機織物的交織混色規(guī)律及顏色預測模型研究.pdf

1、機織產品開發(fā)中，將數種顏色的紗線通過不同的組織結構和經緯工藝進行交織，可獲得豐富的織物顏色效果。交織混色技術以往主要應用在條格和大提花織物的顏色設計中，本課題致力于將交織混色技術推廣應用到服用或家用有色面料的生產開發(fā)中，使交織混色技術能夠替代部分織物的染色工藝。目前，限制其推廣使用的主要瓶頸在于交織混合顏色的準確控制和精確預測。為研究色紗并置顏色混合的特點和規(guī)律，解決交織混色織物設計中存在的顏色數目限制，預期顏色與實際顏色不符合，傳統(tǒng)配

2、色方法費時費力等問題，課題以原液著色滌綸長絲及其交織織物為例，建立了交織混色織物顏色評價方法、構建了顏色預測模型、探明了交織混色規(guī)律和開發(fā)了測配色系統(tǒng)。以期為交織混色技術的進一步推廣應用奠定理論基礎和提供實際參考，繼而推動節(jié)水或免染紡織品的發(fā)展，實現CO2和印染廢水的減排。
　　(1)為探討適用于色紗和交織混色織物顏色評價的正確方法，并為下一步的顏色預測模型和顏色混合規(guī)律研究打好基礎，本文比較了不同測色方法和儀器設備用于不同類型色

3、樣顏色評價的適用性和局限性，提出了不同形態(tài)紗線色樣及交織混色織物色樣的顏色評價方法。研究發(fā)現：數碼成像測色法由于原理上的限制，存在一定的色域缺陷，但通過視覺評判分析可知，其較符合交織混色織物的視覺觀察的結果；本研究中，校準后的數碼成像測色系統(tǒng)和分光光度測色系統(tǒng)用于紙質色卡的顏色測試時，能夠獲得較為一致的顏色評價(?E00=0.79)；但當它們用于非平整表面的染色織物的顏色評價時，會出現一定的顏色差異(?E00=2.19)；用于交織混色織

4、物的顏色評價時，色彩差異進一步增大(?E00=3.25)，但色彩差異與織物的細密程度和測試時的折疊層數有關。研究認為：數碼成像測色系統(tǒng)適用于大批量或無法形成測色平面的紗線及織物樣品的顏色評價，在進行交織混色織物的測配色研究時，建議采用分光光度法。
　　(2)為建立具有更好適應性和更高精度的交織混色織物顏色預測模型，本文以原液著色滌綸長絲交織混色織物為例，建立了單組緯和雙組緯交織織物的修正幾何結構模型，提出了交織混色織物表面色紗和間

5、隙覆蓋率的理論計算方法，并根據理論色紗覆蓋率與實際色紗覆蓋率之間的迭代與逼近計算，提出了幾何結構模型中紗線壓扁系數的計算方法，最后采用多種模型進行了驗證；本文以色度學理論和Kubelka-Munk的二光通理論為基礎，基于織物實際測量的光譜反射率數據，提出了一個帶經驗系數和中間函數的新模型用于交織混色織物的顏色預測，并采用牛頓迭代確定了經驗系數。課題織造了不同規(guī)格和經緯密度的原液著色滌綸長絲交織織物用于模型的驗證，預測顏色值與實測顏色值之

6、間的色差統(tǒng)計表明，新模型在不同波長范圍內具有不同的預測精度，但整體預測精度明顯高于現有方法和模型，適用性良好。
　　(3)為得到紗線交織混色的最佳原色組合、互補色及色度規(guī)律，本文選取現有紗線色樣中的最接近理想原色的6種，設計并織造了288塊原色紗線交織織物，并從色域分布角度展開討論，交織混色織物實際顏色在CIE1976色度圖中的分布規(guī)律表明：在 RGB、CMY、NCS和RGBCMY等原色組合中，RGBCMY原色組合可以在不增加過多

7、原色的前提下獲得相對完整和較大的色域；在Gabrijel?i?等的研究基礎上，本文研究發(fā)現，在CIE1976色度圖中，交織混色織物顏色坐標基本分布在其交織原色坐標的連線上，其具體位置由織物表面色紗的覆蓋率決定。通過對交織混合規(guī)律的研究，本文提出了交織混色的原色選取原則，歸納了交織混色的互補色規(guī)律；通過實測數據的擬合分析，得到了CIE1976色度圖中交織混色織物位置系數和色紗覆蓋率之間的理論和實際關系式，并得到了明度差系數和色紗覆蓋率之間

8、的理論和實際關系式。
　　(4)基于矩陣計算和VB程序開發(fā)環(huán)境，本文將新模型用于交織混色織物的顏色預測及配色實踐，得到了織物表面色紗覆蓋率與織物組織結構、經緯密度、紗線線密度之間的換算方法，結合經緯紗線的顏色配置，形成交織混色織物的測配色系統(tǒng)。測配色系統(tǒng)能夠對色紗混合的顏色進行準確預測，還能從織物最終呈現顏色進行反向推導，在既定的經緯紗線組合下，得到合理的織物表面色紗覆蓋率，并最終推導得到相應經緯覆蓋率的經緯紗線顏色比例和線密度、

9、織物經緯密度和組織。
　　目前，交織混色織物顏色預測模型在預測精度和適用性方面還存在不足，尚未建立成熟的理論體系和實用有效的測配色方法；本研究查詢到的文獻及著作中，從色域分布角度開展對交織混合原色、互補色及色度規(guī)律的研究仍為空白。本課題基于修正的織物幾何結構模型，提出的交織混色織物顏色預測模型由于帶有經驗系數和中間函數，對織物表面的色紗覆蓋率和織物經緯原料的形態(tài)特征等都具有較好的修正作用，在預測精度和適用性方面都優(yōu)于以往固定形式的