計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)色配色及滴液系統(tǒng)的應(yīng)用

于翠坡，葛順順

(1.北京愛(ài)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(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)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(ài)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(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)色配色及滴液系統(tǒng)，從客戶來(lái)樣到測(cè)色、配色、染色、顏色修正等進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并系統(tǒng)論證了流程中各因素對(duì)測(cè)色準(zhǔn)確性的影響，優(yōu)化出了有價(jià)值的試驗(yàn)方法。

計(jì)算機(jī)； 自動(dòng)； 測(cè)色配色； 滴液

近幾年，電腦測(cè)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(diǎn)是測(cè)色配色速度快，具有高速的運(yùn)算能力及強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能。在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度下，對(duì)顏色的測(cè)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(kù)，快速地計(jì)算出默認(rèn)的最佳染色配方，然后傳送到自動(dòng)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(jìn)了臺(tái)灣宏益科技股份有限公司的電腦測(cè)配色及滴液系統(tǒng)，提高了打樣效率，增強(qiáng)了產(chǎn)品研發(fā)能力，為公司的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

1　試驗(yàn)部分

1.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1.1DatacolorSF600X測(cè)色系統(tǒng)

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

XriteIMatchStandard測(cè)配色軟件是目前世界上最先進(jìn)的測(cè)配色軟件之一，依托建立的顏色數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合染料特性及成本，能夠快速地計(jì)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(cè)量色樣的白度、黃度、lab值、K/S、沾色評(píng)級(jí)、褪色評(píng)級(jí)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(dòng)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(dòng)滴液系統(tǒng)由配方管理員控制，將電腦測(cè)配色系統(tǒng)給出的配方輸入，然后進(jìn)行滴液，滴液精度為0.02g。1.2試驗(yàn)儀器及材料

1.2.1試驗(yàn)儀器

DatacolorSF600分光測(cè)色儀；X-rite標(biāo)準(zhǔn)光源燈箱；Copwer自動(dòng)配液滴液機(jī)，Copwer泡料機(jī)，Copwer染色小樣機(jī)；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(yàn)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(gè)濃度點(diǎn)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(zhǎng)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(wú)交叉。以LanasetRedG為例，不同濃度下反射率R%與波長(zhǎng)λ(nm)的關(guān)系如圖1所示。

圖1　Lanaset Red G反射率R%與波長(zhǎng)λ的關(guān)系

數(shù)據(jù)庫(kù)建成后，可以通過(guò)軟件自帶的計(jì)算功能，檢驗(yàn)其準(zhǔn)確性，若濃度梯度點(diǎn)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(shí)，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(shí)上染曲線應(yīng)該光滑，不應(yīng)出現(xiàn)拐點(diǎn)，這也是檢驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)確性的一個(gè)參考依據(jù)[4]。

2.2測(cè)配色的應(yīng)用

客戶來(lái)樣后，使用測(cè)配色系統(tǒng)先進(jìn)行顏色數(shù)值測(cè)量，在數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，初步得到一個(gè)預(yù)測(cè)配方，按照染色工藝進(jìn)行染色，將按照預(yù)測(cè)配方染得的樣品進(jìn)行測(cè)量，并與標(biāo)樣進(jìn)行品質(zhì)對(duì)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(cè)配色流程

電腦測(cè)色配色配方及其修正如表1所示。

表1　電腦測(cè)配色配方及其修正

由于電腦測(cè)色配色客觀依據(jù)性很強(qiáng)，即使同一個(gè)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(cè)色環(huán)境的溫濕度變化較大，很容易造成測(cè)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(jìn)行測(cè)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(gè)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(shí)際情況，每支染料設(shè)定了三個(gè)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(gè)轉(zhuǎn)盤，每個(gè)轉(zhuǎn)盤36個(gè)杯位，可以最多放置36支染料，可以同時(shí)滴12個(gè)染色配方。此系統(tǒng)是通過(guò)天平和滴液時(shí)間來(lái)控制滴液量的，滴液精度為±0.02g，滴液量如果超過(guò)±0.02g，屏幕數(shù)字顯示區(qū)域?yàn)榧t色，并發(fā)出警報(bào)聲，表示滴液出錯(cuò)。滴液系統(tǒng)的滴液誤差有絕對(duì)誤差W1和相對(duì)誤差W2。

W1=實(shí)際滴液量-目標(biāo)滴液量

W2=(實(shí)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(duì)誤差W2來(lái)評(píng)定，W2<1%為合格。比如，如果目標(biāo)滴液量為20g，實(shí)際滴液量為20.08g，則絕對(duì)誤差為0.08g>0.02g，相對(duì)誤差為0.4%<1%，可以忽略其對(duì)顏色品質(zhì)的影響，視作滴液成功。

2.4常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法

2.4.1同一顏色測(cè)量結(jié)果的重現(xiàn)性

同一個(gè)顏色，在不同的時(shí)期測(cè)量，顏色數(shù)值可能差異較大，分析原因有：

(1)溫度、濕度等測(cè)量環(huán)境前后相差較大。測(cè)色時(shí)，一般要求在20℃±2℃、相對(duì)濕度為65%時(shí)進(jìn)行測(cè)量。

(2)織物織紋的影響。有的織物紋路明顯、方向性強(qiáng)，每次測(cè)量時(shí)，對(duì)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(cè)量時(shí)差異較大。

(3)織物層數(shù)的影響。因?yàn)闇y(cè)色原理是根據(jù)織物對(duì)光束的反射情況進(jìn)行計(jì)算，每次測(cè)量時(shí)必須做到折疊到不透光為止。

(4)紗線緊密度的影響。測(cè)量紗線時(shí)，每次纏繞盡量做到薄厚均勻一直。

2.4.2儀器測(cè)量與人眼觀察的差異

進(jìn)行顏色品質(zhì)評(píng)定時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到兩種情況：一是人眼觀察色差較大，儀器測(cè)量通過(guò)；二是人眼觀察幾乎沒(méi)有色差，儀器測(cè)量不通過(guò)。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(duì)顏色定義為同色異普。同色異普程度取決于物體對(duì)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?yàn)槿搜鄣姆直婺芰Φ驮斐傻摹９庠?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(jué)跳燈現(xiàn)象。

(2)人眼觀察色差很小，但是儀器測(cè)量不通過(guò)，這是由于色差計(jì)算公式只是近似模擬人眼功能，只能接近，但卻無(wú)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(huì)靈敏地覺(jué)察出色差；紅色范圍大，若△E接近1，則人眼較難發(fā)覺(jué)色差，這也是在顏色評(píng)定時(shí)不能長(zhǎng)時(shí)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(gè)顏色，但是人眼觀看時(shí)，往往會(huì)有色差。

為了減少不必要的麻煩和杜絕合同糾紛，對(duì)色樣的測(cè)量必須要同時(shí)達(dá)到人眼觀察無(wú)差異和儀器測(cè)量合格。

2.4.3測(cè)色方法不同導(dǎo)致的差異

(1)測(cè)色孔徑大小對(duì)測(cè)色結(jié)果的影響

實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)的DatacolorSF600plus分光測(cè)色儀測(cè)色孔徑有3mm、6.6mm、9mm、30mm四種，在D65光源下，選取色樣，每個(gè)孔徑下進(jìn)行8次測(cè)量，以平均值作為標(biāo)準(zhǔn)樣，然后以4次測(cè)量作為比樣。表2為四種織物進(jìn)行色差數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果。

表2　不同孔徑對(duì)色差的影響

從表2中數(shù)據(jù)可以看出，測(cè)色孔徑對(duì)測(cè)色結(jié)果有著較大的影響，測(cè)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(cè)量產(chǎn)生差異。為了測(cè)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(jìn)行測(cè)量，以期得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

(2)測(cè)量次數(shù)對(duì)測(cè)色結(jié)果的影響

在工作中發(fā)現(xiàn)，測(cè)量次數(shù)對(duì)測(cè)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(gè)色樣，對(duì)此色樣進(jìn)行8次測(cè)量，測(cè)量平均結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)樣，按同樣方法進(jìn)行8次、7次、6次、5次、4次、3次、2次，測(cè)量次數(shù)與測(cè)量結(jié)果的關(guān)系如表3所示。

從表3中可以看出，測(cè)量次數(shù)對(duì)測(cè)色結(jié)果也有著一定的影響，測(cè)色次數(shù)越多，色差越小，其原因是，測(cè)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(cè)量4次以上時(shí)，其色差均小于0.2，因此進(jìn)行顏色測(cè)量時(shí)，綜合測(cè)量效率和準(zhǔn)確率，宜采用4次測(cè)量。

表3　測(cè)量次數(shù)與測(cè)量結(jié)果的關(guān)系

3　結(jié)論

3.1利用計(jì)算機(jī)測(cè)色，可以避免人的主觀差異，使得色樣的品質(zhì)評(píng)定有了一個(gè)客觀的依據(jù)。

3.2電腦測(cè)色配色系統(tǒng)可以極大地提高工作效率，減少勞動(dòng)時(shí)間。

3.3自動(dòng)滴液系統(tǒng)降低了勞動(dòng)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(jì)算機(jī)測(cè)色配色系統(tǒng)應(yīng)用精確度的途徑[J].紡織導(dǎo)報(bào),2005,26(3):85—88.

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

[3]關(guān)穎,王建明,王璐倩,梁冬艷.電腦測(cè)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(cè)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(bào)(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