于翠坡，葛順順

(1.北京愛慕內(nèi)衣有限公司，北京 101300；2.北京紡織控股有限責(zé)任公司，北京 100005)

計算機自動測色配色及滴液系統(tǒng)的應(yīng)用

于翠坡1，葛順順2

(1.北京愛慕內(nèi)衣有限公司，北京 101300；2.北京紡織控股有限責(zé)任公司，北京 100005)

文章主要研究了計算機自動測色配色及滴液系統(tǒng)，從客戶來樣到測色、配色、染色、顏色修正等進行了系統(tǒng)研究，并系統(tǒng)論證了流程中各因素對測色準(zhǔn)確性的影響，優(yōu)化出了有價值的試驗方法。

計算機； 自動； 測色配色； 滴液

近幾年，電腦測色配色技術(shù)發(fā)展逐漸成熟，在染整行業(yè)已經(jīng)發(fā)揮出巨大的作用。其特點是測色配色速度快，具有高速的運算能力及強大的存儲功能。在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度下，對顏色的測量不存在人與人之間的主觀誤差，依托建立的顏色數(shù)據(jù)庫，快速地計算出默認(rèn)的最佳染色配方，然后傳送到自動滴液系統(tǒng)，由電腦控制配制出染液，滴液環(huán)節(jié)也消除了不同人之間的主觀誤差和操作誤差，極大地提高了染色配方的準(zhǔn)確性[1-2]。

我公司新近引進了臺灣宏益科技股份有限公司的電腦測配色及滴液系統(tǒng)，提高了打樣效率，增強了產(chǎn)品研發(fā)能力，為公司的發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支持。

1　試驗部分

1.1系統(tǒng)簡介

1.1.1DatacolorSF600X測色系統(tǒng)

DatacolorSF600X測色系統(tǒng)是雙光束積分球設(shè)計的分光測色儀，照明光源為脈波氙氣燈，波長范圍400～700nm，有效帶寬10nm，波長分辨率2nm，測色孔徑有3mm、6.6mm、9mm、30mm四種。1.1.2XriteIMatchStandard測配色軟件

XriteIMatchStandard測配色軟件是目前世界上最先進的測配色軟件之一，依托建立的顏色數(shù)據(jù)庫，結(jié)合染料特性及成本，能夠快速地計算出最優(yōu)染色配方，大大提高打樣效率[3]。該系統(tǒng)具有完善的品質(zhì)管理，可以測量色樣的白度、黃度、lab值、K/S、沾色評級、褪色評級等等。

1.1.3CptLab滴液系統(tǒng)

CptLab滴液系統(tǒng)由Cams90泡液系統(tǒng)和Copwer自動滴液系統(tǒng)組成。Cams90泡液系統(tǒng)主要配制設(shè)定濃度的染液母體。Copwer自動滴液系統(tǒng)由配方管理員控制，將電腦測配色系統(tǒng)給出的配方輸入，然后進行滴液，滴液精度為0.02g。1.2試驗儀器及材料

1.2.1試驗儀器

DatacolorSF600分光測色儀；X-rite標(biāo)準(zhǔn)光源燈箱；Copwer自動配液滴液機，Copwer泡料機，Copwer染色小樣機；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱。

1.2.2染色基材

錦氨混紡彈力針織布(80/20)，180g/m2。

1.2.3染化試劑

Lanaset染料、阿白格set，冰醋酸、元明粉(均為分析純)。

1.3試驗方法

1.3.1染色處方

Lanaset染料(%)x

阿白格set(%) 0.5

冰醋酸調(diào)節(jié)pH值5～6

浴比1∶20

1.3.2染色工藝

30℃入染，保溫10min后，以1℃/min升溫速率升溫至98℃，保溫60min，降溫至40℃，水洗，后處理。

在浸染中，選定8個濃度點做單色，濃度梯度為：0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、3%、4%。

2　 結(jié)果與討論

2.1反射率與波長的關(guān)系

不同染料濃度下，色樣的反射率曲線應(yīng)該呈規(guī)律分布，濃度越大，顏色越深，反射率越低，反射率曲線之間應(yīng)無交叉。以LanasetRedG為例，不同濃度下反射率R%與波長λ(nm)的關(guān)系如圖1所示。

圖1　Lanaset Red G反射率R%與波長λ的關(guān)系

數(shù)據(jù)庫建成后，可以通過軟件自帶的計算功能，檢驗其準(zhǔn)確性，若濃度梯度點偏差較大，應(yīng)該重新打樣。

多數(shù)染料的K/S值在低濃度時，上染曲線呈線性關(guān)系，隨著染料濃度增大，染料的吸盡率降低，上染曲線的線性關(guān)系逐漸偏離，此時上染曲線應(yīng)該光滑，不應(yīng)出現(xiàn)拐點，這也是檢驗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)確性的一個參考依據(jù)[4]。

2.2測配色的應(yīng)用

客戶來樣后，使用測配色系統(tǒng)先進行顏色數(shù)值測量，在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，初步得到一個預(yù)測配方，按照染色工藝進行染色，將按照預(yù)測配方染得的樣品進行測量，并與標(biāo)樣進行品質(zhì)對比，如果色差等品質(zhì)不合格，則采用軟件的修正功能，得到修正配方，繼續(xù)打色樣，一直到滿足客戶的需求為止，流程如圖2所示。

圖2　電腦測配色流程

電腦測色配色配方及其修正如表1所示。

表1　電腦測配色配方及其修正

由于電腦測色配色客觀依據(jù)性很強，即使同一個染色配方，如果織物發(fā)生改變，或者操作不規(guī)范、不準(zhǔn)確，染色工藝控制不嚴(yán)格，或者測色環(huán)境的溫濕度變化較大，很容易造成測量結(jié)果的重現(xiàn)性差，因此，必須使操作規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，嚴(yán)格遵守工藝流程，在同一溫濕度下進行測量。

2.3滴液系統(tǒng)的應(yīng)用

Cams90泡液系統(tǒng)主要功能是為Copwer滴液系統(tǒng)配制染液母體，有以下幾個操作窗口：①基礎(chǔ)資料管理員；②母液調(diào)制管理員；③配方資料管理員；④參數(shù)設(shè)定。根據(jù)實際情況，每支染料設(shè)定了三個濃度：0.5%、0.05%、0.005%，輸入電腦建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。

Copwer滴液系統(tǒng)共有3個轉(zhuǎn)盤，每個轉(zhuǎn)盤36個杯位，可以最多放置36支染料，可以同時滴12個染色配方。此系統(tǒng)是通過天平和滴液時間來控制滴液量的，滴液精度為±0.02g，滴液量如果超過±0.02g，屏幕數(shù)字顯示區(qū)域為紅色，并發(fā)出警報聲，表示滴液出錯。滴液系統(tǒng)的滴液誤差有絕對誤差W1和相對誤差W2。

W1=實際滴液量-目標(biāo)滴液量

W2=(實際滴液量-目標(biāo)滴液量)/目標(biāo)滴液量

為了控制顏色的準(zhǔn)確度，滴液標(biāo)準(zhǔn)均用相對誤差W2來評定，W2<1%為合格。比如，如果目標(biāo)滴液量為20g，實際滴液量為20.08g，則絕對誤差為0.08g>0.02g，相對誤差為0.4%<1%，可以忽略其對顏色品質(zhì)的影響，視作滴液成功。

2.4常見問題及解決方法

2.4.1同一顏色測量結(jié)果的重現(xiàn)性

同一個顏色，在不同的時期測量，顏色數(shù)值可能差異較大，分析原因有：

(1)溫度、濕度等測量環(huán)境前后相差較大。測色時，一般要求在20℃±2℃、相對濕度為65%時進行測量。

(2)織物織紋的影響。有的織物紋路明顯、方向性強，每次測量時，對光束的反射率差異較大。以花邊為例，圖形變化較多，加之圖案區(qū)和低網(wǎng)薄厚不一，容易造成每次測量時差異較大。

(3)織物層數(shù)的影響。因為測色原理是根據(jù)織物對光束的反射情況進行計算，每次測量時必須做到折疊到不透光為止。

(4)紗線緊密度的影響。測量紗線時，每次纏繞盡量做到薄厚均勻一直。

2.4.2儀器測量與人眼觀察的差異

進行顏色品質(zhì)評定時經(jīng)常會遇到兩種情況：一是人眼觀察色差較大，儀器測量通過；二是人眼觀察幾乎沒有色差，儀器測量不通過。分析原因有：

(1)同色異普現(xiàn)象。光譜反射曲線不同，但在某一條件下(特定的照明體、特定的觀察者)色坐標(biāo)相同的一對顏色定義為同色異普。同色異普程度取決于物體對的光譜反射率間的差異以及特定的光源和觀察者，同色異譜現(xiàn)象是因為人眼的分辨能力低造成的。光源(D65、CWF、TL84、UV等)的變化是造成同色異普的主要因素，顏色所處環(huán)境的發(fā)生改變，人眼隨之發(fā)覺跳燈現(xiàn)象。

(2)人眼觀察色差很小，但是儀器測量不通過，這是由于色差計算公式只是近似模擬人眼功能，只能接近，但卻無法完全相同。

(3)色系的影響。以紫色和紅色為例，紫色范圍廣彩度小，△E>1，人眼會靈敏地覺察出色差；紅色范圍大，若△E接近1，則人眼較難發(fā)覺色差，這也是在顏色評定時不能長時間看紅色的原因。

(4)織物組織結(jié)構(gòu)、織紋的影響。同一顏色的紗線，按不同的方法紡織成不同類型的織物，比如高密府綢和燈芯絨，在色彩學(xué)上，顏色是同一個顏色，但是人眼觀看時，往往會有色差。

為了減少不必要的麻煩和杜絕合同糾紛，對色樣的測量必須要同時達到人眼觀察無差異和儀器測量合格。

2.4.3測色方法不同導(dǎo)致的差異

(1)測色孔徑大小對測色結(jié)果的影響

實驗室引進的DatacolorSF600plus分光測色儀測色孔徑有3mm、6.6mm、9mm、30mm四種，在D65光源下，選取色樣，每個孔徑下進行8次測量，以平均值作為標(biāo)準(zhǔn)樣，然后以4次測量作為比樣。表2為四種織物進行色差數(shù)據(jù)對比結(jié)果。

表2　不同孔徑對色差的影響

從表2中數(shù)據(jù)可以看出，測色孔徑對測色結(jié)果有著較大的影響，測色孔徑越大，色差越小，反之，孔徑越小，色差越大。分析其原因，紡織品由于紗線粗細(xì)不均，紡織不勻，容易造成色樣的薄厚不一，從而使不同孔徑下的測量產(chǎn)生差異。為了測得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，在確保樣布薄厚均勻一致的情況下，盡量使用大孔徑進行測量，以期得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

(2)測量次數(shù)對測色結(jié)果的影響

在工作中發(fā)現(xiàn)，測量次數(shù)對測色結(jié)果也有著較大的影響。在D65光源下，采用9mm孔徑，選取一個色樣，對此色樣進行8次測量，測量平均結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)樣，按同樣方法進行8次、7次、6次、5次、4次、3次、2次，測量次數(shù)與測量結(jié)果的關(guān)系如表3所示。

從表3中可以看出，測量次數(shù)對測色結(jié)果也有著一定的影響，測色次數(shù)越多，色差越小，其原因是，測量次數(shù)越多，越能讀取更多的布面信息，其均值越趨向穩(wěn)定。從表3中還可以看出，一般織物在測量4次以上時，其色差均小于0.2，因此進行顏色測量時，綜合測量效率和準(zhǔn)確率，宜采用4次測量。

表3　測量次數(shù)與測量結(jié)果的關(guān)系

3　結(jié)論

3.1利用計算機測色，可以避免人的主觀差異，使得色樣的品質(zhì)評定有了一個客觀的依據(jù)。

3.2電腦測色配色系統(tǒng)可以極大地提高工作效率，減少勞動時間。

3.3自動滴液系統(tǒng)降低了勞動程度，減少了人為的稱量誤差，提高了色樣的準(zhǔn)確性。

[1]鄭成輝.提高計算機測色配色系統(tǒng)應(yīng)用精確度的途徑[J].紡織導(dǎo)報,2005,26(3):85—88.

[2]常薇,趙振河,郁翠華.計算機配色方法的研究[J].紡織高?；A(chǔ)科學(xué)學(xué)報,2001,(4):319—322.

[3]關(guān)穎,王建明,王璐倩,梁冬艷.電腦測色配色系統(tǒng)在紡織品染色中的應(yīng)用[J].染整技術(shù),2010，32(6):30—34.

[4]薛朝華,賈順田,李楨.電腦測色配色系統(tǒng)在錦綸織物染色中的應(yīng)用研究[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,(4):49—55.

ApplicationofComputerAutomaticColorMatchingandDroppingLiquidSystem

Yu Cuipo1, Ge Shunshun2

(1.BeijingAimerLingerieCo.,Ltd.，Beijing101300,China；2.BeijingTextileHoldingCo.,Ltd.，Beijing100005,China)

Theautomaticcolormatchinganddroppingliquidsystemwasmainlystudied，fromthesamplestothecolormeasurement,colormatching,dyeing,colorcorrection.Theinfluenceofeachfactorontheprocessofcolormeasurementaccuracywassystematicallydemonstratedandthevalueofthetestmethodswasoptimized.

computer;automatic;colormatching;droppingliquid

2015-01-16

于翠坡(1981—)，男，河北石家莊人，工程師。

TS193.1

B

1009-3028(2015)02-0044-04