機(jī)織物的交織混色規(guī)律及顏色預(yù)測(cè)模型研究.pdf

1、機(jī)織產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，將數(shù)種顏色的紗線通過(guò)不同的組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)緯工藝進(jìn)行交織，可獲得豐富的織物顏色效果。交織混色技術(shù)以往主要應(yīng)用在條格和大提花織物的顏色設(shè)計(jì)中，本課題致力于將交織混色技術(shù)推廣應(yīng)用到服用或家用有色面料的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中，使交織混色技術(shù)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(zhǔn)確控制和精確預(yù)測(cè)。為研究色紗并置顏色混合的特點(diǎn)和規(guī)律，解決交織混色織物設(shè)計(jì)中存在的顏色數(shù)目限制，預(yù)期顏色與實(shí)際顏色不符合，傳統(tǒng)配

2、色方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力等問(wèn)題，課題以原液著色滌綸長(zhǎng)絲及其交織織物為例，建立了交織混色織物顏色評(píng)價(jià)方法、構(gòu)建了顏色預(yù)測(cè)模型、探明了交織混色規(guī)律和開(kāi)發(fā)了測(cè)配色系統(tǒng)。以期為交織混色技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)和提供實(shí)際參考，繼而推動(dòng)節(jié)水或免染紡織品的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)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(píng)價(jià)的正確方法，并為下一步的顏色預(yù)測(cè)模型和顏色混合規(guī)律研究打好基礎(chǔ)，本文比較了不同測(cè)色方法和儀器設(shè)備用于不同類型色

3、樣顏色評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)方法。研究發(fā)現(xiàn)：數(shù)碼成像測(cè)色法由于原理上的限制，存在一定的色域缺陷，但通過(guò)視覺(jué)評(píng)判分析可知，其較符合交織混色織物的視覺(jué)觀察的結(jié)果；本研究中，校準(zhǔn)后的數(shù)碼成像測(cè)色系統(tǒng)和分光光度測(cè)色系統(tǒng)用于紙質(zhì)色卡的顏色測(cè)試時(shí)，能夠獲得較為一致的顏色評(píng)價(jià)(?E00=0.79)；但當(dāng)它們用于非平整表面的染色織物的顏色評(píng)價(jià)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一定的顏色差異(?E00=2.19)；用于交織混色織

4、物的顏色評(píng)價(jià)時(shí)，色彩差異進(jìn)一步增大(?E00=3.25)，但色彩差異與織物的細(xì)密程度和測(cè)試時(shí)的折疊層數(shù)有關(guān)。研究認(rèn)為：數(shù)碼成像測(cè)色系統(tǒng)適用于大批量或無(wú)法形成測(cè)色平面的紗線及織物樣品的顏色評(píng)價(jià)，在進(jìn)行交織混色織物的測(cè)配色研究時(shí)，建議采用分光光度法。
　　(2)為建立具有更好適應(yīng)性和更高精度的交織混色織物顏色預(yù)測(cè)模型，本文以原液著色滌綸長(zhǎng)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(jié)構(gòu)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(jì)算方法，并根據(jù)理論色紗覆蓋率與實(shí)際色紗覆蓋率之間的迭代與逼近計(jì)算，提出了幾何結(jié)構(gòu)模型中紗線壓扁系數(shù)的計(jì)算方法，最后采用多種模型進(jìn)行了驗(yàn)證；本文以色度學(xué)理論和Kubelka-Munk的二光通理論為基礎(chǔ)，基于織物實(shí)際測(cè)量的光譜反射率數(shù)據(jù)，提出了一個(gè)帶經(jīng)驗(yàn)系數(shù)和中間函數(shù)的新模型用于交織混色織物的顏色預(yù)測(cè)，并采用牛頓迭代確定了經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。課題織造了不同規(guī)格和經(jīng)緯密度的原液著色滌綸長(zhǎng)絲交織織物用于模型的驗(yàn)證，預(yù)測(cè)顏色值與實(shí)測(cè)顏色值之

6、間的色差統(tǒng)計(jì)表明，新模型在不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有不同的預(yù)測(cè)精度，但整體預(yù)測(cè)精度明顯高于現(xiàn)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(bǔ)色及色度規(guī)律，本文選取現(xiàn)有紗線色樣中的最接近理想原色的6種，設(shè)計(jì)并織造了288塊原色紗線交織織物，并從色域分布角度展開(kāi)討論，交織混色織物實(shí)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(guò)多

7、原色的前提下獲得相對(duì)完整和較大的色域；在Gabrijel?i?等的研究基礎(chǔ)上，本文研究發(fā)現(xiàn)，在CIE1976色度圖中，交織混色織物顏色坐標(biāo)基本分布在其交織原色坐標(biāo)的連線上，其具體位置由織物表面色紗的覆蓋率決定。通過(guò)對(duì)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(bǔ)色規(guī)律；通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的擬合分析，得到了CIE1976色度圖中交織混色織物位置系數(shù)和色紗覆蓋率之間的理論和實(shí)際關(guān)系式，并得到了明度差系數(shù)和色紗覆蓋率之間

8、的理論和實(shí)際關(guān)系式。
　　(4)基于矩陣計(jì)算和VB程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，本文將新模型用于交織混色織物的顏色預(yù)測(cè)及配色實(shí)踐，得到了織物表面色紗覆蓋率與織物組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)緯密度、紗線線密度之間的換算方法，結(jié)合經(jīng)緯紗線的顏色配置，形成交織混色織物的測(cè)配色系統(tǒng)。測(cè)配色系統(tǒng)能夠?qū)ι喕旌系念伾M(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，還能從織物最終呈現(xiàn)顏色進(jìn)行反向推導(dǎo)，在既定的經(jīng)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(dǎo)得到相應(yīng)經(jīng)緯覆蓋率的經(jīng)緯紗線顏色比例和線密度、

9、織物經(jīng)緯密度和組織。
　　目前，交織混色織物顏色預(yù)測(cè)模型在預(yù)測(cè)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(shí)用有效的測(cè)配色方法；本研究查詢到的文獻(xiàn)及著作中，從色域分布角度開(kāi)展對(duì)交織混合原色、互補(bǔ)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(jié)構(gòu)模型，提出的交織混色織物顏色預(yù)測(cè)模型由于帶有經(jīng)驗(yàn)系數(shù)和中間函數(shù)，對(duì)織物表面的色紗覆蓋率和織物經(jīng)緯原料的形態(tài)特征等都具有較好的修正作用，在預(yù)測(cè)精度和適用性方面都優(yōu)于以往固定形式的