黃娟秀，文卓，凌群民，鄧?yán)^勇

（1.湖南工程學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，湖南湘潭411104；2.東莞德永佳紡織制衣有限公司，廣東東莞523130）

色版色體系模型在跟色排染系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃娟秀1，2，文卓2，凌群民1，2，鄧?yán)^勇1*

（1.湖南工程學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，湖南湘潭411104；2.東莞德永佳紡織制衣有限公司，廣東東莞523130）

根據(jù)印染行業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，以間歇式純棉布染色實際生產(chǎn)以及排產(chǎn)為例，通過Datacolor測色配色儀測色版的三刺激值（L*、C*、h），建立了顏色跟色排染系統(tǒng)模型.試驗結(jié)果表明該模型能快速、高效的解決了實際生產(chǎn)中人工跟缸染色不足的問題，同時模型判斷的準(zhǔn)確率高達(dá)99%，可為企業(yè)生產(chǎn)降低風(fēng)險及成本提供參考.

色版色體系；模型；顏色跟色排染系統(tǒng)

跟缸是印染企業(yè)間歇式染色機(jī)的排產(chǎn)人員將顏色深淺、色光、鮮艷度相同或相近的產(chǎn)品盡可能安排在同一染缸染色，以減少清洗染缸的次數(shù)，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率.目前，大部分企業(yè)跟缸完全由技術(shù)工人根據(jù)顏色深淺、色光、鮮艷度等因素人為的進(jìn)行經(jīng)驗性的跟缸調(diào)度，很難保證統(tǒng)一性和標(biāo)準(zhǔn)性，存在不可避免的人為誤差，同時這種人工染色跟缸費(fèi)時、費(fèi)力，而且很難囊括影響染色跟缸的所有因素［1－3］.為了解決這一問題，本文以東莞德永佳紡織制衣有限公司純棉布染色排產(chǎn)為例，依據(jù)孟賽爾色彩體系［4－5］和Datacolor的測色原理［6－7］，在保證染色質(zhì)量的前提下，探索一套自動跟缸模型并應(yīng)用于實際生產(chǎn).研究結(jié)果表明，此模型具有較高的靈活性，能快速、高效的解決實際生產(chǎn)中人工跟缸染色的不足，大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率.

1 色版色體系模型方程的建立

色版色體系模型依據(jù)L*a*b色空間平面圖（如圖1）和生產(chǎn)實際測得的顏色三刺激值（h、C*、L*）建立.由于純凈單一的染料的吸收峰往往為分段拋物線吸收曲線，而在實際生產(chǎn)中是由不同種染料根據(jù)同色異譜原理拼混出需要的色光，不同染料的吸收峰在K/S反射曲線中是不可能達(dá)到純凈染料的單一吸收峰.因此只能在該色光的最大吸收峰即實際h值周圍建立仿真吸收峰曲線模型來表征該顏色在整個C*、h坐標(biāo)曲線上的分布情況，故我們引入多項式函數(shù)的圖像來討論本文模型的建立.再根據(jù)工廠的生產(chǎn)用料沾色性質(zhì)，并結(jié)合實際工廠跟缸經(jīng)驗，總結(jié)出該多項式為二項式時吻合度最高.然后利用上一缸生產(chǎn)顏色的三刺激值和原點(diǎn)求出二次項的各項系數(shù).

圖1 L*a*b色空間平面圖

圖2 孟賽爾體系h*C的平面圖

由圖2可知，當(dāng)下一缸生產(chǎn)顏色的色相位于上一缸生產(chǎn)顏色的色相的左邊時，由原點(diǎn)（0，0）和上缸顏色的刺激值（h0，C0），可得拋物線方程為：C1＝（C0－w）；當(dāng)下一缸生產(chǎn)顏色的色相位于上一缸生產(chǎn)顏色的色相的右邊時，由上缸顏色的刺激值（h0，C0）和端點(diǎn)（360，0），可得拋物線方程為C1＝（C0－w）／（h0－360）2×（h1－360）2.考慮實際生產(chǎn)過程中允許存在一定的偏差帶，需在上述模型方程右邊加上（360－｜h0－h(huán)1｜）／y，另外當(dāng)下一缸是紅色或紫色時，需將色譜向右平移，即h′1＝h1＋360；否則h′1＝h1.故所得模型方程為：

C值越大，表示顏色越鮮艷.而越鮮艷的顏色，根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，往往深度方面的提升力不足，因此如果單以L值作為深淺色跟色依據(jù)還不夠，故針對鮮艷的顏色經(jīng)驗范圍對L值進(jìn)行修正，轉(zhuǎn)換為L'進(jìn)行色深度判斷.當(dāng)，當(dāng)C＜r，L′＝L.

上述各參數(shù)分別為：C1：下一缸生產(chǎn)顏色的彩度；C0：上一缸生產(chǎn)顏色的彩度；h1：下一缸生產(chǎn)顏色的色相；h0：上一缸生產(chǎn)顏色的色相；L1：下一缸生產(chǎn)顏色的明度；L0：上一缸生產(chǎn)顏色的明度；x：深淺偏差接受的偏差范圍值；y：通過色相校正彩度后接受的偏差范圍值；z：淺色跟色接受偏差范圍值；r：顏色深度較正系數(shù)接受偏差范圍值；w：曲線斜率校正系數(shù).其中x，y，z，w，r值由工廠生產(chǎn)實際顏色刺激值導(dǎo)出（公司實際排產(chǎn)數(shù)據(jù)中隨機(jī)選取50張不同顏色全棉布類顏色刺激值見表1），結(jié)果依次為19，7，65，15，40.整理后結(jié)合上述公式進(jìn)行計算機(jī)程序跟色三級判斷：第一級判斷深淺偏差（x）是否可達(dá)到跟色要求；第二級判斷彩度偏差（C1）是否可達(dá)到跟色要求；第三級進(jìn)行絕對淺色（z）是否可達(dá)到跟色要求判斷.

表1 試驗選樣的三刺激值

2 仿真實驗

從公司染布工廠中隨機(jī)選取10個全棉布類樣本，樣本的配方信息如表2，用Datacolor測色配色儀在D65燈下測其L*、C*、h值，結(jié)果如表3.工廠實際操作和根據(jù)模型計算得出的跟缸結(jié)果分別如表4、表5.

表2 樣本的配方比例

表3 樣本的三刺激值

表4 工廠實際經(jīng)驗所得的跟缸結(jié)果

表5 根據(jù)模型計算得出的跟缸結(jié)果

3 結(jié)果分析

由表4、5可知，模型計算得出的跟缸染色結(jié)果與工廠實際操作的跟缸吻合度為96%，符合工業(yè)生產(chǎn)要求，但紫色跟湖綠、玫紅跟紫色、枯綠跟黑色、淺灰跟枯綠有偏差.為了解決這個偏差，選用50 Kg缸進(jìn)行實際跟缸實驗，測量第二缸與第三缸的色差值（ΔE）來判斷是否可跟.因為行業(yè)能接受的色差范圍是ΔE≦0.5，所以當(dāng)ΔE≦0.5時，視為可跟，否則為不可跟.實際跟缸實驗結(jié)果如表6所示.

表6 實際跟缸實驗結(jié)果

由表6可知，在有偏差的四種跟缸操作中，人工判斷只有一缸正確，其余三缸都屬于模型判斷正確.模型判斷雖然仍有一缸判斷錯誤，但主要是由于染料的沾色性能表現(xiàn)的多樣性引起的.再因所選的50缸試驗樣本中包涵了行業(yè)中公認(rèn)的沾色高風(fēng)險性的湖藍(lán)色系，導(dǎo)致在篩選模型的最佳參數(shù)時比較保守，所以此不足不會造成質(zhì)量問題，只會使排產(chǎn)趨于一種低風(fēng)險型模式.

4 結(jié)論

（1）根據(jù)顏色的三刺激值即L*、C*、h，得出模擬實際生產(chǎn)的染色跟缸的數(shù)學(xué)模型，即

（2）通過模型得出的跟缸判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性高達(dá)99%，比人為經(jīng)驗性的跟缸判斷效率高，降低了企業(yè)的跟缸風(fēng)險和生產(chǎn)成本.

［1］孫兆偉，李智.基于遺傳算法的針織染色生產(chǎn)調(diào)度方法［J］.青島大學(xué)學(xué)報，2008，6（2）：53－57.

［2］蒲宗耀，陳松.印染行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］.紡織科技進(jìn)展，2007，35（9）：1－4.

［3］戴智杰，宋執(zhí)環(huán)，宋春躍.基于遺傳算法的浸染生產(chǎn)排缸策略［J］.運(yùn)籌與管理，2006，15（2）：149－153.

［4］色研.色立體的主要學(xué)派應(yīng)用色彩體系［J］.江蘇紡織，2011（8）：35－40.

［5］莫思特，劉天琪，李碧雄.基于HSL顏色空間的自動白平衡算法［J］.四川大學(xué)學(xué)報，2013，45（6）：95－99.

［6］嚴(yán)瑛.顏色數(shù)據(jù)化管理及Datacolor的測色原理簡介［J］.染整技術(shù)，2012（5）：47－49.

［7］左凱杰，孫偉.Datacolor測配色系統(tǒng)在化驗室配方調(diào)整中的應(yīng)用［J］.針織工業(yè)，2009（11）：36－38.

Study on the Application of Color Version System in Vat Arrangement

HUANG Juan-xiu1，2，WEN Zhuo2，LINGQun-min1，2，DENG Ji-yong1*
（1.Department of Chemistry and Engineering，Hunan Institute of Engineering，Xiangtan，Hunan 411104；2.Dongguan Texwinca Textile＆Garment LTD，Dongguan，Guangdong 523310）

Vat system in dyeingmodelwas established according to the production characteristics of printing and taking actual production of cotton dyed with batch dyeing for instance by using tri－stimulus value（L*，C*，h）of datacolor in this paper.The experimental results show that thismodel can quickly and efficiently solve vat arrangement problem of insufficient artificial in the actual production，while its accuracy can reach up to 99%.Thus the risk of vat arrangement and production cost have been reduced.

color version system；model；vat arrangement

TS195.644

A

1671－9743（2015）11－0050－04

2015－10－09

黃娟秀，1989年生，女，湖南邵陽人，碩士研究生，研究方向：染整與紡織化學(xué).

*通訊作者：鄧?yán)^勇，1967年生，男，湖南常德人，教授，博士，研究方向：有機(jī)功能材料.