日曬牢度的色度學評價方法研究

王樹根，翁佛全，王　平

(江南大學生態(tài)紡織教育部重點實驗室，江蘇無錫 214122 )

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日曬牢度的色度學評價方法研究

王樹根，翁佛全，王平

(江南大學生態(tài)紡織教育部重點實驗室，江蘇無錫 214122 )

摘要：傳統(tǒng)的牢度測試方法一直是人工目測色差，受到環(huán)境、光源、工作人員的視力、辨色經(jīng)驗等因素的限制。隨著電腦測色配色技術(shù)的迅速發(fā)展，研究證明使用儀器代替人眼來評價顏色之間的差異是完全可行的。在5級標準的牢度評價中，有關(guān)牢度等級和色度值變化規(guī)律已經(jīng)逐步成熟，但8級評價體系的日曬牢度人工評定等級與色度值變化關(guān)系還未見報道。為客觀評價日曬牢度，通過測定大量已人工評級的日曬試樣的色度值，根據(jù)所得的色差值，建立了日曬牢度人工評級和計算機測色的色差值關(guān)系表。為了檢驗所建立的色差值與牢度級別的關(guān)系表，測定日曬牢度標準色樣中各牢度級別對應的色差值，結(jié)果表明，在標準色樣中，牢度級別對應的色差值基本符合所建立的關(guān)系表。這為日曬牢度的色差值評定提供了參考。

關(guān)鍵詞：日曬牢度色度學計算機測色8級評價體系

紡織品各項牢度測試后的評價系統(tǒng)正日益受到關(guān)注，目前的評價方式是按各種牢度標準操作后，對牢度測試后的變色和沾色情況采用人工評價，分別以《評定變色用灰色樣卡》和《評定沾色用灰色樣卡》的5級灰卡為對照，人眼判定測試樣品的等級歸屬。這往往導致評價結(jié)果的客觀性、準確性和權(quán)威性受到質(zhì)疑。產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售各方期望能夠有更科學的評價體系，以得到各方認可的公正結(jié)果。這方面已經(jīng)有大量研究工作，一致的研究結(jié)果認為采用越來越成熟的電腦測色配色技術(shù)，使用儀器代替人眼來評價顏色之間的差異是完全可行的，并且已經(jīng)建立了五級牢度評價系統(tǒng)的色差等級值與色度值的變化關(guān)系[1-3]。這一研究成果被越來越多的業(yè)內(nèi)人士接受，并在實際生產(chǎn)中使用，以代替目前的人眼評價系統(tǒng)[4]。日曬牢度是個重要牢度指標，日曬牢度的標準是8級[5]，目前建立的五級色差關(guān)系表不能評價日曬牢度。為了彌補這一問題，本文采用統(tǒng)計學原理，收集了大量生產(chǎn)實踐中人眼評級的樣品，測試其對應的色度值變化，建立了日曬牢度等級與色差值關(guān)系表，為日曬牢度等級評價的儀器評價提供了重要參考依據(jù)。為了校驗根據(jù)生產(chǎn)實踐評級統(tǒng)計結(jié)果建立的色差值與日曬牢度級別關(guān)系表，論文復制了日曬牢度測試標準色織物，經(jīng)過日曬牢度測試，測定了日曬測試前后的色度值，得到了日曬牢度測試的色差值，結(jié)果表明所有的牢度級別對應的色差值都符合所建立的關(guān)系表。

1實驗

1.1材料

已人工評級的日曬試樣，羊毛織物，耐光和耐氣候色牢度藍色羊毛標準(上海市紡織工業(yè)監(jiān)督所)。

1.2染化料

染料C.I.酸性藍104、109、83、121、47、23、C.I.可溶性還原藍5、8。

助劑元明粉、醋酸、85%甲酸、98%硫酸、重鉻酸鉀。

1.3設(shè)備

數(shù)顯恒溫水浴鍋、電子天平、電熱鼓風干燥箱、日曬牢度儀、Color-eye 7000A分光光度計、立式軋車。

1.4試驗方法

1.4.1日曬牢度標準樣制作[6-8]

(1)酸性染料的染色

染色處方見表1。

表1　酸性染料染色工藝處方

染色工藝：按處方分別配置C.I.酸性藍104、109、83、121、47、23的染浴，稱取2g羊毛六份，用60℃～70℃水浸漬15min后擠干，分別投入六個染浴中，染杯蓋上表面皿，放入95℃的水浴中，15min內(nèi)升溫至染色溫度，染色30min，經(jīng)常翻動和補充蒸發(fā)的水量。染畢，取出試樣，充分水洗，晾干。

(2)可溶性還原染料的染色

染色處方見表2。

表2　可溶性還原染料染色工藝處方

染色工藝：羊毛試樣先浸酸液(醋酸1mL/L、90℃、10min)，然后水洗。配置染液，并將處理好的羊毛試樣放入染液中染色(室溫入染，60min內(nèi)升溫至90℃，再續(xù)染40min，甲酸分兩次加，第一次在50℃，第二次在70℃)，染畢水洗、顯色(重鉻酸鉀0.3%、硫酸3mL/L，從室溫開始升溫約45min至90℃，保溫30min至顯色完全)，再經(jīng)水洗、中和(純堿1.5g/L、45℃、5min)、皂洗(2g/L合成洗滌劑、90℃、10min)、水洗、浸稀酸、烘干。

(3)制作標準色樣[9,10]

將8只標準日曬牢度試樣分別剪成小塊，粘貼在卡片上以制成色樣，在日曬牢度儀上對色樣進行日曬處理，處理條件為ISO105-B02標準。即：濾光片7IR，照射強度42W/m2(WL)，試驗箱空氣溫度43±2℃，風速700 rpm，試驗箱相對濕度30±5%，黑板溫度63±1℃，時間為120h。

1.4.2測定色差值

用Color-eye 7000A分光光度計測出已人工評定牢度級別的日曬試樣和制作的日曬牢度標準色樣的色差值。

2結(jié)果與討論

2.1日曬牢度標準色差值與牢度級別關(guān)系表的建立

本實驗中共有512個已人工評級的日曬試樣，這些日曬式樣的基布包括：棉、毛、絲、滌綸、腈綸。經(jīng)統(tǒng)計，每個級別擁有的試樣個數(shù)如表3。利用Color-eye 7000A分光光度計對已經(jīng)人工評級的每一級別的日曬試樣進行測色，測試條件：D65光源、10°視角，色差評價采用CMC(2:1)公式[11]。這些人工評級試樣取自數(shù)家生產(chǎn)企業(yè)，是企業(yè)正常貿(mào)易中的數(shù)據(jù)，假定這些人工評定級別基本可靠，根據(jù)測量所得的色差值，將人工評級值做為標準，將測定色差值分別對應，可以建立8級評價體系的日曬牢度標準色差值與牢度級別的關(guān)系表，如表4。

表3　日曬牢度試樣的統(tǒng)計表

表4　日曬牢度標準色差值與牢度級別的關(guān)系

2.2日曬牢度標準色差值與牢度級別關(guān)系表的校驗

通過制作的標準日曬牢度色樣，測定色樣中每個級別對應的色差值，如表5。以校檢所建立的8級評價體系的日曬牢度標準色差值與牢度級別的關(guān)系表。通過表5可以看出，標準色樣中每一級別對應的色差值基本落在所建立的關(guān)系表中，這說明本文建立的日曬牢度標準色差值與牢度級別的關(guān)系表是有參考價值的。

表5　標準日曬牢度色樣中的色差值

3結(jié)論

通過測定大量已人工評級的日曬試樣的色度值，根據(jù)所得的色差值，建立了日曬牢度人工評級和計算機測色的色差值關(guān)系表。日曬牢度標準色樣中，各日曬牢度級別對應的色差值基本符合所建立的關(guān)系表，這為日曬牢度的色差值評定提供了基礎(chǔ)。

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Evaluation Methods Research of Light Fastness Based on Colourometry

WANGShu-gen,WENGFo-quan,WANGPing

(Key Laboratory of Eco-textile of Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122)

Abstract:Traditional fastness testing method depends on staff visual measuring, which is limited by environment, light source, staff’s eyesight and capacity for differentiating colors. With the rapid development of computer technology in color measuring and matching, research verified that it was feasible to use instrument instead of human eyes to evaluate color differences. In five-level fastness evaluation system, rules of fastness rating and color value have gradually matured while eight-level fastness evaluation system has not been reported. In order to evaluate light-fastness objectively, a large number of color values of samples rated by human were examined and a table of relationship between chromatic value measured by computer and fastness levels rated by staff was established. In order to check the table and decide the matching chromatic value of different fastness levels in standard color sample of light fastness, the results showed that the chromatic value was basically in conformity with the table, which provided reference for the evaluation of chromatic value of light fastness.

Key words:light fastnesscolourometrycomputer color measuring8-level evaluation system

中圖分類號：TS193

文獻標識碼：A

文章編號：1008-5580(2016)02-0128-03

基金項目：江蘇省科學技術(shù)廳政策引導計劃(產(chǎn)學研合作)-前瞻性聯(lián)合研究項目(BY2015019-12)

收稿日期：2016-01-15

第一作者：王樹根(1962-)，男，教授，碩士生導師，研究方向：新型染整技術(shù)。