纺织品性能与检测
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第二节 纺织品的色牢度评价

在纺织品印染加工过程中,由于各种因素的作用,纺织品的色泽会产生变异。纺织品的色牢度及色差评定与试验方法有关,这就需要在统一试验方法的基础才能作出正确判定。除耐光色牢度以外,色牢度通常用两项指标来表示,变色级数和沾色级数。“变色级数”表示原样的颜色经处理后明度(深浅)、饱和度(鲜艳度)和色相(色光)方面变化程度的大小;而“沾色级数”表示处理过程中原样对相邻织物的沾污程度。

一、目测与仪器评级的比较

由于色牢度是印染产品的重要质量指标之一,因此对它的评价十分重要。目前,色牢度的评价方法主要有两种,一种是目测评级,另一种是仪器评级。

传统的目测评级容易受主观和客观因素的影响。例如,评级时的环境条件(背景色、光照度等)和评级者的心理状态、情绪、积累经验的多寡等。颜色测量技术的发展,也为色牢度评级提供了一个新的客观科学的手段。用仪器代替人工目测评级是国际上有关工业界的发展趋势。特别适用于科学管理,尤其是缺乏有经验的评级人员的企业。仪器评级可以避免目测评级中难以克服的人为因素的影响,减少误判,特别是在有争议的仲裁分析中,可以提供一个客观公正的手段。

国际标准化组织(ISO),在近10年的研究成果的基础上,发布了ISO 105—A04《纺织品色牢度试验——贴衬织物沾色程度的仪器评级法》,以及ISO 105—A05《纺织品色牢度试验——试样变色程度的仪器评级方法》。我国有关标准化机构,已经在1995年10月宣布完全等效地采用这两项国际标准。

经过大量的试验证明,用仪器评价沾色牢度和变色牢度的难易程度不同。对于沾色牢度,仪器评级比较方便,其评级结果与人工评级的符合率接近100%(包括半级允许误差)。原因是:由于沾色牢度是沾色后的贴衬织物与白布之间的比较,因此两者的色差比较大;此外,这些试样的明度都比较高。对于变色牢度,则相对困难一些,仪器评级与人工评级的符合率在85%左右。原因是:被评价试样的色差比较小,特别是深色低明度的试样,在3~4级的较高级数时难度就更大了,因此要求测试仪器必须有较高的稳定性、较好的重复性和准确性,同时也要认真选择计算公式;此外,人工评测的标准度和分档本身就相差较大。

评价色牢度之前,必须首先确定有色产品的染色深度。因为对于同一只染料,染色深度不同,测出的色牢度也不相同。例如,测定染料的耐摩擦色牢度,染色试样的颜色越浅,牢度越好;而对于耐日晒色牢度,染色试样的颜色越深,牢度越好。

因此,在对染料的色牢度进行评定时,一定要按照规定的深度染色;选用染料时,如果考虑色牢度,也要注意其对应的染色深度。《染料索引》中列出的染料色牢度指标,通常是在1/1标准深度下做的。

二、CIE 1976 LAB公式评级范围

我国国家标准GB/T 8424.3-2001《纺织品色牢度试验色差计算》等效采用国际标准ISO 105—J03:1995《纺织品—色牢度实验—J03部分:色差计算》。该试验方法选自国际照明委员会CIE 1976年推荐的CIELAB方法,这一方法最适用于纺织工业表示纺织品试样的颜色或定量表示两个试样间色差的大小。应用分光光度计或三刺激值测色仪可测得标样和试样的三刺激值X、Y、Z,再根据CIE出版物第15.2号所给出的公式,可把这些值转换成L*、a*、b*值(如果X/Xn、Y/Yn、Z/Zn三项比值中有一项等于或小于0.008856时,则要用该出版物附录中的公式)。

由三刺激值X、Y、Z计算标样和试样的CLELAB的L*、a*、b*值的公式为:

L*=116(Y/Yn)1/3—16

a*=500[(X/Xn)1/3—(Y/Yn)1/3]

b*=200[(Y/Yn)1/3—(Z/Zn)1/3]

式中:Xn、Yn和Zn为D65光源10视场三刺激值,其值分别为Xn=94.825,Yn=100.000,Zn=107.381。

应用CIE出版物第15.2号所给的公式,将标样和试样的L*、a*、b*三项数值用以计算CIELAB为单位表示的色差值,公式为:

△ELab=[(△L*)2+(△a*2+(△b*2]1/2

CIE 1976LAB公式评级范围参见表1-7-1。

表1-7-1  CIE 1976LAB公式评级范围

三、变色用灰色样卡

评定变色用灰色样卡亦称“变色样卡”,它是对印染纺织品染色牢度进行评定时,用作试样变色程度对比标准的灰色样卡。我国国家标准GB/T 250-2008《评定变色用灰色样卡》等同于ISO 105/A02-1978《纺织品—色牢度试验—评定变色用灰色样卡》。

变色样卡的组成特点是:基本灰卡由五对无光的灰色小片(纸片或布片)所组成。根据可分辨的色差分为五个牢度等级,即5、4、3、2、1,若在两个级别中再补充半级,即4~5、3~4、2~3、1~2,就扩大成为九级灰卡;每对的第一组成均是中性灰色,仅是牢度等级5的第二组成与第一组成相一致,其他各对的第二组成在色泽上依次变浅,而色差则逐级增大。各级色差在规定条件下均经过色度计测定,每对第二组成与第一组成的色差如表1-7-2所示。

表1-7-2 色牢度试验中变色样卡的色差间距

注变色样卡的色度数据以CIE 1964补充标准色度系统(即10。视场)和D65光源计算得到。

四、沾色用灰色样卡

评定沾色用灰色卡亦称“沾色样卡”,它是对印染纺织品染色牢度进行评定时,用作贴衬织物沾色程度对比标准的灰色样卡。我国国家标准GB/T 251-2008《评定沾色用灰色样卡》等同于ISO 105/A03-1978《纺织品—色牢度试验—评定沾色用灰色样卡》。

沾色样卡的组成特点是:基本灰卡由五对无光的灰色或白色小片(纸片或布片)所组成,根据可分辨的色差分为五个牢度等级,即5、4、3、2、1,在两个级别中再补充半级,即4~5、3~4、2~3、1~2,就扩大成为九级灰卡。每对的第一组成均是白色,仅是牢度等级5的第二组成与第一组成相一致,其他各对的第二组成在色泽上依次变深,而色差则逐级增大。各级色差均经色差色度计测定,每对第二组成与第一组成的色差规定如表1-7-3所示。

表1-7-3 在色牢度试验中沾色样卡的色差间距

注变色样卡的色度数据以CIE 1964补充标准色度系统(即10。视场)和D65光源计算得到。