基于光谱特征的粘胶纤维混色纺纱过程呈色机理分析

作     者：崔翔宇 程璐 杨月茹 吴艳丰 夏鑫 李永贵 CUI Xiang-yu;CHENG Lu;YANG Yue-ru;WU Yan-feng;XIA Xin;LI Yong-gui

作者机构：新疆大学纺织与服装学院新疆乌鲁木齐830017 福建省新型功能性纺织纤维及材料重点实验室(闽江学院)福建福州350108 东华大学纺织学院上海201620 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2023年第43卷第12期

页      面：3916-3923页

核心收录：

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 08[工学] 0703[理学-化学] 0901[农学-作物学] 082101[工学-纺织工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2020D01C079) 福建省新型功能性纺织纤维及材料重点实验室(闽江学院)开放基金项目(FKLTFM2203) 2021年国家级大学生创新训练计划项目(202110755023)资助。 

主　　题：色纺纱 过程色差 光谱特征 欧式距离 光谱角距离 

摘      要：针对现有色纺纱配色模型对纤维集合体呈色机理解释上表述模糊的问题,对原液着色粘胶纤维集合体在纺纱过程中的颜色变化机理进行了探究。实验纺制了36组不同混色比条纱样品,利用欧式距离和光谱角距离分别量化各组不同状态纤维集合体间的光谱幅值差异和形状差异,并以基于CMC(2∶1)公式的色差评价为对照,结合基于类别可分比(CSR)公式的差异性判别准则对量化的光谱差、色差大小作以横向比较,分析了纺纱过程中纤维集合体形态改变对反射光量与单色光成分的影响,其中,在生条与熟条间,样品CSRED和CSREcmc均值分别为2.87、 2.17,表现近似,且有30组样品对应CSRED1, 23组样品对应CSREcmc1,光谱的辐射差异较色差表现更稳定,在熟条与纱线间,dED和ΔEcmc有相同趋势的更大幅度改变,全部样品CSRED和CSREcmc均大于1;以上过程中,样品光谱的形状差异均保持较小的尺度,并条与纺纱前后,分别有20组、 22组样品对应CSRSAD1,且其均值分别为1.69、 1.60,并不随加工进行而发生显著变化。由此得出,在纺纱过程中,因纤维排列和聚集态的重塑,反射光的量(明度)呈减小趋势,且气流纺阶段是发生变化的主要阶段,而光质(色相)并不在此过程发生显著变化。进一步地,依据纤维的光反射理论,即纤维的反射光的量主要受外反射光影响,而色度主要受内反射光的影响,可以得出纺纱加工主要影响了纤维的外反射光,而对内反射光不具有解释力。另一方面,还验证了综合光谱幅值和形状特征的SAD-ED公式对色纺纱颜色差异的表征能力,CSRSAD-ED可分辨31组生条熟条样本,可分辨全部条纱样本,该方案较CMC(2∶1)公式更具敏感性和稳定性,为色纺纱的颜色评价提供了新思路。