9.9. Определение разнооттеночности, белизны и блеска текстильных материалов

Цель работы. Освоение методики определения разнооттеночное™, сте­пени белизны и блеска текстильных материалов.

Задание. 1. Ознакомиться с устройством приборов ЭК.Ц-1 и ФБ-2.

2. Определить разнооттеночность, степень белизны и блеска различных тканей.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

При внешней качественной оценке текстильных изделий важное значение имеют их оптические свойства, к которым относятся цвет, блеск, белизна, разнооттеночность, прозрачность и др. Данные свойства проявляются при действии светового потока на поверхность текстильного материала.

В цветоведении все цвета делятся на ахроматические и хро­матические. Ахроматические цвета получаются при отражении телом лучей всех длин волн спектра в одинаковом соотноше нии. При полном отражении получается белый цвет, при непол­ном— серый, а при полном поглощении — черный. Хроматиче­ские цвета отличаются друг от друга не только по светлоте, но и по цветовому тону.

При оценке материалов ахроматических цветов прежде всего определяют их белизну, блеск и разнооттеночность. Белизна текстильных материалов характеризует общее в ощущениях данной и идеально белой поверхности. Блеск обусловливается отражением света волокнами, составляющими пряжу и ткань, и зависит от их состояния и поверхности. Отражательная спо­собность поверхности ограничивается двумя крайними состоя­ниями— зеркальным к абсолютно шероховатым, между кото­рыми располагаются степени блеска различных физических тел, в том числе текстильных материалов. Причем чем выше состав-. ляющая зеркального отражения, тем сильнее блеск. Разноотте­ночность определяет малое цветовое различие текстильных ма­териалов.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Определение разнооттеночное™. Согласно ГОСТ 18055—72 для оценки разно-оттеночности может быть использован электронный компаратор цвета ЭКД-1.

Световой поток от источника света 1 (рис. 9.13, а к б) через объективы 2 и призмы полного отражения 11 направляется двумя пучками на модели­рующий диск 3, который приводится в действие электродвигателем 10. За­тем световой поток проходит через сетку 4, которая обеспечивает его равно­мерное ослабление, и линзой 5 направляется на сравниваемые пробы 7. Для увеличения зеркальной составляющей отраженного потока в инегрирующей сфере фотометра 6 используются ловушка 9 и светопровод 3, которые со­единены с фотоумножителем 13. На фотоумножитель попеременно подают световые потоки, отраженные от сравниваемых проб и предварительно про­шедшие через корректирующие и корриги­рующие светофильтры 12. Электронная схе­ма 13 преобразует прямоугольные импуль­сы тока фотоумножителя в логарифмиче­ские.

В блок-схему компаратора входят уси­литель 15, фоточувствительный детектор 16, генератор опорного напряжения 17 к из­мерительный прибор 18.

Рис. 9.13. Электронный компаратор ЭКЦ-1: а — оптическая схема; б—блок-схема

Перед началом работы прибор необхо­димо настроить в соответствии с инструк­цией по его эксплуатации. Пробы подлежа­щие сравнению, устанавливают на два раз­ных плеча прибора. При различии проб в цвете переменная составляющая пропор­циональна разности фототоков от срав­ниваемых проб. По логарифмической шка­ле снимают отсчеты Дп , Дя и Ъп_у, которые характеризуют общее цветовое различие и определяются следующими формулами:

Δn_α =n_α1— п_а2

Δn_β =n_β1— п_β2

Δn_y =n_y1— пy₂

n_α1 n_β1 n_y1— координаты цвета 1-й пробы в логарифмической системе координат по ГОСТ 15821—70 [9.11— то же, 2-й пробы.

Для повышения точности измерения малых цветовых различий необхо­димо обе сравниваемые по цвету пробы измерять в одном плече компара­тора по отношению к третьей (промежуточной) пробе, в качестве которой может быть использована любая проба текущей продукции данного цвета и артикула или эталонная проба соответствующей карты цветов. Промежуточ­ную пробу устанавливают в дальнее плечо компаратора, а пробы, которые нужно сравнить по цвету, — поочередно в ближнее плечо. В этом случае цве­товое различие между двумя сравниваемыми пробами равно разности от­счетов, определяющих отличие каждой из них от промежуточной пробы. Это видно из приведенных ниже формул:

Δn_α =n_α1— п_а2

Δn_α1 =n_α1— п_{а пром.пр.}

Δn_α2 =n_α2— п_{а пром. пр}

где Δ n _α— различие между двумя сравниваемыми пробами по координате Δn_α1 —отсчет прибора, определяющий отличие 1-й пробы от промежуточ­ной пробы по координате п_а Δn_α2 — отсчет прибора, определяющий отличие 2-й пробы от промежуточной пробы по координате п_а.

Подставляем в первую формулу значения Д«_а] и Дп_а2. Тогда

Δn_α1= n_α1 - п_{а пром. пр} - n_α2 + п_{а пром.пр.} = n_α1 - n_α2

Цветовые характеристики промежуточной пробы не влияют на цветовое различие между двумя сравниваемыми пробами, которые определяются раз­ностью их координат п_а\ и п_а%.

При определении цветового различия между пробами отсчеты прибора (например, n_α1 и n_α2 являются средними значениями, рассчитанными по отдельным измерениям, выполненным для разных участков пробы.

Разнооттеночность вычисляют по формуле

ΔЕ = [(С_αρ Δn_α)² + (0,25С_βρ Δ n_β)² - (0,2С_р Δ n_y)²]¹/²,

где С_αρ С_βρ С_р — коэффициенты, которые зависят от цвета сравниваемых проб и вычисляются по следующим формулам:

С_αρ = (1+0,01С)/[1 + С/(αρ)];

С_βρ = (1+0,01С)/[1+С/(βρ)];

С_ρ = (1+0.01С)/(1+С/ρ),

где α β, — координаты цветности пробы в колориметрической системе п_а и n_β , относительно которой производят измерения (промежуточной пробы); ρ — ко­эффициент отражения той же пробы; С — коэффициент, величина которого зависит от условий адаптации и выбирается в зависимости от коэффициента •отражения по следующим соотношениям: при р = 0 ... 3 % С = 5, при р = = 6... 30% С =15, при р = 3...6% С =10, при р > 30 % С = 20; Дяа,уя р. &Пу — разность средних значений отсчетов компаратора цвета ме­жду двумя любыми сравниваемыми пробами или участками куска ткани. Для каждой промежуточной пробы вычисляют коэффициент С_ар, С_βр С_р

Координаты цветности α и β промежуточной пробы определяют по форму­лам:

lg α = 10^-3/(n_аэт + Δn _{а пром. пр}):

lg β = 10^-3 (n_βэт + Δ n _{β пром. пр}).

где п_{а эт}. n _β эт — координаты цветности белого эталона при источнике С, ука­занные в инструкции но эксплуатации прибора; Δn _{а пром. пр} Δ n _{β пром. пр} — отсчеты по грубой шкале прибора, характеризующие различие по цветности между белым эталоном и промежуточной пробой.

Коэффициент отражения ρ вычисляют по формуле

lg ρ= Δ n_{y,Пром. пр} • 10^-3 + lg ρ_эт,

где Δn_у пром. пр- — отсчет по грубой шкале прибора, определяющий различие в коэффициенте отражения в логарифмической системе координат между бе­лым эталоном и промежуточной пробой; ρ_эт — коэффициент отражения белого эталона.

Разнооттеночность определяют непосредственно в кусках ткани (без вы­реза проб) или между отдельными пробами, вырезанными из кусков ткани. Пробы, пропускающие свет, измеряют в несколько слоев. Число слоев для тканей с поверхностной плотностью 250 г/м² — 4, а для тканей с поверхност­ной плотностью более 250 г/м² — 2. Две сравниваемые по цвету пробы изме­ряют на компараторе цвета по отношению к промежуточной пробе в пяти соседних участках пробы, а затем рассчитывают средние значения Д«а- Д«р> Ъ.Пу. Пробы должны быть сухие и размером не менее 80 X 80 мм каж­дая [9.12].

Определение блеска. Степень блеска текстильных материалов оценивают сравнением коэффициента отражения поверхности материала с коэффициен­том отражения эталона. Коэффициент отражения определяют по формуле

Kо ⁼ S_от/S_п,

где S₀г — количество отраженного света; S_П —количество падающего света.

Степень блеска С (%) определяют по формуле

С = 100 K_{от. м}/ K _от.эт.

где Кот. м — коэффициент отражения материала; Кот. эт — коэффициент отра­жения эталона.

Для определения коэффициентов отражения поверхности исследуемого материала и эталона используют фотоэлектрические приборы — фотометры. Од­ним из таких приборов является фотоэлектрический блескомер ФБ-2, прин­ципиальная схема которого приведена на рис. 9.14. Световой поток от источ­ника света 2 через линзу 3 параллельно падает на исследуемую поверхность 4. Отраженный световой поток системой линз 5 через диафрагму 6 направ­ляется на фотоэлемент 7, в котором возникает электрический ток, пропорцио­нальный интенсивности светового по­тока. Измерительным прибором слу­жит микроамперметр 10. В схему так­же входят блок питания 1 и два потенциометра — 8 л 9 определяют коэффициент отражения. В качестве эталона используют увиолевое стекло (Ког. эт = 0,65).

.

Рис. 9.14. Схема фотоэлектрического блескомера ФБ-2

Определение белизны. В соответствии с ГОСТ 18054—72 [9.13] сущ­ность метода заключается в измерении коэффициента отражения поверхно­сти пробы испытуемого материала в синей области спектра при светофиль­тре, воспроизводящем в комбинации с фотоприемником стандартную кривую сложения 2 (К) по отношению к коэффициенту отражения идеально белой по­верхности, равному 100 %.

Для определения белизны текстильных материалов применяют различные приборы, в том числе электронный компаратор цвета ЭКЦ-1. Белизну (%) вычисляют по формуле

Г = 100р₂р_2о,

где р/ — коэффициент отражения пробы при синем светофильтре (среднее арифметическое результатов трех измерений); р_2о — коэффициент отражения эталонной белой пластины при том же светофильтре.

Белизну исследуемого материала определяют измерением коэффициента отражения (ч по отношению к эталонной белей пластине, коэффициент отра­жения которой при том же светофильтре известен. Каждую пробу подвер­гают испытанию в трех местах.

УКАЗАНИЯ ПО ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать: основные сведения, принципиальные схемы прибо­ров и краткое описание методики измерения; вид исследуемой ткани; резуль­таты испытаний.

Список литературы

9.1. Кукин Г. Н. Соловьев А. Н. Текстильное материаловедение. М., 1967. Ч. 3.

9.2. ГОСТ 3816—81. Ткани текстильные. Методы определения гигроско­пических и водоотталкивающих свойств.

9.3. ГОСТ 12088—77. Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости.

9.4. ГОСТ 20489—75. Материалы для одежды. Метод определения сум­марного теплового сопротивления.

9.5. ГОСТ 15898—70. Ткани льняные и полульняные. Метод определе­ния огнеупорных свойств.

9.6. ГОСТ 7913—76. Ткани и штучные изделия хлопчатобумажные и сме­шанные. Нормы устойчивости окраски и методы ее определения.

9.7. ГОСТ 7780—78. Ткани и штучные изделия льняные и полульняные. Нормы устойчивости окраски и методы ее определения.

9.8. ГОСТ 7779—75. Ткани и изделия штучные шелковые и полушелко­вые. Нормы устойчивости окраски и методы ее определения.

9.9. ГОСТ 2351—77. Изделия и полотна трикотажные. Нормы устойчи­вости окраски и нормы ее определения.

9.10. ГОСТ 9733—61. Красители. Методы испытаний устойчивости окра­ски на тканях, трикотаже, пряжи и волокне к физико-химическим воздей­ствиям.

9.11. ГОСТ 15821—70. Материалы белые нелюминесцирующие. Метод из­мерения показателя белизны и разнооттеночности.

9.12. ГОСТ 18055—72. Материалы текстильные. Метод определения разно­оттеночности.

9.13. ГОСТ 18054—72. Материалы текстильные. Метод определения бе­лизны.