葉海蓮，周秋寶(浙江理工大學(xué) .服裝實(shí)驗(yàn)中心；.材料與紡織學(xué)院，杭州 310018)

絲織物品種效應(yīng)值在計(jì)算機(jī)配色中的應(yīng)用

葉海蓮a，周秋寶b
(浙江理工大學(xué) a.服裝實(shí)驗(yàn)中心；b.材料與紡織學(xué)院，杭州 310018)

測(cè)色分析經(jīng)相同條件染色的桑蠶絲織物：10電力紡、斜紋綢、素縐緞、18電力紡，以10電力紡染色樣為標(biāo)準(zhǔn)樣，建立計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，預(yù)測(cè)其他3種蠶絲品種的色樣配方。測(cè)試各單色樣在最大吸收波長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的相對(duì)強(qiáng)度和積分強(qiáng)度值，分析色樣之間強(qiáng)度關(guān)系，并且分析作為配色效應(yīng)系數(shù)所配的染色樣色差。結(jié)果表明，相對(duì)強(qiáng)度與染料、染色濃度、蠶絲品種有關(guān)；相同濃度染料染色時(shí)，織物組織結(jié)構(gòu)對(duì)其相對(duì)強(qiáng)度影響最大，斜紋綢在可見(jiàn)光區(qū)域的反射率最高，相對(duì)強(qiáng)度較其他蠶絲品種小；計(jì)算機(jī)配色中以積分強(qiáng)度為修正效應(yīng)系數(shù)的配方準(zhǔn)確率較高，其染色樣色差較小。

桑蠶絲織物；計(jì)算機(jī)配色；相對(duì)力度；效應(yīng)系數(shù)；色差

計(jì)算機(jī)測(cè)色配色要求更快更準(zhǔn)，單一品種配色配方修正次數(shù)少，色差較小，而對(duì)于同一原材料的多產(chǎn)品品種，如平紋、斜紋、粗厚、細(xì)薄、加捻與否、組織結(jié)構(gòu)不一的情況就相對(duì)復(fù)雜些。若所加工產(chǎn)品原料的基材性質(zhì)相同而品種不同，則可以利用其中一種品種的染色基礎(chǔ)色樣建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)其他品種進(jìn)行配方。文中使用基材均為蠶絲類織物：10電力紡、斜紋綢、素縐緞、18電力紡，通過(guò)10電力紡染色樣為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)樣，利用它對(duì)電力紡、斜紋綢、素縐緞的染色試樣配方。通常，在相同染料和染色工藝中，如果配方試樣品種與數(shù)據(jù)庫(kù)品種相同，效應(yīng)系數(shù)為1，否則需要修正品種之間的差異。染料的染深性表示染料在一定染色濃度時(shí)的給色量大小，用表觀深度K/S值表示，K/S值與織物的反射率R有關(guān)，因此，著色能力相同而織物組織不同會(huì)引起表觀深度的差異。試樣相對(duì)強(qiáng)度%＝K/S(試樣)/K/S(標(biāo)準(zhǔn)樣)，相對(duì)強(qiáng)度值是參考具有同樣染色光譜和染料性質(zhì)的染色標(biāo)準(zhǔn)樣的相對(duì)值，10電力紡染色標(biāo)樣的力度是100 %，將其余蠶絲織物染色樣為試樣的相對(duì)強(qiáng)度之平均值作為效應(yīng)系數(shù)，測(cè)試兩種參考點(diǎn)包括最大吸收波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)相對(duì)強(qiáng)度和積分強(qiáng)度對(duì)應(yīng)值，分析各自配方的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步分析織物組織結(jié)構(gòu)與表觀顏色深度之間的關(guān)系[1-3]。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料及儀器

織物：10電力紡、18電力紡、斜紋綢、14101素縐緞。

染化料：Lanaset黃2R、Lanaset藏青R、Lanaset紅G、元明粉、平平加O、209洗滌劑(均為工業(yè)用)。

儀器：SF600PLUS計(jì)算機(jī)測(cè)色配色儀、IR-12SM紅外染色機(jī)、SHZ-88A振蕩水浴鍋、電子天平SPS202F。

1.2 染色及測(cè)試方法

建立10電力紡基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)10電力紡染色：酸性染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05 %，0.1 %，0.5 %，1.0 %，2.5 %，4 %，元明粉用量分別為染色質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.2 %(淺色)2 g/L、0.2 %～1.0 %(中色)4 g/L、1 %以上(深色)6 g/L，平平加O 0.3 g/L，2 ℃/min，95 ℃，60 min，浴比1∶10。皂洗，209洗滌劑1 g/L，浴比1∶50，90 ℃，10 min，晾干，平整保存于恒定環(huán)境1 d，輸入計(jì)算機(jī)建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

拼色染色：分別對(duì)3種基材品種拼色染色，3種染料的用量組合總質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于4 %，拼色標(biāo)樣各5種，共15只不同色澤的染色樣。

表1 3種品種染色試樣與10電力紡的相對(duì)強(qiáng)度Tab.1 Relative Strength between Three Dying Samples and 10 Habutai %

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 染色樣的相對(duì)強(qiáng)度

與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的10電力紡染色工藝一樣，將18電力紡、斜紋綢及素縐緞進(jìn)行染色和皂洗，測(cè)試結(jié)果。由于染料對(duì)蠶絲蛋白纖維的親和力和染料本身的固色率一致，相同染料及染色質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件的各基材品種上染百分率一致，均大于85 %，而染色織物表觀的色深差異明顯，它們的染色提升性程度不同，可見(jiàn)與織物的表面組織有關(guān)。以10電力紡為標(biāo)樣，其余3種染色品種為試樣，測(cè)定對(duì)應(yīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各個(gè)單色染色樣，記錄λmax(最大波長(zhǎng))、λINTEG(積分)對(duì)應(yīng)的相對(duì)強(qiáng)度值。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，對(duì)于同一品種，由于染料結(jié)構(gòu)不同，不同染料的相對(duì)色強(qiáng)度有差異；品種間差異較明顯，比如斜紋綢，λmax對(duì)應(yīng)的相對(duì)強(qiáng)度為68.78 %，λINTEG為79.62 %，18電力紡λINTEG為100.83 %，與10電力紡相近，而素縐緞?shì)^斜紋綢更趨近于電力紡。表明在同一染色條件下，品種染色樣的表觀顏色深度或強(qiáng)度值，與其組織結(jié)構(gòu)關(guān)系較大。圖1為空白品種綢樣的反射率曲線，斜紋綢的反射率最高，而10電力紡的吸收值相對(duì)其他品種為最高。由于光線投射到基材表面時(shí)，在其界面上會(huì)產(chǎn)生光線的反射與折射，反射光的強(qiáng)弱確定紡織基材的光澤。當(dāng)纖維表面平滑一致，纖維平行排列時(shí)，反射光就強(qiáng)，纖維的光澤好。反之，纖維排列紊亂，反射光產(chǎn)生各個(gè)方向的漫射，光澤就暗?？傊w維對(duì)光線的反射、折射、吸收及衍射等情況是比較復(fù)雜的。纖維的表面狀態(tài)，纖維的層狀結(jié)構(gòu)及纖維的橫截面形狀均是影響其光澤的主要因素[4]。文中原料均為桑蠶絲，影響反射光的強(qiáng)弱主要是基材的表面組織結(jié)構(gòu)、紗線捻度、紡紗工藝及層狀結(jié)構(gòu)情況。紡類為平紋組織，質(zhì)地緊密，交織點(diǎn)多，經(jīng)緯絲不加捻，反射光較強(qiáng)；而斜紋綢經(jīng)緯交織點(diǎn)少于平紋，不加捻，組織更緊密、厚實(shí)，具有很好的光澤；緞紋組織經(jīng)緯交織點(diǎn)最少[5]，浮點(diǎn)間的距離較遠(yuǎn)，所以手感柔軟，表面反射光強(qiáng)。從表面組織狀態(tài)、經(jīng)緯絲加捻及密度情況分析：緞?lì)惖木暯z經(jīng)過(guò)強(qiáng)加捻，緯向密度較小，增加了折射、漫反射光的數(shù)量，因而斜紋綢組織的實(shí)際反射率就高；而18電力紡較10電力紡更厚、更密，織物的總緊度高，反射光也更強(qiáng)。基材測(cè)量中，織物經(jīng)折疊至一定厚度，光經(jīng)不同界面的多層折射、反射，最終一部分被吸收，一部分反射和漫反射，反射率與織物的總緊度、紗線狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)等有密切的關(guān)系。因此，顏色僅是影響物體外觀的若干因素之一，影響外觀的其他方面的因素都不可避免會(huì)影響對(duì)物體顏色的認(rèn)知[6]。從表1可以知道，3種品種的λINTEG平均值均大于λmax平均強(qiáng)度，在表征相對(duì)強(qiáng)度概念時(shí)，考慮參照λINTEG，還是λmax對(duì)應(yīng)點(diǎn)，其結(jié)果也是不同的，以下將兩者分別作為配色效應(yīng)系數(shù)，修正基材品種之間的差異作配方分析。

2.2 2種效應(yīng)系數(shù)的配色結(jié)果

在配色配方中，若標(biāo)準(zhǔn)樣(客戶來(lái)樣)的基材、染料及染色條件，與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的染色工藝參數(shù)一樣，用效應(yīng)系數(shù)1進(jìn)行配色。實(shí)際情況往往復(fù)雜得多，基材或工藝參數(shù)的變化都會(huì)影響配色結(jié)果，此時(shí)需要通過(guò)相互間的關(guān)系來(lái)進(jìn)行修正，確定某個(gè)合適的效應(yīng)系數(shù)，以縮短配方時(shí)間來(lái)達(dá)到理想的配色效果。以下為15組拼色染色試樣的配色結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)樣1#～15#為3種染料的任意濃度組合，分別在3種基材上的染色樣。將其作為標(biāo)準(zhǔn)色樣，輸入計(jì)算機(jī)，利用10電力紡的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行配方，用單色染色時(shí)所得到的參考強(qiáng)度值的平均值(表1)，作為修正效應(yīng)系數(shù)，利用軟件功能進(jìn)行測(cè)色配方，再染色，所產(chǎn)生的色差，結(jié)果如表2所示。

表2中，用2種效應(yīng)系數(shù)對(duì)3種不同于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的基材進(jìn)行配色，以λmax所對(duì)應(yīng)強(qiáng)度作為效應(yīng)系數(shù)時(shí)，首次配色色差值ΔE大于1.0的比例占66.7 %，其中色差ΔE小于2占73.3 %，總平均ΔE為1.745，而用λINTEG對(duì)應(yīng)的配色ΔE大于1的占為46.67 %，ΔE小于2的占86.7 %，總平均ΔE為1.567。因此，以λINTEG對(duì)應(yīng)效應(yīng)系數(shù)配色色差小于λmax。由于染色樣為拼色樣，對(duì)于具有多個(gè)染料吸收峰的復(fù)合染料染色樣，或沒(méi)有明顯吸收峰的暗色染料，此時(shí)用最大波長(zhǎng)為參考強(qiáng)度的修正效應(yīng)系數(shù)，有它的局限性，預(yù)測(cè)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生誤差，而參考用積分強(qiáng)度較合理[2]；從基材品種看，18電力紡的平均ΔE為1.045，素縐緞ΔE為2.462，斜紋綢ΔE為1.079。緞?lì)惖呐渖`差較大，是由于緞紋組織富有特有的光澤之故。在測(cè)量空白織物時(shí)，儀器在選擇是否包含鏡面光的反射結(jié)果中，400～700 nm的可見(jiàn)光區(qū)域，素縐緞鏡面反射率較不含鏡面光時(shí)高3 %～4 %，而其余品種兩者結(jié)果相近。鏡面反射率是除去物體表面下的漫反射的反射結(jié)果。光澤是表面定向選擇反射的性質(zhì)，光澤和表面質(zhì)地的不同會(huì)導(dǎo)致物體及測(cè)量的偏離[6]。染料顏色深淺、染色濃度、基材組織結(jié)構(gòu)、紗線的狀態(tài)、織物的總緊度及測(cè)量方法等，均會(huì)影響織物的光澤[7]。

使用計(jì)算機(jī)測(cè)色配色功能可以獲得高的配色配方效率，相同的原料品種可以充分利用共享基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)資源，建立準(zhǔn)確的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及選擇基材品種相互之間的適合的修正系數(shù)。

3 結(jié) 論

1)同類基材織物利用同一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)配方，采用效應(yīng)系數(shù)修正配方，提高配方速率；對(duì)于大多復(fù)合染料拼色樣，用積分強(qiáng)度作為效應(yīng)修正系數(shù)，準(zhǔn)確率更高；

2)織物染色樣表觀深度或相對(duì)強(qiáng)度，不僅與顏色有關(guān)，也與織物的總緊度、紗線的捻度、組織狀態(tài)等有很大的關(guān)系；

3)斜紋綢的反射率較其他蠶絲基材品種高，對(duì)光的吸收為最?。凰乜U緞織物光澤度最好，在顏色測(cè)量及配色應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

表2 利用效應(yīng)系數(shù)配方染色樣與標(biāo)樣之色差Tab.2 Chromatic Aberration between Standard Sample and Dyed Sample with Formula of Effect Coeffi cient

[1]趙濤．染整工藝學(xué)教程[M]．北京：中國(guó)紡織出版社，2005：119-125.

[2]朱譜新，丁穎.染織色彩原理及配色[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2009：64-92.

[3]張紅鳴，徐捷.實(shí)用著色與配色技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001：89-102.

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[7]張輝.滌綸織物透氣和光澤性能研究[J].紡織科技進(jìn)展，2007(1)：19-21.

Application of Variety Effect Value of Silk Fabrics in Computer Color Matching

YE Hai-liana, ZHOU Qiu-baob
(a. Experimental Teaching Center of clothing; b. College of Materials and Textiles, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China)

Color measures were made to four varieties mulberry silk fabrics dyed by same condition: 10 habutai, silk twill, crepe satin and 18 habutai. An underlying database was established with 10 habutai dyed sample as standard, the coloring formulas of the other three varieties of silk fabrics were predicted according to the database. This paper wanted to test the relative strength and integral strength value when each color sample had maximum absorption of wavelength, moreover, the paper analyzed the relative strength and chromatic aberration between the samples. The results showed that the relative intensity was related to dyes, colorant concentration and varieties of silk fabric. Under same dying concentration, structure of silk fabric had more influence on relative strength. Reflectance of silk twill was the highest in the visible region, but its relative strength was less than other. It is better to use integral strength as correction effect coefficient, and the formula of dyed samples would gain higher accuracy lower color difference.

Mulberry silk fabric; Computer color matching; Relative strength; Effect coefficient; Chromatic aberration

2010-01-22；

2010-04-01

國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位項(xiàng)目(教高函[2009]28號(hào))

葉海蓮(1964－ )，女，工程師，主要從事紡織服裝新材料、新技術(shù)的教學(xué)和研究。

TS193.13

A

1001-7003(2010)06-0009-04