張 榮

（航宇救生裝備有限公司，湖北襄陽441003）

紡織品色差定量評定方法分析

張 榮

（航宇救生裝備有限公司，湖北襄陽441003）

紡織品色差評定是材料外觀質(zhì)量的重要項目。目視色差評定主要采用灰色樣卡將試樣與標樣進行比對，評定結(jié)果受光線和評定者主觀情緒的影響較大。以飛行員救生服裝和降落傘用紡織品為對象，利用色差計進行色差評定數(shù)據(jù)定量化分析。結(jié)果表明，色差計測量準確，可用于材料驗收和產(chǎn)品交付等質(zhì)量控制。

紡織品；色差；定量評定

0 引言

紡織品是航空救生領(lǐng)域飛行員救生服裝和降落傘的重要原材料，主要用于救生服裝衣面主體和張緊裝置調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及空降和空投降落傘的傘衣主體、連接繩索、傘衣加強帶、傘包和傘衣套等。經(jīng)初步統(tǒng)計，航宇救生裝備有限公司現(xiàn)有紡織品包括綢、布、繩、帶和縫線等品種，數(shù)量不少于400種，且95%以上為有色品種。

作為飛行員救生服裝和降落傘的主體材料，對不同批次間或同批次的匹與匹、盤與盤、卷與卷色差都應進行嚴格的控制，才能確保產(chǎn)品成品整體的外觀色澤均勻一致。目前色差評定主要采用符合GB/T 250─2008的灰色樣卡，通過將測試樣與色澤標樣進行比對，并按照灰色樣卡的九個等級做出色差級數(shù)評定。上述方法在實施過程中，除對操作環(huán)境條件（如燈光強度和照射角度）有嚴格要求外，操作人員的相關(guān)工作經(jīng)驗、視力情況和工作情緒均會對檢驗結(jié)果產(chǎn)生不同程度的影響?；疑珮涌ǖ氖褂靡蟛僮魅藛T有一定的經(jīng)驗，在試驗時按照GB/T 250—2008的要求反復觀察，有時需要幾個人同時觀察，以減少人為誤差。

為了公正、客觀地評價紡織品的外觀色差，避免人為誤差，文中以飛行員個體防護救生服裝和降落傘用主體材料為研究對象，結(jié)合產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范要求和使用環(huán)境條件，對主體紡織品色差定量評定方法進行系列研究。

1 定量評定色差的必要性

1.1 材料外觀驗收

色差評定是紡織品驗收檢驗的一項重要項目,除與標樣進行色差比對外,還要對批次色差、同匹（或卷、捆、盤、股、團等）色差、邊中色差、頭尾色差等進行評定。目前采用符合GB/T 250─2008標準的評定灰色樣卡，通過目測進行評定，主要受目視者經(jīng)驗和主觀情緒影響，需要反復觀察或多人同時觀察。另外灰色樣卡為紙板，長期使用容易起毛、變形、褪色等，需要定期更換。

1.2 工序檢驗

在產(chǎn)品加工過程中，需要按照產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范要求進行外觀色差的控制，因此對于裁剪工序中裁片之間的色差、每件產(chǎn)品的色調(diào)一致性設計和軍檢等也需要進行色差判定，目前主要由操作工人和工序檢驗人員進行，灰色樣卡比對也是主要途徑，同樣受主觀因素影響較大。

1.3 產(chǎn)品試驗后外觀判定

環(huán)境適應性試驗是產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范要求的主要試驗內(nèi)容。產(chǎn)品經(jīng)高溫、低溫、濕熱、鹽霧和太陽輻射等試驗后外觀情況變化也是判定的依據(jù)之一，上述工作由試驗人員和產(chǎn)品主管設計人員負責進行，主要通過目視方法進行檢測，一般很少使用灰色樣卡。

1.4 故障件分析

當產(chǎn)品在外場使用時，紡織品的外觀色澤會隨之產(chǎn)生相應的變化，不同的色差對應不同的外觀形貌和微觀特性的變化，這一點對故障件的分析尤為重要。目前進行的失效分析中幾乎很少對材料的色差進行評定，主要是由于這種方法尚屬空白，缺乏定量的色差數(shù)據(jù)評估，對于產(chǎn)生故障的原因分析有不利影響。

2 試驗研究

2.1 測試儀器選擇

根據(jù)航宇公司紡織品色差評定的使用要求和不同場合使用特點，并綜合考慮成本價格與操作方便等因素，最終選定日本美能達公司的CR-10色差計作為色差定量評定的工具。

CR-10色差計的主要規(guī)格參數(shù)為：

顯示模式：△(L×a×b×)/△E×ab或△(L×C×H×)/△E×ab；

照明受光光學系統(tǒng)：8°照明及擴散受光；

測量范圍（L×）：10～100；

重復性（標準偏差△E×ab）：0～0.1；

光源：充氣鎢絲燈。

2.2 顯示模式選擇

CR-10色差計有Lab色彩模型和Lch色彩模型兩種顯示模式，兩者的色坐標分屬不同的顏色空間，不同的色坐標空間測量的數(shù)值差異很大，兩種模式所測結(jié)果無可比性。另外，照明條件和光源類型等因素都會影響測試結(jié)果。因此，為了測試結(jié)果的統(tǒng)一，以Lab色彩模型為主。

Lab色彩模型理論是建立在人對色彩感覺的基礎上的。Lab色彩模型理論認紅色和綠色兩種顏色在一個物體中原色不能同時存在，黃色和藍色也不能同時并存。Lab色彩模型用三組數(shù)值表示色彩，其中：

L——Lightness亮度數(shù)值，0～100；

a——紅色和綠色兩種原色之間的變化區(qū)域，數(shù)值為-120～+120；

b——黃色到藍色兩種原色之間的變化區(qū)域，數(shù)值為-120～+120；

△L×=Lsample-Lstandard，表示明度差異；

△L+表示偏白，△L-表示偏黑；

△a×=asample-astandard，表示紅/綠差異,△a+表示

偏紅，△a-表示偏綠；

△b×=bsample-bstandard，表示黃/藍差異,△b+表示偏黃，△b-表示偏藍。

2.3 參試對象選擇

紡織品是飛行員救生服裝和空降空投降落傘的主體材料，具體品種可分為綢、布、繩、帶和縫線等，色差評定應用于材料外觀檢驗、工序檢驗、成品驗收、產(chǎn)品試驗和故障分析等相關(guān)環(huán)節(jié)，材料外觀檢驗的工作量大、使用頻率高也是判定材料外在質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

按照CR-10色差計的使用限制，目前尚不能適用于所有紡織品的外觀色差定量評定。本課題對現(xiàn)有的紡織品規(guī)格參數(shù)的統(tǒng)計和整理，詳見表1。

表1 參試材料對比

表2 綢布類色系品種和數(shù)量

表3 平整部位與褶皺部位的L×a×b×顯示值比較

由表1可知，綢布、寬度為8mm及以上的帶子比較實用，寬度為8mm及以下的帶子、繩子、縫線等不能直接使用，需要設計其他方案才能使用。對于可適用的綢布和帶子，現(xiàn)有規(guī)格和品種設計的色澤類別較多，除了混色、雜色和迷彩色之外，僅單色就有15種顏色，計55種材料，具體色系品種和數(shù)量見表2。

2.4 測量狀態(tài)確定

2.4.1 試樣狀態(tài)

除卷筒式包裝的材料外,大部分綢布采用的是碼長為大于或等于1m的折疊式包裝或疊卷式包裝,容易產(chǎn)生折痕和皺褶現(xiàn)象。以49101橙黃錦絲綢為對象，分別對平整部位和皺褶部位進行測試，以驗證試樣狀態(tài)對測試結(jié)果的影響程度，試驗結(jié)果見表3。

2.4.2 測量層數(shù)

由于測試所用綢布出廠時包裝形式多種多樣,且在后續(xù)的實際應用過程中呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)形式,因此應對單層或多層形式對測試結(jié)果的影響進行相應的驗證,以便統(tǒng)一測試要求。

試驗選取49101橙黃錦絲綢為樣品進行單層（1層）和多層（2層、3層、4層、5層、6層、7層、8層、9層、10層、16層、32層等）試驗，試驗結(jié)果見表4。

表4 絲綢單層與多層L×、a×和b×顯示值比較

從49101橙黃錦絲綢的單層和多層的L×、a×和b×數(shù)據(jù)看,測試層數(shù)與結(jié)果的相關(guān)性較高,考慮到色澤標樣為單層,色差評定時應以單層為主。

2.4.3 測量次數(shù)

采用灰色樣卡進行試樣和標樣的色差評定時,需要結(jié)合人為經(jīng)驗和其他主觀因素反復觀察和比對，有時甚至需要幾個人次來認定。而色差計則由于設計了一種具有感光器分光靈敏度特性并可在某種光源下測定色差值的濾光片只需測量一次就可以得到可靠結(jié)果。因此采用色彩色差計可一次得到可靠的結(jié)果，無需進行多次測量。

3 試驗驗證

3.1 光照試樣的色牢度評定

目前飛行員個體防護救生服裝的衣面材料主要采用的是芳香族聚酰胺類纖維（芳綸1313或芳綸1414）純紡或混紡。由于芳香族聚酰胺纖維的大分子基團上含有的酰胺鍵是長鏈分子主鏈中的弱鍵，離解能較低，日光中波長小于400 nm的紫外線能量就可以使其發(fā)生裂解、斷鍵，強度下降，色澤變黃。

太陽輻射試驗是飛行員救生服裝鑒定試驗項目之一，試驗完成后首先要對衣面外觀進行色澤變化的判定，而試驗只能在產(chǎn)品上進行，如果和往常一樣用灰色樣卡進行比對，操作難度較大，容易出現(xiàn)爭議，而采用色差計進行在線檢測，操作簡單、快捷，測試結(jié)果重復性好，無異議。

3.2 材料驗收現(xiàn)場色差測定

在材料檢驗工作中，色差判定是一項主要工作，因為涉及到來樣與標樣、批次間、同匹（或卷、捆、盤、股、團等）色差、邊中色差、頭尾色差等多種色差的判定，僅靠用灰色樣卡目視檢測，不僅容易出現(xiàn)爭議和偏差，而且工作量也大。采用色差計進行材料檢驗現(xiàn)場進行試用，在測試條件一致的前提下，單次測量時間不大于5 s，簡單、快速，試驗結(jié)果無爭議。

3.3 色澤標樣有效性判定

隨著航空飛行員對于產(chǎn)品美觀化要求的不斷提高，對于每一種有色紡織品的批次間、批次內(nèi)（卷與卷、匹與匹、盤與盤等）的色差等級要求也不斷提升。目前主要制作一定數(shù)量的色澤標樣，用于生產(chǎn)單位染色加工和使用單位外觀驗收。色澤標樣的制定在一定程度上降低了紡織品在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的批次色澤差異，從而為飛行員救生服裝和降落傘產(chǎn)品上材料外觀色澤一致性奠定良好基礎。但在實際操作中，對于色澤標樣的有效性供需雙方一直沒有統(tǒng)一的執(zhí)行標準。

通過采用色差計對首次制定的色澤標樣進行測量并貯存其色彩數(shù)據(jù)，為后續(xù)供需雙方提供依據(jù)，并定期對各自現(xiàn)場使用的色澤標樣進行色差變化的測量，確保色澤標樣的有效性。

4 結(jié)論

紡織品的色差評定是材料外觀質(zhì)量驗收的重要項目。采用灰色樣卡進行目視色差評定，評定結(jié)果受光線和檢測者主觀情緒的影響較大，且不同評定者給出的評定結(jié)果容易產(chǎn)生偏差，導致供需雙方糾紛。

通過對飛行員救生服裝和降落傘用紡織品色差定量化的試驗研究，制定了新型色差定量評定的試驗方法，可有效避免因人為主觀誤差造成的試驗結(jié)果偏離，具有良好的經(jīng)濟效果。

Analysisof the color difference quantitative evaluationmethod of textile

ZHANGRong
(Hangyu Lifesaving EquipmentCo.,Ltd.,Hubei441003,China)

Colo r d iffe rence evaluation of textile is an im po rtant pro jec t of the m aterialappearance quality.In the visual co lor d iffe rence evaluation,the Gray scale is used to com pare the sam p le w ith the standard sam p le.How eve r,the evaluation results are greatly in fluenced by the light and the subjective m ood of ope rator.W ith the safety garm en t and parachute fabric as research ob jec t,colo r d iffe rence evaluation of data is quantitative ly analyzed by color difference m eter.The results show that the co lor difference m eter can be m easured accurate ly,and can be used for the quality contro lo f acceptance of raw m ate rials and p roduc t delivery.

textile,colo r d iffe rence,quantitative evaluation

TS107

A

1001-7046（2017）01-0009-05

2017-02-14

張榮（1965-），女，高級工程師，主要從事航空紡織材料技術(shù)研制工作。