國內(nèi)外紡織品色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物研究現(xiàn)狀及意義

董亞楠+劉錦瑞+高友軍+郭志慧+孫麗霞+王文麗

摘要：本文論述了國內(nèi)外紡織品色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物研究現(xiàn)狀及意義，并以耐摩擦色牢度為例，論述了紡織品色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物的幾個用途：可用于摩擦測試儀器的校驗確認(rèn)；用于摩擦過程中操作規(guī)范性的校驗確認(rèn)；降低人工評級難度、提高評級準(zhǔn)確度；作為評級儀器評級結(jié)果的基準(zhǔn)；用于生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量控制；用于檢測實驗室的質(zhì)量控制等，從而提出了紡織品色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物開發(fā)的必要性及迫切性。

關(guān)鍵詞：紡織品；色牢度；彩色標(biāo)準(zhǔn)織物；摩擦

中圖分類號：TS197 文獻標(biāo)志碼：A

Present Situation and Significance of Research on Fabric Specimen for Textile Color Fastness Test at Home and Abroad

Abstract： This paper discussed the present situation and significance of research on fabric specimen for textile color fastness test at home and abroad. Taking rubbing fastness as the example， this paper discussed several uses of color standard fabrics， for example， they can be used for the calibration and verification of the testing equipment； for checking and verifying whether the operation is standard during the rubbing test； for reducing the degree of difficulty of artificial rating and improving the rating accuracy； used as a reference for instrument rating； used for the quality control of production enterprises； used for quality control of testing laboratory， etc.， thus demonstrating the necessity and urgency of developing color fabric specimen for textile color fastness test.

Key words： textiles； color fastness； color fabric specimen； rubbing

紡織品色牢度是評價紡織品內(nèi)在質(zhì)量、安全性能、使用性能的重要指標(biāo)之一，因此色牢度在紡織品的生產(chǎn)質(zhì)量控制和成品檢驗方面尤其重要。目前色牢度評級方法包括目測法和儀器法，由于儀器評級會受到樣品形狀、表面形態(tài)等限制，多年來并未廣泛推廣；傳統(tǒng)的色牢度評級一直沿用目測法，檢驗員通過對試樣色澤變化的目測，將彩色的樣品變化轉(zhuǎn)換成灰度差別，再同標(biāo)準(zhǔn)灰卡進行比較，經(jīng)過綜合分析之后得出評定結(jié)果。紡織品色牢度的檢測，受很多方面的因素影響，包括檢驗人員對試樣的處理、評級人員的技術(shù)水平、評級環(huán)境條件的選擇、評定過程的分析、評級的順序以及檢驗人員的自身狀態(tài)等，與檢驗人員的經(jīng)驗有著很大的關(guān)系。在這一過程中，檢測人員將彩色轉(zhuǎn)換成灰色進行評級，由于直觀性太差，存在著一定誤區(qū)與風(fēng)險，尤其是對于剛開始學(xué)習(xí)的檢驗員。這些客觀和主觀因素容易影響檢驗員的判斷，導(dǎo)致評定結(jié)果產(chǎn)生很大誤差。所以建立一套科學(xué)、直觀的色牢度彩色系列各個等級的標(biāo)準(zhǔn)織物具有重要的實際意義。

1 研究背景

根據(jù)可獲得的國內(nèi)外文獻報道，科研人員研究紡織品色牢度的感官評定時，主要是系統(tǒng)地分析在使用各項色牢度標(biāo)準(zhǔn)時會產(chǎn)生哪些誤差和誤差的來源，以及在檢驗色牢度時如何避免一些客觀因素引起的誤差，而如何判斷是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題，并沒有提出一個切實有效的方法。

目前，國內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士已關(guān)注到類似的問題：美國AATCC已經(jīng)生產(chǎn)出了評級用彩色標(biāo)準(zhǔn)樣卡；ATLAS公司在生產(chǎn)CM-5型摩擦色牢度試驗儀的同時附上了一種摩擦質(zhì)控樣；國內(nèi)北京亞分科技有限公司也研制出了單顏色個別級別的色牢度質(zhì)控樣。但是對于色牢度各個等級不同顏色都包括的標(biāo)準(zhǔn)織物的系統(tǒng)研究還是空白。一是由于有經(jīng)驗的檢測人員青黃不接，新入行人員檢測能力不足。二是研究各種顏色、各類織物的標(biāo)準(zhǔn)色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物是一個龐大的工程，難度較大。僅以最簡單的耐摩擦色牢度為例，7個顏色8個等級就需要做56個標(biāo)準(zhǔn)織物，其研究過程已突顯不易。

科技進步促進快捷的檢測技術(shù)的發(fā)展，儀器評級的優(yōu)勢明顯。有標(biāo)準(zhǔn)織物作基準(zhǔn)，既可以彌補其短板促進其發(fā)揚光大，還可以降低檢測難度、提高檢測效率，將切實有效地實現(xiàn)儀器評級的快速發(fā)展。

所以，亟需建立一整套包括 7個色系、9個等級的標(biāo)準(zhǔn)織物來填補這一空白，尤其是涉及判定結(jié)果是否合格的關(guān)鍵等級，比如2～3、3、3～4、4 級等。彩色標(biāo)準(zhǔn)織物在作為彩色樣品評級參照的同時，也可以作為質(zhì)控樣使用，并匯集AATCC彩色標(biāo)準(zhǔn)樣卡和ATLAS公司質(zhì)控樣的優(yōu)點。研究色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物，不僅有著普遍的意義，對于每一類色牢度還有其特殊的作用。本文以耐摩擦色牢度標(biāo)準(zhǔn)織物為例，進行了簡要分析。

2 研究耐摩擦色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物的意義

紡織品耐摩擦色牢度的沾色，主要是在機械摩擦力的作用下使織物表面未固著的染料直接轉(zhuǎn)移至標(biāo)準(zhǔn)白布上造成的。其色牢度主要考察在一定壓力下，織物經(jīng)過往復(fù)摩擦運動，在棉摩擦布上的沾色程度，棉摩擦布上沾色越淺，色牢度等級越高，則紡織品的耐摩擦色牢度越好；反之，色牢度越差。影響耐摩擦色牢度的因素除生產(chǎn)過程中的因素外，摩擦色牢度測試過程也存在諸多問題，如果有耐摩擦色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物，就可以客觀準(zhǔn)確地判定其產(chǎn)生的原因。

2.1 降低人工評級難度、提高評級準(zhǔn)確度

目前市場上的紡織品服裝顏色多變，技術(shù)人員在對這些彩色的織物評級時單純參考灰卡可能導(dǎo)致顏色轉(zhuǎn)化時對結(jié)果把握不夠準(zhǔn)確，造成評級的難度；另外，GB18401—2010《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》明確規(guī)定了嬰幼兒服裝耐干摩擦色牢度不得低于4級，其他紡織品耐干摩擦色牢度不得低于3級，評級人員在對這些關(guān)鍵級別評級時眼光稍微的差異就會造成對產(chǎn)品的錯誤判定，其影響的可能是一批產(chǎn)品出口到國外后遭索賠的風(fēng)險，或國內(nèi)買賣雙方的爭議。所以評級時如果對結(jié)果把握不準(zhǔn)、模棱兩可，可以用類似顏色的相近級別的耐摩擦標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的沾色樣品去做參考進行評級。表1列出了市面上常見的7個具有代表性顏色的幾個關(guān)鍵等級的摩擦沾色樣照，對相似顏色進行評級時可以參考這些摩擦沾色樣照，比單純參照灰卡評級更直觀。

2.2 作為評級儀器評級結(jié)果的基準(zhǔn)

目前除了人工目測法評級外，還有儀器法評級，儀器法評級包括接觸式測色儀和非接觸式數(shù)碼影像系統(tǒng)。兩種儀器評級方法均存在一系列的問題，例如接觸式測色儀在評級時對織物的表面形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)等要求很高，以滿足測試時達到完全的漫反射；而數(shù)碼影像系統(tǒng)由于是對采集的圖片進行評級，所以采集到圖片顏色的真實性、電腦顯示屏色彩的真實性至關(guān)重要，在日常使用數(shù)碼影像系統(tǒng)評級時會發(fā)現(xiàn)，對黃色紡織品評級時數(shù)碼影像采集的圖片有些失真，與人工評級差別很大。

儀器評級法目前僅在小范圍內(nèi)使用，因為儀器只是對樣品的色度值進行分析計算，而真實的試樣顏色變化卻是由諸多因素引起的。儀器評級只能起輔助作用，起決定作用的還是人工評級。

儀器評級也有快速、客觀的優(yōu)點。在保證儀器評級準(zhǔn)確的前提下，可以用儀器評級來提高工作效率、降低工作強度、消除人員主觀因素的影響。此時紡織品耐摩擦色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物的棉沾色樣品有助于確認(rèn)儀器評級的準(zhǔn)確性。如果有各類色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物作為基準(zhǔn)，對儀器評級結(jié)果加以修正，那么將會擴大儀器評級的應(yīng)用范圍。

2.3 用于摩擦測試儀器的校驗確認(rèn)

摩擦測試儀器應(yīng)定期進行校驗確認(rèn)，以保證摩擦測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。目前使用的摩擦測試儀器，主要發(fā)生變化的部分有兩個，一是其摩擦頭大多非金屬材質(zhì)，在實驗過程中極易受到磨損且不易靠目測感知；二是摩擦樣品布下面的標(biāo)準(zhǔn)砂紙的也會在檢測過程中發(fā)生變化，這或多或少會影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。使用已知等級的摩擦色牢度標(biāo)準(zhǔn)織物作為校驗儀器的試樣，可以避免測試時由于儀器問題引起的錯誤結(jié)果。如果摩擦結(jié)果恰好是標(biāo)準(zhǔn)織物已知的等級，那說明摩擦儀器可以正常使用；如果出現(xiàn)不正常的摩擦圖像，則說明測試儀器需要進行更換砂紙、摩擦頭或進行校驗修整。

利用摩擦色牢度標(biāo)準(zhǔn)織物進行摩擦測試，可避免儀器出現(xiàn)以下問題，并及時修整：（1）如果測出的摩擦沾色圖像不是很圓且有摩偏不均勻的現(xiàn)象，表明摩擦頭表面不平整；（2）如果測出的摩擦沾色圖像比已知的沾色淺，則需檢查確認(rèn)摩擦的動程及次數(shù)，另外需要檢查更換摩擦砂紙。

2.4 用于摩擦過程中操作規(guī)范性的校驗確認(rèn)

在摩擦試驗過程中，如果人為因素操作不當(dāng)，也會導(dǎo)致結(jié)果的不準(zhǔn)確，所以利用已知等級的色牢度標(biāo)準(zhǔn)織物也可確認(rèn)測試人員在試驗過程中的操作規(guī)范性。

如果測出的摩擦沾色圖像類似于橢圓形，則表明夾樣金屬套環(huán)夾可能松動。在夾套小白布的時候，不能太靠上或靠下，如果位置不恰當(dāng)會造成摩擦過程中織物隨著摩擦測試前后移動進而使摩擦沾色圖像呈現(xiàn)橢圓形，最終導(dǎo)致摩擦結(jié)果不準(zhǔn)確。做濕摩擦測試時，如果摩擦沾色圖像比已知的淺，則需要考察摩擦白布的含濕率是否太低；反之，摩擦沾色圖像如果比已知的深，則需考慮摩擦白布的含濕率是否太高。除此之外，在做耐汗、耐水等色牢度試驗時，還可以確認(rèn)操作過程中配液的準(zhǔn)確性、試驗時間是否足夠等。

2.5 用于生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量控制

紡織品耐摩擦彩色標(biāo)準(zhǔn)織物可以幫助工廠更好地進行質(zhì)量監(jiān)控，比如一批產(chǎn)品經(jīng)過下車后，外觀檢測無色差、條染等疵點，但是摩擦色牢度出現(xiàn)沾色條塊化、半圓等現(xiàn)象，此時采用標(biāo)準(zhǔn)織物進行檢測，就可以分清生產(chǎn)技術(shù)和實驗室的責(zé)任。同時，相似色系的紡織品的色牢度等級標(biāo)準(zhǔn)織物可以減少其檢測人員的評級難度，使評級更加直觀、快速、準(zhǔn)確，甚至可以解決生產(chǎn)企業(yè)檢測人員流動快的問題。

2.6 用于檢測實驗室的質(zhì)量控制

另外，可以利用已知等級的耐摩擦標(biāo)準(zhǔn)織物定期對檢測人員的技術(shù)能力進行評價，評價檢測人員摩擦試驗時各個參數(shù)的控制以及評級的準(zhǔn)確性；同時也可以作為實驗室新進人員崗前培訓(xùn)、考核、參加能力驗證的練習(xí)試驗，用于能力驗證提供者的樣品等。

3 結(jié)語

目前紡織品色牢度評級主要還是采用目測法，理想的儀器評級系統(tǒng)還需要繼續(xù)不斷的研究改進。色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物的研制首先可以有效地幫助人工目測評級，降低檢測難度，提高工作效率，使評級更加準(zhǔn)確客觀；其次，如果研制成功還可能使儀器評級進入快車道；其三，色牢度彩色標(biāo)準(zhǔn)織物的使用加強了質(zhì)控的可操作性，不僅可以有針對性地指導(dǎo)生產(chǎn)，還可以實時監(jiān)控各類色牢度測試的規(guī)范性，在結(jié)果出現(xiàn)問題時，分析各個環(huán)節(jié)的影響，從而高效地解決問題。色牢度評級需求量很大，而評級還存在一定難度，所以亟需建立一套科學(xué)、直觀的色牢度彩色系列標(biāo)準(zhǔn)織物來填補國內(nèi)外市場的空白，解決這一困擾業(yè)界的難題。

參考文獻

[1] 王莎莎.基于掃描圖像處理的織物色牢度評級軟件的開發(fā)[D].西安：西安工程大學(xué)，2011.

[2] 商大偉.基于色度空間中同色異譜現(xiàn)象的色牢度測定原理研究[D].青島：青島大學(xué)，2008.

[3] 冉友廷，鄧中民.基于計算機視覺的紡織品色牢度檢測方法[J].針織工業(yè)，2012（8）：65-68.

[4] 孫飛，張勝文，方喜峰.紡織品色牢度計算機輔助測試系統(tǒng)的研制[J].自動化與儀表，2007（2）：70-73.

[5] 劉曉玉，郝永，楊曉勇，等.紡織品色牢度評級過程中的注意事項[J].中國纖檢，2011（18）：52-54.

[6] 靳惠達.關(guān)于保持紡織品色牢度評定結(jié)果準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的研究[J].天津紡織科技，2010（1）：49-54.

[7] 張勇，車江寧.紡織品色差和色牢度的數(shù)碼影像技術(shù)評級[J].印染，2011（21）：37-40.

[8] 吳磊，包海晨.紡織品色牢度的目測和儀器評級條件分析[J].印染，2008（20）：37-41.

[9] 孔凡明，張廣麗.色差的定量分析與色牢度儀器評級的探討[J].中國纖檢，2004（11）：17-18.

作者簡介：董亞楠，女，1986年生，工程師，主要從事紡織品檢測工作。

作者單位：董亞楠、劉錦瑞、高友軍、孫麗霞、王文麗，河北出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術(shù)中心；郭志慧，河北名世錦簇紡織有限公司。

基金項目：國家質(zhì)檢總局科技計劃項目（2014IK180）。