Главная - Литература

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

ем три длины волны, при которых коэффициенты отражения минимальны. Они равны 400, 520 и 640 нм. Однако вместо 400 и 640 нм выбираем длины волн 430 и 600 нм. так как получение одинакового с эталоном отражения при этих длинах волн обеспечит более точное воспроизведение цвета вследствие большей чувствительности прием- ников глаза к длинам волн 430 и 600 нм.

По спектрофотометрическим кривым определяем коэффициенты отражения при выбравных данных волн для эталонного образца, базисных выкрасок и исходной ткани, а затем по формуле Кубелки- Мунка-Гуревича <7.5) рассчитываем функцию kis для эталона и базисных образцов. Эти величины приведены в табл. 5.

Таблица 5

Длина

Номер

Коэффи-

да к

да с

да ж

волны,

кривой

циент от-

на рис. 53

ражения

в относительных единицах

о м ч1

о из

2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Г 2 3 4 5 6

0,14

0,14

0,302

0,09

0,417

0,124

0,16

0,079

0,233

0,502

0,568

0,136

0,164

0,24

0,112

0,715

0,625

0,154

2,Й31

2,671 2,055

2,560 2,018

2.211

2,231

5.225

1,091

0.403

1,105

3,407

4,211

0.084

-0,055

Для расчета количеств красителей на основании формул (7.7) составляем три уравнения:

2,231 = 2,231A"K + 0,403ZC + 4,211ЛЖ;

2,055 = 5,225ЛГК + 1,10бЛГс + 0,084ЛГЖ; (7.17)

2,018= 1,09ЬГК + 3,407ЛГС -а,0ЪЪХж.

Решим систему этих уравнений с помощью определителей 3-го порядка. Если уравнения (7.17) в общем виде записать как

А=ахХк + а2Хс+ а3Хж;

B=btXK + b2Xc + Ь3ХЖ;

С=схХк * c2XQ + с3ХЖг

ToXK=Di/D; XC = D2/D; *Ж=Д3/А (7.18)

где D. D\, D2, D3 - определители 3-го порядка.

Записанные в виде квадратной таблицы определители имеют следующий вид:

а1а2а3

А а2а3

b\b2b3

; dx =

вь2ъг

С\СгСг

Сс2с3

ахАа3

й\а2А

Di =

ьхвьг

; D3 =

ЬХЬ2В

суСсг

с{с2С

Чтобы определитель 3-го порядка развернуть в многочлен, необходимо подписать под ним первую и вторую строки и составить шесть тройных произведений из элементов таблицы. Представим, например, в виде многочлена определитель D, для чего запишем таблицу

а1я2 /«3

*i ,ьг /ьъ с(\с(\3 а-аСа3

bx b2 b3

Произведения элементов, соединенных сплошной линией, входят в многочлен со знаком плюс, а произведения элементов, соединенных пунктирной линией, - со знаком минус.

Определитель будет ранен D = al (b2c% - c2b3) + bi (с2аъ -a2c3) +cx (a2b3 - b2a3).

Представив остальные определители в форме многочленов, получим

О, =А(Ь2сэ -с2Ьэ) + В(с2а3 -а2с3) + С(а2Ьъ - Ь2аъ),

D2 = -A(blc3-clb3) - Я(с,д3 -в1с3) -С(а,Ь3 -Ьха3), (7.19)

D3 =A(b1c2 -C\b2) + B(Ci<i2 -axc2) + C(a,b2 - bxa2).

Используя выражение (7.18) и (7.19), решим систему уравнений (7.17) относительно Хк, Хс, Хж.

Хк = 19,43/69,28 = 0,28; Хс = 35,19/69,28 = 0,508,

Хж = 23,23/69,28 =0,335.

Рассчитаем количества красителей в массовых единицах, используя формулу

Р=аХ/Ц00, (7.20)

где Р - масса красителя; а - масса ткани, подлежащей окрашиванию; Л - количества красителей, найденные из уравнений (7.17); / - процент выкраски базисных образцов.



Примем массу окрашиваемой ткани 2 г. Рассчитав по формуле (7.20) массу красителей, получим

Рк = 0,00280 г, Рс - 0,00508 г, Рж = 0,00335 г.

Используя найденные количества красителей, окрашиваем образен ткани. Цвет полученной выкраски существенно отличается от эталона. Поэтому проводим расчет поправок, для чего снимаем с пробной выкраски спектр отражения. Полученная кривая представлена на рис. 53 кривой 6.

Определяем значения коэффициентов отражения выкраски при выбранных длинах волн и рассчитываем соответствующие функции K/S (см. табл. 5).

Находим величины A(K/S)

A{K/S)Ki = 2,231 -2,671 = -0,44; A{K/S)Kt = 2,055 -2,56 =-0,505; A(K/S)bt = 2,018-2,211 =-0,193.

Используя формулы (7.8), составляем систему трех уравнений -0,44 = 2,231 YK + 0,403AA"C + 4,211АХЖ ; -0,505 =5,225Д„К + 1,105 XC + 0,084 ХЖ; -0,193 = 1,091ДХК + 3,407 YC - 0,055 ГЖ.

Решив эту систему через определители, находим АХК --6,141/69,28 --0,088; АХС- -2,019/69,28 = -0,029; ДЛ~Ж =-3,818/69,28 = -0,055.

Определим уточненные количества красителей

Х% = 0,280 - 0,088 = 0,192; X* = 0,508 - 0,029 - 0,479;

Х = 0,335 - 0,055 - 0,280,

что в массовых единицах составляет

Р* = 0,00192 г; Рс = 0,00479 г; Р% = 0,00280 г.

Образец, окрашенный смесью этих количеств красителей, очень близок по циету к эталону.

Глава 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛИЗНЫ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Белизна - один из важнейших показателей, используемый для качественной характеристики белых текстильных материалов.

Белыми принято считать поверхности с высоким коэффициентом отражения по всей видимой области спектра и неселективным или слабовыраженным селективным поглощением света. Кроме того, для белой поверхности характерно диффузное отражение света, т.е. отражение его во всех направлениях. Если же поверхность не обладает диффузным отражением, то, несмотря на высокое отражение всех моно-

хроматических лучей видимой области спектра, она не является белой (например, зеркала). Чем выше отражательная способность белой поверхности и чем слабее проявляется избирательность поглощения, тем выше белизна.

Показатель "белизна" численно характеризует степень приближения цвета белой поверхности к эталону белизны. Установлено, что особенность человеческого восприятия такова, что из двух белых поверхностей, имеющих одинаковую отражательную способность, одна из которых ахроматического цвета, а другая слегка голубоватая, поверхность с голубоватым оттенком является предпочтительней и воспринимается более белой. Точные колориметрические показатели такой "предпочтительной" белой поверхности пока не установлены, а поэтому за эталон белизны в большинстве случаев принимают идеально белую поверхность, диффузно отражающую падающие на нее лучи света. Такая поверхность полностью отражает все монохроматические лучи видимой зоны спектра, белизна ее принимается равной 100%.

Для определения белизны предложено много методов. Разнообразие этих методов связано с тем, что материалы, которые принято считать белыми, очень различны по спектральному отражению. Наряду с белыми материалами, отвечающими классическому понятию "белый", т.е. имеющими высокую отражательную способность и обладающими неселективным поглощением световых лучей, к белым относятся и материалы со слабовыраженными селективными свойствами, т.е. материалы, имеющие различные оттенки.

Для оценки белизны действительно белых материалов достаточно определить их общую отражательную способность или коэффициент отражения любого из монохроматических лучей в диапазоне длин волн от 380 до 780 нм.

При определении белизны материалов, не являющихся по цвету ахроматическими, одного определения их отражательной способности недостаточно. Присущий таким материалам оттенок влияет на визуальное восприятие белизны. Одинаковые по отражательной способности поверхности в зависимости от вида и силы проявления оттенка воспринимаются различно белыми. Поэтому белизну таких материалов нужно определять с учетом двух факторов: отражательной способности и степени хроматичиости. Оба фактора могут быть учтены различными способами, отсюда и разнообразие методов, предложенных для определения белизны.

В СССР до недавнего времени белизну оценивали двумя показателями: коэффициентом яркости и коэффициентом подцветки. Коэффициент яркости определяли сопоставлением материала с эталонной белой пластинкой при зеленом светофильтре с эффективной длиной волны Л - 540 нм. Коэффициент подцветки находили как отношение коэффи-



циента яркости при X = 410 нм к коэффициенту яркости при X =540 нм.

Такой метод неудобен, так как определяемые показатели не взаимосвязаны, что не обеспечивает сопоставления по белизне материалов, имеющих различные оттенки.

Предложен ряд спектрофотометрических и колориметрических методов, определения белизны одним показателем. Эти методы можно разделить на две группы. К первой относятся методы, характеризующие белизну по отражательной способности в одной или нескольких зонах спектра. По методам второй группы белизну оценивают с учетом цветовых характеристик измеряемой белой поверхности.

К первой группе относятся методы расчета по формулам Стефансена (8.1), Бергер (8.2), Таубе (8.3), а также метод определения белизны по светлоте - формула (8.4)

W = 2Л430 -Й670 или W= 2RZ-RX; (8.1)

W = Ryl3*Rz-Rx; (8.2)

W = 4Rz~3Ry; (8.3)

W = y, (8.4)

где W - белизна; Ra,w R(,iq ~ коэффициенты отражения образца при X =430 и X =670 нм; Rx, Ry, R2 -коэффициенты отражения образца при светофильтрах кривые пропускания которых соответствуют кривым сложения *(Х), у (к), z(X); у - координата цвета в системе МКО.

Использование формулы СтефансеНа обеспечивает хорошую корреляцию с визуальной оценкой при определении белизны бумаги и тканей, однако она ие пригодна для оценки подсиненных материалов, так как не фиксирует максимума белизны при определенных концентрациях подсинивающего красителя. С ростом концентрации подсинивающего вещества величина Д430 (или Rz) практически не меняется, Rto (или Rx) резко падает, поэтому белизна по формуле будет постоянно увеличиваться, что противоречит визуальной оценке.

Метод определения белизны по светлоте имеет еще более ограниченное применение, чем метод Стефансена, так как характеризует отражательную способность только в зеленой области спектра.

Установлено, что применительно к текстильным материалам, белизна, определяемая по формулам (8-1) и (8.3), существенно занижена, а оценка по формуле (8.2) не соответствует традиционным представлениям (для хорошо отбеленных тканей она составляет 25-28%).

Методы второй группы дают более полное описание белизны и поэтому являются более точными. Расчет белизны

по этим методам проводится с использованием какой-либо равноконтрастной системы, с помощью которой оценивается контраст по цветности или общий контраст между испытуемым образцом и идеально белой поверхностью. Наиболее распространенными формулами, в которых развивается колориметрический метод, являются формулы Ваека (8.5) иВНИСИ (8.6).

По методу Ваека белизна определяется отражательной способностью белой поверхности, характеризуемой ее светлотой, из которой вычитается контраст по цветности, равный числу порогов цветоразличения между измеряемой и идеально белой поверхностями:

W = у- кАЕ, (8.5)

где V - координата цвета измеряемой белой поверхности в системе МКО; к - коэффициент, зависящий от условий наблюдения; АЕ - величина, характеризующая различие по цветности между измеряемой и идеально белой поверхностями.

Расчет АЕ проводят по формуле

Л£= [(«! - «2)2+ (»1 -V2)2}12,

где Ы[, VjB U2, ?2 - координаты цветности соответственно идеально белой и измеряемой поверхностей в равноконтрастной системе и, v. Эти величины рассчитывают по формулам (6.4), в которые подставляют значения координат цветности идеально белой и измеряемой поверхностей в системе МКО. При расчете ulr Vj берут значения X и у, соответствующие стандартному источнику света Е.

Расчет белизны по методу ВНИСИ основан на определении общего цветового различия между измеряемым образцом и идеально белой поверхностью, которое вычитается из значения белизны (100%) идеально белой поверхности:

W = 100-%Л«Г)2 + (0,25«э)2 + (йМу)1 , (8.6)

где па, Пд, пу - величины, характеризующие различие по цветности и светлоте между измеряемой и идеально белой поверхностями.

Здесь па = Ап0 +иао; п0 = Ап$ + п&9 ; пу = Апу + пу,

гделл„ пра- nyt ~~ координаты цвета образцовой белой пластины в логарифмической системе координат.

Значения величин Апа, Апд,Апу определяются непосредственно по шкале прибора ЭКЦ-1 при сопоставлении измеряемого образца с белой образцовой пластинкой.

При проведении измерений на компараторе О-КЦШ-М они равны И

Дл* = Апх - Апу; Апв = Ап2 - Апу,

гд» Апх, Апу, Ап2 ~~ отсчеты по шкале прибора ФКЦШ-М.



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



0.0009