本文關(guān)鍵詞： RFID標簽 固化 彎折 洗滌 阻抗 讀寫距離　出處：《東華大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：紡織服裝行業(yè)面臨單件產(chǎn)品的生產(chǎn)工序及物流流通跟蹤管理的快捷、安全問題。目前使用的一維、二維條碼標簽在單件識別和數(shù)據(jù)安全方面存在一定局限性,RFID(Radio Frequency Identification)標簽的引進顯得尤為重要。RFID技術(shù)作為一種非接觸式自動識別技術(shù),具備讀取環(huán)境適應(yīng)性強、多個同時讀取、存儲容量大、安全性好及可讀寫等眾多優(yōu)點。然而,商業(yè)化RFID標簽不僅制作成本高,且所使用的基材材質(zhì)要么為硬質(zhì)塑料,用作普通紡織品的標簽時影響產(chǎn)品舒適性和美觀性,要么為柔性薄膜或紙等柔性膜,此類標簽的抗機械作用力差或影響產(chǎn)品舒適性。顯然,現(xiàn)有商業(yè)化標簽在紡織行業(yè)應(yīng)用時仍存在種種缺陷,理想的方式是基于現(xiàn)有水洗嘜布或紡織產(chǎn)品自身織物材料來實現(xiàn)RFID標簽功能。由于絲網(wǎng)印刷工藝適合卷對卷生產(chǎn)、工序簡單、成本低,已有研究探討了在織物表面使用絲網(wǎng)印刷制備RFID標簽天線的可行性,然而為未深入分析絲網(wǎng)印制工藝及使用條件對標簽天線及使用性能的影響。鑒于水洗嘜布在紡織品標簽中的廣泛應(yīng)用,本文以尼龍聚酯樹脂涂層織物為基片,采用絲網(wǎng)印刷的方式印制UHF(Ultra High Frequency)RFID標簽天線,通過改變印制天線的固化條件,對其電學性能,耐彎折、水洗性能及使用性能進行了相關(guān)研究,從不同角度深入論證織物基絲網(wǎng)印刷天線的固化條件、使用條件及rfid標簽性能之間的關(guān)系。具體研究內(nèi)容如下:(1)研究固化條件對uhfrfid標簽天線電學及讀寫性能的影響。通過測試不同固化條件下天線電阻、阻抗及相應(yīng)標簽的讀寫性能,并分析天線導(dǎo)電層與尼龍織物基片間粘結(jié)力。結(jié)果表明,在低溫下延長固化時間,或在高溫下縮短固化時間有利于電阻及阻抗的減小,但過高溫下讀寫性能較差,不同固化條件下天線與基片間結(jié)合良好。通過絲印天線并在設(shè)計好的固化條件下進行固化,制備uhfrfid天線樣本。首先采用電化學工作站和阻抗分析儀分別對天線的電阻及阻抗進行測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在常溫(20℃)到145℃區(qū)間,低溫條件延長固化時間,高溫條件減短固化時間有利于電阻的減小。而且,通過比較天線和芯片的阻抗測試值的可發(fā)現(xiàn),在(80℃,1h)、(100℃,0.5h)、(100℃,1h)、(120℃,0.5h)四種固化條件下天線阻抗與芯片阻抗之間有較好的匹配。其次,針對不同固化條件下天線與基片的粘結(jié)力大小問題,本課題采用膠帶撕扯法對絲印天線導(dǎo)電層粘結(jié)效果進行測試,發(fā)現(xiàn)不同固化條件下天線和基片粘結(jié)力的測試均顯示兩者之間結(jié)合良好。最后,針對固化條件對天線裝芯片后標簽讀寫效果的影響方面,采用讀寫器對標簽讀寫距離、讀寫靈敏度、多個讀寫成功率和隔障礙物讀寫效果測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn),標簽隔障礙物后讀寫效果變差,但整體讀寫效果偏好,且在(120℃,0.5h)固化條件下的天線在讀寫測試方面效果優(yōu)于另外三種。(2)研究彎折作用對uhfrfid標簽天線阻抗及標簽讀寫性能的影響。通過測試在不同固化條件下標簽天線在三種彎折模式前后的阻抗以及標簽讀寫性能的變化,發(fā)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)彎折對天線阻抗及標簽讀寫性能影響最大。針對不同固化條件下標簽的耐彎折效果,本課題設(shè)計了自然彎折和扭轉(zhuǎn)彎折實驗,并對彎折后標簽天線的阻抗及讀寫距離進行測試。彎折后,四種標簽天線的阻抗均有所增大,標簽讀寫距離均減小。從彎折前后讀寫距離的影響程度可發(fā)現(xiàn):扭轉(zhuǎn)彎折拉伸彎折擠壓彎折。采用讀寫器對標簽讀寫距離、讀寫靈敏度、多個讀寫成功率和隔障礙物讀寫效果測試,發(fā)現(xiàn)(80℃,1h)、(120℃,0.5h)兩種固化條件下的天線彎折前后讀寫讀寫效果更為穩(wěn)定,彎折100次后仍具備5.5m以上的讀寫距離及5m以上的隔障礙物讀寫距離。(3)研究洗滌作用對uhfrfid標簽天線阻抗及讀寫性能的影響。通過測試在標準洗滌前后標簽天線阻抗及標簽讀寫性能的變化,發(fā)現(xiàn)洗滌作用影響明顯,但多次洗滌后仍滿足一般應(yīng)用讀取要求。針對不同固化條件下標簽天線的耐水洗效果,按照iso6330洗滌標準洗滌天線,并對洗后天線阻抗及標簽的讀寫效果進行了測試。結(jié)果顯示洗滌作用對天線的損傷較大,天線端口阻抗發(fā)生了較大變化。通過表觀形貌的對比可知,天線表面在洗滌過程中產(chǎn)生了許多裂紋,且整個表面折皺不均勻。進一步測試比較讀寫距離發(fā)現(xiàn),標簽讀寫距離從原來的6m衰減為4m左右,其中在(80℃,1h)固化條件下衰減最大,但仍有3.5m以上的讀寫距離。通過對洗滌后兩種固化條件下標簽隔障礙物讀寫效果的測試發(fā)現(xiàn),在(80℃,1 h)時的標簽讀寫靈敏度測試結(jié)果顯示標簽在3 m處喪失讀寫效果,而在(120℃,0.5 h)下標簽還能保持3 m以上的讀寫距離并具備一定讀寫靈敏度。綜上所述,本研究針對以尼龍聚酯樹脂為基片絲網(wǎng)印制的UHF RFID標簽天線,通過改變印制天線的固化條件,對其電學性能,耐彎折、水洗性能及使用性能進行了相關(guān)研究,結(jié)果表明,在低溫下延長固化時間,或在高溫下縮短固化時間有利于電阻及阻抗的減小,但過高溫下讀寫性能較差,不同固化條件下天線與基片間結(jié)合良好。通過測試在不同固化條件下標簽天線在三種彎折模式前后以及標準洗滌前后的阻抗以及標簽讀寫性能的變化,發(fā)現(xiàn)洗滌對標簽天線阻抗及標簽讀寫性能影響最大,但多次洗滌后仍滿足一般應(yīng)用讀取要求。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TS871.1;TN820

【參考文獻】

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本文編號：1494170