紡織品色牢度自動評級系統研究

 論文欄目:紡織品論文     更新時間:2019/6/17 16:06:38   

摘要:根據紡織品色牢度色差儀評級方法的原理,通過對總體結構和各??榻蟹槳干杓?,最終研制出色牢度自動評級系統。該系統可通過計算機軟件進行控制,自動進行樣品的拍照、定位和級別評定,并輸出結果,適用于紡織品不同顏色、不同形式沾色牢度和不同顏色、不同材質變色牢度級別的評定,具有快速、準確、簡便的特點。

關鍵詞:紡織品;色牢度;自動評級系統;方案設計

紡織品色牢度包括沾色牢度和變色牢度。沾色牢度測定的是貼襯織物的沾色程度,不論是從處理浴中吸收染料還是從試樣上直接轉移顏色,都是以目測檢驗貼襯織物與試樣接觸的一面來加以評定的。變色牢度級別的評定依據的是試樣在試驗中所發生的變化程度,是亮度、彩度、色相的變化或這些變化的組合[1]。目前國內外規定的色牢度評級方法有人工評級和儀器評級[2]兩種。人工評級由于受環境、心情及經驗等因素的影響[3],不同人員對相同樣品的評級結果可能會有較大差異[4],因此人們想依靠儀器評級的方法消除人工評級的缺陷,得到更為客觀的數據[5]。目前已有相關標準對儀器評級方法進行規定[6-7]。儀器評級的主流方法是色差儀法[8]和影像法[9],但兩種方法都有缺點,如:為了在測試時達到完全的漫反射,色差儀法在評級時對織物的表面形態、組織結構等要求很高;影像法是對采集的圖片進行評級,因此圖片顏色的真實性、電腦顯示屏色彩的真實性等因素至關重要,實際使用時某些顏色織物的圖像與實物有較大差異[10],造成自動評級與人工評級結果差別很大。由于兩種方法的測試數據均與人工評級一致率較低[11],因此儀器評級的方法并沒有得到很好的推廣[12]。本文針對色牢度自動評級系統(簡稱系統)的總體結構和各??櫚姆槳干杓平刑教?,以得到更為簡便、快速、準確的色牢度級別評定方法。

1研制過程

1.1設計原則

根據色牢度自動評級的需要設立最終目標,即將紡織品色牢度檢測樣品的檢測過程數字化,用數據來表達傳統的感官檢測,將樣品信息的采集、樣品定位、樣品檢測、結果記錄及導出等過程自動化。在此基礎上,系統還需具備安全可靠、易操作和可擴展等性能。

1.2設計方案

首先,檢測人員輸入需要檢測的項目及相關標準方法、儀器設備、樣品信息等;其次,用軟件控制照相機對樣品進行信息采集,并對所采集的樣品信息進行處理,實現樣品位置的數字化;再次,進行人機互動,檢測人員移動鼠標點擊需測試樣品的位置,系統自動指揮測色儀進行定位,測色儀根據檢測人員的指令進行測色,同時記錄結果;檢測完畢后根據需要進行結果導出,進而實現紡織品色牢度的自動檢測。

1.3結構組成

要滿足紡織品色牢度自動評級功能,系統需具備以下3部分:(1)圖像采集系統。用于采集樣品的位置及顏色信息,要求圖像采集系統像素高,照片或圖像不失真。(2)定位系統。鼠標點擊已采集圖像上的被測位置,定位系統攜帶測量系統準確移動至該位置,并確保測量系統與被測樣品緊密接觸,定位系統要求定位準確。(3)測量系統。測定被測樣品的色牢度級別,并將數據傳輸至工作站。要求性能穩定、數據準確,可與工作站進行數據傳輸。經過設計和組裝,系統初步成型,主機部分結構組成主視圖和俯視圖見圖1、圖2,圖中單位為mm。1.4軟件要求(智能應用)工作站與主機部分連接后,通過鼠標點擊工作站中各菜單,控制主機各部件的運行,讀取色差儀測定數據。1.5工作流程系統工作流程如下:樣品信息輸入→樣品信息采集→試驗類型輸入→被測區域選擇→定位→檢測→結果輸出。

2系統應用情況

2.1變色牢度

使用系統對不同顏色、不同材質樣品的耐水洗色牢度原樣變色樣品進行測定,并與人工評級結果相比較,結果見表1。通過表2可見,系統可用于測定不同顏色、不同材質樣品的變色牢度,且結果與人工評級結果一致,說明布樣的顏色和紋理對系統的測試結果不會產生影響。

2.2沾色牢度

2.2.1耐摩擦色牢度使用系統對不同顏色布樣[13]的耐摩擦色牢度[14]沾色棉標準貼襯進行級別評定,并與人工評級結果相比較,結果見表2。結果顯示,系統可用于不同顏色布樣的耐摩擦色牢度的測定,3次結果間差異不大,且系統評級結果與人工評級結果一致。說明系統較為穩定,測試數據較為準確。2.2.2耐水洗色牢度使用系統對不同顏色布樣[10]的耐水洗色牢度[15]沾色棉標準貼襯進行級別評定,并與人工評級結果相比較,結果見表3。結果顯示,系統可用于不同顏色布樣的耐水洗色牢度的測定,結果與人工評級結果一致。由于紡織品耐水洗色牢度和耐汗漬色牢度、耐唾液色牢度、耐皂洗色牢度所用貼襯和試樣制備方法一致,因此系統同樣適用于耐汗漬色牢度、耐唾液色牢度和耐皂洗色牢度沾色級別的評定。

3結語

色牢度自動評級系統結合了色差儀法和影像法的優勢,降低了對測定樣品的要求,擴大了適用范圍;色差儀的測定結果避免了對圖像或照片評級而引起的偏差,數據更為直觀,可信度高。色牢度自動評級系統可以準確定位,通過工作站控制主機各部分運行,自動定位,采集試樣信息,測量,顯示測定結果,最終實現紡織品色牢度的自動評定,操作簡便、快捷。系統是針對紡織品沾色牢度和變色牢度級別評定而設計研發的儀器,該系統的應用可彌補人工評級的不足,測試結果更為準確可靠。該系統適用于不同顏色紡織品的耐摩擦色牢度、耐水洗色牢度、耐汗漬色牢度、耐唾液色牢度和耐皂洗色牢度,以及不同顏色、不同材質的原樣變色牢度的測試,適用范圍廣。

作者:張向麗 劉錦瑞 孫麗霞 高友軍 單位:河北出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心

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