丝织物品种效应值在计算机配色中的应用

叶海莲，周秋宝(浙江理工大学 .服装实验中心；.材料与纺织学院，杭州 310018)

丝织物品种效应值在计算机配色中的应用

叶海莲a，周秋宝b
(浙江理工大学 a.服装实验中心；b.材料与纺织学院，杭州 310018)

测色分析经相同条件染色的桑蚕丝织物：10电力纺、斜纹绸、素绉缎、18电力纺，以10电力纺染色样为标准样，建立计算机基础数据库，预测其他3种蚕丝品种的色样配方。测试各单色样在最大吸收波长所对应的相对强度和积分强度值，分析色样之间强度关系，并且分析作为配色效应系数所配的染色样色差。结果表明，相对强度与染料、染色浓度、蚕丝品种有关；相同浓度染料染色时，织物组织结构对其相对强度影响最大，斜纹绸在可见光区域的反射率最高，相对强度较其他蚕丝品种小；计算机配色中以积分强度为修正效应系数的配方准确率较高，其染色样色差较小。

桑蚕丝织物；计算机配色；相对力度；效应系数；色差

计算机测色配色要求更快更准，单一品种配色配方修正次数少，色差较小，而对于同一原材料的多产品品种，如平纹、斜纹、粗厚、细薄、加捻与否、组织结构不一的情况就相对复杂些。若所加工产品原料的基材性质相同而品种不同，则可以利用其中一种品种的染色基础色样建立数据库，对其他品种进行配方。文中使用基材均为蚕丝类织物：10电力纺、斜纹绸、素绉缎、18电力纺，通过10电力纺染色样为基础数据库标样，利用它对电力纺、斜纹绸、素绉缎的染色试样配方。通常，在相同染料和染色工艺中，如果配方试样品种与数据库品种相同，效应系数为1，否则需要修正品种之间的差异。染料的染深性表示染料在一定染色浓度时的给色量大小，用表观深度K/S值表示，K/S值与织物的反射率R有关，因此，着色能力相同而织物组织不同会引起表观深度的差异。试样相对强度%＝K/S(试样)/K/S(标准样)，相对强度值是参考具有同样染色光谱和染料性质的染色标准样的相对值，10电力纺染色标样的力度是100 %，将其余蚕丝织物染色样为试样的相对强度之平均值作为效应系数，测试两种参考点包括最大吸收波长对应相对强度和积分强度对应值，分析各自配方的准确性，进一步分析织物组织结构与表观颜色深度之间的关系[1-3]。

1 实 验

1.1 材料及仪器

织物：10电力纺、18电力纺、斜纹绸、14101素绉缎。

染化料：Lanaset黄2R、Lanaset藏青R、Lanaset红G、元明粉、平平加O、209洗涤剂(均为工业用)。

仪器：SF600PLUS计算机测色配色仪、IR-12SM红外染色机、SHZ-88A振荡水浴锅、电子天平SPS202F。

1.2 染色及测试方法

建立10电力纺基础数据库，对10电力纺染色：酸性染料质量分数0.05 %，0.1 %，0.5 %，1.0 %，2.5 %，4 %，元明粉用量分别为染色质量分数小于0.2 %(浅色)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洗涤剂1 g/L，浴比1∶50，90 ℃，10 min，晾干，平整保存于恒定环境1 d，输入计算机建立基础数据库。

拼色染色：分别对3种基材品种拼色染色，3种染料的用量组合总质量分数小于4 %，拼色标样各5种，共15只不同色泽的染色样。

表1 3种品种染色试样与10电力纺的相对强度Tab.1 Relative Strength between Three Dying Samples and 10 Habutai %

2 实验结果与分析

2.1 染色样的相对强度

与基础数据库的10电力纺染色工艺一样，将18电力纺、斜纹绸及素绉缎进行染色和皂洗，测试结果。由于染料对蚕丝蛋白纤维的亲和力和染料本身的固色率一致，相同染料及染色质量分数条件的各基材品种上染百分率一致，均大于85 %，而染色织物表观的色深差异明显，它们的染色提升性程度不同，可见与织物的表面组织有关。以10电力纺为标样，其余3种染色品种为试样，测定对应质量分数的各个单色染色样，记录λmax(最大波长)、λINTEG(积分)对应的相对强度值。测试结果见表1。

由表1可知，对于同一品种，由于染料结构不同，不同染料的相对色强度有差异；品种间差异较明显，比如斜纹绸，λmax对应的相对强度为68.78 %，λINTEG为79.62 %，18电力纺λINTEG为100.83 %，与10电力纺相近，而素绉缎较斜纹绸更趋近于电力纺。表明在同一染色条件下，品种染色样的表观颜色深度或强度值，与其组织结构关系较大。图1为空白品种绸样的反射率曲线，斜纹绸的反射率最高，而10电力纺的吸收值相对其他品种为最高。由于光线投射到基材表面时，在其界面上会产生光线的反射与折射，反射光的强弱确定纺织基材的光泽。当纤维表面平滑一致，纤维平行排列时，反射光就强，纤维的光泽好。反之，纤维排列紊乱，反射光产生各个方向的漫射，光泽就暗。总之，纤维对光线的反射、折射、吸收及衍射等情况是比较复杂的。纤维的表面状态，纤维的层状结构及纤维的横截面形状均是影响其光泽的主要因素[4]。文中原料均为桑蚕丝，影响反射光的强弱主要是基材的表面组织结构、纱线捻度、纺纱工艺及层状结构情况。纺类为平纹组织，质地紧密，交织点多，经纬丝不加捻，反射光较强；而斜纹绸经纬交织点少于平纹，不加捻，组织更紧密、厚实，具有很好的光泽；缎纹组织经纬交织点最少[5]，浮点间的距离较远，所以手感柔软，表面反射光强。从表面组织状态、经纬丝加捻及密度情况分析：缎类的纬丝经过强加捻，纬向密度较小，增加了折射、漫反射光的数量，因而斜纹绸组织的实际反射率就高；而18电力纺较10电力纺更厚、更密，织物的总紧度高，反射光也更强。基材测量中，织物经折叠至一定厚度，光经不同界面的多层折射、反射，最终一部分被吸收，一部分反射和漫反射，反射率与织物的总紧度、纱线状态、组织结构等有密切的关系。因此，颜色仅是影响物体外观的若干因素之一，影响外观的其他方面的因素都不可避免会影响对物体颜色的认知[6]。从表1可以知道，3种品种的λINTEG平均值均大于λmax平均强度，在表征相对强度概念时，考虑参照λINTEG，还是λmax对应点，其结果也是不同的，以下将两者分别作为配色效应系数，修正基材品种之间的差异作配方分析。

2.2 2种效应系数的配色结果

在配色配方中，若标准样(客户来样)的基材、染料及染色条件，与标准数据库中的染色工艺参数一样，用效应系数1进行配色。实际情况往往复杂得多，基材或工艺参数的变化都会影响配色结果，此时需要通过相互间的关系来进行修正，确定某个合适的效应系数，以缩短配方时间来达到理想的配色效果。以下为15组拼色染色试样的配色结果，标准样1#～15#为3种染料的任意浓度组合，分别在3种基材上的染色样。将其作为标准色样，输入计算机，利用10电力纺的基础数据库进行配方，用单色染色时所得到的参考强度值的平均值(表1)，作为修正效应系数，利用软件功能进行测色配方，再染色，所产生的色差，结果如表2所示。

表2中，用2种效应系数对3种不同于基础数据库的基材进行配色，以λmax所对应强度作为效应系数时，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 %，总平均ΔE为1.745，而用λINTEG对应的配色ΔE大于1的占为46.67 %，ΔE小于2的占86.7 %，总平均ΔE为1.567。因此，以λINTEG对应效应系数配色色差小于λmax。由于染色样为拼色样，对于具有多个染料吸收峰的复合染料染色样，或没有明显吸收峰的暗色染料，此时用最大波长为参考强度的修正效应系数，有它的局限性，预测结果会产生误差，而参考用积分强度较合理[2]；从基材品种看，18电力纺的平均ΔE为1.045，素绉缎ΔE为2.462，斜纹绸ΔE为1.079。缎类的配色误差较大，是由于缎纹组织富有特有的光泽之故。在测量空白织物时，仪器在选择是否包含镜面光的反射结果中，400～700 nm的可见光区域，素绉缎镜面反射率较不含镜面光时高3 %～4 %，而其余品种两者结果相近。镜面反射率是除去物体表面下的漫反射的反射结果。光泽是表面定向选择反射的性质，光泽和表面质地的不同会导致物体及测量的偏离[6]。染料颜色深浅、染色浓度、基材组织结构、纱线的状态、织物的总紧度及测量方法等，均会影响织物的光泽[7]。

使用计算机测色配色功能可以获得高的配色配方效率，相同的原料品种可以充分利用共享基础数据库资源，建立准确的计算机基础数据库，以及选择基材品种相互之间的适合的修正系数。

3 结 论

1)同类基材织物利用同一基础数据库配方，采用效应系数修正配方，提高配方速率；对于大多复合染料拼色样，用积分强度作为效应修正系数，准确率更高；

2)织物染色样表观深度或相对强度，不仅与颜色有关，也与织物的总紧度、纱线的捻度、组织状态等有很大的关系；

3)斜纹绸的反射率较其他蚕丝基材品种高，对光的吸收为最小；素绉缎织物光泽度最好，在颜色测量及配色应用中会产生一定的影响。

表2 利用效应系数配方染色样与标样之色差Tab.2 Chromatic Aberration between Standard Sample and Dyed Sample with Formula of Effect Coeffi cient

[1]赵涛．染整工艺学教程[M]．北京：中国纺织出版社，2005：119-125.

[2]朱谱新，丁颖.染织色彩原理及配色[M].北京：中国纺织出版社，2009：64-92.

[3]张红鸣，徐捷.实用着色与配色技术[M]．北京：化学工业出版社，2001：89-102.

[4]于伟东．纺织材料学[M]．北京：中国纺织出版社，2006：150-278.

[5]蔡黎明，张季良，杨锦钊，等．纺织品大全[M]．北京：纺织工业出版社，1990：5-164.

[6]ROY S BERNS．颜色技术原理[M]．李小梅等，译．北京：化学工业出版社，2002：3-20.

[7]张辉.涤纶织物透气和光泽性能研究[J].纺织科技进展，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

国家级实验教学示范中心建设单位项目(教高函[2009]28号)

叶海莲(1964－ )，女，工程师，主要从事纺织服装新材料、新技术的教学和研究。

TS193.13

A

1001-7003(2010)06-0009-04