电子测配色与自动称配料系统

1、电子测配色及自动称配料系统电子测配色及自动称配料系统在染整加工中的应用在染整加工中的应用概概 述述印染厂测配色一直是一个繁琐、费时、费力的过程。传统的印染厂测配色是印染厂接到加工样品后,先由配色工作者凭经验或集存的参考档案估算染色配方,经多次小样试染和修改,逐次逼近直到同标样相比，目测色差按灰卡达4级以上，然后再提交生产。1、操作流程： 查看来样，根据经验给出小样处方胚布，染料，助剂的准备吸料上染出样后处理与来样对比放大样2、传统测配色的缺陷：（1）人为因素影响大，精度低、准确性差； （2）操作环境恶劣，劳动强度大； （3）技术档案和资料靠人工经验与人工记录，无法实现信息化管理，小样对大样指导

2、性差；（4）生产中时常产生色不准或符样达不到要求的情况，造成需要返厂，不但造成不能按时交货，而且浪费人力和物力。3、电子测配色的历史与现状 奠基阶段三刺激值的表色体系的建立，自动记录式反射率分光光度 计的制成，光线在不透明介质中被吸收和散射理论； 萌芽阶段1943年美国氰胺公司的派克(Park)和斯坦恩(Stearns)提 出各种染料吸收光学性能能够独立地带进这几种染料拼染 的结果中去的理论； 初创阶段1958年,在美国Sherwing-Willams安装了第一台由戴维逊 和海门丁哲开发的COMIC（ 模拟式配色电子计算机）； 兴起时期1963年美国的氰胺和英国的I.C.I相继宣布用数学计算机

3、 代客户作配色服务,视为电脑配色史的里程碑。我国1987年开始进行国产电子测配色系统的研究,重点解决国产染料的配色、混纺纤维的配色、底布转移等。沈阳化工研究院针对以上情况研究测配色系统,并推出了SRICI(思维士)配色中文软件,为国内最早中文软件，主要功能有单一织物和配方修正,混纺织物的配色和修正,颜色测量及质量控制和颜色配方库管理等。在原纺织部重视下,立题“电子计算机测配色系统”,为“七五”攻关项目之一。江苏省纺织研究所设计的一套软件,实现了全套系统的国产化，系统软件适用于纺织品的国产染料的配色,且有底物转移及批量校正功能。上海信联创作电子有限公司也研制出一套中文系统配色软件Accu-sys

4、。4、电子测配色及自动配料系统的工作流程:一、电子测配色的优势 1）适应当前纺织品市场多品种、小批量的特点, 2）降低光源色变，给出不同光源下的准确配方； 3）降低配色次数，提高打样效率，缩短生产周期； 4）对变色现象进行预测，预先得知配方颜色的品质； 5）具有精确的修色功能，可修正配方、统计小样与生产大样的差异系数、生产机台之间的差异等，提高对色率； 6）数字化存档管理，可以与自动称量系统、小样染色机、在线检测系统连网使用，有助于提高印染厂的管理和生产的自动化水平； 7）对染料、助剂检验分析，对力份、助剂效果判定，降低染色料的消耗,减少常用染料和助剂的种类,减少库存电子测配色系统电子测配色系

5、统二、电子测配色系统工作流程1、分光光度仪在电脑测配色系统中，分光光度仪是非常重要的部分，其作用相当于人的眼睛，所有的颜色均需通过它测量后转变为数据传输给软件处理。目前，电脑测配色系统所使用的分光光度仪主要有两类：单光束和双光束。三、电子测配色系统组成双光束分光光度测色仪便携式分光光度测色仪2、测配色软件测配色软件在系统中的作用相当于人类的大脑。对测配色软件好坏的评价最终表现在色差评定结果与人眼的相关性和给定配方的准确性。测配色软件的开发都符合CIE准则，这是目前国际颜色控制行业普遍遵循的理论准则。3、电脑及打印机显示被测样品各项参数，分析数据，输出相关数据及配方Datacolor SF600

6、plus 测色系统 广东德润纺织有限公司 Datacolor SF600plus 测色系统SF600plus 测色系统是真双光束的分光光度测色仪，使用的波长分辨率高达3nm,波长范围380720nm，输出的波长间隔10nm，测色孔径有30mm,20mm,9mm,6mm,3mm五种，短期测量重复性E=0.1（CIE Lab） Datacolor测配色系统包含全新的Smart match精明配色技术,通过生产加工中积累的经验和修色,给出化验室智能化配方。该系统能从色库中以最快的速度找到接近的颜色和配方,大大提高打样速度,并具有屏幕颜色显示功能,如“标样与配方估计样的比较;标样与色库中最接近样的比较

7、”;能显示不同光源下的颜色,以表示同色异谱现象。该系统还具有完善的品质管理系统,如反射率与浓度(C)、K/S值与浓度(C)曲线图、CIE Lab色坐标图、光源色变、色力度、CIE白度值和明度/力度分色等,并同时有中英文软件,操作方便。Datacolor Smart Match 配色系统四、颜色的表征明度明度 L色相色相 H彩度彩度 CAB颜色表征系统CIE1931RGB表色系统：C=R(R)+G(G)+B(B) C为某一待匹配的颜色的明度，R、G、B分别表示三原色混色时的 数量CIE1931XYZ表色系统孟塞尔表色系统：HV/C=色相明度/彩度1、电子测色公式所谓电子测色，就是应用电子测色仪将

8、物体的颜色用数值表示出来。目前，普遍采用的测色仪是分光光度测色仪。该设备通过采集物体表面的若干光学参数，反射物体的光谱辐亮度因数()、光谱反射比()和相对光谱灵敏度S()等，并根据色度学的三个基本方程式求出被测物体表面颜色的CIE(国际照明委员会)三刺激值X、Y、Z，代替人眼来表征物体表面的颜色特征。五、电子测色的基本原理反射物体用分光光度法测色的计算公式为：CIE1931XYZ表色系统标准色度观察者光谱三 刺激值 S（）标准照明体的相对光谱能量分布（）物体的分光反射率k常数，称作调整因数2、分光光度测色仪工作原理3、仪器测色的几何条件 光源、物体和观察者之间的相互光学效果，取决于光源的漫射、

9、定向性能、观察位置，以及光源与样品、样品与观察者之间的角度，故可以通过调整三者之间的几何条件，突出或削弱体色、纹理和光泽。实践中能够从许多不同角度的组合，为了最大限度地减少偏差，建立统一的测色标准，一般采用以下四种用于反射样品测量的标准照明和观察的几何条件。 荧光测色仪器没有精确控制照射试样UV能量的能力 含湿量对试样进行“调湿”，使含湿量稳定 透光性采用相同的条件进行测定，并层叠至不透光为止 硬挺程度柔软试样易伸人测色仪的透光孔内 对光和热的敏感度对光/热敏感的试样，在瞬间曝光的测色仪中测量 小面积试样使用SAV的小试样，读取多次测量结果的平均值 试样的表面结构某些试样本身具有影响测试结果的

10、物理性能 色差当测定的试样颜色不匀时，需测定平均值六、影响测色结果的因素七、电子配色基本原理1、配色软件采用“库贝尔卡一蒙克”(KubelkaMunk)理论作为光学原理基础，即3、反射率的计算 反射率()与波长()关系 每只染料不同浓度的反射率曲线,应是有规律地平行分布,浓度越低,反射率越高;浓度越高,反射率越低。若曲线出现不规则现象或交点,则应启用系统修正功能对曲线加以修正。2、计算机配色方程通式 其中：K、S分别为不透明体的吸收系数和散射系数 k表示单位浓度的K/S值 只有一种染料：K/S=K0/S+kc （K0为纤维的吸收系数）多种染料配色： 4、三刺激值的计算 应用三刺激值可计算出理论

11、色样与标准样之间的色差是否在设定允许范围内，若在设定允许范围内，则计算不同光源下的色变指数和成本，打印出结果，进行小样染色。若色差不在允许范围内，先计算三刺激值差，再对染料浓度进行修正5、修正染料浓度方程由c=B-1t可得知染料浓度差，c1、c2、c3是初始配方染料浓度，c1A、c2A、c3A是调整后的配方染料浓度，即：6、精明配色精明配色就是配色系统通过平时积累的生产经验,先建立智能化点,计算机根据实际染色较接近的配方进行的染色,给出智能化配方。前面所述配方计算都采用KUBELKA-MUNK理论，但是实际使用的染料、染色工艺及纺织品的性能却只能部分满足这些理论所要求的边界条件，一般配色成功率

12、仅30%60%，而精明配方即使恶劣环境下也能将一次配色成功率提到90%以上，甚至100%，提高了配方产量和效率八、数据库的建立1、制备基础色样 制备基础色样的目的主要是为了将颜色转化为数据库资料储存在计算机中, 建立起一个色样立体空间结构。这是一个由颜色向数字化过度的过程, 它主要利用了各种色样表面的反射率不同, 将颜色与数字联系起来。我们意在借助基础色样来建出一个模式框架, 之后在实际运用中, 只需将目标颜色输入到此模式框架中, 即可迅速地生成染料配方, 这就是制作基础色样的原因所在。 制备色样的注意事项：（1）由专人负责制作, 减少人为的误差; （2）所用染色浓度的档次视各种染料情况而定,

13、 一般在实际使用范 围内选定若干不同浓度，例如：0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、 1.0%、1.25%、1.5%、2.0%、3.0%、4.0%这一浓度梯度;（3）所用的纱线或织物的纤维材质组织一般选用产量大的,具有代表性（4）实验室小样与大生产的染色方法条件应尽可能一致; （5）被染的基础数据库样要在同一台小样机上制作。2、建立数据库 染出基础色样后, 要通过测色光谱光度仪测量单色染料各档染色物在可见光谱范围内的反射值数据, 并自动输入计算机储存, 换算成染料的 K/S 值, 建成配色处方。实际生产过程中一般流程： 人工小样数据分析建立处方分析处方大样生产实际修正数据入库九、

14、配色的三种方式1、归档检索色号归档检索就是把以往生产的品种按色度值分类编号，并将染料处方工艺条件等汇编成文件后存入计算机内，需要时凭借输入标样的测色结果或直接输入代码而将色差小于某值的所有处方输出，具有可避免试样保存时变褪色问题及检索更全面等优点，但对于新的色泽往往只能提供近似配方，仍需凭借经验调整2、反射光谱匹配对染色的纺织品最终决定其颜色的是反射光谱，因此使产品的反射光谱匹配标样的反射光谱是最完善的配方，又称无条件配方。这种配色只有在染样和标样的颜色相同，纺织材料亦相同时才能办到，但是实际生产中却不多。三、三刺激值匹配计算机配色第三种方式所得配色结果在反射光谱上和标样并不相同，但因三刺激值

15、相等，也任然可以得到等色。由于三刺激值须由一定的施照态和观察者色觉特点决定，因此所谓的三刺激值相等，事实上是有条件的。反之，如施照态和观察者两个条件中有一个与达到等色时的前提不符，等色即被破坏，从而出现色差，这正是此种配色方式被称为条件等色配色的由来。计算机配色运算时大多数以CIE标准施照态D65和CIE标准观察者为基础，所输出的处方是能在这两个条件下染得与标样相同色泽的处方。但是为了把各处方在施照态下改变后可能出现的色差预告出来，还同时提供CIE标准施照态A、冷白荧光灯F或三基色荧光灯TL-84等条件下的色差数据，染色工作者可据此衡量每个处方的条件等色程度。十、电子测配色在染整加工中的应用1

16、、色样的准确性控制和提供品管测色报告随着电脑测配色技术的普及，越来越多的客户要求化验室按样或按反射率数据仿色打样，且要求化验室供样达到其所规定的色差值范围，同时提供测色报告。这在一定程度上避免了因时间不同，年龄层次不同的人员视觉以及灯箱环境所带来的对色差别，同时对一些同色异谱样的确认工作带来较大方便。对欧美单，当小样确认或大生产样发生颜色纠纷时，提供测色报告最具有说服力。2、小样配色、染料选择和配方确定随着经济的全球化，现在客户对颜色的要求越来越高，特别是欧美单，双光源对色且不能有跳灯现象已很普遍，现在更多的客户要三光源或更多光源对色且不能有跳灯现象。近几年，很多都要求多光源对色且不能有同谱异

17、色现象，这些光源都是一些近几年欧美商场流行的光源，如IncA，U3500等特殊光源，光靠打样师傅的经验已不能快速准确地满足客户的要求，电脑配色就能有效地解决这一问题，把客户的数据或原样输入电脑，通过测配色系统即可找出跳灯现象最小、色差最小的配方，节约了打样时间，提高了打样效率。自动称配料系统1、人工称配料与自动称配料的区别: （1）人工称配料误差大、人为因素，自动称配料精确； （2）人工称配料危险度高，污染严重，身体伤害大； （3）人工称配料相对自动称配料次品频率高。2、自动称料系统的组成: （1）配液准备系统 （2）准备染液整理系统 （3）配液称量装置 电子测配色系统与上述装置的液相比色系统

18、相连, 通过透射信息来控制溶液, 然后可按配色处方进行自动配液。3、粉状染料和助剂称量和配料系统1）粉状染料和助剂称量和配料系统适用于：连续轧染/染料用量比较大的工艺2）粉状助剂：元明粉、纯碱、平平加、醋酸钠、醋酸铵、盐3）总体操作流程：前处理生产线的退煮漂碱浓度及双氧水的浓度的变化，会影响坯布的白度、上色性、毛效、布面光洁度、缩水率等，因此通过对工艺流程的控制使漂白布的质量保持稳定。碱液、双氧水、各种其他助剂的集中配送，首先对所配的母液的浓度进行检测，再根据所需的浓度及坯市的消耗预测制订配送方案。在作业过程中，根据实际动态所测的浓度变化再进行配送方案的细调整，让槽内的保持一定浓度。一、前处理

19、助剂配送系统二、印花自动调浆系统自动调浆系统结合印染工艺应用计算机数据库技术及网络技术对印染调浆实现配方数据库的管理，再通过工业控制计算机对配浆泵与阀门控制。实现自动调浆的过程。整个系统是建立数据库管理系统利用汁算机对系统的管理与控制，通过1g精度的大样电子称和0.1g精度的小样电子秤保证汁量的准确性。三、染色称配料系统染色秤料配色系统在实现自动称配料时与印花调浆基本相同，主要区别在于配方库的管理与工艺流程的不同。而配方库管理是根据工艺流程需要而没计的。滴料系统在染色定单制作前必须先进行配方的制作，而一个定单往往进行会十几次甚至几十次的实验制作分析，而滴料系统就是为解决成千上万的实验分析而设计

20、制造的。该系统由染料瓶(1000毫升)、搅拌装置、滴料管、电子秤、控制电器和数据库电脑组成。每只染料瓶分别装有不同的染料，它通过搅拌器对其搅拌，防止沉淀。每只染料瓶上接有独立的管道，管道上装有一只微型电磁阀，当选种某个染料配料时，打开对应电磁阀，染料利用虹吸原理送到电子秤的量杯上。整个系统通过数据库管理系统完成数据库优化与配料控制。Datacolor 滴料系统组成：Autolab SM 开料系统；Autolab 100plus 滴料系统Datacolor 滴料系统与Datacolor 测配色系统是配套产品，SM 开料系统的主要功能就是根据设定的不同的染料浓度，配制滴液系统所需要的母液，称量误差

21、在0.01g /L以内。100plus 滴料系统是通过配方管理员将电脑测配色系统给出的配方输入，使其滴出所需的染液再去打样。此系统大大提高了打样速度，减少了因人为称量误差而造成的浪费, 减轻了劳动强度。 Datacolor 滴料系统把常用的染料大致分为三个浓度, 如2g/L、20g/L、50g/L，输入电脑建立基础资料。该系统配有一台磁力搅拌器, 可以在调液流程中把分散染料、还原染料、活性染料的调液步骤单独设置, 其中分散、还原染料搅拌10min; 活性染料易溶解, 搅拌5min。Datacolor 有四种不同大小的滴料系统，它们分别含有的40、80、120、160个染液瓶及相应的注射器， 满

22、足不同印染厂的需要，染液瓶的数量越多，可装载的染料的色彩越丰富。在基础资料管理中该系统具有检查母液过期与库存不足的功能, 能及时地调制母液, 以防止延误滴料工作。 在配方管理员中, 100plus滴料系统是通过天平和排液时间来控制滴液量的, 大致有以下几种主要功能: (1) 搅拌功能;(2) 能方便、清楚地存贮配方; (3) 准确及时地提供滴液报表;(4) 自动排液功能。该系统可方便而清楚地保存认可样品的处方, 并可随时调出, 进行打样, 从而代替繁杂的存档工作, 还可任选瓶号, 随时滴出想要的染料。在滴液程式中, 能准确、及时地提供报表。因为100plus是靠天平和排液时间来控制滴液量的,

23、所以天平上显示的克数能准确地反映其滴液量, 它的认可范围是0.02，如果出错，则屏幕会显示, 告诉你哪个瓶号、哪只料多滴或少滴, 防止人为错误。该系统可消除染液沉淀问题，无需清洁机器。使用独立的注射器，可直接将染料从母液瓶输送到染杯，消除了交叉污染。该系统滴液过程都被计量，保证有完全的可控性和可追溯性；使用滴液杯托盘，可放置6个滴液杯，产量高；把水和助剂同时滴到染杯内，滴液速度快；染杯托盘可预先准备，提高效率；利用输送带使过程进一步自动化(多达60种配方进行滴液而元需人手)。如图为Datacolor公司的高效能计量无管式滴液系统。Datacolor AumhbTM TF高效能计量无管式滴液系统应用举例一、杭州开源电脑技术有限公司的助剂自动配料系统杭州开源公司的助剂自动配料系统是目前我国最新型的助剂自动配料系统之一。该系统采用集散控制技术、计算机网络技术、高性能数据处理技术、在线采集控制技术、自动化技术和可编程控器多层网络架构技术等，实现了印染前处理、染色、后整理等车间染色、助剂自动化称量、配送、检测，以及控制、生产数据的实时记录与在线控制等各项功能，是一套完整的国产技术的工厂自动化配送系统。它能与企业的ERP管理系统无缝连接，适用于印染前处理、染色、后整理等工序。该