絲織物品種效應值在計算機配色中的應用

葉海蓮，周秋寶(浙江理工大學 .服裝實驗中心；.材料與紡織學院，杭州 310018)

絲織物品種效應值在計算機配色中的應用

葉海蓮a，周秋寶b
(浙江理工大學 a.服裝實驗中心；b.材料與紡織學院，杭州 310018)

測色分析經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電力紡染色樣為標準樣，建立計算機基礎數據庫，預測其他3種蠶絲品種的色樣配方。測試各單色樣在最大吸收波長所對應的相對強度和積分強度值，分析色樣之間強度關系，并且分析作為配色效應系數所配的染色樣色差。結果表明，相對強度與染料、染色濃度、蠶絲品種有關；相同濃度染料染色時，織物組織結構對其相對強度影響最大，斜紋綢在可見光區域的反射率最高，相對強度較其他蠶絲品種小；計算機配色中以積分強度為修正效應系數的配方準確率較高，其染色樣色差較小。

桑蠶絲織物；計算機配色；相對力度；效應系數；色差

計算機測色配色要求更快更準，單一品種配色配方修正次數少，色差較小，而對于同一原材料的多產品品種，如平紋、斜紋、粗厚、細薄、加捻與否、組織結構不一的情況就相對復雜些。若所加工產品原料的基材性質相同而品種不同，則可以利用其中一種品種的染色基礎色樣建立數據庫，對其他品種進行配方。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10電力紡染色樣為基礎數據庫標樣，利用它對電力紡、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據庫品種相同，效應系數為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，因此，著色能力相同而織物組織不同會引起表觀深度的差異。試樣相對強度%＝K/S(試樣)/K/S(標準樣)，相對強度值是參考具有同樣染色光譜和染料性質的染色標準樣的相對值，10電力紡染色標樣的力度是100 %，將其余蠶絲織物染色樣為試樣的相對強度之平均值作為效應系數，測試兩種參考點包括最大吸收波長對應相對強度和積分強度對應值，分析各自配方的準確性，進一步分析織物組織結構與表觀顏色深度之間的關系[1-3]。

1 實 驗

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(均為工業用)。

儀器：SF600PLUS計算機測色配色儀、IR-12SM紅外染色機、SHZ-88A振蕩水浴鍋、電子天平SPS202F。

1.2 染色及測試方法

建立10電力紡基礎數據庫，對10電力紡染色：酸性染料質量分數0.05 %，0.1 %，0.5 %，1.0 %，2.5 %，4 %，元明粉用量分別為染色質量分數小于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，平整保存于恒定環境1 d，輸入計算機建立基礎數據庫。

拼色染色：分別對3種基材品種拼色染色，3種染料的用量組合總質量分數小于4 %，拼色標樣各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電力紡的相對強度Tab.1 Relative Strength between Three Dying Samples and 10 Habutai %

2 實驗結果與分析

2.1 染色樣的相對強度

與基礎數據庫的10電力紡染色工藝一樣，將18電力紡、斜紋綢及素縐緞進行染色和皂洗，測試結果。由于染料對蠶絲蛋白纖維的親和力和染料本身的固色率一致，相同染料及染色質量分數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，可見與織物的表面組織有關。以10電力紡為標樣，其余3種染色品種為試樣，測定對應質量分數的各個單色染色樣，記錄λmax(最大波長)、λINTEG(積分)對應的相對強度值。測試結果見表1。

由表1可知，對于同一品種，由于染料結構不同，不同染料的相對色強度有差異；品種間差異較明顯，比如斜紋綢，λmax對應的相對強度為68.78 %，λINTEG為79.62 %，18電力紡λINTEG為100.83 %，與10電力紡相近，而素縐緞較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度值，與其組織結構關系較大。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其他品種為最高。由于光線投射到基材表面時，在其界面上會產生光線的反射與折射，反射光的強弱確定紡織基材的光澤。當纖維表面平滑一致，纖維平行排列時，反射光就強，纖維的光澤好。反之，纖維排列紊亂，反射光產生各個方向的漫射，光澤就暗。總之，纖維對光線的反射、折射、吸收及衍射等情況是比較復雜的。纖維的表面狀態，纖維的層狀結構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，影響反射光的強弱主要是基材的表面組織結構、紗線捻度、紡紗工藝及層狀結構情況。紡類為平紋組織，質地緊密，交織點多，經緯絲不加捻，反射光較強；而斜紋綢經緯交織點少于平紋，不加捻，組織更緊密、厚實，具有很好的光澤；緞紋組織經緯交織點最少[5]，浮點間的距離較遠，所以手感柔軟，表面反射光強。從表面組織狀態、經緯絲加捻及密度情況分析：緞類的緯絲經過強加捻，緯向密度較小，增加了折射、漫反射光的數量，因而斜紋綢組織的實際反射率就高；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。基材測量中，織物經折疊至一定厚度，光經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、組織結構等有密切的關系。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影響對物體顏色的認知[6]。從表1可以知道，3種品種的λINTEG平均值均大于λmax平均強度，在表征相對強度概念時，考慮參照λINTEG，還是λmax對應點，其結果也是不同的，以下將兩者分別作為配色效應系數，修正基材品種之間的差異作配方分析。

2.2 2種效應系數的配色結果

在配色配方中，若標準樣(客戶來樣)的基材、染料及染色條件，與標準數據庫中的染色工藝參數一樣，用效應系數1進行配色。實際情況往往復雜得多，基材或工藝參數的變化都會影響配色結果，此時需要通過相互間的關系來進行修正，確定某個合適的效應系數，以縮短配方時間來達到理想的配色效果。以下為15組拼色染色試樣的配色結果，標準樣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。將其作為標準色樣，輸入計算機，利用10電力紡的基礎數據庫進行配方，用單色染色時所得到的參考強度值的平均值(表1)，作為修正效應系數，利用軟件功能進行測色配方，再染色，所產生的色差，結果如表2所示。

表2中，用2種效應系數對3種不同于基礎數據庫的基材進行配色，以λmax所對應強度作為效應系數時，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對應的配色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對應效應系數配色色差小于λmax。由于染色樣為拼色樣，對于具有多個染料吸收峰的復合染料染色樣，或沒有明顯吸收峰的暗色染料，此時用最大波長為參考強度的修正效應系數，有它的局限性，預測結果會產生誤差，而參考用積分強度較合理[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。緞類的配色誤差較大，是由于緞紋組織富有特有的光澤之故。在測量空白織物時，儀器在選擇是否包含鏡面光的反射結果中，400～700 nm的可見光區域，素縐緞鏡面反射率較不含鏡面光時高3 %～4 %，而其余品種兩者結果相近。鏡面反射率是除去物體表面下的漫反射的反射結果。光澤是表面定向選擇反射的性質，光澤和表面質地的不同會導致物體及測量的偏離[6]。染料顏色深淺、染色濃度、基材組織結構、紗線的狀態、織物的總緊度及測量方法等，均會影響織物的光澤[7]。

使用計算機測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數據庫資源，建立準確的計算機基礎數據庫，以及選擇基材品種相互之間的適合的修正系數。

3 結 論

1)同類基材織物利用同一基礎數據庫配方，采用效應系數修正配方，提高配方速率；對于大多復合染料拼色樣，用積分強度作為效應修正系數，準確率更高；

2)織物染色樣表觀深度或相對強度，不僅與顏色有關，也與織物的總緊度、紗線的捻度、組織狀態等有很大的關系；

3)斜紋綢的反射率較其他蠶絲基材品種高，對光的吸收為最小；素縐緞織物光澤度最好，在顏色測量及配色應用中會產生一定的影響。

表2 利用效應系數配方染色樣與標樣之色差Tab.2 Chromatic Aberration between Standard Sample and Dyed Sample with Formula of Effect Coeffi cient

[1]趙濤．染整工藝學教程[M]．北京：中國紡織出版社，2005：119-125.

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

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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

國家級實驗教學示范中心建設單位項目(教高函[2009]28號)

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

TS193.13

A

1001-7003(2010)06-0009-04