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        數(shù)字化色紡測(cè)配色系統(tǒng)應(yīng)用效果分析

        2021-12-20 12:57:12丁志榮桑愛林曹友常賀巖琰周繼榮
        棉紡織技術(shù) 2021年12期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)

        丁志榮 桑愛林 曹友常 賀巖琰 周繼榮

        (1.南通華彩數(shù)字科技有限公司,江蘇南通,226019;2.江蘇新金蘭紡織制衣有限責(zé)任公司,江蘇鹽城,224611;3.徐州世紀(jì)天虹紡織有限公司,江蘇徐州,221200)

        隨著紡紗技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)保要求的日益提高,色紡生產(chǎn)技術(shù)已成為最具發(fā)展前途的現(xiàn)代紡紗技術(shù)之一,其產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)日益凸顯。首先,色紡紗是由一種以上色纖維混紡而成,具有染色紗不能達(dá)到的立體效果和質(zhì)感[1-2],可解決多種纖維混紡時(shí)由于各種纖維吸色性能不一致造成的色差,產(chǎn)品具有色彩豐富、自然朦朧、環(huán)保科技等特征,附加值更高;其次,色紡生產(chǎn)過程節(jié)能環(huán)保,后續(xù)生產(chǎn)流程縮短,具有比染色紗線或染色面料平均減少50%用水和50%污水的環(huán)保特性。但是,色紡生產(chǎn)技術(shù)含量較高,生產(chǎn)管理要求較嚴(yán),存在一些難度。一是配色對(duì)色難以準(zhǔn)確把握。在目前依賴人工情況下,根據(jù)來樣,快速、準(zhǔn)確、低成本設(shè)計(jì)配方,打出樣顏色一致的試樣,需要經(jīng)驗(yàn)豐富的配色工程師才能勝任此項(xiàng)工作。二是生產(chǎn)流程難以管控,包括纖維開松混和時(shí)的損傷,色纖維分散的均勻控制,以及避免不同色紗的色纖維相互飄落污染等,需要有嚴(yán)格的操作管理。其中,尤其是快速準(zhǔn)確配色已成為色紡技術(shù)瓶頸。針對(duì)這一難題,我們采用智能化數(shù)字色紡快速測(cè)配色與預(yù)測(cè)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱測(cè)配色系統(tǒng))進(jìn)行測(cè)配色,用于色紡產(chǎn)品的快速打樣。本研究就測(cè)配色系統(tǒng)的功能及其應(yīng)用效果作以分析,以期為相關(guān)色紡企業(yè)構(gòu)建智能化、數(shù)字化測(cè)配色平臺(tái),實(shí)現(xiàn)顏色數(shù)字化、配色智能化和快速打樣、降低成本的目標(biāo)提供參考。

        1 系統(tǒng)基本功能

        1.1 測(cè)色分析

        測(cè)配色系統(tǒng)提供的聯(lián)機(jī)或脫機(jī)測(cè)色方法,能夠在獲得纖維、紗線、織物顏色L a b值的同時(shí),自動(dòng)采用CIE(國(guó)際照明委員會(huì))、SDC(英國(guó)染色家協(xié)會(huì))、ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)紡織委員會(huì)等推薦的CIELAB、CMC(l:c)和CIEDE2000色差模型分析纖維、試樣與標(biāo)樣色差[3-5],為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品顏色數(shù)據(jù)化、控制產(chǎn)品色品提供定量依據(jù)。

        1.2 智能配色

        針對(duì)任意一種純紡或混紡產(chǎn)品,系統(tǒng)分別提供了基于光譜相同和基于三刺激值相等的快速配色功能??稍谂浞街兄付ò囟ㄔ系臓顟B(tài)下進(jìn)行快速配色,當(dāng)發(fā)現(xiàn)庫存原料無法滿足要求時(shí)自動(dòng)生成新的補(bǔ)充色料,為實(shí)現(xiàn)低成本配色提供了技術(shù)支撐。該功能可做到同色調(diào)下設(shè)計(jì)明度漸變的色紗配方,開發(fā)顏色系列化的色紗產(chǎn)品。此外,形成的配方既可避免色紗夾花,也可有意為之形成夾花效果,滿足色紡開發(fā)高端的均色產(chǎn)品或具有仿麻、仿毛等夾花風(fēng)格特色產(chǎn)品的要求。

        1.3 配方修改

        在配方設(shè)計(jì)并打樣后,通過試樣顏色采集,系統(tǒng)可根據(jù)試樣與標(biāo)樣色差自動(dòng)修正配方。同時(shí),系統(tǒng)可自動(dòng)生成當(dāng)前試樣的色差檢測(cè)報(bào)告,提供包含測(cè)色條件、色差計(jì)算模型、標(biāo)樣信息、試樣各次測(cè)色L a b值、試樣與標(biāo)樣顏色的色差值等。一般情況下,利用該功能時(shí)只要經(jīng)過為數(shù)不多的幾次修正,所得最終配方生產(chǎn)的色紗可滿足要求。

        1.4 其他功能

        在配方設(shè)計(jì)時(shí),系統(tǒng)可模擬任意風(fēng)格彩色紗線或纖維集合體,可利用模擬的色紗制作電子色卡,代替實(shí)物樣卡;可同時(shí)預(yù)測(cè)由用戶自定義的6項(xiàng)成紗質(zhì)量。此外,系統(tǒng)可進(jìn)行原料庫的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)分析,幫助及時(shí)發(fā)現(xiàn)冗余原料,降低庫存成本;對(duì)庫存原料進(jìn)行分類排隊(duì)與適紡性分析等。

        2 應(yīng)用效果分析

        2.1 顏色對(duì)比

        圖1是部分樣品的標(biāo)樣與初次配方打出的試樣顏色對(duì)比圖,圖中①為客戶標(biāo)樣,②為由配色系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初次配方打出的試樣。在視覺上初次配方的試樣顏色與標(biāo)樣顏色不存在明顯色差,因此,在打樣后再進(jìn)行1次~2次的人工微調(diào)即可。根據(jù)對(duì)數(shù)百個(gè)產(chǎn)品的配色打樣次數(shù)與時(shí)間的統(tǒng)計(jì),與以往人工相比,應(yīng)用測(cè)配色系統(tǒng)配色對(duì)色后,打樣次數(shù)從6次~7次減少到2次~3次,每次配方設(shè)計(jì)時(shí)間也減少到人工配色的1/5甚至更少,節(jié)省了大量的配色打樣時(shí)間和打樣成本。

        圖1 配色效果

        2.2 原料成本效益分析

        任選4個(gè)滌粘混紡色紗產(chǎn)品作為標(biāo)樣,采用測(cè)配色系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)配色。測(cè)色時(shí)按照規(guī)范動(dòng)作取樣測(cè)色,配色時(shí)選用公式(1)的CIEDE2000色差模型計(jì)算色差。

        式中:ΔL、ΔC、ΔH分別為試樣與標(biāo)樣的明度差、飽和度差(或稱為純度差、彩度差)和色調(diào)差(或稱為色相差),kL、kC、kH均為參數(shù)因子,是與觀察環(huán)境相關(guān)的校正系數(shù),SL、SC、SH為與明度差、飽和度差和色調(diào)差相關(guān)的權(quán)重函數(shù),RT為由色調(diào)決定的旋轉(zhuǎn)函數(shù)。

        由于每種色紗的配方并不唯一,只有設(shè)計(jì)科學(xué)合理的配方才能帶來更大效益。我們?cè)诓捎脺y(cè)配色系統(tǒng)配色時(shí),分別不使用與使用系統(tǒng)指定配方包含特定原料的功能,快速得到4個(gè)標(biāo)樣的配方1與配方2(取滌綸回潮率0.4%、粘膠回潮率11.0%,計(jì)算原料的濕比重)。

        標(biāo)樣1為墨綠色T/R 70/30,配方1:T采用28.97%滁州黑和39.03%奔馬墨綠,R采用5.05%博拉1793和26.95%博拉1989;配方2:T采用15.01%滁州黑和52.99%奔馬墨綠,R采用3.62%唐化白和28.38%高密黑。

        標(biāo)樣2為玄青色T/R 70/30,配方1:T采用68.00%奔馬藏青,R采用9.80%RBL24和22.20%黑紫4#;配方2:T采用31.20%滁州黑和36.80%奔馬紫羅蘭,R采用6.73%唐化白和25.27%THRBL23。

        標(biāo)樣3為果綠T/R 60/40,配方1:T采用午和湖藍(lán)13.14%和午和果綠44.86%,R采用20.96%吉化BG622和21.04%博拉3888;配方2:T采用14.67%滁州白、19.21%午和翠綠和24.12%午和旦黃,R采用34.14%唐化白和7.86%RGR04。

        標(biāo)樣4為黛紫色T/R 70/30,配方1:T采用13.77%午和大紅和54.23%德福倫鐵灰,R采用5.35%唐化白和26.65%博拉1405;配方2:T采用10.25%德福倫深咖、27.71%午和鮮棗紅和30.04%滁州黑,R采用32.00%唐化白。

        由以上配方可以看出,各個(gè)標(biāo)樣對(duì)應(yīng)的配方中纖維比例均為系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換后的濕比例。標(biāo)樣1至標(biāo)樣3的配方1均不含白色纖維。而配方2中,標(biāo)樣1含3.62%白色粘膠;標(biāo)樣2含6.73%白色粘膠;標(biāo)樣3含34.14%白色粘膠和14.67%白色滌綸,白色纖維占比高達(dá)48.81%。標(biāo)樣4的配方1含5.35%白色粘膠,而配方2含白色粘膠占比高達(dá)32%。一般說來,由于白色纖維價(jià)格低于有色纖維,因此,配方中白色纖維越多,配方成本越低。所以,對(duì)這4個(gè)標(biāo)樣而言,選擇配方2,即采用指定配方包含特定原料的功能設(shè)計(jì)配方,可大幅度降低成紗原料成本。

        對(duì)應(yīng)的各個(gè)配方的成紗試樣顏色以及與標(biāo)樣的色差見表1??梢钥闯?,各個(gè)配方的理論色差ΔE*00≤0.5,如此小的色差人眼已難以分辨,說明配色精度較高。

        表1 各個(gè)配方成紗顏色及其與標(biāo)樣色差

        3 結(jié)語

        數(shù)字化色紡快速測(cè)配色系統(tǒng)能夠?qū)w維、紗線、織物的顏色通過L a b值進(jìn)行量化表征,有利于精準(zhǔn)對(duì)色,同時(shí),可實(shí)現(xiàn)顏色數(shù)據(jù)化。從配色結(jié)果可知,按照系統(tǒng)給出的初次配方打樣后與標(biāo)樣對(duì)比,在視覺上已無明顯色差,可快速配色,減少打樣次數(shù),節(jié)省打樣時(shí)間和打樣成本。使用過程中應(yīng)盡量利用系統(tǒng)指定配方包含特定原料的功能來設(shè)計(jì)配方,這樣可設(shè)計(jì)出成本更低的配方,為企業(yè)帶來更大效益。測(cè)配色系統(tǒng)在應(yīng)用過程中應(yīng)注意按規(guī)范化要求取樣測(cè)色,以確保測(cè)色、配色的準(zhǔn)確。

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