Главная - Литература

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

Дополнительное приспособление к машине позволяет сделать подгонку цвета с учетом метамерии. С помощью этого устройства рассчитывается разность координат цвета эталона и полученного образца при источниках света А и С, Если разность координат при обоих источниках равна нулю или незначительна, считается, что подгонка выполнена хорошо. Если же разница этих величин при одном источнике света незначительна, а при другом довольно велика, выбирают новые красители и процесс повторяют до получения удовлетворительных результатов.

Расчет рецептуры крашенин

на основе координат цвета эталонного образца

Расчет по этому методу строится по принципу подбора количеств красителей, обеспечивающих получение цвета с координатами цвета, соответствующими эталонному образцу. Поэтому для расчета используются формулы, связывающие координаты цвета с концентрацией красителей. Их получают заменой коэффициента отражения в уравнениях (3.6), предназначенных для определения координат цвета, зависимостью, связывающей его с концентрацией красителей на ткани.

Простейшее соотношение между отражением монохроматического света и концентрациями трех красителей на ткани можно представить в виде формулы

1/Р(Х) = 1/МА) +й1 (Л)с1 +<*2(Х)С2 +fl3(X)C3, (7.10)


£]. Сг, С\ -- концентрации красителей.

Найдя из уравнения (7.10) р (X) и, подставив его в формулы (3.6), получим следующие уравнения:

780 Ф№(Х)*(Х)<А

х = /

380 Цр,{\) + а,(Х)С1 +д2(Х)С2+дэ(Х)Сэ

0w(\)y(\)dk

у = J - ; (7.11)

38ol/ps(X) + д,(Х)С1 +ог(МС2+д3(Х)Сз

3801/ps(X) +а, (Х)С, + а2(Х)С2 + а3 (Х)СЭ

Определение концентраций красителей по этим уравнениям осуществляется методом последовательных приближе-

иий с помощью цифровых электронных вычислительных машин.

Для проведения расчетов значения ps(X) и а/(Х) должны быть предварительно определены и вместе со стандартными величинами Фк (X), дт(Х), v(X), z(X) заложены в память машины. После введения в ПЭВМ координат цвета эталонного образца она, перебирая различные варианты количеств трех красителей, высчитывает по формулам (7.11) координаты цвета и сопоставляет их с заданными значениями х, у, г. Поиск ведется до тех пор, пока не будут найдены концентрации красителей, дающие значения координат цвета, аналогичные или наиболее близкие к заданным.

Коэффициенты удельного поглощения красителей определяются на основе спектров отражения базисных выкрасок для всего диапазона длин волн, взятых с определенным интервалом. Их расчет может быть выполнен по формуле (7.1) или с применением другой более точной зависимости.

При определении коэффициентов поглощения красителей в расчет лучше принимать не концентрации красителей на ткани, а концентрации их в растворах. В этом случае рассчитываемые по формулам (7.11) значения С будут непосредственно характеризовать концентрацию красителей в растворах, а не на ткани и, следовательно, проводить дополнительные расчеты по переходу от концентраций красителей на волокне к концентрациям их в растворе не потребуется. Проведение таких расчетов является довольно трудоемкой операцией, так как между названными концентрациями при неполной выбираемости красителя существует нелинейная зависимость, на которую существенное влияние оказывает режим крашения.

Наряду с вычисленными концентрациями красителей ПЭВМ печатает предполагаемые координаты цвета образца, степень метамерного различия и девять частных производных, которые в дальнейшем могут быть использованы для корректировки рецепта при воспроизведении заданного цвета.

Если после пробного крашения по вычисленным данным оказалось, что полученный цвет отличается от требуемого на величины Ах, Ау, Дг, то можно вычислить поправки ДС], ДС2, ДС3, которые следует ввести в рецептуру крашения. Поправки рассчитывают по следующим уравнениям:

dCi ас, dC, АСУ = - Дх + -г-Ьу * ~-Az; дх ду dz

дС2 - дС2 - дС2 - ДСг - - -- Ах * -Ау + ~~Az ; (7.12)



ДСЭ = -Д* + ---Ay + -4Дг , дх ду дг

dd dCi дС;

Где - > - .• -- ~ частные производные, показывающие изменение дх ду дг

концентрации красителей с изменением координат цвета.

Рассмотренный метод подгонки цвета под образец разработала английская фирма ICI. При этом методе, получившем название "система ШР", в качестве зависимости, связывающей коэффициент отражения окрашенной ткани с концентрацией красителей, используется формула Финка и Дженсона, дающая более строгую зависимость между р и С.

(1-Р\>г (l-Pix)2

+ alKd+ (7.13)

(Рк-Ро) (1 +кр\) 1Ря\~Рю) U+*fox) + 2ЛС2 + азкС3,

где pQ и Psq - коэффициент поверхностного отражения окрашенной и исходной ткани соответственно; к - константа, зависящая от условий крашения.

Система IMP позволяет воспроизвести цвет с высокой точностью. Проверка точности работы этой системы с применением формулы (7.13) при окрашивании шерстяной ткани кислотными красителями показала, что среднее цветовое различие между эталонными образцами и выкрасками, полученными по результатам первого расчета, составляет 1,5 единицы НБС, а после корректировки рецептов с учетом поправок - 0,7 единицы НБС.

В СССР разработана1 программа расчета количеств красителей с использованием модифицированной функции Кубелки-Мунка-Гуревича, имеющей следующий вид:

(1-Рх)*= <1-Р,л) о,6

2Р\ 2psX

где Ь\ - константа, характеризующая данный краситель.

Работы по совершенствованию способов расчета состава сложных красочных смесей для крашения и печатания ведутся во ВЗИТЛП (на кафедре химической технологии волокнистых материалов), ЦНИИШерсти и в других организациях.

1 Беленький Л.И., Золотарева СВ., Ровенская О.С. Теоретические и технологические основы расчета сложных смесей красителей для крашения и печатания текстильных материалов Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1976. № 1. С. 29-34. 114

Зарубежными фирмами в последние годы созданы цвето-измерительные системы, включающие ЭВМ с программами подбора красителей и расчета их количеств на основе координат цвета эталонного образца. Специальные программы позволяют осуществлять подбор красителей с учетом прочности окраски, величины производственных затрат и т.д. К числу таких систем относятся специализированные машины "Претема" и "Дата колор" (Швейцария).

Графические методы расчета

Определение количеств красителей для воспроизведения цвета эталонного образца графическими методами может проводиться на основе значений функции K/S эталонного образца, а также по фиктивным характеристикам цвета.

Существуют графические методы расчета двухкомпонеит-ных и трехкомпоиентных смесей красителей.

Графический метод расчета трехкомпоиентных смесей красителей, основанный на использовании функции K/S, дает удовлетворительные результаты только при применении спектрально-чистых красителей, т.е. таких красителей, поглощение сиета которыми вне области максимального поглощения незначительно. Поэтому для практических целей этот метод не представляет интереса.

Графический метод расчета двухкомпонентных смесей красителей также имеет малую практическую ценность, так как может использоваться только для определения количеств двух известных красителей, использованных при ок- раске эталона.

Метод расчета количеств красителей по фиктивным характеристикам цвета (метод Q) разработан фирмой "Циба" (Швейцария). Ок основан иа использовании фиктивных характеристик цвета, с помощью которых выражается цвет эталонного образца и цвет исходных красителей.

Для нахождения этих характеристик используют специальный цветовой атлас, в котором цветные образцы характеризуются тремя следующими величинами: SQ, xQ, yQ. Количества красителей определяют графическим методом с использованием специальной диаграммы, получившей название Q-диаграммы.

Общий вид Q-диаграммы для одной триады красителей представлен на рисунке 52. Точки 1,2,3 построены по значениям xQ и yQ, рассчитанным для каждого из красителей. Подобные диаграммы строят в процессе подготовительной работы для многих триад.

Определение количеств красителей, необходимых для .Воспроизведения цвета эталона, проводят следующим образом. В атласе цветов отыскивают образец, наиболее близкий




Рис. 52. Q-диаграмма

по цвету к эталонному, и находят для него значения SQ эт, х эт и yQ3J, по которым на -диаграмму наносят точку (например точку 4 на рис. 52). Из вершин треугольника через точку 4 проводят прямые до пересечения со сторонами этого треугольника.

Концентрацию красителей рассчитывают по формулам

где ay bj - длины соответствующих прямых, измеряемые по диаграмме; SQupi ~ величины, соответствующие трем красителям, рассчитываемые в процессе построения Q-диаграммы.

Необходимо отметить, что наносимая на Диаграмму точка, соответствующая эталону, всегда должна находиться внутои треугольника. Если же точка оказалась за пределами треугольника, это означает, что данными тремя красителями цвет эталонного образца не может быть воспроизведен. В этом случае необходимо выбрать другую триаду красителей.

Нахождение величин SQKp, xQKp и yQK{t, необходимых для построения -диаграммы, осуществляется следующим образом. Каждым из красителей выбранной триады производят выкраски по выбранной технологии. Для полученных базисных образцов определяют спектры отражения по которым для каждого образца рассчитывают величины

780 780

0Л= f 0w(\)xi\)K/S{\)dK; QY = / 9w{\)y(\)K/S(\)dX-

380 380

Qz = f 0w(\)z~(k)K/si\)dk, (7.i5j

где Ф№(\) - мощность монохроматических лучей в спектре стандартного источника света; Х(Л), у (К), (А) - значения ординат кривых сложения цветов; K/S(\) - значение функции Кубелки-Мункв-Гуревича ((формула (7.5)].

От величин QX. QY, QZ переходят затем к величинам FX, FY, FZ:

FXQX/C; FY = QYKp/C; FZ = QZKp/C, где С - Концентрация базисных вы красок.

Затем рассчитывают SQкр, xQкр, yQкр: SQKP = FX+FY + FZ; (7.16)

xQKp=FX/SQKp; yQKp= FY/SQKp.

Таким образом, расчет рецептуры крашения графическим методом ведется на основе трех характеристик цвета. Однако вместо действительных цветовыххарактеристик, какими являются координаты цвета х, у, z, при этом способе используют фиктивные координаты QX, QY, QZ. Необходимость перехода к этим величинам обусловлена тем, что действительные координаты цвета не связаны линейно с концентрацией красителя. Замена же в подынтегральном выражении для координат цвета величины р (К) на функцию (K/S) (К), которая линейно зависит от концентрации красителя на волокне, приводит к тому, что получаются новые величины QX, QY, QZ, которые пропорциональны концентрации красителей на волокне.

Ниже принодится пример расчета количеств красителей по спектру отражения эталонного образца.

Пример. Требуется воспроизвести цвет эталонного образца при окрашивании шерстяной ткани кислотными красителями. Выбираем следующие красители: кислотный красный 2С, кислотный синий ан-тр ахи ионов ый, кислотный желтый светопрочный.

Для получения базисных выкрасок каждым красителем окрашиваем исходную ткань по выбранной технологии, взяв красителей по 0,5% массы ткани.

С полученных базисных образцов, исходной ткани и эталонного образца снимаем на спектрофотометре СФ-14 спектры отражения. Соответствующие кривые приведены на рис. 53.

На основании кривых отражении базисных выкрасок о предел я-

Рис. 53. Спектры отражения: 1 - эталонного образца; 2,3,4 - базисных выкрасок - кислотным красным 2С (кривая 2), кислотным синим антрахиноновым (кривая 3), кислотным желтым светопрочным (кривая 4); 5 - исходной ткани; й - ткани, окрашенной смесью красителей


Длитвалим, им



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



0.001