數(shù)字化色紡測配色系統(tǒng)應(yīng)用效果分析

丁志榮 桑愛林 曹友常 賀巖琰 周繼榮

（1.南通華彩數(shù)字科技有限公司，江蘇南通，226019；2.江蘇新金蘭紡織制衣有限責(zé)任公司，江蘇鹽城，224611；3.徐州世紀(jì)天虹紡織有限公司，江蘇徐州，221200）

隨著紡紗技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)保要求的日益提高，色紡生產(chǎn)技術(shù)已成為最具發(fā)展前途的現(xiàn)代紡紗技術(shù)之一，其產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢日益凸顯。首先，色紡紗是由一種以上色纖維混紡而成，具有染色紗不能達(dá)到的立體效果和質(zhì)感［1-2］，可解決多種纖維混紡時由于各種纖維吸色性能不一致造成的色差，產(chǎn)品具有色彩豐富、自然朦朧、環(huán)?？萍嫉忍卣鳎郊又蹈?；其次，色紡生產(chǎn)過程節(jié)能環(huán)保，后續(xù)生產(chǎn)流程縮短，具有比染色紗線或染色面料平均減少50%用水和50%污水的環(huán)保特性。但是，色紡生產(chǎn)技術(shù)含量較高，生產(chǎn)管理要求較嚴(yán)，存在一些難度。一是配色對色難以準(zhǔn)確把握。在目前依賴人工情況下，根據(jù)來樣，快速、準(zhǔn)確、低成本設(shè)計配方，打出樣顏色一致的試樣，需要經(jīng)驗豐富的配色工程師才能勝任此項工作。二是生產(chǎn)流程難以管控，包括纖維開松混和時的損傷，色纖維分散的均勻控制，以及避免不同色紗的色纖維相互飄落污染等，需要有嚴(yán)格的操作管理。其中，尤其是快速準(zhǔn)確配色已成為色紡技術(shù)瓶頸。針對這一難題，我們采用智能化數(shù)字色紡快速測配色與預(yù)測系統(tǒng)（以下簡稱測配色系統(tǒng)）進(jìn)行測配色，用于色紡產(chǎn)品的快速打樣。本研究就測配色系統(tǒng)的功能及其應(yīng)用效果作以分析，以期為相關(guān)色紡企業(yè)構(gòu)建智能化、數(shù)字化測配色平臺，實現(xiàn)顏色數(shù)字化、配色智能化和快速打樣、降低成本的目標(biāo)提供參考。

1 系統(tǒng)基本功能

1.1 測色分析

測配色系統(tǒng)提供的聯(lián)機(jī)或脫機(jī)測色方法，能夠在獲得纖維、紗線、織物顏色L a b值的同時，自動采用CIE（國際照明委員會）、SDC（英國染色家協(xié)會）、ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）紡織委員會等推薦的CIELAB、CMC（l：c）和CIEDE2000色差模型分析纖維、試樣與標(biāo)樣色差［3-5］，為實現(xiàn)產(chǎn)品顏色數(shù)據(jù)化、控制產(chǎn)品色品提供定量依據(jù)。

1.2 智能配色

針對任意一種純紡或混紡產(chǎn)品，系統(tǒng)分別提供了基于光譜相同和基于三刺激值相等的快速配色功能?？稍谂浞街兄付ò囟ㄔ系臓顟B(tài)下進(jìn)行快速配色，當(dāng)發(fā)現(xiàn)庫存原料無法滿足要求時自動生成新的補(bǔ)充色料，為實現(xiàn)低成本配色提供了技術(shù)支撐。該功能可做到同色調(diào)下設(shè)計明度漸變的色紗配方，開發(fā)顏色系列化的色紗產(chǎn)品。此外，形成的配方既可避免色紗夾花，也可有意為之形成夾花效果，滿足色紡開發(fā)高端的均色產(chǎn)品或具有仿麻、仿毛等夾花風(fēng)格特色產(chǎn)品的要求。

1.3 配方修改

在配方設(shè)計并打樣后，通過試樣顏色采集，系統(tǒng)可根據(jù)試樣與標(biāo)樣色差自動修正配方。同時，系統(tǒng)可自動生成當(dāng)前試樣的色差檢測報告，提供包含測色條件、色差計算模型、標(biāo)樣信息、試樣各次測色L a b值、試樣與標(biāo)樣顏色的色差值等。一般情況下，利用該功能時只要經(jīng)過為數(shù)不多的幾次修正，所得最終配方生產(chǎn)的色紗可滿足要求。

1.4 其他功能

在配方設(shè)計時，系統(tǒng)可模擬任意風(fēng)格彩色紗線或纖維集合體，可利用模擬的色紗制作電子色卡，代替實物樣卡；可同時預(yù)測由用戶自定義的6項成紗質(zhì)量。此外，系統(tǒng)可進(jìn)行原料庫的動態(tài)統(tǒng)計分析，幫助及時發(fā)現(xiàn)冗余原料，降低庫存成本；對庫存原料進(jìn)行分類排隊與適紡性分析等。

2 應(yīng)用效果分析

2.1 顏色對比

圖1是部分樣品的標(biāo)樣與初次配方打出的試樣顏色對比圖，圖中①為客戶標(biāo)樣，②為由配色系統(tǒng)設(shè)計的初次配方打出的試樣。在視覺上初次配方的試樣顏色與標(biāo)樣顏色不存在明顯色差，因此，在打樣后再進(jìn)行1次～2次的人工微調(diào)即可。根據(jù)對數(shù)百個產(chǎn)品的配色打樣次數(shù)與時間的統(tǒng)計，與以往人工相比，應(yīng)用測配色系統(tǒng)配色對色后，打樣次數(shù)從6次～7次減少到2次～3次，每次配方設(shè)計時間也減少到人工配色的1/5甚至更少，節(jié)省了大量的配色打樣時間和打樣成本。

圖1 配色效果

2.2 原料成本效益分析

任選4個滌粘混紡色紗產(chǎn)品作為標(biāo)樣，采用測配色系統(tǒng)進(jìn)行測配色。測色時按照規(guī)范動作取樣測色，配色時選用公式（1）的CIEDE2000色差模型計算色差。

式中：ΔL、ΔC、ΔH分別為試樣與標(biāo)樣的明度差、飽和度差（或稱為純度差、彩度差）和色調(diào)差（或稱為色相差），kL、kC、kH均為參數(shù)因子，是與觀察環(huán)境相關(guān)的校正系數(shù)，SL、SC、SH為與明度差、飽和度差和色調(diào)差相關(guān)的權(quán)重函數(shù)，RT為由色調(diào)決定的旋轉(zhuǎn)函數(shù)。

由于每種色紗的配方并不唯一，只有設(shè)計科學(xué)合理的配方才能帶來更大效益。我們在采用測配色系統(tǒng)配色時，分別不使用與使用系統(tǒng)指定配方包含特定原料的功能，快速得到4個標(biāo)樣的配方1與配方2（取滌綸回潮率0.4%、粘膠回潮率11.0%，計算原料的濕比重）。

標(biāo)樣1為墨綠色T/R 70/30，配方1：T采用28.97%滁州黑和39.03%奔馬墨綠，R采用5.05%博拉1793和26.95%博拉1989；配方2：T采用15.01%滁州黑和52.99%奔馬墨綠，R采用3.62%唐化白和28.38%高密黑。

標(biāo)樣2為玄青色T/R 70/30，配方1：T采用68.00%奔馬藏青，R采用9.80%RBL24和22.20%黑紫4#；配方2：T采用31.20%滁州黑和36.80%奔馬紫羅蘭，R采用6.73%唐化白和25.27%THRBL23。

標(biāo)樣3為果綠T/R 60/40，配方1：T采用午和湖藍(lán)13.14%和午和果綠44.86%，R采用20.96%吉化BG622和21.04%博拉3888；配方2：T采用14.67%滁州白、19.21%午和翠綠和24.12%午和旦黃，R采用34.14%唐化白和7.86%RGR04。

標(biāo)樣4為黛紫色T/R 70/30，配方1：T采用13.77%午和大紅和54.23%德福倫鐵灰，R采用5.35%唐化白和26.65%博拉1405；配方2：T采用10.25%德福倫深咖、27.71%午和鮮棗紅和30.04%滁州黑，R采用32.00%唐化白。

由以上配方可以看出，各個標(biāo)樣對應(yīng)的配方中纖維比例均為系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換后的濕比例。標(biāo)樣1至標(biāo)樣3的配方1均不含白色纖維。而配方2中，標(biāo)樣1含3.62%白色粘膠；標(biāo)樣2含6.73%白色粘膠；標(biāo)樣3含34.14%白色粘膠和14.67%白色滌綸，白色纖維占比高達(dá)48.81%。標(biāo)樣4的配方1含5.35%白色粘膠，而配方2含白色粘膠占比高達(dá)32%。一般說來，由于白色纖維價格低于有色纖維，因此，配方中白色纖維越多，配方成本越低。所以，對這4個標(biāo)樣而言，選擇配方2，即采用指定配方包含特定原料的功能設(shè)計配方，可大幅度降低成紗原料成本。

對應(yīng)的各個配方的成紗試樣顏色以及與標(biāo)樣的色差見表1。可以看出，各個配方的理論色差ΔE*00≤0.5，如此小的色差人眼已難以分辨，說明配色精度較高。

表1 各個配方成紗顏色及其與標(biāo)樣色差

3 結(jié)語

數(shù)字化色紡快速測配色系統(tǒng)能夠?qū)w維、紗線、織物的顏色通過L a b值進(jìn)行量化表征，有利于精準(zhǔn)對色，同時，可實現(xiàn)顏色數(shù)據(jù)化。從配色結(jié)果可知，按照系統(tǒng)給出的初次配方打樣后與標(biāo)樣對比，在視覺上已無明顯色差，可快速配色，減少打樣次數(shù)，節(jié)省打樣時間和打樣成本。使用過程中應(yīng)盡量利用系統(tǒng)指定配方包含特定原料的功能來設(shè)計配方，這樣可設(shè)計出成本更低的配方，為企業(yè)帶來更大效益。測配色系統(tǒng)在應(yīng)用過程中應(yīng)注意按規(guī)范化要求取樣測色，以確保測色、配色的準(zhǔn)確。