做和通用弹药条码标签的载体材料研究

通用弹药条码标签的载体材料研究

[摘要] 随着二维条码技术在弹药领域的应用，文中分析了弹药条码载体材料应具备的特性以及适合恶劣环境条件下的弹药条码标签载体材料的选择。

关键词：条码；弹药；载体材料

弹药是战争中消耗量最大的战略物资，特别是在现代战争条件下，快速的战场机动要求武器系统必须及时得到充足的弹药供应，但传统的弹药喷字标识，以及目视识别和手工填写的登记管理模式已远远不能适应弹药快速、准确的保障需要。要努力完成装备保障信息化、机械化双重历史任务，实现装备保障现代化跨越式发展，就要积极运用条码自动识别技术作为信息化数据采集和跟踪的手段。目前，正在开发的二维条码项目有：1）海军军械器材野战应急保障系统；2）军人保障系统；3）空军航材开发的二维条码保障系统等。因此，二维条码技术在通用弹药上的应用已迫在眉睫，而如何选用其载体材料则成为了影响信息化的便捷性、持久性以及环境适应性的重要方面。

1 通用弹药条码标签的应用环境

标签作为弹药的信息载体，将随着弹药的空间存在、转移而发生变化，所以弹药所处的环境将直接影响标签的状态；而又由于弹药具有军用物资的特殊性，标签的使用年限必须超过弹药的储存年限，因此上述条件决定了标签材料的性能。

1．1 机械应力对标签载体材料的影响

弹药从生产部门到使用单位的整个供应链中，要经历生产过程、运输过程、储存保管、配送发运、战场使用等环节。而弹药的运输转运要经过装卸搬运、质量验收和短材料轻量化虽缺少大突破途运输等环节；储存保管阶段，弹药要进行必要的调整、维护保养、翻堆倒垛等。弹药在这些过程中要受到运输工具由于路面不平、路轨衔接处的凹凸、发动机和桨叶的工作、海浪和气浪的影响，以及交通工具本身启动、制动、转向等原因，产生的振动和冲击，若装载不牢或出现翻车、脱轨等现象，弹药还可能受到摔落、碰撞。这些机械应力都会对弹药标签的载体材料及其粘贴牢固性提出很高的要求。

1．2 环境对标签载体材料的影响

露天存放的弹药会直接受到来自自然环境的温湿度和酸碱度的影响；库房内存放的弹药虽不直接受来自自然环境的影响，但也随其变化而相应变化。环境湿度较大时，会因吸湿而发生膨胀变形、强度下降；湿度过小时，则会因水分向外蒸发而干缩，造成干裂；温度过高时会发生加速老化，过低时则会变脆，强度降低。因此，温湿度的不同会改变载体材料的性能，而由于弹药调拨发生的温湿度的急剧变化对载体材料的影响更大。

1．3 生物环境对标签载体材料的影响

弹药物资在库房内长期储存和在阵地条件下储存，都有可能由于湿度的增大，导致霉腐微生物在物资上生长和繁殖，这些微生物会对纸制品、橡胶甚至某些塑料制品进行分解，从中吸收养料，最终腐烂变质。

2 通用弹药条码标签载体材料的性能要求

条码载体材料作为弹药基本信息的标识，应具有稳定的物理化学性能，具有耐腐蚀、耐高、低温（—40～50℃），抗风、雨、雪侵蚀和日晒；材料的韧性高，强度好，能承受一定力的外物对它的搓揉和碰击；并具有抗蜷缩、抗划伤、不易撕裂等特点；弹药的储存年限一般都在15a以上，因此载体材料应在长期的储存过程中保持性能不变；目前我军弹药外包装以木材、金属、玻璃钢和塑料为主，条码标签与弹药包装粘接应牢固，不脱落，不卷边，不起皱，粘接剂的性能应稳定，与粘贴面材质的相容性好，在库存条件下，15～20a以后粘接力无显著性变化。

3 通用弹药条码标签载体材料的种类选择

3．1 标签纸的种类及其特点

条码复合载体一般包括铜板纸、胶版纸、铝箔纸，PET、PVC、BOPP等合成材料纸和金属复合化材料，它们的材料性能和适用环境各不相同，下面分别对其性能进行分析。

1） 铜版纸标签：铜版纸是条码打印机常用材质，其质量一般约82g／m2，使用温度范围—50～90℃，最低贴标签温度7℃。经涂层处理的表面具有优异的油墨吸收能力，适合于各种高清晰度的高密度条码的热转移打印。但铜版纸的抗污能力一般，且抗酸、碱的腐蚀能力较弱，不能适应弹药在恶劣的战场环境和特殊的临时场所的储存。

2） 合成纸：合成纸是一种经双向拉伸处理、三层共挤的亚光白色聚丙烯膜。重65g／m2，厚度80μm。使用温度范围—50～90℃，最低贴标温度7℃，面材光滑细腻，适于一定耐久性及防潮、抗化学腐蚀的情况。但面材较硬，不适合不规则曲面及特别柔软的筒体。由于部分弹药包装采用玻璃钢、塑料筒体包装，故合成纸不适合作为弹药条码标签的材料。

3） 热敏纸：热敏纸是经高热敏性热敏涂层处理的纸材，高敏感度的面材可适用低电压打印头，因而对打印头的磨损极小。热敏纸适用于冷库，冷柜等货架签上，但热敏纸最大的缺点是抗揉搓、碰击能力弱，当指甲用力在纸上划过时，会留下一道黑色的划痕。

4） 胶版纸：胶版纸用于多色套印，除要求白度好，尘埃少外，对于纸的紧度、抗张力、耐折度指标都有较高的要求，其性能与铜版纸基本相同。

5） PET高级标签纸：具有较好的硬脆性，表面有均匀特殊涂层的亚银聚酯薄膜，重70g／m2，标签整体厚度150μm，使用温度范围—40～150°，最低贴标签温度—4℃，由于PET介质具有优良的抗撕裂、耐高温、尺寸稳定、防污、防刮、不透光及耐化学腐蚀等性能，被广泛应用于电池、电脑显示器、空调压缩机等，另外，PET纸具有较好的天然可降解性。因此PET高级标签纸较适合于弹药条码标签的载体材料。

6）PVC高级标签纸：PVC与PET性能接近，比PET具备更好的柔韧性，手感绵软，常应用于珠宝、首饰等高档场合，但PVC的降解性较差，对环境保护有负面的影响，因此不适合于数量庞大的军用物品上。

7）金属材料：金属材料载体是由黏附在塑料基底上的金属薄条构成的，一般在条码的表面再覆盖一层聚酯薄膜，材料表面有凹凸感，可弯曲，能承受一定外力碰撞和搓揉。金属条码耐高低温、耐腐蚀，不十白日晒雨淋，不受磁场干扰，使用寿命长，能在恶劣环境下长期使用。金属条码可在背在激光烧结进程中性能稳定、易成型面配备不干胶，取下金属条码即可粘贴于物品的表面，其优点是表面不怕污渍。

一般条码是到2020年靠光的反射来识读，而这种条码是用专用的金属条码阅读器靠电磁波进行识读，只有识读器和条码的距离才会影响条码的识读。其抗老化能力较强，表面的聚酯薄膜在户外使用时适应能力强，金属条码还可以制作成隐形码，在其表面采用不透光的保护膜，使人眼不能分辨出条码的存在，从而制成覆盖型的金属隐形条码。

针对上述材料的物理化学性能、材料光泽度、漫反射能力和通用弹药条码符号的光学对比度PCS值的论证及条（空）反射率、对比度、条（空）尺寸误差、译码正确性检验研究。PET高级标签纸和金属工艺制成金属条码较适合作为弹药条码符号的载体材料。而比较这两种材料发现，金属材料需要使用专用阅读器识读和可以制作成隐形码的特点，可以有效的保证弹药秘密调拨的安全性，因此更适合军用物品的使用。

3．2 金属材料的选择

目前国内作为条码载体的金属材料主要有不锈钢、铝、铜等材料，由于条码对材料的光学特性有要求，除了考虑材料的耐腐蚀能力以外，还要考虑金属的镜面反射特性、对比度以及制作工艺的复杂性、金属条码与物品粘接时的柔软度、良好的粘接性等。3种材料性能比较见表1。

表1 3种材料性能对比

Tab. 1 Contrast of the properties of three materials

性能 材料

不锈钢 铝 铜

条码尺寸精度 良 良 良

镜面反射 通过处理可消除 通过处理可消除 通过处理可消除大部分

光学扫描特性 良 优 良

耐腐蚀能力 优 良 良

制作工艺复杂度 优 良 良

柔软度 较软 软 较软

粘接牢固 较好 好 较好

成本 较高 一般 较高

4 结 语

通过以上金属材料的比较，发现对于作为信息载体的主要方面，包括镜面反射、光学扫描特性、粘贴牢固性以及成本等性能，铝的性能都明显优越于其他两种材料，可以作为将来条码自动识别技术的重要组成部分纳入我军信息化发展的浪潮之中，为新军事革命和以信息化为核心技术的军事变革提供巨大的动力。

作者：陆瑞卿，高欣宝，范修涛

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