CN104572911A - 一种纺前着色纤维测配色方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纺前着色纤维测配色方法，包括以下步骤：1）将已有纺前着色纤维试样的相关数据资料建立数据库；2）目标试样颜色数据的测量；3）目标试样颜色数据同数据库中颜色数据的比较；4）最优化的配方显示及微调；5）最终试样颜色数据的测试及数据库的扩展优化。本发明的纺前着色纤维测配色方法，在建立数据库的基础之上，实现了配方数据、试样颜色数据的计算机管理，不仅避免了重要数据的遗失，而且能够保证数据的安全。而以计算机运行色差公式运算公式能够减少大量人工繁琐的工作，并且提高准确率。而最终的试样能够重新扩充数据库的数据量，从而提高下次配色的精度。

Description

一种纺前着色纤维测配色方法

技术领域

本发明涉及一种纺前着色纤维测配色方法。具体涉及纺前着色纤维的测色、色母粒配方的管理及配色方法，属于纺前着色加工工艺数字化管理领域。

背景技术

传统的纺织工艺是：纤维-纺纱-织布-染色-服装，而其中的染色过程能耗高，且会对环境造成严重污染。而纺前着色则是在聚合过程或纺丝过程中加入着色剂形成有色纤维，通常使用色母粒进行着色，经纺丝螺杆熔融、搅拌、挤出成形后，着色剂即均匀地分散在纤维中，如此便能避免传统染色方法所引起的污染严重及能耗大等问题。

现阶段全球色母粒生产经营主要被几家国外企业所垄断，国内色母粒生产企业主要集中在广东、江苏、浙江、上海、山东等地。国内企业所生产色母粒品质上同国外企业相比存在差距，而且所生产色母粒颜色品种较为单一，通常大批量生产的色母粒仅仅为几种颜色，若纺前着色纤维生产企业需要某一特定颜色的色母粒则需单独定做，但需支付更为高昂的费用，而且需要花费额外的时间。所以大部分纺前着色纤维生产企业往往选择采购红、黄、绿、蓝等基础颜色的色母粒，在纺前着色纤维生产过程中进行色母粒的配色、造粒。此外，采用色母粒生产纺前着色纤维需要经过打色样对色、制作色母粒、生产小样、客户确认和批量生产5个阶段，在该较长的生产加工流程中，若出现色差则需要重复整个流程，严重影响企业的交货周期，而其中最容易引起色差的过程便是色母粒配色。为避免上述问题的出现，部分纺前着色纤维生产企业选择只生产若干固定颜色的纺前着色纤维，而即使企业保存有相当数量的不同颜色色母粒，但在人们对各类不同颜色产品提出了更高要求的当今，面对纺前着色纤维高达数千种的不同颜色，企业仍难以满足人们的需求。

而如中国专利CN201010185110(聚丙烯纤维着色工艺，绍兴超特合纤有限公司)发明了一种聚丙烯纤维着色工艺，首先通过配色将高融指聚丙烯切片与色母粒二次稀释形成合成色母粒，再将合成色母粒与高融指聚丙烯切片混合搅拌均匀从而实现配色。如中国专利CN201310007055(一种基于三基色原理的色纺纤维生产方法及设备，浙江裕鑫聚磐实业有限公司)提供了一种通过将合纤切片经过挤出机熔融挤出后形成的熔体，与三基色母粒合并为一体，接着依次经过熔体混合装置及熔体分配器后再分成若干路，每一路依次经过纺丝计量泵及纺丝喷头后成为色纺纤维。

但就纺前着色纤维的生产及色母粒配色方面仍存在以下问题：对纺前着色纤维的颜色测量通常依赖人工目视法，缺乏量化管理；对配色配方数据的管理仍采用传统的记录方式，并没有通过计算机进行保存，难以保证配方数据的安全性以及后继处理的便捷性；色母粒的配色往往按照企业配色工程师的经验操作，即使企业拥有大量的色母粒配色配方，但所需颜色同配方中颜色的比对仍需人工操作，随着配方数据量的增大，无疑会降低企业的生产效率。而本发明正旨在解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种纺前着色纤维测配色方法，通过本发明的测配色系统实现试样配方信息和颜色数据的数据库管理，提高重要数据的安全性，避免这些重要信息的泄漏或者丢失，此外通过本发明的测配色方法及系统取代人工，减少在配色过程中人工比色的工作量，并且避免人工比色过程中容易出现的错误和主观引起的误差，从而提高工作效率以及配色准确度。

本发明所要解决的另一个技术问题是：通过CIEDE2000色差公式或CIE94色差公式来获取目标颜色同数据库中已有颜色数据的所有色差值，以计算机特定模块代替人工比色，以量化的色差值来替代肉眼比色得到的颜色差异，并从数据库中挑选出同目标颜色最为的接近的试样以及其配方数据，简化传统测配色流程，并提高配色精度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种纺前着色纤维测配色方法，包括以下步骤：

1)将已有纺前着色纤维试样的相关数据资料建立数据库；

2)目标试样颜色数据的测量；

3)目标试样颜色数据同数据库中颜色数据的比较；

4)最优化的配方显示及微调；

5)最终试样颜色数据的测试及数据库的扩展优化。

所述的步骤具体为：

1)将已有纺前着色纤维试样的相关数据资料建立数据库，所述的数据库首先应包含：a.试样的颜色数据以及试样图像；b.试样的配方数据；上述两个数据表都应包含试样的编号，并以编号作为两者间的唯一映射方式；

2)目标试样颜色数据的测量，通过分光光度仪或其他测色设备测量织物试样或需要生产的纺前着色纤维的颜色数据，或在已经拥有目标颜色数据情况下，将所得到的颜色数据直接输入测配色系统之中，以供后继步骤使用；

3)目标试样颜色数据同数据库中颜色数据的比较，将所输入的颜色数据同已有数据库中试样的所有颜色值进行比较，采用CIEDE2000色差公式或CIE94色差公式获得它们之间的色差值，再将所有计算所得色差值按照大小进行排序，挑选出其中色差值最小的5个试样；

4)最优化的配方显示及微调，以计算机显示该5个试样的配方信息以及试样照片，依照步骤3)中所挑选试样的配方信息，给予配方信息微调建议，并由人工最终确定配方，从而得到需要生产试样的初定配方；

5)最终试样颜色数据的测量以及数据库的扩展优化，在试样生产之后，再次通过分光光度仪或其他测色设备获取所生产试样的颜色数据，将该试样命名，并将颜色数据及配方信息作为新的数据输入到步骤1)中的数据库之中，从而实现数据库的扩展及优化，并能提高下次配色的精度。

所述的颜色数据包括Lab值和RGB值；所述的配方数据是指原料色母粒的选用及比例。

所述的计算颜色间的色差值ΔE采用CIEDE2000色差公式，其中CIEDE2000色差公式为：

$\mathrm{\Δ}{E}_{00}={[{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{\′}}{k_L{S}_L}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{C}^{\′}}{k_C{S}_C}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{\′}}{k_H{S}_H}\right)}^2+R_T\left(\frac{\mathrm{\Δ}{C}^{\′}}{k_C{S}_C}\right)\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{\′}}{k_H{S}_H}\right)]}^{\frac{1}{2}}$

式中ΔL'、ΔC'和ΔH'分别为明度差、彩度差和色调差。k_L、k_C和k_H参数分别为根据实际情况许可明度饱和度和色调的权重，S_L、S_C及S_H分别是明度权重函数饱和度权重函数和色调权重函数，R_T为交互项；

所述的计算颜色间的色差值ΔE采用CIE1994色差公式，其中CIE1994色差公式为：

$\mathrm{\Δ}{E}_{94}={[{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{*}}{k_L{S}_L}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{C}_{\mathrm{ab}}^{*}}{k_C{S}_C}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{H}_{\mathrm{ab}}^{*}}{k_H{S}_H}\right)}^2]}^{\frac{1}{2}}$

式中和分别为明度差、彩度差和色调差，S_L＝1， $S_C=1+0.045C_{\mathrm{ab}}^{*},S_H=1+0.015C_{\mathrm{ab}}^{*},$ 或当以一个组成色差对的试样作为标样时，可根据试样的值计算得到S_C和S_H；当逻辑上没有试样可作为标样时，可用几何平均色度计算S_C和S_H；在参照条件下k_L＝k_C＝k_H＝1，否则要根据工业色差评估的实际条件来确定其取值，对于纺织工业，通常取k_L＝2，k_C＝k_H＝1。

本发明的有益效果是：本发明的纺前着色纤维测配色方法，在建立数据库的基础之上，实现了配方数据、试样颜色数据的计算机管理，不仅避免了重要数据的遗失，而且能够保证数据的安全。而以计算机运行色差公式运算公式能够减少大量人工繁琐的工作，并且提高准确率。而最终的试样能够重新扩充数据库的数据量，从而提高下次配色的精度。

附图说明

图1是本发明测配色方法的步骤流程示意图；

图2是本发明测配色方法所用系统组成结构示意图；

图3是目标试样颜色的模拟图；

图4是数据库中同目标试样颜色ΔE值最小试样的实物图。

具体实施方式

实施例1

如图2所示，为本实施例的一种纺前着色纤维测配色方法所用系统组成结构示意图：其中1为DigiEye测色系统；2为具有运算能力的计算机主机；3为依照本发明测配色方法所建立的数据库；5为同计算机主机相连的显示器，用于显示数据库中的配方信息以及实物图像；4为依照本发明测配色方法最优化配方所生产的纺前着色纤维试样实物。

如图1所示，本实施例的一种纺前着色纤维测配色方法，包括如下步骤：

(1)将已有纺前着色纤维试样的相关数据资料建立数据库。

将所生产的纺前着色纤维均匀卷绕在玻璃载玻片之上，在卷绕过程中需保持长丝表面平整从而保证测色数据准确，将卷绕有纺前着色纤维的载玻片通过英国Verivide公司DigiEye测色系统获取纺前着色纤维试样的颜色数据以及试样图像，将试样的颜色数据如(Lab值以及RGB值)以及图像建立数据库，数据库的建立及管理可通过Microsoft Office Access 2007数据库软件进行。同时将上述试样的配方信息(原料色母粒的选用及比例)同样导入到所建立数据库之中，并以试样编号作为两者间的唯一映射方式。

(2)将从客户中得到的所需要生产的目标长丝作为目标试样，通过DigiEye测色系统获取目标试样的颜色数据(明度值L＝50，红绿值a＝1，黄蓝值b＝1)将该数据输入到计算机之中，以供后继步骤处理。配色计算以及配方显示。

将上述颜色数据(L＝50，a＝1，b＝1)同数据库中所有试样颜色数据进行比对，通过CIEDE2000色差公式计算颜色间的色差值ΔE。

CIEDE2000色差公式为：

$\mathrm{\Δ}{E}_{00}={[{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{\′}}{k_L{S}_L}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{C}^{\′}}{k_C{S}_C}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{\′}}{k_H{S}_H}\right)}^2+R_T\left(\frac{\mathrm{\Δ}{C}^{\′}}{k_C{S}_C}\right)\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{\′}}{k_H{S}_H}\right)]}^{\frac{1}{2}}$

式中ΔL'、ΔC'和ΔH'分别为明度差、彩度差和色调差。k_L、k_C和k_H参数分别为根据实际情况许可明度饱和度和色调的权重，S_L、S_C及S_H分别是明度权重函数饱和度权重函数和色调权重函数，R_T为交互项。

根据上述公式，从数据库中挑选出色差ΔE最小的5个试样，它们分别为SP8011(ΔE为2.051)、SP8012(ΔE为1.884)、SP8123(ΔE为1.213)、SP8244(ΔE为0.908)、SP8241(ΔE为0.835)，通过排序，其中色差ΔE最小的试样编号SP8241，并通过显示器显示SP8241该编号的配方信息：1/50SH-115B：1％、1/20PHM-30133：2.1％、1/20PHM-3013：1.8％、1/20GC303R：1％、1/20GC303C：0.8％。上述的1/50SH-115B、1/20PHM等为所用色母粒的编号。通过显示器显示模拟颜色图像(见图3)及SP8241实物图像(见图4)以供人工(配色师)直观的比对是否为所需要的颜色，最终确定需要将配方中1/20PHM-30133的比例从2.1％调整为1.8％，为最终确定的目标颜色配方。

(3)最终试样颜色数据的测量以及数据库的扩展优化。

依照此配方指导目标纺前着色纤维的生产，将所生产的长丝实物再次卷绕在载玻片之上，并通过DigiEye测色系统获取其颜色数据(L＝50.2，a＝0.95，b＝1.1)，并将试样编号命名为SP8012，连同其颜色数据以及配方(1/50SH-115B：1％、1/20PHM-30133：1.8％、1/20PHM-3013：1.8％、1/20GC303R：1％、1/20GC303C：0.8％)信息存入数据库之中，作为数据库的扩展优化。

本实施例的纺前着色纤维测配色方法，在建立数据库的基础之上，实现了配方数据、试样颜色数据的计算机管理，不仅避免了重要数据的遗失，而且能够保证数据的安全。而以计算机运行色差公式运算公式能够减少大量人工繁琐的工作，并且提高准确率。而最终的试样能够重新扩充数据库的数据量，从而提高下次配色的精度。

实施例2

(1)将已有纺前着色纤维试样的相关数据资料建立数据库。

将所生产的纺前着色纤维均匀卷绕在玻璃载玻片之上，在卷绕过程中需保持长丝表面平整从而保证测色数据准确，将卷绕有纺前着色纤维的载玻片通过英国Verivide公司DigiEye测色系统获取纺前着色纤维试样的颜色数据以及试样图像，将试样的颜色数据如(Lab值以及RGB值)以及图像建立数据库，数据库的建立及管理可通过Microsoft Office Access 2007数据库软件进行。同时将上述试样的配方信息(原料色母粒的选用及比例)同样导入到所建立数据库之中，并以试样编号作为两者间的唯一映射方式。

(2)同实例1中依据目标试样的颜色进行配色，本例中采用直接输入目标颜色数据的方式，设定所需颜色的明度值L＝40、红绿值a＝-40、黄蓝值b＝-40，将该数据输入到计算机之中，以供后继步骤处理。

(3)配色计算以及配方显示。

将上述颜色数据(明度值L＝40、红绿值a＝-40、黄蓝值b＝-40)同数据库中所有试样颜色数据进行比对，通过CIE1994色差公式计算颜色间的色差值ΔE。

CIE1994色差公式为：

$\mathrm{\Δ}{E}_{94}={[{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{*}}{k_L{S}_L}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{C}_{\mathrm{ab}}^{*}}{k_C{S}_C}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{H}_{\mathrm{ab}}^{*}}{k_H{S}_H}\right)}^2]}^{\frac{1}{2}}$

式中和分别为明度差、彩度差和色调差，S_L＝1， $S_C=1+0.045C_{\mathrm{ab}}^{*},S_H=1+0.015C_{\mathrm{ab}}^{*},$ 或当以一个组成色差对的试样作为标样时，可根据试样的值计算得到S_C和S_H。当逻辑上没有试样可作为标样时，可用几何平均色度计算S_C和S_H。在参照条件下k_L＝k_C＝k_H＝1，否则要根据工业色差评估的实际条件来确定其取值，如对于纺织工业，通常取k_L＝2，k_C＝k_H＝1。

根据上述公式，从数据库中挑选出色差ΔE最小的5个试样，它们分别为SP4001(ΔE为5.222)、SP4012(ΔE为3.345)、SP4132(ΔE为2.089)、SP4133(ΔE为1.612)、SP4202(ΔE为0.332)，通过排序，其中色差ΔE最小的试样编号SP4202，并通过显示器显示SP4202该编号的配方信息：1/20HMM-101：1.3％、1/10PHM-301R：1.1％、1/10GP-91C：2％。通过显示器显示模拟颜色图像及SP4202实物图像以供配色师直观的比对是否为所需要的颜色，最终无需进行微调。

(4)最终试样颜色数据的测量以及数据库的扩展优化。

依照此配方指导目标纺前着色纤维的生产，将所生产的长丝实物再次卷绕在载玻片之上，并通过DigiEye测色系统获取其颜色数据(L＝40、a＝-40、b＝-40)，并将试样编号命名为SP4202，连同其颜色数据以及配方(1/20HMM-101：1.3％、1/10PHM-301R：1.1％、1/10GP-91C：2％)信息存入数据库之中，作为数据库的扩展优化。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

本实施例的纺前着色纤维测配色方法，在建立数据库的基础之上，实现了配方数据、试样颜色数据的计算机管理，不仅避免了重要数据的遗失，而且能够保证数据的安全。而以计算机运行色差公式运算公式能够减少大量人工繁琐的工作，并且提高准确率。而最终的试样能够重新扩充数据库的数据量，从而提高下次配色的精度。

Claims (5)

1.一种纺前着色纤维测配色方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将已有纺前着色纤维试样的相关数据资料建立数据库；

2)目标试样颜色数据的测量；

3)目标试样颜色数据同数据库中颜色数据的比较；

4)最优化的配方显示及微调；

5)最终试样颜色数据的测试及数据库的扩展优化。

2.如权利要求1所述的一种纺前着色纤维测配色方法，其特征在于，所述的步骤具体为：

1)将已有纺前着色纤维试样的相关数据资料建立数据库，所述的数据库首先应包含：a.试样的颜色数据以及试样图像；b.试样的配方数据；上述两个数据表都应包含试样的编号，并以编号作为两者间的唯一映射方式；

2)目标试样颜色数据的测量，通过分光光度仪或其他测色设备测量织物试样或需要生产的纺前着色纤维的颜色数据，或在已经拥有目标颜色数据情况下，将所得到的颜色数据直接输入测配色系统之中，以供后继步骤使用；

3)目标试样颜色数据同数据库中颜色数据的比较，将所输入的颜色数据同已有数据库中试样的所有颜色值进行比较，采用CIEDE2000色差公式或CIE94色差公式获得它们之间的色差值，再将所有计算所得色差值按照大小进行排序，挑选出其中色差值最小的5个试样；

4)最优化的配方显示及微调，以计算机显示该5个试样的配方信息以及试样照片，依照步骤3)中所挑选试样的配方信息，给予配方信息微调建议，并由人工最终确定配方，从而得到需要生产试样的初定配方；

5)最终试样颜色数据的测量以及数据库的扩展优化，在试样生产之后，再次通过分光光度仪或其他测色设备获取所生产试样的颜色数据，将该试样命名，并将颜色数据及配方信息作为新的数据输入到步骤1)中的数据库之中，从而实现数据库的扩展及优化，并能提高下次配色的精度。

3.如权利要求2所述的一种纺前着色纤维测配色方法，其特征在于，所述的颜色数据包括Lab值和RGB值；所述的配方数据是指原料色母粒的选用及比例。

4.如权利要求2所述的一种纺前着色纤维测配色方法，其特征在于，所述的计算颜色间的色差值ΔE采用CIEDE2000色差公式，其中CIEDE2000色差公式为：

$\mathrm{\ΔE}={[{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{\′}}{k_L{S}_L}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{C}^{\′}}{k_C{S}_C}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{\′}}{k_H{S}_H}\right)}^2+R_T\left(\frac{\mathrm{\Δ}{C}^{\′}}{k_C{S}_C}\right)\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{\′}}{k_H{S}_H}\right)]}^{\frac{1}{2}}$

式中ΔL'、ΔC'和ΔH'分别为明度差、彩度差和色调差。k_L、k_C和k_H参数分别为根据实际情况许可明度饱和度和色调的权重，S_L、S_C及S_H分别是明度权重函数饱和度权重函数和色调权重函数，R_T为交互项。

5.如权利要求2所述的一种纺前着色纤维测配色方法，其特征在于，所述的计算颜色间的色差值ΔE采用CIE1994色差公式，其中CIE1994色差公式为：

$\mathrm{\Δ}{E}_{94}={[{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{L}^{*}}{k_L{S}_L}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{C}_{\mathrm{ab}}^{*}}{k_C{S}_C}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δ}{H}_{\mathrm{ab}}^{*}}{k_H{S}_H}\right)}^2]}^{\frac{1}{2}}$

式中ΔL^*、和分别为明度差、彩度差和色调差，S_L＝1， $S_C=1+0.045C_{\mathrm{ab}}^{*},S_H=1+0.015C_{\mathrm{ab}}^{*},$ 或当以一个组成色差对的试样作为标样时，可根据试样的值计算得到S_C和S_H；当逻辑上没有试样可作为标样时，可用几何平均色度计算S_C和S_H；在参照条件下k_L＝k_C＝k_H＝1，否则要根据工业色差评估的实际条件来确定其取值，对于纺织工业，通常取k_L＝2，k_C＝k_H＝1。