纺织品色差定量评定方法分析

张 荣

（航宇救生装备有限公司，湖北襄阳441003）

纺织品色差定量评定方法分析

张 荣

（航宇救生装备有限公司，湖北襄阳441003）

纺织品色差评定是材料外观质量的重要项目。目视色差评定主要采用灰色样卡将试样与标样进行比对，评定结果受光线和评定者主观情绪的影响较大。以飞行员救生服装和降落伞用纺织品为对象，利用色差计进行色差评定数据定量化分析。结果表明，色差计测量准确，可用于材料验收和产品交付等质量控制。

纺织品；色差；定量评定

0 引言

纺织品是航空救生领域飞行员救生服装和降落伞的重要原材料，主要用于救生服装衣面主体和张紧装置调节系统，以及空降和空投降落伞的伞衣主体、连接绳索、伞衣加强带、伞包和伞衣套等。经初步统计，航宇救生装备有限公司现有纺织品包括绸、布、绳、带和缝线等品种，数量不少于400种，且95%以上为有色品种。

作为飞行员救生服装和降落伞的主体材料，对不同批次间或同批次的匹与匹、盘与盘、卷与卷色差都应进行严格的控制，才能确保产品成品整体的外观色泽均匀一致。目前色差评定主要采用符合GB/T 250─2008的灰色样卡，通过将测试样与色泽标样进行比对，并按照灰色样卡的九个等级做出色差级数评定。上述方法在实施过程中，除对操作环境条件（如灯光强度和照射角度）有严格要求外，操作人员的相关工作经验、视力情况和工作情绪均会对检验结果产生不同程度的影响。灰色样卡的使用要求操作人员有一定的经验，在试验时按照GB/T 250—2008的要求反复观察，有时需要几个人同时观察，以减少人为误差。

为了公正、客观地评价纺织品的外观色差，避免人为误差，文中以飞行员个体防护救生服装和降落伞用主体材料为研究对象，结合产品的技术规范要求和使用环境条件，对主体纺织品色差定量评定方法进行系列研究。

1 定量评定色差的必要性

1.1 材料外观验收

色差评定是纺织品验收检验的一项重要项目,除与标样进行色差比对外,还要对批次色差、同匹（或卷、捆、盘、股、团等）色差、边中色差、头尾色差等进行评定。目前采用符合GB/T 250─2008标准的评定灰色样卡，通过目测进行评定，主要受目视者经验和主观情绪影响，需要反复观察或多人同时观察。另外灰色样卡为纸板，长期使用容易起毛、变形、褪色等，需要定期更换。

1.2 工序检验

在产品加工过程中，需要按照产品技术规范要求进行外观色差的控制，因此对于裁剪工序中裁片之间的色差、每件产品的色调一致性设计和军检等也需要进行色差判定，目前主要由操作工人和工序检验人员进行，灰色样卡比对也是主要途径，同样受主观因素影响较大。

1.3 产品试验后外观判定

环境适应性试验是产品技术规范要求的主要试验内容。产品经高温、低温、湿热、盐雾和太阳辐射等试验后外观情况变化也是判定的依据之一，上述工作由试验人员和产品主管设计人员负责进行，主要通过目视方法进行检测，一般很少使用灰色样卡。

1.4 故障件分析

当产品在外场使用时，纺织品的外观色泽会随之产生相应的变化，不同的色差对应不同的外观形貌和微观特性的变化，这一点对故障件的分析尤为重要。目前进行的失效分析中几乎很少对材料的色差进行评定，主要是由于这种方法尚属空白，缺乏定量的色差数据评估，对于产生故障的原因分析有不利影响。

2 试验研究

2.1 测试仪器选择

根据航宇公司纺织品色差评定的使用要求和不同场合使用特点，并综合考虑成本价格与操作方便等因素，最终选定日本美能达公司的CR-10色差计作为色差定量评定的工具。

CR-10色差计的主要规格参数为：

显示模式：△(L×a×b×)/△E×ab或△(L×C×H×)/△E×ab；

照明受光光学系统：8°照明及扩散受光；

测量范围（L×）：10～100；

重复性（标准偏差△E×ab）：0～0.1；

光源：充气钨丝灯。

2.2 显示模式选择

CR-10色差计有Lab色彩模型和Lch色彩模型两种显示模式，两者的色坐标分属不同的颜色空间，不同的色坐标空间测量的数值差异很大，两种模式所测结果无可比性。另外，照明条件和光源类型等因素都会影响测试结果。因此，为了测试结果的统一，以Lab色彩模型为主。

Lab色彩模型理论是建立在人对色彩感觉的基础上的。Lab色彩模型理论认红色和绿色两种颜色在一个物体中原色不能同时存在，黄色和蓝色也不能同时并存。Lab色彩模型用三组数值表示色彩，其中：

L——Lightness亮度数值，0～100；

a——红色和绿色两种原色之间的变化区域，数值为-120～+120；

b——黄色到蓝色两种原色之间的变化区域，数值为-120～+120；

△L×=Lsample-Lstandard，表示明度差异；

△L+表示偏白，△L-表示偏黑；

△a×=asample-astandard，表示红/绿差异,△a+表示

偏红，△a-表示偏绿；

△b×=bsample-bstandard，表示黄/蓝差异,△b+表示偏黄，△b-表示偏蓝。

2.3 参试对象选择

纺织品是飞行员救生服装和空降空投降落伞的主体材料，具体品种可分为绸、布、绳、带和缝线等，色差评定应用于材料外观检验、工序检验、成品验收、产品试验和故障分析等相关环节，材料外观检验的工作量大、使用频率高也是判定材料外在质量的重要环节。

按照CR-10色差计的使用限制，目前尚不能适用于所有纺织品的外观色差定量评定。本课题对现有的纺织品规格参数的统计和整理，详见表1。

表1 参试材料对比

表2 绸布类色系品种和数量

表3 平整部位与褶皱部位的L×a×b×显示值比较

由表1可知，绸布、宽度为8mm及以上的带子比较实用，宽度为8mm及以下的带子、绳子、缝线等不能直接使用，需要设计其他方案才能使用。对于可适用的绸布和带子，现有规格和品种设计的色泽类别较多，除了混色、杂色和迷彩色之外，仅单色就有15种颜色，计55种材料，具体色系品种和数量见表2。

2.4 测量状态确定

2.4.1 试样状态

除卷筒式包装的材料外,大部分绸布采用的是码长为大于或等于1m的折叠式包装或叠卷式包装,容易产生折痕和皱褶现象。以49101橙黄锦丝绸为对象，分别对平整部位和皱褶部位进行测试，以验证试样状态对测试结果的影响程度，试验结果见表3。

2.4.2 测量层数

由于测试所用绸布出厂时包装形式多种多样,且在后续的实际应用过程中呈现不同的结构形式,因此应对单层或多层形式对测试结果的影响进行相应的验证,以便统一测试要求。

试验选取49101橙黄锦丝绸为样品进行单层（1层）和多层（2层、3层、4层、5层、6层、7层、8层、9层、10层、16层、32层等）试验，试验结果见表4。

表4 丝绸单层与多层L×、a×和b×显示值比较

从49101橙黄锦丝绸的单层和多层的L×、a×和b×数据看,测试层数与结果的相关性较高,考虑到色泽标样为单层,色差评定时应以单层为主。

2.4.3 测量次数

采用灰色样卡进行试样和标样的色差评定时,需要结合人为经验和其他主观因素反复观察和比对，有时甚至需要几个人次来认定。而色差计则由于设计了一种具有感光器分光灵敏度特性并可在某种光源下测定色差值的滤光片只需测量一次就可以得到可靠结果。因此采用色彩色差计可一次得到可靠的结果，无需进行多次测量。

3 试验验证

3.1 光照试样的色牢度评定

目前飞行员个体防护救生服装的衣面材料主要采用的是芳香族聚酰胺类纤维（芳纶1313或芳纶1414）纯纺或混纺。由于芳香族聚酰胺纤维的大分子基团上含有的酰胺键是长链分子主链中的弱键，离解能较低，日光中波长小于400 nm的紫外线能量就可以使其发生裂解、断键，强度下降，色泽变黄。

太阳辐射试验是飞行员救生服装鉴定试验项目之一，试验完成后首先要对衣面外观进行色泽变化的判定，而试验只能在产品上进行，如果和往常一样用灰色样卡进行比对，操作难度较大，容易出现争议，而采用色差计进行在线检测，操作简单、快捷，测试结果重复性好，无异议。

3.2 材料验收现场色差测定

在材料检验工作中，色差判定是一项主要工作，因为涉及到来样与标样、批次间、同匹（或卷、捆、盘、股、团等）色差、边中色差、头尾色差等多种色差的判定，仅靠用灰色样卡目视检测，不仅容易出现争议和偏差，而且工作量也大。采用色差计进行材料检验现场进行试用，在测试条件一致的前提下，单次测量时间不大于5 s，简单、快速，试验结果无争议。

3.3 色泽标样有效性判定

随着航空飞行员对于产品美观化要求的不断提高，对于每一种有色纺织品的批次间、批次内（卷与卷、匹与匹、盘与盘等）的色差等级要求也不断提升。目前主要制作一定数量的色泽标样，用于生产单位染色加工和使用单位外观验收。色泽标样的制定在一定程度上降低了纺织品在生产环节的批次色泽差异，从而为飞行员救生服装和降落伞产品上材料外观色泽一致性奠定良好基础。但在实际操作中，对于色泽标样的有效性供需双方一直没有统一的执行标准。

通过采用色差计对首次制定的色泽标样进行测量并贮存其色彩数据，为后续供需双方提供依据，并定期对各自现场使用的色泽标样进行色差变化的测量，确保色泽标样的有效性。

4 结论

纺织品的色差评定是材料外观质量验收的重要项目。采用灰色样卡进行目视色差评定，评定结果受光线和检测者主观情绪的影响较大，且不同评定者给出的评定结果容易产生偏差，导致供需双方纠纷。

通过对飞行员救生服装和降落伞用纺织品色差定量化的试验研究，制定了新型色差定量评定的试验方法，可有效避免因人为主观误差造成的试验结果偏离，具有良好的经济效果。

Analysisof the color difference quantitative evaluationmethod of textile

ZHANGRong
(Hangyu Lifesaving EquipmentCo.,Ltd.,Hubei441003,China)

Colo r d iffe rence evaluation of textile is an im po rtant pro jec t of the m aterialappearance quality.In the visual co lor d iffe rence evaluation,the Gray scale is used to com pare the sam p le w ith the standard sam p le.How eve r,the evaluation results are greatly in fluenced by the light and the subjective m ood of ope rator.W ith the safety garm en t and parachute fabric as research ob jec t,colo r d iffe rence evaluation of data is quantitative ly analyzed by color difference m eter.The results show that the co lor difference m eter can be m easured accurate ly,and can be used for the quality contro lo f acceptance of raw m ate rials and p roduc t delivery.

textile,colo r d iffe rence,quantitative evaluation

TS107

A

1001-7046（2017）01-0009-05

2017-02-14

张荣（1965-），女，高级工程师，主要从事航空纺织材料技术研制工作。