Файл: Ершов, А. П. Цвет и его применение в текстильной промышленности.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 60

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

так и для отраженного излучения. При этом зеркальное отра­ жение от стеклянной поверхности, поставленной в те же условия наблюдения, принимается за 100%.

Глянцем называется восприятие цвета излучения, отраженно­ го от однородной поверхности, обладающей большим коэффици­ ентом зеркального отражения. Для полированных поверхностей с большим глянцем зеркальное отражение превышает 70%. Сред­ ний глянец наблюдается при зеркальном отражении от 30 до 70%, а малый — от 6 до 30%. Придание глянца текстильным изделиям относится к числу специальных операций по заключи­ тельной отделке ткани, требующей стандартизации. Каких-либо

психофизических единиц

для глянца

не установлено, поэтому

в технике довольствуются

измерением

зеркального отражения

в тех условиях, которые описаны выше.

 

§ 4. ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЦВЕТА ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Воспроизведение цвета образца (стандарта) текстильных изделий выполняется в два этапа:

а) выбирают технологию процесса крашения образца под стандарт, учитывая род волокна для воспроизводимого образца, наличие красителей, требование прочности, экономичность и име­ ющееся на фабрике оборудование;

б) отбирают конкретные красители для крашения, устанав­ ливают режим крашения, вспомогательные вещества и решают вопрос, какие красители из числа отобранных и в каких количе­ ствах следует взять для воспроизведения стандарта.

Первая задача решается химиком-технологом и рассматри­ вается в курсе химической технологии волокнистых материалов. Вторую задачу можно решать двумя принципиально разными методами:

1) путем опытного крашения на основании знаний и интуи­ ции колориста фабрики, используя разные соотношения отобран­

ных красителей;

основании спектрофотометрических

2) путем расчетов на

и колориметрических данных стандарта и образцов окрасок.

Ниже рассматривается

только второй путь, связанный с ис­

пользованием законов цветоведения.

Данные расчетов при фабричном воспроизведении могут потребовать введения поправок, связанных с переходом от лабо­ раторных методов к производственным. Такие поправки вводят­ ся при помощи поправочных коэффициентов, вычисляемых одно­ временно с расчетом требуемых количеств красителей. Выбор оптимальной комбинации красителей производится на основании данных расчета возможных комбинаций исследуемых красите­ лей. Та из них, которая дает наиболее пригодные результаты, выбирается для фабричного воспроизведения.

Методы воспроизведения цвета стандарта. Под воспроизведе­ нием цвета стандарта понимается получение образца, тождест­

131


венного по цвету со стандартом в пределах допустимых отклоне­ ний. Выполнить эти условия можно одним из следующих трех методов:

а) точным воспроизведением цветовых свойств стандарта (физическое воспроизведение);

б) неточным воспроизведением цветовых свойств стандарта, но так, чтобы ощущения цвета стандарта и образца лежали в пределах допуска (приближенно физическое воспроизведение);

в)

воспроизведением цветовых характеристик

стандарта

при

заданном источнике освещения (метамерное

воспроиз­

ведение).

 

Воспроизведение восприятия внешнего вида образца выходит за пределы работы инженера-химика и относится к области дея­ тельности художника.

При физическом воспроизведении добиваются тождества спектра отражения образца и стандарта. Это возможно только в том случае, когда стандарт и образец выполнены из одного и того же волокна, окрашенного одними и теми же красителями, по одному и тому же рецепту крашения.

При приближенно физическом воспроизведении добиваются возможно более близкого совпадения спектров отражения стан­ дарта и образца. Оценка результатов воспроизведения произво­ дится определением величины цветоразличения (АЕ) при источ­ нике С и сравнением его с заданным допуском. Из разных ком­ бинаций красителей выбирают ту, которая дает наименьшую величину цветоразличения.

При метамерном воспроизведении цвета добиваются тожде­ ства координат цвета при заданном источнике освещения. Сте­

пень метамерии определяется

расчетом

величины АЕ (источ­

ник А) при тождестве цветов

(источник

С). Выбирается та из

возможных комбинаций красителей, которая имеет наименьшую степень метамерии.

Допуски цветоразличения текстильных изделий. Величина допуска отклонения ощущения цвета от стандарта устанавлива­ ется заказчиком и задается обычно в широких пределах в зави­ симости от цвета, волокна и назначения материала. Большин­ ство текстильных фабрик Европы и Америки оценивают допуск в единицах NBS и рассчитывают по формулам Никерсон — Штульца или Скотфильда. Величина единицы NBS была в свое время согласована с требованиями и возможностями текстиль­ ной промышленности: 0,5 единицы визуально обнаруживается как едва ощутимое различие ощущений. Такое различие можно получить, если сравнивать одинаковые образцы, различающиеся только концентрацией красителя на волокне, равной 3% от об­ щей концентрации. Если увеличить разницу в концентрациях до 10%, то цветоразличение будет оцениваться в 1,0—1,5 едини­ цы NBS. Объективные колориметры позволяют определить 0,3—0,5 единицы NBS, но компараторы цвета дают более точные данные (до 0,2 единицы NBS).

•132


В текстильной практике последних лет использовались сле­ дующие три класса допусков:

1 класс. Допуск не более 1,4 единицы NBS. Применяется для атласов цвета, эталонных фильтров и т. п.

2 класс. Допуск не более 2,4 единицы NBS. Используется для точных промышленных измерений, например, набора образцов для определения точности окраски, ахроматических шкал, уста­ новки на тип красителя и т. п.

3 класс. Допуск до 6 единиц NBS для воспроизведения цвета обычных текстильных изделий.

В настоящее время добиваются при фабричном воспроизве­ дении цвета большей точности, чем это указано выше. Так, при крашении проционовыми красителями, по расчетным данным фирмы ICI, цветоразличение редко превышает 0,5 единицы NBS. С другой стороны, простое изменение структуры поверхности ткани может привести к сильному отклонению от стандарта. Так, прессование льняных тканей на гидравлическом прессе вызывает изменение цветоощущения до 1,5 единицы NBS.

Практика работы текстильной промышленности показала, что рассматриваемый метод определения отклонений по цвету недо­ статочно точно отображает цветоразличение. Наиболее сильно ощущается отклонение по цветовому тону, в то время как откло­ нения по насыщенности и светлоте стандарта менее заметны. В настоящее время начинают изучать методы определения раз­ личия в цвете раздельно по трем характеристикам ощущения цвета.

В научных, а иногда и производственных работах использу­ ются единицы цветоразличения Мюнселла, Мак-Адама и Джад­ да. Единица NBS в 10 раз больше Value Мюнселла, в 6,6 раза больше, чем Chroma, и в 2 раза больше, чем Hue. Единица МакАдама в 3—5 раз больше единицы NBS и соответствует 0,03— 0,10 ступени германского стандарта DIN.

Компараторы цвета определяют разность между координата­ ми цвета сравниваемых образцов (АА, АУ и AZ ) . Эти разности можно измерить значительно точнее, чем абсолютные значения координат цвета. Современные приборы позволяют определять разность координат цвета с точностью до 0,0001, что соответству­ ет цветоразличению, не уловимому при визуальном наблюдении. Данные, полученные с помощью компараторов, используют для расчета цветоразличения по любым расчетным формулам и для любого вида освещения. Для этого применяются специальные счетные устройства.

Из иностранных компараторов цвета лучшим является «Color

Еуе», выпускаемый в США фирмой «Instrument Development».

С помощью такого рода приборов можно определять координаты цвета, коэффициенты спектрального отражения и производить ряд других оптических измерений. Прибор «Color Еуе» представ­ ляет собой шаровой фотометр с 16 светофильтрами с узкими по­ лосами пропускания, а также фильтрами для получения разных

9

2055

133


источников освещения и коррекций спектральной чувствитель­ ности фотоумножителя. Оптическая схема прибора представлена на рис. 91. Излучение от источника 9 отражается от образца 10 и эталона сравнения 13, попеременно попадает на фотоумножи­ тель 1. Если эти излучения равны, то фототок постоянен и уси­ литель переменного тока не дает на выходе сигналов. Если име­ ется различие, то на выходе появляется ток, по величине кото­ рого определяется разность координат цвета сравниваемых образцов.

Рис. 91. Оптическая схема компаратора цвета.

1 — фотоумножитель; 2 — светофильтры для получения

источников С

и

В; 3 — корреги-

рующие светофильтры;

4 — вращающаяся

линза; 5 — компенсационная

и

измерительная

щели;

— линза;

7 — кювета для

раствора

образца;

S — шаровой фотометр; 9 — осве­

титель;

10 — образец:

11 — цилиндр

для

охлаждения

лампы;

12 — вставка для изме­

рения блеска;

13 — эталон; 14 — экраны;

15 — кювета для

раствора эталона.

Источник А помещен в центре шарового фотометра 8. Излу­ чение источника отражается от сравниваемых образцов и при помощи оптической системы направляется на линзу 4. Эта линза вращается с определенной скоростью, фиксируя на фотоумножи­ теле попеременно изображения сравниваемых образцов.

Второй тип компаратора, выпускаемого той же фирмой, но­ сит название «Color Master» и представляет собой шаровой фотометр, на сфере которого укреплены два фотоэлемента, а на­ против них расположены две заслонки для прижатия сравнивае­ мых образцов, а также для так называемого промежуточного

образца сравнения. Первый фотоэлемент

снабжен барабаном

со сменными коррегирующими фильтрами,

а второй, располо­

женный напротив промежуточного образца сравнения, имеет диафрагму для компенсации фототока первого элемента. Ком­ пенсационная диафрагма снабжена измерительным барабаном. Перед измерением устанавливают коррегирующий светофильтр, промежуточный образец сравнения и эталон, после чего компен­ сируют фототоки при помощи диафрагмы. Заменяют эталон образцом и вновь компенсируют фототоки. Разность по шкале указателя положения диафрагмы укажет на величину разности

134


координат цвета образца и эталона. Промежуточным образцом служит белая пластинка, заменяемая серой пластинкой при изменении образцов, имеющих малую величину отражения.

В ГДР фирма «Цейс» выпускает два компаратора, один под названием «Elrepho», а второй «Е1ко». Оба эти прибора пред­ ставляют собой фотометры с семью узкополосными светофильт­ рами, тремя коррегирующими фильтрами X, У и Z, а также фильтрами для получения источника С. Принципиально эти при­ боры не отличаются от прибора «Color Master» и могут служить для разнообразных колориметрических и фотометрических изме­ рений.

Из отечественных компараторов заслуживает внимания при­ бор ВНИСИ, имеющий марку ЭКЦ-1. Этот прибор состоит из двух основных узлов: блока сравнения и фотоэлектрического ко­ лориметра. Излучение источника А (рис. 92) направляется в ви­ де двух пучков на модулирующий диск 3, вращаемый мотором 8. Затем оно проходит сетку 4, предназначенную для равномерного ослабления потока, и линзой 5 направляется на образцы

Рис. 92. Оптическая

(а) и блок-схема

(б)

компаратора

 

 

цвета ЭКЦ-1-

 

 

 

 

1 — источник света; 2 — объективы;

3 —диск;

4 — сетки;

5 —

линзы;

6 — интегрирующий шар;

7 — сравниваемые

образцы;

8 — электродвигатель;

9 *—призма

полного

внутреннего

отра­

жения;

10— светопровод;

11 — ловушка зеркальной

составляю­

щей отраженного потока;

12 — коррелирующие

светофильтры

13 — фотоумножитель;

14 — логарифматор;

 

15 — усилитель;

16 — фазочувствительный

детектор;

17 — генератор

опорного

 

напряжения;

18 — измерительный

прибор.