減少小樣缸與大貨缸色差的探討

紹興孚亨紡織科技有限公司

紹興市柯橋區西紡紡織產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新研究院

張勁峰

紹興市柯橋區西紡紡織產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新研究院

姚春嬋 魏乾陽(yáng)

浙江航民股份有限公司印染分公司

丁仁金

紹興纖谷紡織品有限公司

周忠喜

浙江新建紡織有限公司

余國建

摘要：在生產(chǎn)過(guò)程中，由于機械設備、染色浴比、染色助劑、工藝控制等因素，面料染色質(zhì)量出現變化，其中小樣缸與大貨缸的色差控制難，幾乎90%以上都要做出調整，生產(chǎn)質(zhì)量和效率大受影響。因此，尋找減少兩者色差的方法，已成為染廠(chǎng)研究的熱點(diǎn)。對比淺色和深色小樣缸與大貨缸的色差，根據K/S值、上染率差值，用補償的方法讓兩者接近，使小樣缸與大貨缸的染色色差在可接受范圍內。

關(guān)鍵詞：上染率；色差；修正值

在面料印染過(guò)程中，顏色作為客戶(hù)驗收貨物的最基本的指標之一，其判定涉及光學(xué)、心理學(xué)及物理學(xué)等多學(xué)科多領(lǐng)域的應用。一般來(lái)說(shuō)，色差就是兩個(gè)染色樣本在顏色感知上的差異，即彩度、明度和色相3個(gè)色彩值的綜合表現^[1]。隨著(zhù)機器視覺(jué)技術(shù)的興起，利用機器視覺(jué)與圖像處理相結合的方法進(jìn)行織物色差檢測成了該領(lǐng)域的熱點(diǎn)^[2]。但是織物表面毛羽、紋理凹凸、圖像獲取易受環(huán)境等因素干擾，數字圖像呈現出的織物顏色難以得到真實(shí)表達，在一定程度上影響檢測結果^[3-4]。

目前國內大多數染廠(chǎng)采用人工校對的方法對色，即將已染色布面和標準布面兩個(gè)待評價(jià)對象放在一起，在指定的光源和條件下，依靠人的視覺(jué)來(lái)完成。在人眼評定色差的過(guò)程中，人眼視力、對色人員年齡、狀態(tài)、所處環(huán)境及對色經(jīng)驗等因素都直接影響對色結果，人為因素較大，因此對色的客觀(guān)性和數字化越來(lái)越受到社會(huì )的關(guān)注和工廠(chǎng)的重視，計算機對色在行業(yè)中的應用及普及也隨之快速攀升”^[5-7]。隨著(zhù)電腦測色儀的廣泛使用，對比發(fā)現傳統人眼對色結果與電腦測色色差存在諸多不匹配、不對應現象，因此有相當一部分企業(yè)由一開(kāi)始倡導使用電腦測色到后來(lái)又回歸用人眼對色，又或者人工對色與電腦對色相結合，特別是一部分容易“跳燈”的顏色”^[8]。面料染色從坯布到成品往往需要經(jīng)過(guò)10多個(gè)工序，生產(chǎn)過(guò)程受到染料、助劑、設備、工藝、環(huán)境、人為等因素的影響，任何一個(gè)環(huán)節控制不當，最終產(chǎn)品的顏色都會(huì )受到影響^[9]。很多工廠(chǎng)同一臺染缸缸差都很難管控，更何況不同的機臺染色。因此，如何減小色差、做準顏色、減少染色回修次數、降低成本和提高生產(chǎn)效率，已成為染廠(chǎng)的重要目標。

針對以上情況，特意做如下對比實(shí)驗，希望對染廠(chǎng)減少回修、提高效率有所幫助。染色有以下要點(diǎn)： 水質(zhì)、浴比、染料、助劑、染缸、染色工藝、定形工藝等^[10]。這些因素盡可能一致，才能達到色差要求。目前，工廠(chǎng)現有設備可以做到染料、浴比、助劑、染色工藝基本一致，水質(zhì)經(jīng)過(guò)軟化等處理也可以達到盡量一致，但不同機臺的差異是客觀(guān)存在的，需要生產(chǎn)者采用定機臺定缸樣去校對。

1實(shí)驗

1.1材料與儀器

材料：全棉針織坯布20匹（18.5 tex，約500 kg，紹興孚亨紡織科技有限公司），螯合分散劑ST121、親水硅油柔軟劑ST420、環(huán)保型無(wú)甲醛固色劑ST210(四川益欣科技有限責任公司)，氧漂穩定劑、精練酶、除氧酶、去油劑TF-1152（傳化智聯(lián)股份有限公司），冰醋酸、雙氧水、元明粉、純堿、小蘇打（紹興和雨貿易有限公司），活性橙C-3R(江蘇泰興染料化工總廠(chǎng))，活性黑WNN、活性紅3BF(江蘇勁光染料有限公司)。

儀器：染缸（廣東三技機械有限公司），SHA-C型水浴恒溫振蕩器（寧波紡織儀器廠(chǎng)），AS型常溫染色小樣機（中國臺灣瑞比精密機械有限公司），YLD- 2000型數顯電熱鼓風(fēng)烘箱（佛山市南海區宏信機械設備有限公司），離心脫水機（江泰洗滌機械有限公司），UV-2450型紫外一可見(jiàn)分光光度計（日本島津公司），FA2104型電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司），Datacolor 600型電腦測色配色儀（美國Datacolor 公司），標準光源燈箱（深圳市天友利標準光源有限公司）。

1.2工藝流程

前處理→活性染料染色→水洗→中和→皂洗→水洗→固色。

前處理工藝：精練酶4.0%( omf)，雙氧水6.0% (omf)，氧漂穩定劑0.7%(omf)，ST121 1.0% (omf)，去油劑TF-1152 1.2%(omf)，溫度96℃，時(shí)間30 min，浴比1:4；冰醋酸0.6%(omf)，除氧酶0.2%(omf)，溫度40℃，時(shí)間15 min，浴比1:4。

染色工藝：活性染料x(chóng)，螯合分散劑ST121 1～4 g/L，元明粉30～80 g/L，純堿8～30 g/L，溫度60℃，時(shí)間60min.浴比1:4。

水洗工藝：常溫，時(shí)間20 min，浴比1:4。

中和工藝：冰醋酸0.5 g/L，溫度50 ℃，時(shí)間10min.浴比1:4。

皂洗工藝：TF-1152 0.6 g/L，溫度90℃，時(shí)間20min，浴比1:4。

固色工藝：ST210 20/0(omf)，溫度50℃，時(shí)間20 min.浴比1:4。

1.3測試

1.3.1色差(AE)、KIS值、顏色特征值

染色深度色差是小樣缸、大貨缸出來(lái)的染色布KIS值與確認色卡之差。顏色特征值和AE由電腦測色配色儀直接讀取數據。AE越大說(shuō)明顏色相差越遠，反之則越接近。

1.3.2上染率

利用紫外一可見(jiàn)分光光度計測試最大吸收波長(cháng)處的吸光度，按公式計算上染率：

其中，A，為殘液吸光度；A_o為原液吸光度；m為殘液稀釋倍數；n為原液稀釋倍數。

2結果與討論

2.1小樣缸與大貨缸染色的色光與深度對比

小樣缸和大貨缸按色卡的配方分別染出一個(gè)淺色（淺藍）和一個(gè)深色（黑），然后與確認色卡作對比，得到織物的顏色特征差值與△E，結果如表1所示。由表1可以看出，小樣缸與大貨缸染的淺藍色織物色光基本在可接受范圍內，說(shuō)明染這類(lèi)顏色可以不進(jìn)行調整，直接下染；而黑色相差比較大，小樣缸與確認色卡在可接受范圍內，但大貨缸則相差太大，整體偏淺偏紅，要查下機器、工藝或者蒸汽管等因素。

表l 小樣缸與大貨缸染色織物的顏色特征差值與AE

注：AL表示色澤的深淺，正值為偏淺(L)，負值為偏深(D)；Aa表示色澤由紅到綠的顏色分量，正值為偏紅(R)，負值為偏綠(G)；Ab表示色澤由黃到藍的顏色分量，正值為偏黃(Y).負值為偏藍(B)；Ac表示色澤的飽和度，正值為偏鮮(B)，負值為偏沉(D)；AH表示色相，表示紡織樣品的整體色相(B藍光，R紅光，G綠光，Y黃光)^[11]。

2.2小樣缸與大貨缸的染色殘液吸光度對比

小樣缸和大貨缸按色卡的配方分別染一個(gè)淺色（淺藍）和一個(gè)深色（黑），然后與確認色卡時(shí)的吸光度作對比，染色前后染液都稀釋15倍，測試吸光度， 計算上染率，結果如表2所示。

表2小樣缸與大貨缸染色前后殘液的吸光度對比

由表2可以看出，小樣缸與大貨缸淺藍色染色前后殘液的吸光度相差不大，說(shuō)明染這類(lèi)色時(shí)，可以不進(jìn)行調整，直接下染；黑色的小樣缸吸光度與確認色卡在可接受范圍內，大貨缸相差較大，與表1中的色差一致，整體表現偏淺偏紅?？梢韵妊娱L(cháng)染色時(shí)間， 適當升高染色溫度，測試顏色是否接近，如果仍解決不了，考慮通過(guò)增加染料用量的方法來(lái)彌補。

2.2.1 操作方法及原理

取一匹25 kg的布安排小樣缸染色，標記為A;取一整缸布20匹，約500 kg，安排大貨缸染色，標記為B。Al是染前布A中剪下的一部分，長(cháng)2m。布A、B都是同一臺織機織的，其中Al放人大缸布B中一起染，用于最后顏色對比用。

同一時(shí)間，相同浴比，相同比例的染料、助劑，相同染色工藝進(jìn)機缸。這樣確保兩個(gè)機缸中的水質(zhì)和蒸汽氣壓盡可能一致，染料與助劑按比例加。大小機缸浴比一致，各影響因素條件盡可能一致。以大貨缸為主，小樣缸為輔，小樣缸按對應的比例進(jìn)行大貨缸同樣的操作。一起出缸后，先剪小樣A和大貨缸中帶染的Al各Im，在烘干機中烘干，用于化驗室校對修正值時(shí)打色用。小樣A和大貨缸B用同一臺定形機， 同樣的工藝定形，定形回潮后對比A與Al的顏色。

2.2.2對比顏色得出正負修正值

(1)如果A、Al色差在可接受范圍內，那大貨缸與小樣缸的修正值為零，這個(gè)大貨缸可以按小樣缸的配方和工藝進(jìn)行染色。

(2)如果A、Al色差不符合國標的4—5級，且A比Al淺。那這個(gè)大貨缸的染色要適當減少染料用量，可以考慮用小樣A剪下未定形的Im布，送去化驗室打色加色接近Al顏色，從而調整染料的配方，使小樣缸染的布A加深到大貨缸所染Al的顏色，得到一個(gè)減的修正值。

(3)如果A、Al色差不符合國標的4—5級，且A比Al深。那這個(gè)大貨缸的染色要適當增加染料用量，可以考慮用大貨缸Al剪下未定形的Im布，送去化驗室打色加色去接近匹樣A顏色，從而調整染料的配方，接近小樣缸所染匹樣的顏色，得到一個(gè)加的修正值。

不同色系重復上述動(dòng)作，不同染缸重復上述萄作，等收集完全部修正值數據時(shí)，便可明顯提升染色效率，減少回修次數，創(chuàng )造更好的經(jīng)濟效益。

2.3操作實(shí)例

由于上面的黑色小樣缸與大貨缸相差太大，赫用這兩只缸染黑色為實(shí)例來(lái)解決，操作完全按1.2醮工藝流程。

2.3.1 黑色色卡染色配方

活性黑WNN 50.0 g/kg即5.00%( omf)，活性橙C. 3R 4.0 g/kg即0.40%( omf)，活性紅3BF 0.7 g/kg刷0.070/0( omf)，螯合分散劑ST121 1 g/L，元明粉60 g/L

純堿30 g/L。根據以上的配方染色得到表2中的數據黑色小樣缸與大貨缸染色色差較大，并且延長(cháng)染色時(shí)間、升高溫度都解決不了，因此考慮通過(guò)增加染料用量的方法來(lái)使色差接近^[12]。配色和調色光時(shí)主要觀(guān)察△L、△a、△6、△c 4個(gè)值，找出對總色差影響最大的一項。對于鮮亮色澤，優(yōu)先考慮△c，如果為負，要增加鮮亮單色染料用量，也可以減少相反染料的用量，同時(shí)要兼顧色深和色相的調整。對于深暗色，優(yōu)先考慮△L，如果為正，要增加所有染料用量，同時(shí)兼顧色相變化的調整。對于敏感色，優(yōu)先考慮△a和△6，如綠色和棕色，根據數值正負調整紅一綠、黃一藍，同時(shí)兼顧色深的調整。另外，暖色調及淺鮮色測色敏感，特別是飽和度值，測色值會(huì )偏大，但人眼觀(guān)察的差別較??；敏感色卡其、軍綠、咖啡、灰色等測色值會(huì )偏小， 而人眼觀(guān)察的差別較大，需要留意色相值的大??；中深色在CMC(2:1)模式下，測色結果與人眼觀(guān)察基本一致；特深和黑色測色準確度差，建議結合人眼觀(guān)測；熒光色測色不準確，一般采用目測。

2.3.2黑色加料染色配方

按Datacolor數據及目測經(jīng)驗來(lái)看，大貨缸至少還差10%左右的黑度，1%左右的橙，15%左右的紅。追加染料配方如下：活性黑WNN 5.00 g/kg即0.5000/0 (omf)，活性橙C-3R 0.05 g/kg即0.005%( omf)，活性紅3BF 0.10 g/kg即0.010%( omf)，元明粉6 g/L，純堿3 g/L。追加染色完成后，這缸布標記為C，通過(guò)電腦測色配色儀讀數，結果如表3所示。

表3小樣缸、大貨缸及追加染料后織物的顏色特征差值與AE

由表3可以看出，大貨缸通過(guò)增加染料的方式可以使色差達到可接受范圍內。因此，這臺大貨缸染黑色與小樣缸相差太大，下次染同樣的色系要適當進(jìn)行調整。以黑色為例，大貨缸調整后的染色配方為： 活性黑WNN 55.00 g/kg即5.500%( omf)，活性橙C-3R 4.05 g/kg即0.4050/0( omf)，活性紅3BF 0.80 g/kg即0.08%( omf)，螯合分散劑ST121 lg/L，元明粉66 g/L，純堿33 g/L。

為了檢驗染色重現性，按照上述配方用同一臺機缸再染一缸，標記為D，得到的數據如表4所示。由表4可以看出，新調整后的染料配方重現性基本可以達到要求，方案具有可行性。

表4調整配方后織物的顏色特征差值與AE

3結論

(l)根據小樣缸與大貨缸染色的△E來(lái)判斷兩種缸的缸差。△E小，可以同工藝同配方染色；AE大，則要根據小樣缸與大貨缸的上染率，嘗試延長(cháng)染色時(shí)間、升高染色溫度，測試樣品是否接近確認色卡。

(2)如果延長(cháng)染色時(shí)間，升高溫度解決不了問(wèn)題，則要通過(guò)加減其中某類(lèi)染料的用量，得到相一致的色光，取到修正值。得到的修正值記錄在案，之后染類(lèi)似色系，可以借鑒大貨缸調整后的染料配方。

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