Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20


Рис. 50. Диаграмма цветностей текстильных материалов, окрашенных оптимальными красителями. Концентрические кривые представляют собой геометрические места цветностей материалов, окрашенных оптимальными красителями, имеющих постоянное значение светлоты

фигуры, полученной для оптимальных красителей, характеризует колористические возможности данной триады. Чем больше получаемая величина, тем выше цветовой охват.

Составление триад должно

проводиться с учетом совмес-

0,1 0,г o,i 0,1 0,5 0,5 х тимостц красителей. Желательно, чтобы в триаду входили красители, совместимые между собой. Совместимыми считаются красители, имеющие в однотипных условиях крашения одинаковые величины сродства и равные коэффициенты диффузии, причем эти характеристики красителей не должны изменяться при использовании их в смесях. Совместимость красителей может быть оценена по методу последовательных выкрасок и определением аддитивности светопоглощения.

Метод последовательных выкрасок заключается в том, что в растворе двух или трех анализируемых красителей окрашивается несколько образцов, внесенных в ванну с определенным интервалом. Постоянство цветового тона этих, образцов является свидетельством совместимости красителей. Если же красители несовместимы, первым будет сорбироваться краситель с наибольшим сродством, т.е. он будет преобладать в первой выкраске.

Для оценки совместимости красителей по методу определения аддитивности светопоглощения каждым исследуемым красителем, а также их смесями делают вы краски (концентрации красителей в смесях берут такие же, что и при крашении индивидуальными красителями). На основе спектров отражения выкрасок индивидуальными красителями, относительно ряда длин волн по формуле (7.5) рассчитывают функцию KJS, а затем определяют сумму значений KJS для разных пар красителей. Полученные значения сравнивают с величинами K/S, рассчитанными по спектрам отражения смесовых выкрасок. Совпадение этих величин при всех значениях длин волн является свидетельств ем совместимости красителей. Для близких по совместимости красителей расхождения сравниваемых величин невелики.

2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА РЕЦЕПТУРЫ КРАШЕНИЯ

Методы расчета количеств красителей по спектру отражения эталонного образца

Расчет количеств красителей на основе спектра отражения может быть выполнен аналитическим способом и с использованием аналоговых вычислительных машин.

Сущность этих методов состоит в том, что, используя спектр отражения эталона, находят такие количества красителей, суммарное поглощение света которыми при каждой из выбранных длин волн соответствует поглощению света эталонным образцом. Поглощение света рассчитывают по одной из зависимостей, например по формуле (7.5), на основе значений коэффициентов отражения, находимых по спектрам отражения.

Для расчета количеств красителей аналитическим способом при воспроизведении цвета с помощью трех красителей составляют систему из трех уравнений:

да их, = даи,*1+ деьх.ла+ даз*,*э;

да..*, = да.1+ даЗА,*а * даэ*з; (">

даЭТА, = да,*!+ дагх,*2 * да3*,*з.

где (K(S)„bt; (fC/S) ; (K/S) этх, - поглощение света эталонным образцом при длинах волн X,, х,; (K/SJix,, (K~/S)2\1, {K~/S)i\ и т.д. - коэффициенты удельного поглощения света трех красителей при длинах волн \ , X,, X,; х,, дг,, хг - неизвестные количества красителей (в частях от процента базисных выкрасок).

Коэффициенты удельного поглощения света красителями рассчитывают по формуле (7.5) на основе спектров отражения базисных выкрасок. Базисными называют выкраски, полученные при крашенин исходной ткани каждым из выбранных красителей при произвольной, но известной концентрации (например, равной 0,5%). При получении базисных выкрасок следует использовать ту же технологию, по которой будет проводиться крашение смесью красителей.

По спектрам отражения базисных выкрасок выбирают такие три длины волны.X], Х2, Х3, при которых исходные красители имеют максимальное поглощение (т.е. наименьший коэффициент отражения). Искомые количества трех красителей находят решением системы уравнений (7.7).

Если в результате крашения с использованием рассчитанных количеств красителей не достигнуто удовлетворительного воспроизведения цвета эталона, то для корректиров-



ки рецепта проводится расчет поправок. Для.этого составляют систему уравнений

где Д1, Axj, Дэ - поправочные количества трех красителей.

Значения Д (K/S) рассчитывают по формуле MK/S)4= (K/S)„Xl- ifC/S)BKi.

где (Л/<?)вХ(- - поглощение света красителями пробной выкраски прн соответствующей длине волны.

Уточненные количества красителей: .г* = *( + Ах, ; х2=х2+Ах2; xl=x3*Ax3.

Подгонка цвета под образец может осуществляться и с применением числа красителей больше трех. Количество уравнений в этом случае должно соответствовать числу взятых красителей.

Точность воспроизведения цвета эталонного образца при использовании рассмотренного метода зависит, как от степени точности нахождения количеств красителей, так и от спектральных характеристик выбранных красителей.

К числу основных причин, приводящих к ошибкам при расчете количеств красителей, относятся следующие.

1. Между функцией K/S и концентрацией красителя на волокне нет строгой линейной зависимости. Линейная зависимость наблюдается только при низких значениях концентрации, когда концентрация красителя на волокне составляет 0,5-1% массы волокна и лишь в отдельных случаях (для некоторых кислотных красителей на шерстяной ткани) 2%.

2. При крашении смесью красителей изменяется характер выбирания красителей, присущий им при индивидуальном применении. В частности, изменяется процент выбирания красителей и характер распределения их в волокне. В силу этих причин оказывается, что принятые при расчете коэффициенты удельного поглощения света, полученные по результатам крашения индивидуальными красителями, не вполне точные.

3. Отклонения от выбранного технологического режима при получении базисных выкрасок.

Наиболее высокая точность определения количеств красителей достигается при использовании красителей, полностью выбирающихся из красильной ванны. В случае неполного выбирания красителей необходимо подбирать такие технологические условия, при которых процент выби-

рання каждого красителя из смесовой ванны изменяется в наименьшей степени по сравнению с выбиранием при использовании индивидуальных красителей.

Точность определения коэффициентов удельного поглощения можно повысить, если расчет этих коэффициентов вести не по базисным, а по смесовым выкраскам, полученным при окрашивании образцов ткани смесью красителей с известными количествами взятых красящих веществ. Получаемые таким образом коэффициенты поглощения учитывают характер выбирания и распределения красителей на волокне в условиях их совместного применения.

В случае использования трех красителей для определения коэффициентов удельного поглощения выбранными красителями при различных их соотношениях окрашивают три образца ткани. Крашение смесовых выкрасок должно проводиться по той же технологии, по которой предполагается красить ткань под цвет эталона в производственных условиях.

Расчет удельных коэффициентов поглощения на основе смесовых выкрасок тремя красителями проводят решением системы трех уравнений:

да)*,*, = {K/s)1Afxlcl + доь**»,+ даь*,**,;

WS)ctxt= (K/S)tKixlCi * (KiS)1Kix1Ct * (K/S)3Aix3Ci,

где (K/S)c, (Л"/5)С]А[., (/£/jS)c,X ~ поглощение света красителями смесовых выкрасок при длине вопкы X/; (K/S)]x,-, {K/S)2\it (K/S)3\j - коэффициенты удельного поглощения света красителями; *ic,. *2е,. *эе, *1с,- х2с3 *3<vxuv *2cs- хЪс3 - известные коли-чествн трех красителей для трех смесовых выкрасок, выражаемые в долях от процента смесовых выкрасок.

Сначала составляют систему трех уравнений относительно длины волны \, , в результате решения которой находят коэффициенты поглощения красителей при этой длине волны. Затем подобную систему уравнений составляют относительно \2 и Х3 .

Как уже отмечалось, от спектральных характеристик взятых красителей зависит точность воспроизведения цвета эталонного образца. Эта зависимость проявляется следующим образом. Бели для воспроизведения цвета взяты те же красители (неизвестно только их количество), какими окрашен эталон, цвет эталона может быть воспроизведен с абсолютной точностью. В силу названных причин, влияющих на точность расчета, первая вы краска может отличаться от эталона, однако в результате проведения последующей корректировки можно добиться получения такой выкраски,



спектр отражения которой совпадает со спектром отражения эталона.

Если спектры отражения выкраски и эталона идентичны, такое воспроизведение цвета называется изомерным, а получаемые цвета - изомерными.

Рассмотренный случай является, однако, редким и чаще всего воспроизведение цвета осуществляется с использованием красителей, отличных от красителей эталонного образца. В этом случае, даже при применении триады идеальных красителей, получить выкраску со спектром отражения идентичным спектру отражения эталонного образца невозможно. В силу различия спектрофотометрических характеристик красителей триады и красителей эталонного образца спектры отражения полученной выкраски и эталона будут совпадать при одних значениях длин волн, но отличаться при других. В результате,,в зависимости от того, насколько и в каких зонах спектра наблюдается различие спектрофотометрических характеристик, возможны следующие случаи:

1) выкраска отличается от эталона, при каких бы условиях освещения мы их не сравнивали;

2) цвета выкраски эталона одинаковы при некоторых условиях освещения. Цвета таких образцов являются мета-мерными.

Метамерными цветами называются цвета, имеющие разные спектральные составы, но характеризующиеся одинаковыми координатами цвета. В зависимости от выбранных красителей возможны разные варианты метамерного воспроизведения цвета. Цвет выкраски может совпадать с цветом эталона при одних условиях освещения (например, при освещении источником света А), но отличаться от него при освещении света другого состава (например, источником света С). Возможен также и такой вариант, когда выкраска и эталон одинаковы при разных источниках света (однако ие при

всех). В качестве примера на рис. 51 приведены кривые отражения двух образцов, цвета которых являются метамерными как при освещении источником света А, так и при освещении источником С.

Расчет рецептуры крашения по спектрам отражения мо-

Рис. 51. Кривые отражения цветных поверхностей, являющихся метамерными как при освещение 500 600 700 нии источником А, так и при Мшна Йолт, нм освещении источником С


жет проводиться и с использованием аналоговых вычисли-.тельных машин. Примером таких систем расчета является американская система с использованием специализированной аналоговой вычислительной машины "Комик". С помощью машины "Комик" можно быстро и точно рассчитать несколько рецептов смесового крашения для воспроизведения заданного цвета с помощью различных комбинаций красителей и оценить конечные результаты по точности воспроизведения цвета, метамерии и стоимости, не проводя при этом лабораторного крашения, а опираясь лишь на результаты расчетов машины. Для подгонки цвета могут быть использованы одновременно пять красителей.

Расчет ведется на основе следующей зависимости:

<#/ ) (X,) = (K/S)„[\j) - ( (ЛГ/ ),(А() +b(K/S)2i\0 + ...+ (7.9) + с(/С/ >п(\->],

где A(K/S) (К/) - разность поглощения света эталонным образцом и выбранными красителями при длине волны X,-; (А"/5)ЭТ(Х,) - коэффициент поглощения света эталонным образцом; а, Ь, с - количество красителей; (л/5)(-(Х() - коэффициенты поглощения света красителями.

Все значения (K/S) (X) определяют по формуле (7.5).

Значения (K/S) (X) для красителей, рассчитанные на основе базисных выкрасок при 16 различных длинах волн видимого спектра, взятых с интервалом 20 нм, кодируются в блоке памяти машины в виде определенных сопротивлений.

Начиная расчет, оператор вводит в вычислительную машину значения (fC/S) (X) для эталонного образца, а затем выбирает произвольные количества красителей и с помощью многооборотных дисков также вводит их в машину. Вычислительное устройство рассчитывает Д (K/S) по уравнению (7.9) при 16 различных длинах волн одновременно посредством электронных аналоговых устройств; на экране осциллографа появляются 16 точек. Чем больше величина Д {K/S) при той или иной длине волны, тем дальше соответствующая точка удалена от нулевой линии. В том случае, если поглощение света красителями и эталонным образцом одинаково, все 16 точек осциллограммы лежат на нулевой линии.

Чтобы осуществить подгонку цвета под образец, оператор Подбирает такие количества красителей, при которых достигается наибольшее Совпадение точек осциллограммы с нулевой линией.

Полученные результаты используют для пробной выкраски. Для получения более точного воспроизведения цвета эталона величины (K/S) (X) пробного образца вводят в вычислительное устройство и повторяют процедуру расчета, получая в результате поправки к первоначальным количествам красителей.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20



0.0008