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文檔簡介
劉鍇全國功能高分子協(xié)會技術委員新型環(huán)保油墨的技術與發(fā)展摘要本文簡述了PVB樹脂(聚乙烯醇縮丁醛)物理和化學性質(zhì),以及在全球應用發(fā)展狀況,分論了PVB樹脂在熱轉印行業(yè)中的具體應用,與市場前景。PVB樹脂的生產(chǎn)現(xiàn)狀國外生產(chǎn)PVB樹脂的公司有:美國Solutia首諾DuPont杜幫日本KURARAY(日本可樂麗株式會社)日本的Sekisui(積水化學)公司印度HindustanInks&ResinsLtd.等公司PVB國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)天津市燕化新材料有限公司秦皇島嘉華塑膠有限公司焦作電化集團有限責任公司湖南湘維有限公司天津北辰區(qū)匯達化工有限公司青島膠南市樹脂廠PVB樹脂在國內(nèi)的消費量據(jù)中國國家化工信息中心的不完全統(tǒng)計,2008年國內(nèi)PVB樹脂實際消費量1.8萬噸,當量消費量2.3萬噸;PVB片材消費量2.28萬噸。預計到2010年國內(nèi)PVB樹脂和片材需求量將分別達到3.85萬噸和4.8萬噸;2008~2010年期間國內(nèi)PVB樹脂和片材年均需求增長率分別為10.2%和11.1%。PVB樹脂生產(chǎn)有一步法(均相法)和兩步法(溶劑法)。國際上的大公司大部分采用一步法,其優(yōu)點是:第一,容易控制分子量和聚合度;第二,可以控制醛化度和羥值獲得功能型的分子結構。PVB樹脂在美國、歐洲、日本各行業(yè)應用消費比例表1綜合統(tǒng)計美國、歐洲、日本PVB樹脂在各行業(yè)應用消費比例列表用途比例(產(chǎn)業(yè)分布統(tǒng)計)真空鍍鋁紙,鋁箔紙18%~20%陶瓷花紙15%~17%皮革,無紡布,紡織品特種印花轉印10%~20%特種紙助劑8%~10%陶瓷電容器5%~7%耐高溫粉末冶金粘合劑3%~5%太陽能電池板復合2%~4%油墨,涂料,粘合劑9%~11%鋼卷防腐涂料5%~7%工程塑料7%~9%安全玻璃精密電子玻璃16%~18%電子行業(yè)導電油墨2%~4%PVB樹脂的性質(zhì)物理性質(zhì)PVB樹脂外觀為白色易流動的顆粒狀粉末,密度為0.17~0.4g/cm3溫度適應可達零下60℃、玻璃化溫度57℃、軟化溫度為60℃~75℃。溶解性PVB不溶于水,可溶于醇類、酯類、酮類等多種有機溶劑中,如乙醇、苯乙酰、環(huán)已酮。并與多種增塑劑相混溶如鄰苯二甲酸酯類、磷酸脂類、脂肪酸脂類等。加入后可成膜,具有極強的粘結力、優(yōu)良的透明性、耐水性和耐光性。還能與多種樹脂相溶,如酚醛樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、硝化纖維素、天然樹脂等。介電性能PVB樹脂具有良好的絕緣性、耐侯性、耐水性、耐老化性并耐無機酸和脂肪烴的作用。此外,聚乙烯醇縮丁醛無毒、無嗅、無腐蝕性?;瘜W性質(zhì)PVB具有一定的化學穩(wěn)定性,但在酸性或堿性(尤其是酸性)介質(zhì)中能發(fā)生分解。由于PVB樹脂的化學性質(zhì),決定了PVB樹脂對金屬、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革、水泥等各種底材均有良好的附著力。其分子具有直線型的聚乙烯分子鏈及低分子量,因而又具有很好的柔性。也能同一些增塑劑,如鄰苯二甲酸類、檸檬酸類、葵二酸類、聚乙烯乙二醇衍生物類、磷酸類、尿素類等相復配來增加柔軟性。PVB極易溶解于一些廉價、環(huán)保的醇類溶劑中,如乙、丙、丁醇、乙二醇醚等、而且可容納酯類、酮類、芳香族等大部分溶劑和混合溶劑(不溶于水和某些芳香烴、脂肪烴純?nèi)軇?。在無水介質(zhì)中具有優(yōu)良的顏料潤濕分散性。另外對金屬導電材料、磁性材料、陶瓷等的粉末也有獨特的潤濕分散效果。優(yōu)良的成膜性能。成膜后水清透亮,無色不泛黃、無味、無臭、無毒性。符合美國FDA175.300和德國BGVXL標準,與其他多類樹脂,如硝基纖維素、醋酸丁酯纖維素樹脂、環(huán)氧類、醇酸類、聚酮類、酚醛類、氨基類、馬來酸、聚異氰酸等樹脂的相容性好。與氯化橡膠、烴類、醋酸纖維素、及部分丙烯酸樹脂的相容性不好;因PVB具有游離羥基的化學活性和低軟化點的熱塑性,所以能同酚醛、環(huán)氧、聚異氰酸、三聚氰胺、乙醛等樹脂交聯(lián)反應,并且能通過此類交聯(lián)反應來調(diào)低或消除PVB本身固有的熱封性。PVB對于水、強弱酸、強弱堿或是其他一些化學藥品都有很好的阻抗性。成膜后耐磨抗刮性好。PVB與酚類化合物的反應PVB與環(huán)氧樹脂的反應PVB與異氰酸酯的的反應PVB與的反應醛類物質(zhì)的反應PVB與三聚氰胺的反應舉例說明
日本KURARAY(可樂麗化學)的PVB樹脂Mowital?的分子結構式:KURARAY的PVB樹脂Mowital?的規(guī)格PVB樹脂的應用參考配方其組份物及重量百分比為;環(huán)氧樹脂10~20%,氨基樹脂2~10%,PVB樹脂2~10%,磷酸0.5~3%,鞣酸0.5~3%,三聚磷酸鋁10~20%,玻璃鱗片10~20%,云母氧化鐵10~15%,云母粉5~10%;牢度提高劑0.1%;潤濕劑0.1%;偶聯(lián)劑0.02%;防沉劑0.05%。溶劑體系是混合醇類溶劑。PVB樹脂在鋼卷涂料方面的應用PVB樹脂在電子超薄玻璃和多晶硅半導體方面的的應用PVB在薄膜太陽能電池方面的應用
PVB樹脂在超導陶瓷方面的應用聚丙烯板材上做可以剝離保護涂層PVB樹脂在特種紙方面的應用PVB樹脂浸漬導電碳纖維布作為耐久性RFID標簽信號接收天線基材PVB樹脂在家具裝潢方面的應用純木漿紙涂布熱固性預浸膠的涂布方式PVB樹脂在印刷油墨和熱轉印油墨方面的具體應用InhibitingInks. 鎧裝PVB墨(超硬)SpecialEffectInks 特殊效果PVB墨Tactile(“SoftTouch”) 手感PVB墨Iridescent 虹彩PVB墨HighBrillianceMetallics 高光金屬PVB墨Glitter 閃爍PVB墨Phosphorescent 磷光PVB墨Non-Skid 防滑PVB墨StainResistantTopcoats. 防沾污(自清潔)PVB墨AbrasionResistantTopcoats. 防腐蝕PVB墨AlcoholResistantInksandCoatings. 耐乙醇PVB墨AlkaliResistantInksandCoatings. 耐堿PVB墨InkJetInks. 高檔噴墨PVB墨PVB樹脂在熱轉印墨方面的應用熱轉印的工藝過程熱轉印在紡織品上的應用熱轉印在陶瓷方面的應用熱轉印在皮革方面的應用熱轉印的應用領域紡織品陶瓷制品金屬工藝品塑料制品,電腦、手機、家用電器的模內(nèi)裝飾(IMD行業(yè))皮革制品特種紙張各種商品的模內(nèi)標簽簡述IMD和IMR的歷史與工藝過程之要素人類的轉移技術最早開始于中國,大概在新石器時代早期。中國人發(fā)明印章把文字轉移到物品表面的目的就是為了防偽,在使用印章的同時對物品表面進行裝飾。使得中國印章的篆刻藝術得以發(fā)揚光大。中國的印章應該是先用于經(jīng)濟上,作為古代商品交換的信物,也就是現(xiàn)代意義上的商品標識。以后才轉移到政治上來作為帝王的信物?!吨芏Y》是講述有關西周社會情況的文獻?!吨芏Y》上曾經(jīng)三次講到“璽”和“節(jié)”。璽,又稱古璽,是有關印章的眾多名稱中最早的一個。節(jié),在古文篆作是竹節(jié)的象形。據(jù)說,古代約事,有時雙方以一段竹節(jié)中剖分執(zhí)以為憑信。所以,節(jié)也是印章的名稱之一?!吨芏Y》地官,司市條下有"凡通貨賄,以璽節(jié)出入之";掌節(jié)條下有"貨賄用璽節(jié)";秋官,職金條下有"辨其物之美惡與其數(shù)量,楬而璽之。"《周禮》有關璽印的三條均與貨物有關,可知主要用于經(jīng)濟上。又據(jù)劉熙《釋名》:"璽,徙也,封物使可轉徙而不可發(fā)也。"從今日見到的許多封泥,可知先用于經(jīng)濟上是比較合理的。印章是中國人最早進行商品表面冷轉印裝飾的例證古代印章對水墨畫的裝飾作用陶瓷花紙水轉移是古代中國人發(fā)明的故宮博物院藏“明永樂青花枇杷綬帶鳥紋大盤”;“萬歷青花人物花觚”。中國古代描述轉印過程用“拓印”來描述陶瓷花紙轉印的工藝。這個應該是人類最早的IMD工藝了。只是當時沒有塑料制品。應用在“陶瓷”和“脫胎漆器”表面裝飾的工藝。中國古代人很偉大,高山仰止的技術水平令人驚嘆。為了大量生產(chǎn)精美的青花陶瓷,早在1000年前就發(fā)明了陶瓷花紙的水轉印和熱轉印工藝。這種工藝也是特別適合我們心靈手巧的東方人的工藝,所以我說未來中國人一定能夠把IMD工藝發(fā)揚光大。人類近代的轉移裝飾技術來自于陶瓷、紡織、皮革等水轉移和熱轉移技術。其中近代煙包內(nèi)襯鋁箔紙的轉移技術開始應用的時間早于我們現(xiàn)在的模內(nèi)裝飾技術,這也就是為何德國人把這類技術統(tǒng)稱為”Stamping(燙印)”。因為這個技術來自于真空電鍍鋁轉移到紙張表面的技術。舉例說明:德國的KURZStampingTechnologyCo.,Ltd.
“庫爾茲壓燙科技”的名稱始終叫做“壓燙科技”有限公司的原因。
KURZ公司的定位燙印技術在中國的煙包行業(yè)每年銷售兩個億人民幣的銷售額。我們?yōu)槭裁窗l(fā)展IMD技術呢?
在全球節(jié)能減排“低碳經(jīng)濟”的大背景下,IMD模內(nèi)裝飾技術是能夠替代塑料噴涂裝飾技術的最佳選擇。
模內(nèi)裝飾鑲件技術是目前國際風行的一種注塑與表面裝飾一體的工藝在歐美已有十年歷程,從20世紀90年代初開始,由雙層膠片層間粘結結構,發(fā)展到注塑成型多元結構的三維成型技術,它一改平面面板的刻板模式,發(fā)展到由薄膜與印刷圖文,標識的油墨及樹脂注塑結合成三位一體面板的新模式,并且賦予家電表面新的功能。
《轉印技術賦予家電、手機、筆記本電腦性功能舉例說明液晶顯示屏幕轉移抗靜電、防止眩光涂層手機顯示屏幕轉移防電磁感應、防眩光、防霧、防汗液、防手紋痕跡、耐磨涂層對液晶顯示屏幕單面轉移UV固化有機、無機雜化高硬度、高透明度、耐磨涂層,或者轉移EB固化、高硬度環(huán)氧樹脂耐磨涂層。另外一面可以復合、粘貼。目前的液晶屏幕的淋涂工藝只能做雙面,這樣的結果就是液晶屏幕的復合必須使用價格昂貴的能夠粘結UV涂層粘結劑。塑料表面裝飾技術是高技術交叉的技術領域塑料模具設計材料技術粘合劑和精細化學表面處理真空電鍍印刷技術與油墨技術IMD、IMR、IML的分論IMD(InMouldDecoration)產(chǎn)品是和裝飾承印材復合成為一體,對立體狀的成形品全體可進行加飾印刷,使產(chǎn)品達到裝飾性與功能性于一身的效果。另外,由于印刷層與膜層不分離,膜材料可以起到對印刷層的保護作用,當然印刷的油墨還是要耐熱的。實現(xiàn)的印刷方式:絲網(wǎng)印刷,柔版印刷,凹版印刷,凸版印刷,平板印刷(主要針對片材)目前國內(nèi)的技術還主要是絲網(wǎng)印刷為主體。投資比較小,但是不可以做顏色過渡的產(chǎn)品。最近美國和日本都推出了UV鐳射高精度打印的新技術,適用于幾何形狀不是很復雜的產(chǎn)品,特點是投資比較小,對生產(chǎn)環(huán)境和油墨技術要求不高。IMD的注塑過程
1)IMD注塑IMD膠片
印刷層成品=油墨層+樹脂樹脂印刷層E/PINGATE
2)IMD設備膠片輸送機自動送料1IMD絲網(wǎng)印刷的缺點絲網(wǎng)印刷對網(wǎng)點無法印刷準確,廢品率高。絲網(wǎng)印刷效率低。無法分色。印刷質(zhì)量粗糙。連續(xù)性差,產(chǎn)品批差無可避免。不能印刷大尺寸的IMD膜,即使能印刷,也無法保證印刷精度的前后一致性。即將被UV固化打印技術所取代。絲網(wǎng)印刷是所有印刷方式中最浪費油墨的方式。絲網(wǎng)印刷是印刷中成本最高的。唯一優(yōu)點投資設備成本比較低。凹版分色的技術在照片印刷中例子IMD不同印刷方式的對比表項目絲網(wǎng)印刷凹版印刷柔版印刷工藝適應性IMDIMD/IML/IMRIMD/IML/IMR印刷速度慢快120-200米/分鐘快200-400米/分鐘油墨消耗大量中等最少設備投資較少比較大比較大印刷幅面窄幅面,小制品大小制品都適合,寬幅面1.95米大小制品都適合,寬幅面1.95米印刷精度低高高顏色過渡(分色)不可以;套色準確度低高精度顏色過渡;套色準確度高(分色準確)高的顏色過渡;套色準確度高(分色中等)立體印刷可以高精度3D立體3D立體網(wǎng)點一致性很難實現(xiàn)容易實現(xiàn),高精度容易實現(xiàn)特殊功能能可以可以印刷成本高低最低IMR(InMouldRelease):就是一個燙印過程,把一個熱轉印機放到模具里面,加上注塑機和送箔裝置。當然技術最關鍵的就是薄膜。這個是薄膜的結構,大家可以看到比一般的IML薄膜更復雜。因為薄膜結構復雜,所以加工的工序更簡單。印刷工藝與涂布工藝復雜的結構換來簡單的工序。實現(xiàn)的方式:絲網(wǎng)印刷,凹版印刷,柔版印刷,平板印刷(針對片材)。由于印刷涂布的層數(shù)很多,所以需要精密涂布機,對印刷環(huán)境和油墨的耐溫,耐化學性,疊印的技術要求高。可以做寬幅面大尺寸表面幾何形狀不是很復雜的產(chǎn)品。IMR生產(chǎn)工序介紹國內(nèi)浙江嘉善榮豐紙業(yè)的十色大型凹版印刷機。本機印刷實際寬度可以做到1920mm,有美國不發(fā)熱FUSION的UV固化涂布系統(tǒng),帶復涂系統(tǒng),常年生產(chǎn)立體(可以帶木刺)木紋熱轉印膜。IMR凹版涂布復合的方式熱轉印覆合機械燙印寬度100(mm)-3600(mm)立體木紋熱燙印,切割后的產(chǎn)品樣品IMR系統(tǒng)凹印的優(yōu)點凹版印刷(凹版涂布系統(tǒng))的精度是目前人類印刷方式中最高的??梢跃_對網(wǎng)點,印刷速度快,幅面寬窄可調(diào)??梢赃M行多色過渡印刷,分色準確,做到真正的照片印刷。可以進行UV和EB電子束固化,可以轉印超硬耐磨涂層,以及各種特種功能性涂層。可以實現(xiàn)UV后固化工藝(EB工藝不可以后固化)。可以實現(xiàn)透明鐳射轉移。凹版印刷的透明鐳射轉移膜凹版IMR油墨印刷涂布功能層設計IML(InMouldLabel)模內(nèi)標簽技術主要應用是塑料片材:有PET,PETG,PCTA,PC,ARE膜等,也可以用PC與PETG的共混膜。IML與IMR各自有優(yōu)點,由于目前有機-無機雜化UV涂層和EB固化的改進使得IMR很耐磨。APPLE,Nokia和Moto的手機有一部分就是采用IMR技術的;IML最大的缺陷就是面積小,不能整體實現(xiàn)IMD技術。實現(xiàn)的方式:絲網(wǎng)印刷,凹版印刷,柔版印刷,平板印刷(針對片材)。由于印刷涂布的層數(shù)很多,所以需要精密涂布機,對印刷環(huán)境和油墨的耐溫,耐化學性,疊印的技術要求高。IML標簽機油桶IMR離型層材料分類蠟類(WAX)高溫PP、PE蠟乳液,有機硅蠟乳液。聚丙烯酸酯類聚氨酯樹脂類耐高溫有機硅樹脂類耐高溫無機有機雜化樹脂類耐高溫有機氟樹脂類PVB.PVA樹脂類其他功能性樹脂熱轉移技術的轉移膜的分類模內(nèi)標簽技術主要應用是塑料片材有PET,PETG,PCTA,PC,ARE等也可以用PC與PETG的共混膜。共聚酯PETG是一種以1.4一環(huán)己烷二甲醇(CHDM)進行共聚改性得到的聚酯,是一種非晶型共聚酯,其性能和加工性能有了很大的提高,其制品高度透朗,抗沖擊性能優(yōu)異,具有很高剛度、硬度和良好的韌性,甚至在低溫也保持應有的韌性。可以采用傳統(tǒng)的擠出、注塑、吹塑及吸塑等成型方法進行加工,廣泛應用于板片材、高性能收縮膜、瓶用及異型材等市場,可以用來生產(chǎn)玩具、家用器皿及醫(yī)療用品等。PETG二次加工性能優(yōu)良,可以進行常規(guī)的機加工修飾,通過了美國FDA關于食品接觸標準認證,可以應用干食品、醫(yī)藥化妝品包裝等領域。PETG有未改性型和帶有各種添加劑的,包括脫模劑、增塑劑、色母粒和沖擊改性劑等,根據(jù)不同應用領域的特殊要求,采用不同的改性配方,可以應用于多種塑料制品。PETG的化學合成過程PETG流延膜的生產(chǎn)轉移技術的轉移膠的分類有機硅樹脂熱轉移膠(RTV耐熱型)共聚羥基丙烯酸類熱轉移膠間苯二甲酸二烯丙酯改性熱轉移膠PU熱轉移膠PVB改性環(huán)氧樹脂熱轉移膠水性UV固化熱轉移膠聚乙烯亞胺丙烯酸共聚物熱轉移膠馬來酸酐改性EVA熱轉移膠丁二酸酐改性乙烯-四氟乙烯共聚物熱轉移膠馬來酸酐改性氯化聚丙烯熱轉移膠最新發(fā)展:不用帶眼鏡的裸眼看的立體電視和壓印技術納米壓印的溶融微細轉印技術。該技術兼具納米壓印和射出成型的優(yōu)點,可產(chǎn)厚100μm~3mm、寬100nm~2mm的圖案而提出的成型新技術。特別是可高精度轉印高深寬比的凹凸形狀。主要用于光學部件和分析芯片等。可高精度轉印三維顯示液晶電視用柱面狀凸鏡的邊緣部和彎曲部。溶融微細轉印技術以四道工序將模具上的圖案轉印到硅樹脂上,如注射成型一樣,在螺桿裝置中將熱可塑性樹脂熔化。利用涂布器將熔化的樹脂涂布到預熱的模具上。加壓后冷卻。將成型的樹脂從模具上剝離。能夠提高樹脂成型技術生產(chǎn)效率的射出成型難以應用于次微米大小的圖案轉印,其原因是因為樹脂的流動性不佳,很難完全充填至模具的最深處。特別是在轉印高寬比為1以上的邊緣形狀時,這一問題無法避免,因此可靠性難以保證。解決這一問題的方法是通過溫度更高、速度更快地射出硅樹脂來確保流動性。硅樹脂透明度好,而且樹脂不老化。因應用于FPD(平板顯示器)用光學部件等注重光學特性的產(chǎn)品。另一方面,納米熱壓印的優(yōu)點是只要到達可使樹脂變形的溫度即可進行轉印。當接近玻璃熔化溫度時,可轉印納米級的微細形狀。但目前采用納米熱壓印工藝生產(chǎn)光學部件時,由于是在樹脂沒有完全熔化的情況下以高壓成型,因此會產(chǎn)生光學失真、多重折射和過度加壓的問題。溶融微細轉印技術是在1M~2MPa的低壓下將完全融化的樹脂成型,解決了上述兩個問題,另外還具有高轉印精度??墒蛊浔3指叨鹊耐该鳡顟B(tài)而非白濁狀。轉印溫度大多在150℃左右。3D顯示器技術的原理圖納米壓印技術在廣告方面的應用射頻識別RFID標簽射頻識別RFID(RadioFrequencyIdentification),即指應用射頻識別信號對目標物進行識別,是非接觸式自動識別技術的一種,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境。將RFID技術應用于標簽中,即是RFID標簽,也稱智能標簽。這種智能標簽技術在食品生產(chǎn)加工領域可以追溯產(chǎn)品的生產(chǎn)日期,生產(chǎn)條件,物料使用情況,包裝材質(zhì)甚至可追溯到具體的生產(chǎn)批次和生產(chǎn)人。也為我們的消費者提供了非常準確的產(chǎn)品信息和安全使用標準,具有巨大的實用性和市場潛力。早在第二次世界大戰(zhàn)期間,美國軍方為了把敵人和自己人的飛機區(qū)分開來,就曾用到了這種RFID技術;從20世紀70年代開始,美國聯(lián)邦政府就開始在核材料上貼上這種標簽,以便跟蹤它們的下落;20世紀80年代,一些商業(yè)公司的倉庫也開始用它來確定集裝箱的位置;隨著時間的推移和RFID射頻成本的降低,到1997年前后RFID射頻技術才真正開始擺脫傳統(tǒng)的角色而被更多的行業(yè)廣泛采用。RFID標簽技術分為有電源和無電源兩種,有電源的標簽成本遠遠高于無源的RFID標簽。一個完整的、能夠正常工作的RFID射頻識別系統(tǒng)應該至少包括兩個部分:RFID電子標簽和讀取裝置。RFID射頻電子標簽是由耦合元件及芯片組成的超薄集成電路標簽,主要由天線和芯片組成。讀取裝置通過天線發(fā)送一定頻率的信號,當標簽進入磁場時通過感應電流獲得信號并向讀取裝置通過天線發(fā)送自身編碼等信息;讀取裝置接收到信息交由計算機系統(tǒng)進行信息處理。RFID有電源標簽組成發(fā)射識別系統(tǒng)穩(wěn)定的電源系統(tǒng)芯儲存片系統(tǒng)無源RIFD標簽實現(xiàn)通信的原理印刷RFID天線結構與形狀美國的身份識別RFID卡RFID的印刷流程RFID結構示意圖RFID結構示意圖許多大應用系統(tǒng)開發(fā)商如Sun、SAP、IBM、Microsoft等公司已經(jīng)看到RFID射頻識別技術的商機,紛紛在其產(chǎn)品中集成RFID技術以滿足未來這方面的巨大需求。這一舉措已經(jīng)被經(jīng)濟界人士認為是以“RFID”取代商品條碼的一個明顯信號。在中國,隨著近代物流行業(yè)新技術的引進,“物聯(lián)網(wǎng)”這個新興概念被提上中國的包裝材料行業(yè)的議事日程。所謂“物聯(lián)網(wǎng)”(IOT,InternetofThings)是“傳感網(wǎng)”在國際上的通稱。即把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理;是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。據(jù)業(yè)內(nèi)人士初步估計,中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈今年就能創(chuàng)造1000億元左右的產(chǎn)值。但是分析機構預測,未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個階段,2010年之前RFID射頻技術被廣泛應用于物流、零售和制藥領域,2010-2015年物體互聯(lián),2015-2020年物體進入半智能化,2020年之后物件進入全智能化,物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟效益短期內(nèi)難以完全體現(xiàn)中國高度重視物聯(lián)網(wǎng)。2009年8月7日,國務院總理溫家寶視察中科院嘉興無線傳感網(wǎng)工程中心無錫研發(fā)分中心,提出“在傳感網(wǎng)發(fā)展中,要早一點謀劃未來,早一點攻破核心技術”,并且明確要求盡快建立中國的傳感信息中心,或者叫“感知中國”中心。中國移動CEO王建宙8月24日在臺灣表示,物聯(lián)網(wǎng)將對帶動芯片、電子元器件產(chǎn)品形成巨大的市場,物聯(lián)網(wǎng)也在臺灣業(yè)界形成熱烈的回應。中國對物聯(lián)網(wǎng)也非常重視,全國信息技術標準化技術委員會專門組建了傳感器網(wǎng)絡標準工作組,正式推動物聯(lián)網(wǎng)相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護理、個人健康等多個領域。北京,西門子總部里面所有的燈光都是智能控制的,員工在進入辦公室后頭頂上的燈自動打開,離開位置后頭頂上的光源則自動關閉。如果外面的陽光太過強烈,窗簾則自動拉下,各個光源都是通過自動感應設備連接到電腦上,由電腦進行操控,這樣可以最大限度地節(jié)電。工信部總工程師、新聞發(fā)言人朱宏任2009年8月26表示,政府高度關注物聯(lián)網(wǎng)的新技術,工信部也會與有關部門就物聯(lián)網(wǎng)等新技術開展研究,以形成支持新一代信息技術的一些新的政策措施。運營商牽頭搭建產(chǎn)業(yè)鏈電信運營商是整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的牽頭人。在物聯(lián)網(wǎng)概念正式出臺前,三家運營商都在打造3G應用,很多應用其實就是物聯(lián)網(wǎng)概念。如今三家運營商在物聯(lián)網(wǎng)上已經(jīng)都有成熟的產(chǎn)品。正在北京舉行的2009年通信展是電信重組后三家運營商第一次參展。從三家運營商展臺情況看,各家都把應用作為主要內(nèi)容對外展示和推介,其中很多應用就是物聯(lián)網(wǎng)應用。中國移動在本屆通信展上展出了手機支付,這就是典型的物聯(lián)網(wǎng)概念應用。手機支付實際上主要是手機SIM卡的更換,由普通SIM卡更換為RFID-SIM卡,而不需要對手機進行更換。用戶在消費時,只需要將手機從接收器上輕輕一掃,就可以方便進行各種購物,以及獲得詳細的費用清單。2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行信息交換。RFID射頻技術與條形碼是兩種不同的技術,有不同的適用范圍,有時會有重疊。從概念上來說,兩者很相似,目的都是快速準確地確認追蹤目標物體。兩者之間最大的區(qū)別是條形碼是“可視技術”,而RFID標簽的作用不僅僅局限于視野之內(nèi),因為信息是由無線電波傳輸,數(shù)據(jù)的讀取無需光源,甚至可以透過外包裝來進行。除此之外,RFID射頻技術與傳統(tǒng)的條形碼比起來,還有許多優(yōu)越的性能:
(1)識別速度快:RFID射頻標簽一進入磁場,解讀器就可以即時讀取其中的信息,而且能夠同時處理多個標簽,實現(xiàn)批量識別;而條形碼一次只能識別一個信息。(2)數(shù)據(jù)容量大:一維條形碼的容量是50Bytes,數(shù)據(jù)容量最大的二維條形碼(PDF417),最多也只能存儲2725個數(shù)字,若包含字母,存儲量則會更少;而RFID標簽則可以根據(jù)用戶的需要擴充到數(shù)MegaBytes,隨著記憶載體的發(fā)展,數(shù)據(jù)容量將會越來越大。(3)使用壽命長,應用范圍廣:其無線電通信方式,使其可以應用于粉塵、油污等高污染環(huán)境和放射性環(huán)境,而且其封閉式包裝使得其壽命大大超過印刷的條形碼;傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張,易受污染,但RFID對水、油和化學藥品等物質(zhì)有很強抵抗性。(4)標簽數(shù)據(jù)可動態(tài)更改:條形碼的內(nèi)存不能更改;但RFID標簽利用編程器可以寫入數(shù)據(jù),從而賦予RFID射頻標簽交互式便攜數(shù)據(jù)文件的功能,可重復的新增、修改、刪除,而且寫入時間相比打印條形碼更短。(5)更好的安全性:數(shù)據(jù)被電子化儲存在RFID射頻標簽的存儲單元內(nèi),采用專用芯片的RFID射頻讀卡機能根據(jù)每件貨物唯一的序列標識號來進行識別,并可進行密鑰認證,保障數(shù)據(jù)安全。(6)動態(tài)實時通信:標簽以與每秒50次~100次的頻率與解讀器進行通信,所以只要RFID射頻標簽所附著的物體出現(xiàn)在解讀器的有效識別范圍內(nèi),就可以對其位置進行動態(tài)的追蹤和監(jiān)控。雖然RFID在這么多性能上都很優(yōu)越,但是由于條形碼成本較低,有完善的標準體系,已在全球推廣,所以已經(jīng)被普遍接受,并且RFID射頻技術運用在標簽上畢竟還是一個新興的
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