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反光衣物回歸反射性能測試介紹

2021 / 01 / 13

車輛中心 環能與車電工程處 趙偉成

日常可見到穿著反光衣物或背心的警務、道路工作人員,在天候不良的狀況下辛苦的工作,反光衣物的正式名稱為高可見度服裝(High-visibility clothing),是指其在日光不足的狀態或任何背景下,都可以易於辨別穿著在人員服裝上的顏色及識別,如特殊的緊急服務人員(工程/警察/消防員)穿的黃色背心就是一個常見的例子(圖1)。


圖1.高可見度服裝
(資料出處:10news.com;wrexham.com)

高可見度服裝最早在1964年,穿著在英國鐵路修築工人身上,因火車電氣化的緣故車速比舊有的蒸氣火車高,司機員指出在正常天候條件下,於車內駕駛時,距半英里之處就可見到工程作業人員,所以火車司機對這些服裝有著極高的評價。有關當局認為這可以提高作業人員安全性,於是要求相關作業人員需於工作時穿著高可見度服裝。

為此為了提高反光衣物功能及有效性,開始建立了相關測試標準,從一開始EN 471及其後續的EN ISO 20471:2013(高可見度服裝測試方法和要求),為高可見度服裝的功能提高了性能,也大大為穿著的人員安全做出了貢獻。                                                                                                                                                                                                                  

高可見度服裝認證標記
在高可見度服裝上常見到標記(圖2)有EN ISO 20471:2013(歐洲/ ISO)、RIS-3279-TOM(英國鐵路行業標準)、ANSI/ ISEA 107-2015(美國)、AS/ NZS 4602.1:2011(澳大利亞)等等;以下針對在台灣業者常接觸到EN ISO 20471:2013標準進行說明。


圖2.高可見度服裝標記
(資料出處:wikimedia.org)

高可見度服裝測試要求
從2013年10月1日起,歐盟委員會決定以EN ISO 20471:2013取代EN471:2003+A1:2007測試方法和要求,成為高可見度服裝的新標準,產品適用範圍為反光衣/反光背心/螢光布/反光條/反光材料/交通警示服裝等。在歐盟進行販售的產品都必須符合EN ISO 20471:2013的要求,主要包括下列要求:
衣物清洗週期過後,所應滿足顏色和亮度的要求
色牢度要求
編織材料的拉伸強度
針織材料的破裂強度要求
單層或多層服裝的透氣指數測試要求
反光材料的性能要求
反光衣物夜間反光材料性能要求及原理

在車輛中心(ARTC)所執行之檢測項目中,以下就夜間反光材料之回歸反射性能測試做說明,夜間反光材料是在黑暗中無需依靠電力,就可醒目看見材料反光功能,其組成的基本材料有兩種組成結構,一種為玻璃珠(Glass Microsphere)結構(圖3)而另一種微稜鏡(microprismatic)結構(圖4)密封在織物或塑料基材所組成,製造商針對各種應用可以搭配許多不同的顏色和反射強度。其原理是當觀察者的眼睛與指向該反光材料的光源之間的角度較小時,反光材料會明亮的發光,但從其他方向觀察時,該反光材料則無反射性。


圖3.玻璃珠結構
(資料出處:wikimedia.org)


圖4. 微稜鏡結構
(資料出處:DOI 10.25039/x46.2019)

基於此條件下,對於回歸反射角度因應不同角度有下述的要求,我們可由EN ISO 20471的標準,單一材料最小反光性能要求(表1)下看到,在不同觀測角(α:  Observation angle)及材料接收測試光源之入射角(β1 : Entrance angle)來測出反光材料之性能(圖5),讓高可見度服裝達到基本安全要求。


表1.單一材料最小反光性能要求單位:cd/(lx.m2)


圖5.測試架構說明圖
(資料出處:ASTM-E810-03(2013))

小結
高可見度服裝通常採用高可視的螢光材料或夜間反光材料製成,在日間作業及夜間工作時特別醒目,可大幅提高安全性。尤其在周圍色彩雜亂的背景下,螢光與夜間反光材料能很快引起注意,以提高工作人員的人身安全,因此高可見度服裝的品質越來越受到重視。

而夜間反光材料是一種柔性的反射材料,主要功能在於增加夜間交通標誌、衣服及其他物品的可見性,以便讓車輛駕駛在開車時,大燈從遠處照明時可顯著提高穿著者的辨識性,讓駕駛者安全地接近道路設施或用路人,從而降低交通事故的風險。生活中常在道路交通或是在重型機械附近工作的人員穿著,例如建築道路工人和緊急救護人員,連騎自行車的人或慢跑者通常也穿它,可見其對增加夜間道路交通的重要性。

ARTC持續追蹤國際規範發展並已具備相關檢測能量,可提供業者與政府機關相關領域測試,使政府採購或材料開發更加順利。若需進一步了解相關反光衣物回歸反射性能檢測內容細節,歡迎聯絡ARTC燈光實驗室主管 吳欣儒先生 (電話:04-7811222、分機3114、e-mail:raywoo@artc.org.tw)。

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