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織物結(jié)構(gòu)對(duì)熱敏變色纖維織物呈色效果的影響

2021-03-18 04:13寧丹丹陳麗華
紡織導(dǎo)報(bào) 2021年2期
關(guān)鍵詞:色相明度變色

文 | 寧丹丹 陳麗華

近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高,消費(fèi)者對(duì)服裝功能性、智能性及個(gè)性化的需求日益增加。具有高科技含量和附加值的熱敏變色纖維可以滿足人們對(duì)智能性和色彩動(dòng)態(tài)變化的需求。熱敏變色纖維在一定溫度范圍內(nèi),其顏色會(huì)隨著溫度的改變發(fā)生可逆變化,可用于趣味性服飾產(chǎn)品,還可用于嬰兒發(fā)燒提示、戶外工作者預(yù)防中暑等服裝上。

目前關(guān)于織物結(jié)構(gòu)對(duì)熱敏變色纖維織物呈色效果的影響研究較少,因此本文以棉紗為經(jīng)紗,緯紗采用新鄉(xiāng)白鷺化纖集團(tuán)的熱敏變色粘膠長絲紗(其中熱敏變色物質(zhì)為有機(jī)物),設(shè)計(jì)了不同織物結(jié)構(gòu)的熱敏變色纖維織物,研究織物組織及緯密對(duì)熱敏變色纖維織物呈色效果的影響及其顯著性,研究結(jié)果對(duì)熱敏變色纖維織物的設(shè)計(jì)開發(fā)具有一定的參考價(jià)值。

1 織物結(jié)構(gòu)規(guī)格與顏色測試實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本文織物經(jīng)紗、緯紗分別采用7.38 tex×2 的100%白色棉紗、13.3 tex 100%粘膠變色長絲。隨著溫度的升高,緯紗逐漸由玫紅色變?yōu)榘咨?。所設(shè)計(jì)織物的組織結(jié)構(gòu)與規(guī)格如表 1 所示,其中在織物密度相同時(shí),平紋織物的經(jīng)浮點(diǎn)最多,緞紋織物的經(jīng)浮點(diǎn)最少。

表1 織物組織結(jié)構(gòu)與規(guī)格

織物編號(hào) 織物組織 上機(jī)密度/(根?(10 cm)-1)變色前 變色后 經(jīng)密 緯密1-11-1-32平紋260 230 1-21-2-32260 1-31-3-32290 2-12-1-321/3 斜紋230 3-13-1-328/3 緞紋230

1.2 織物織造及顏色指標(biāo)測試

(1)實(shí)驗(yàn)儀器

SL8900臺(tái)灣碩奇打樣機(jī);Datacolor 500型分光測色儀;YG606D型織物保溫儀;Raytek紅外測溫儀。

(2)試樣規(guī)格

將待測樣品折疊 4 層。

(3)實(shí)驗(yàn)參數(shù)

加熱時(shí)間:5 min;測試溫度:26、32 ℃。

(4)測試指標(biāo)

顏色空間值L、a、b:表示均勻的顏色空間。L表示明度,相當(dāng)于亮度;a和b表示色相,其中a表示紅/綠特征,b表示黃/藍(lán)特征。

三刺激值X、Y、Z:在三原色系統(tǒng)中,指與待測色光達(dá)到色匹配所需的 3 種原刺激的量。X、Y、Z分別代表紅原色、綠原色、藍(lán)原色,其中Y也表示亮度。

色差值ΔE:以定量表示的色知覺差異,是明度差、彩度差和色相差的綜合效應(yīng)。ΔE=(ΔL+Δa+Δb)。

彩度值C:也稱飽和度,表示色彩的純度,是顏色中一定色相表現(xiàn)的強(qiáng)弱程度,一種色彩中不含白或黑的成分其純度最高。

白度值:表示物質(zhì)表面白色的程度,即物體顏色與一個(gè)最佳白色接近的程度。

2 織物顏色指標(biāo)測試結(jié)果與分析

2.1 織物組織對(duì)呈色效果影響測試與分析

2.1.1 織物組織對(duì)明度及色相的影響與分析

為分析熱敏變色織物組織對(duì)織物明度及色相的影響,對(duì)密度相同、組織不同的織物的顏色空間值、三刺激值進(jìn)行測試,結(jié)果如圖 1 所示。

由圖 1 可以看出,變色前后,織物L(fēng)值和Y值從大到小均依次為 1-1、2-1、3-1,即平紋織物明度最高,緞紋織物明度最低,且各織物變色后的明度大于變色前。因?yàn)榘咨谒蓄伾忻鞫茸罡撸钥椢锩芏认嗤瑫r(shí),平紋織物明度最大,并且織物變白后明度增加。

圖1 織物組織對(duì)明度和色相的影響

變色前后,織物的a值均為正,偏紅,正值越大越紅;b值均為負(fù),偏藍(lán),負(fù)值越小越藍(lán)。a值和b值的變化規(guī)律為:緞紋>斜紋>平紋,即緞紋更偏紅,其偏藍(lán)程度低,且各織物變色后偏紅和偏藍(lán)程度減弱。因?yàn)榫劶y織物的緯浮長線更多浮在織物表面,所以更偏紅,并且變白后織物偏紅程度降低。

三刺激值隨織物組織變化規(guī)律均為:平紋>斜紋>緞紋,即平紋織物的紅原刺激量、綠原刺激量、藍(lán)原刺激量均為最大,緞紋織物的三原刺激量最小。因?yàn)槿碳ぶ档娜悸湓诠庾V軌跡之外,與明度和色相都有關(guān),但明度對(duì)其影響大于色相,所以平紋織物三原刺激值最大。

同時(shí)可以得出,變色前后,織物 1-1、2-1、3-1 的色差值分別為5.23、6.57、7.59,即平紋<斜紋<緞紋,緞紋變色最明顯。這是由于緞紋織物的變色緯紗更多浮在織物表面,所以色差最大。

由此可見,平紋織物明度最高,偏紅程度最低;緞紋織物明度最低,偏紅程度最高;變色前后,緞紋織物顏色變化最明顯。

2.1.2 織物組織對(duì)彩度的影響與分析

為分析熱敏變色織物組織對(duì)彩度的影響,對(duì)織物變色前后的彩度進(jìn)行測試,結(jié)果如表 2 所示。

表2 組織對(duì)織物彩度和白度的影響

織物編號(hào)1-12-13-11-1-32 2-1-32 3-1-32彩度值27.6931.0532.2624.5725.9026.48白度值96.7196.2695.28100.9697.5692.87

由表 2 可以看出:隨組織變化,織物彩度變化為平紋<斜紋<緞紋,即平紋織物的彩度最小,緞紋織物的彩度最大,并且各織物變色前的彩度均大于變色后的彩度。這是因?yàn)槊芏认嗤瑫r(shí),平紋織物結(jié)構(gòu)緊密,纖維之間接觸面積增加,光在織物內(nèi)部的路程增加,對(duì)光線吸收降低,所以彩度較低;緞紋織物的緯紗更多浮在織物表面,對(duì)光線吸收強(qiáng),所以彩度最大;同時(shí)變色后織物光譜帶變寬,所以其彩度下降。由此可以得出,平紋的彩度最小,緞紋的彩度最大,且變色前不同組織織物間彩度差異更明顯。

2.1.3 織物組織對(duì)白度的影響與分析

為分析熱敏變色織物組織對(duì)白度的影響,對(duì)織物變色前后的白度進(jìn)行測試,結(jié)果如表 2 所示。由表 2 可以看出:變色前,組織對(duì)織物白度的影響并不明顯;變色后,隨著組織的變化,其白度變化表現(xiàn)為:平紋>斜紋>緞紋。因?yàn)榭椢锝?jīng)紗為白色,緯紗變色前為玫紅色,緞紋組織的經(jīng)浮點(diǎn)最少,所以白度最低,平紋組織的經(jīng)浮點(diǎn)最多,所以白度最高;同時(shí)緯紗由玫紅色變?yōu)榘咨?,所以變色后各織物的白度增加。由此可以得出,平紋織物的白度最高,緞紋織物的白度最低,織物變色后白度增加。

2.2 織物緯密對(duì)呈色效果影響測試與分析

2.2.1 織物緯密對(duì)明度和色相的影響與分析

為分析熱敏變色織物緯密對(duì)織物明度及色相的影響,對(duì)組織相同、緯密不同的織物的顏色空間值、三刺激值進(jìn)行測試,結(jié)果如圖 2 所示。

由圖 2 可以看出:織物變色前后,隨著緯密的增加,L值和Y值從大到小均依次為:1-1、1-2、1-3,即織物明度隨緯密的增加而減小,且各織物變色后明度大于變色前。因?yàn)榘咨鞫却笥诿导t色,當(dāng)織物組織相同時(shí),密度大的織物其緯紗更多地浮在織物表面,所以明度低,并且織物變白后明度提高。

不同緯密的織物,其a值均為正,b值均為負(fù)。隨著緯密的增加,織物的a值和b值均是 1-1<1-2<1-3,即密度最大的織物色相更偏紅,偏藍(lán)程度最弱,且各織物變色后偏紅和偏藍(lán)程度均降低。因?yàn)樵谏啾憩F(xiàn)中,相對(duì)于白色經(jīng)紗,玫紅色的緯紗占主要因素,密度大的織物緯紗浮在織物表面更多,所以密度大的織物更紅,并且織物變色后色相減弱。

圖2 織物緯密對(duì)明度和色相的影響

織物的三刺激值隨著緯密的增加變化規(guī)律均為:1-1>1-2>1-3,即紅原刺激量、綠原刺激量、藍(lán)原刺激量均變小。因?yàn)槿碳ぶ档娜悸湓诠庾V軌跡之外,與明度和色相都有關(guān),但明度對(duì)其影響大于色相,所以緯密最小的織物的紅原色、綠原色、藍(lán)原色數(shù)值最大。

同時(shí)可以得出,變色前后,織物 1-1、1-2、1-3的色差值分別為5.23、5.72、7.35,即隨著緯密的增加,織物的色差逐漸增大。因?yàn)榻M織相同時(shí),密度大的織物,玫紅色緯紗浮在織物表面更多,所以最容易看出織物顏色變化。

由此可見,隨著緯密的增加,織物明度下降,但其偏紅程度增加,變色后織物的明度高于變色前,偏紅程度低于變色前,并且緯密越大,織物變色越明顯。

2.2.2 織物緯密對(duì)彩度的影響與分析

為研究熱敏變色織物緯密對(duì)織物彩度的影響,對(duì)織物的彩度值進(jìn)行測試,結(jié)果如表 3 所示。

表3 織物緯密對(duì)織物彩度和白度的影響

織物編號(hào)1-11-21-31-1-32 1-2-32 1-3-32彩度值27.6927.5427.1224.5723.1122.92白度值96.7186.8286.77100.9685.9678.98

由表 3 可以看出:隨著緯密的增加,織物彩度由小到大為:1-1>1-2>1-3,緯密最小的織物彩度最高,且各織物變色后的彩度均小于變色前,變色后織物間彩度差異大于變色前。因?yàn)樵诮M織結(jié)構(gòu)相同的情況下,織物排列得越緊密,顏色的表現(xiàn)越弱,即織物的彩度越小,并且變色后織物的光譜帶變寬,所以彩度下降。由此可以得出,隨著緯密增加,彩度呈下降趨勢,且變色前緯密對(duì)彩度的影響小于變色后緯密對(duì)彩度的影響。

2.2.3 織物緯密對(duì)白度的影響與分析

為分析熱敏變色織物緯密對(duì)織物白度的影響,對(duì)織物的白度值進(jìn)行測試,結(jié)果如表 3 所示。由表 3 可以看出:隨著緯密的增加,織物白度變化規(guī)律為:1-1>1-2>1-3,即緯密大的織物,白度低,并且變色后織物的白度大于變色前,白度下降更明顯。因?yàn)槊芏却蟮目椢?,緯紗?duì)經(jīng)紗的遮蔽程度增大,所以密度大的織物白度低,并且變色后各織物的白度增加。由此可以得出,彩色變白色的織物,白度隨著緯密的增加而降低;變色后織物的白度高于變色前,且隨著緯密增加織物白度降低更明顯。

2.3 織物結(jié)構(gòu)對(duì)呈色效果影響顯著性分析

對(duì)熱敏變色織物變色效果進(jìn)行織物組織和緯密的雙因素顯著性分析,結(jié)果如表 4 所示。

表4 織物組織和密度對(duì)呈色效果影響的顯著性分析

來源 自由度 明度 色相 彩度 白度L*Ya*b*XZ方差組織(A)r-122222222緯密(B)s-122222222(r-1)×(s-1)誤差44444444總和rs-188888888 26 ℃FA值43.20 18.95 40.616.80 11.539.22 44.21 0.03 FB值71.17 34.30 6.859.62 57.07 49.351.29 2.90 32 ℃FA值27.76 35.85 37.514.047.65 12.04 35.68 0.22 FB值23.89 31.40 3.42 24.38 12.05 108.506.86 5.42

給定α=0.05,查表可知F(2,4)=6.94。由表 4 可以看出,變色前后,只有b、白度的F值以及a、彩度、白度的F值小于6.94,其余F值均大于6.94。即織物組織對(duì)色相中的黃藍(lán)值和白度影響不顯著,對(duì)其他顏色指標(biāo)影響顯著;織物緯密對(duì)色相中的紅綠值、彩度以及白度影響不顯著,對(duì)其他顏色指標(biāo)影響顯著。

由此可以得出,織物組織對(duì)織物明度、彩度以及偏紅程度影響顯著,對(duì)織物白度影響不顯著;織物緯密對(duì)織物明度影響顯著,對(duì)織物彩度、白度以及偏紅程度影響不顯著。

3 結(jié)語

本文研究結(jié)果對(duì)熱敏變色纖維織物的設(shè)計(jì)開發(fā)具有一定的參考價(jià)值。通過組織結(jié)構(gòu)對(duì)織物呈色效果影響的研究,可以得出以下結(jié)論:織物組織和緯密對(duì)明度影響都顯著,平紋織物的明度最大,隨著緯密的增加明度逐漸下降;織物組織對(duì)色相影響顯著,緯密對(duì)其影響不顯著,織物色相為玫紅色,緞紋織物的偏紅程度最高,且隨著緯密的增加而偏紅程度增加;織物組織對(duì)彩度影響顯著,緯密對(duì)其影響不顯著,緞紋織物的彩度最高,隨著緯密的增加彩度逐漸降低;織物組織和緯密對(duì)白度影響不顯著,平紋織物的白度最高,隨著緯密的增加白度逐漸下降。

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