径为1.5mm，纤维在腐蚀液中浸泡处理180s；
腐蚀液为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液；
标线基层刮涂厚度为1.5mm；
纤维布置间隙为10mm；
透明树脂透明度为90％；透明树脂层厚度为1.2；
中空玻璃微珠粒径为0.8mm，玻璃微珠布撒量为0.3kg/m2。
实施例3
具体的实施方法与实施例1类似，不同之处在于：
标线基层材料各组分添加量如表3所示：
表3标线基层材料各组分添加量
Figure BDA0002763340340000081
Figure BDA0002763340340000091
通体反光纤维直径为1.5mm，纤维在腐蚀液中浸泡处理180s；
腐蚀液为乙酸乙酯溶液；
标线基层刮涂厚度为1.5mm；
纤维布置间隙为10mm；
透明树脂透明度为90％；透明树脂层厚度为1.2；
中空玻璃微珠粒径为0.8mm，玻璃微珠布撒量为0.3kg/m2。
实施例4
具体的实施方法与实施例1类似，不同之处在于：
标线基层材料各组分添加量如表4所示：
表4标线基层材料各组分添加量
Figure BDA0002763340340000092
Figure BDA0002763340340000101
通体反光纤维直径为1.0mm，纤维在腐蚀液中浸泡处理60s；
腐蚀液为乙酸乙酯溶液；
标线基层刮涂厚度为1.0mm；
纤维布置间隙为5mm；
透明树脂透明度为75％；透明树脂层厚度为0.8；
中空玻璃微珠粒径为0.3mm，玻璃微珠布撒量为0.5kg/m2。
实施例5
标线基层材料各组分添加量如表5所示：
表5标线基层材料各组分添加量
组分 含量(重量百分含量)
石油树脂 20％
钛白粉 4％
填料 40％
玻璃微珠 25％
增塑剂 1％
防沉淀剂 2％
增粘剂(增粘树脂) 2％
改性剂 6％
具体的实施方法与实施例1类似，不同之处在于：
通体反光纤维直径为1.5mm，纤维在腐蚀液中浸泡处理180s；
腐蚀液为甲基丙烯酸甲酯(MMA)溶液；
标线基层刮涂厚度为1.0mm；
纤维布置间隙为5mm；
透明树脂透明度为75％；透明树脂层厚度为0.8；
中空玻璃微珠粒径为0.3mm，玻璃微珠布撒量为0.5kg/m2。
实施例6
具体的实施方法与实施例1类似，不同之处在于：
标线基层材料各组分添加量如表6所示：
表6标线基层材料各组分添加量
组分 含量(重量百分含量)
石油树脂 18％
钛白粉 3％
填料 48％
玻璃微珠 20％
增塑剂 1.5％
防沉淀剂 0.5％
增粘剂(增粘树脂) 1％
改性剂 8％
通体反光纤维直径为1.0mm，纤维在腐蚀液中浸泡处理60s；
腐蚀液为甲基丙烯酸甲酯(MMA)溶液；
标线基层刮涂厚度为1.5mm；
纤维布置间隙为10mm；
透明树脂透明度为90％；透明树脂层厚度为1.2；
中空玻璃微珠粒径为0.8mm，玻璃微珠布撒量为0.3kg/m2。
将上述实施例1-6中所制备的标线分别进行发光亮度、逆反射系数、可视距离(m)、使用寿命(年)等性能测试，测试结果如下表7所示，其中发光亮度及逆反射系数为标线在夜间同等环境条件下测试所得，可视距离为夜间驾驶员在打开车灯情况下能清楚识别前方标线时所在位置至标线间距离，使用寿命为标线在正常夜间可视距离小于10m，此时标线无法及时被驾驶员清楚识别，必须更换标线。
对比例1为山西长达交通设施有限公司提供的的普通热熔型反光标线，对比例2为衡水华腾交通设备工程有限公司提供的蓄能自发光标线。
表7各实施例标线性能测试结果
Figure BDA0002763340340000121
注：正常夜间为无降雨、降雪、冰雹等特殊天气的夜间。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1)由于标线内设通体发光纤维，增强了标线在雨中、雨夜及黑暗环境下的可视性且能够主动发光，具有主动可辨识性。在无光源、较黑暗的环境下其可视性也优于普通热熔型反光标线及现有的蓄能自发光标线；
2)使用高耐磨性透明树脂层对通体发光纤维进行密封，且树脂表面通过布撒高反光效果玻璃微珠，透明树脂层中的玻璃微珠不仅可反射车灯照射出的光线，还能将通体发光纤维发出光线进行向外发散，使得标线兼具发光与反光效果，使得驾驶员能够清晰地辨认道路标线；
3)本发明中的主动发光标线在通电情况下具备持续性发光效果，在夜间该主动发光标线中的通体发光光纤构成了标线的轮廓线条，其光照均匀、颜色柔和，更有立体感，有利于提高城市夜间景色，兼具实用与美观优点；
4)本发明中的全天候主动反光标线还具备使用寿命长，维护保养费用低，使用安全等优点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种全天候主动发光标示装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将标线基层材料采用热熔刮涂式涂覆于待施工物体表面，形成标线基层；
将聚合物纤维用腐蚀液处理后得到通体发光纤维，将所述通体发光纤维排列在所述标线基层上，在重力的作用下，所述通体发光纤维下沉，半嵌入至所述标线基层中，待所述标线基层材料冷却后，所述通体发光纤维被固定，形成纤维层；以及
将透明树脂热熔后喷涂至所述纤维层表面，至所述通体发光纤维完全被所述透明树脂浸润，与此同时，将玻璃微珠布撒于所述透明树脂的表层，形成透明树脂层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述标线基层材料通过以下步骤制备得到：将石油树脂与填料搅拌混合，在搅拌状态下依次加入钛白粉、增塑剂、增粘剂、防沉淀剂、改性剂以及玻璃微珠，搅拌均匀后得到所述标线基层材料；
优选的，在所述标线基层材料中所述石油树脂的添加量为15％～20％，所述钛白粉的添加量为3％～5％，所述填料的添加量为40％～55％，所述玻璃微珠的添加量为15％～25％，所述增塑剂的添加量为0.5％～1.5％，所述防沉淀剂的添加量为0.5％～2％，所述增粘剂的添加量为1％～2％，所述改性剂的添加量为6％～12％；
优选的，所述石油树脂为C5与C9共聚石油树脂；
优选的，所述钛白粉为金红石型钛白粉；
优选的，所述填料为75％～90％石英砂与10％-25％超细滑石粉组成的混合物，所述超细滑石粉是指目数为1000～6000目的滑石粉；更优选的，所述填料为85％石英砂与15％超细滑石粉组成的混合物；
优选的，所述玻璃微珠为折射率在1.9以上、成圆率为90％以上的中空玻璃微珠；
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述防沉淀剂为聚乙烯蜡，所述增粘剂为萜烯树脂；
优选的，所述改性剂为PET树脂。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述通体发光纤维的直径为1.0～1.5mm；
优选的，所述腐蚀液为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液、甲基丙烯酸甲酯溶液和乙酸乙酯溶液中的一种，更优选为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液；
优选的，所述通体发光纤维用腐蚀液处理包括：将所述通体发光纤维置于所述腐蚀液中浸泡处理60～180s，处理结束后，用蒸馏水冲洗，并在室温下干燥；
优选的，所述聚合物纤维为聚丙烯酸甲酯发光纤维，包括聚丙烯酸甲酯芯层材料和含氟聚合物皮层材料；
优选的，所述通体发光纤维的发光亮度为40～60cd/m2。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括：在所述通体发光纤维的末端接入光源；
优选的，所述通体发光纤维的末端与发光器连接；
优选的，所述待施工物体为道路，所述发光器安装在设置于道路两侧的支架上，或设置在户外防雨箱内；
优选的，所述发光器发出平行光束，并通过所述通体发光纤维进行传输。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述标线基层的厚度为1.0～1.5mm；
优选的，所述通体发光纤维的布置间隙为5～10mm；
优选的，所述透明树脂层的厚度为0.8～1.2mm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述玻璃微珠的粒径为0.3～0.8mm；
优选的，所述玻璃微珠布撒量为0.3～0.5kg/m2；
优选的，所述透明树脂为氢化后C5树脂，透明度为75％-90％。
7.一种全天候主动发光标示装置，其特征在于，包括：
标线基层，利用标线基层材料采用热熔刮涂式涂覆于待施工物体表面形成；
纤维层，为通体发光纤维半嵌入至所述标线基层中形成，所述通体发光纤维为聚合物纤维经过腐蚀液处理后得到；以及
透明树脂层，为将透明树脂热熔后喷涂至所述纤维层表面形成，且所述透明树脂层的布撒设置有玻璃微珠。
8.根据权利要求7所述的全天候主动发光标示装置，其特征在于，所述标线基层材料通过以下步骤制备得到：将石油树脂与填料搅拌混合，在搅拌状态下依次加入钛白粉、增塑剂、增粘剂、防沉淀剂、改性剂以及玻璃微珠，搅拌均匀后得到所述标线基层材料；
优选的，在所述标线基层材料中所述石油树脂的添加量为15％～20％，所述钛白粉的添加量为3％～5％，所述填料的添加量为40％～55％，所述玻璃微珠的添加量为15％～25％，所述增塑剂的添加量为0.5％～1.5％，所述防沉淀剂的添加量为0.5％～2％，所述增粘剂的添加量为1％～2％，所述改性剂的添加量为6％～12％；
优选的，所述石油树脂为C5与C9共聚石油树脂；
优选的，所述钛白粉为金红石型钛白粉；
优选的，所述填料为75％～90％石英砂与10％-25％超细滑石粉组成的混合物；更优选的，所述填料为85％石英砂与15％超细滑石粉组成的混合物；
优选的，所述玻璃微珠为折射率在1.9以上、成圆率为90％以上的中空玻璃微珠；
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述防沉淀剂为聚乙烯蜡，所述增粘剂为萜烯树脂；
优选的，所述改性剂为PET树脂。
9.根据权利要求7所述的全天候主动发光标示装置，其特征在于，所述通体发光纤维的直径为1.0～1.5mm；
优选的，所述腐蚀液为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液、甲基丙烯酸甲酯溶液和乙酸乙酯溶液中的一种，更优选为正己烷和丙酮的等体积比混合溶液；
优选的，所述通体发光纤维用腐蚀液处理包括：将所述通体发光纤维置于所述腐蚀液中浸泡处理60～180s，处理结束后，用蒸馏水冲洗，并在室温下干燥；
优选的，所述聚合物纤维为聚丙烯酸甲酯发光纤维，包括聚丙烯酸甲酯芯层材料和含氟聚合物皮层材料；
优选的，所述通体发光纤维的发光亮度为40～60cd/m2。
10.根据权利要求7所述的全天候主动发光标示装置，其特征在于，所述通体发光纤维的末端接入有光源；
优选的，所述通体发光纤维的末端与发光器连接；
优选的，所述待施工物体为道路，所述发光器安装在设置于道路两侧的支架上，或设置在户外防雨箱内；
优选的，所述发光器发出平行光束，并通过所述通体发光纤维进行传输。
11.根据权利要求7所述的全天候主动发光标示装置，其特征在于，所述标线基层的厚度为1.0～1.5mm；
优选的，所述通体发光纤维的布置间隙为5～10mm；
优选的，所述透明树脂层的厚度为0.8～1.2mm。
12.根据权利要求7所述的全天候主动发光标示装置，其特征在于，所述玻璃微珠的粒径为0.3～0.8mm；
优选的，所述玻璃微珠布撒量为0.3～0.5kg/m2；
优选的，所述透明树脂为氢化后C5树脂，透明度为75％-90％。
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