Оценка качества тканей по прочности окраски

При изготовлении текстильных материалов существенное значение имеет точная оценка цветового различия по тону, насыщенности и светлоте. Необходимость оценки цветового различия возникает в разных ситуациях: во-первых, при воспроизведении цвета стандартного образца в процессе окрашивания текстильных материалов, когда необходимо подобрать красители таким образом, чтобы цвет окрашенного образца был тождествен цвету эталона. Во-вторых, такая оценка нужна при установлении разнооттеночности материала, которая возникает в результате изменения условий или нарушения технологических режимов крашения и отделки и выражается в наличии участков материала, различающихся по цвету. Разнооттеночность материала значительно затрудняет технологический процесс изготовления швейных изделий, поэтому она должна контролироваться.

При эксплуатации текстильных материалов имеет значение прочность связи красителя с волокном, которая может нарушаться под действием воды, химических препаратов, механических факторов. В результате чего частичное удаление красителя из структуры волокна вызывает изменение цвета и окрашивание соприкасающихся поверхностей.

Устойчивость окраски текстильных материалов оценивается по комплексу физико-механических и химических воздействий: света, светопогоды, увлажнения, сухого и мокрого трения, пота, мыльного раствора, химической чистки, утюжильной обработки. Комплекс физико-механических и химических воздействий для конкретных материалов устанавливается в зависимости от их назначения, условий, в которых они находятся при изготовлении и эксплуатации изделий.

Однозначное определение цвета с помощью точных характеристик – основная задача колориметрии. В повседневной жизни цвет характеризуют цветовыми ощущениями, словарным определением, что является довольно субъективным и неточным методом оценки цвета.

Более точный метод колориметрии – визуальное сравнение образца с эталоном, при котором тождество ощущений воспринимается как тождество цвета. Для этих целей используют атласы цветов, которые представляют собой набор цветовых образцов, расположенных по определенной системе. Атлас цветов играет роль визуального цветоизмерительного инструмента.

Для определения степени изменения начальной окраски от различных физико-химических воздействий используют первую шкалу серых эталонов, состоящую из пяти пар серых образцов с различной контрастностью, причем в каждую пару включен один и тот же темный образец и второй образец более светлой окраски. Вторая шкала серых эталонов для определения степени закрашивания белых материалов также состоит из пяти образцов, каждая пара составлена из одинакового белого образца и второго серого образца различной интенсивности. В обеих серых шкалах пара образцов наибольшей контрастности соответствует баллу 1, а при отсутствии контраста – баллу 5. Наименьший балл дается за наибольшее просветление начальной окраски и наибольшее закрашивание белого материала.

Важное негативное явление представляет разнооттеночность.

Отраженный от материала световой поток, его спектральный состав оценивают по следующим показателям:

– доминирующая длина волны λ;

– чистота цвета, %

Р = В_λ·100 / В, (3.85)

где В_λ – яркость монохроматического излучения; В – яркость всего воспринимаемого излучения;

В = ΔI / ΔS, (3.86)

где ΔI – интенсивность излучения; ΔS – площадь, на которую действует излучение.

Коэффициент яркости текстильных полотен

г = В / Вσ, (3.87)

где Вσ – яркость идеально белой поверхности, коэффициент отражения которой равен 1.

Белизна. Для несамосветящихся тел, к которым относятся и текстильные материалы, понятие «светлота» часто заменяется понятием «белизна», которая показывает общее в ощущениях цвета данной и идеальной белой поверхности. В понятие «белый материал» вкладывается представление о поверхности, хорошо рассеивающей световой поток, т. е. имеющей малую степень избирательного поглощения. Белизну текстильных материалов повышают путем химического и физического воздействий (беление, мытье, чистка), подцветкой синими красителями и пигментами, с помощью оптических отбеливающих веществ. Она является одной из важнейших характеристик качества неокрашенных текстильных материалов.

На практике обычно нет четкого различия между светлотой и белизной. Под светлотой чаще всего понимается оценка яркости, а под белизной — коэффициент яркости. Светлота и белизна измеряются порогами различия. В диапазоне от абсолютно черного до идеально белого цветов насчитывают 300–400 порогов. Ахроматические (серые) шкалы имеют ступени различия, каждая из которых включает в себя несколько порогов по светлоте (белизне).

Белизна текстильных материалов оценивается коэффициентом яркости r, измеренным при длине волны 540 нм, и коэффициентом подцветки ρ, рассчитанным как отношение коэффициентов яркости, измеренных при длине волн 540 и 410 нм:

ρ = r₄₁₀ / r₅₄₀

Материалы считаются тождественными по белизне, если коэффициенты их яркости отличаются не более чем на 1 %, а коэффициенты подцветки – не более чем на 0,03. Кроме того, белизну текстильных материалов можно оценивать но отражательной способности их поверхности:

ω = 100ρ_r / ρ_ro, (3.89)

где ω – белизна материала, %; ρ_r – коэффициент отражения образца материала; ρ_ro— коэффициент отражения эталонной белой пластины.

Блеск материала зависит от состояния его поверхности. Отражательная способность поверхности тел ограничивается двумя крайними состояниями их поверхности – зеркальным и абсолютно шероховатым. В практических условиях абсолютно шероховатой поверхностью считают плоский слой баритовых белил, который рассеивает свет или отражает его в различных направлениях.

Между крайними пределами – блеском отражающих и рассеивающих поверхностей – располагаются степени блеска всех физических тел. Если поверхность, от которой происходит отражение лучей, негладкая или если на ней имеются частицы, обладающие другим коэффициентом преломления, чем основное вещество материала, то она имеет матовый вид вследствие рассеянного отражения лучей света в разных направлениях. На этом принципе основано матирование искусственных волокон для уменьшения их блеска.

Блеск текстильных материалов может быть желательным или нежелательным явлением в зависимости от назначения материала. Для увеличения блеска при изготовлении материала используют волокна и нити с гладкой ровной поверхностью, переплетения с длинными перекрытиями, применяют специальные виды отделки (мерсеризацию, каландрирование) в целях расположения большинства волокон на поверхности в одной плоскости. Использование переплетений с частым изгибом нитей, применение операций начесывания и валки способствуют созданию шероховатой поверхности материала, пространственному расположению волокон, что приводит к многократному отражению светового потока, увеличению его рассеивания.

Блеск (лоск) тканей, появляющийся при их носке, связан с образованием плоских микроучастков на волокнах и нитях. Эти участки лежат в одной плоскости и при большой ориентации вызывают направленное отражение света поверхностью ткани или блеск. Указанные плоские участки возникают вследствие истирания и многократного давления на ткань при ее носке.

Возникающий при носке блеск тканей, так же как и блеск от влажно-тепловой обработки, имеет специфически неприятный вид, напоминающий жировой блеск. Наиболее распространенным способом устранения блеска является воздействие на блестящие участки паром, иногда с применением механического воздействия щеток. Блеск текстильных материалов оценивается сравнением отражающих способностей поверхностей образца и эталона (например, стеклянной пластины) или сопоставлением показателей отражения светового потока поверхностью данного материала, определенных при разных углах наклона:

, (3.90) 21ln10 αα ⋅=ϕ

где φ – число блеска; α₁, α₂ – количество отраженного света, падающего на поверхность под углом соответственно 22,5 и 0°.

Установлено соотношение между числом блеска и ощущением блеска человеком:

Число блеска φ Ощущение поверхности

0,5–1 Глубокоматовая

1–2 Матовая

3–4 Полуматовая

4–8 Блестящая

8–16 Высокоблестящая

Прозрачность. Это свойство текстильных материалов связано с ощущением проходящего через полотно потока излучений, что дает представление о глубине наблюдаемого материала. Прозрачность зависит от поверхностного заполнения, переплетения, прозрачности волокон и нитей. Особенно значительна прозрачность тканей, трикотажа, выработанного ажурными или подобными им переплете-ниями. Прозрачность как явление может ощущаться со стороны падающего потока света, когда он проходит через полотно, дважды отражаясь от поверхности, на которой расположен материал. Прозрачность полотен к излученииям характеризуется коэффициентом пропускания Кпр, для определения которого используют спектрофотометры:

Кпр = Iо.ф. / Iф, (3.91)

где Iо.ф. – ток от ультрафиолетового излучения с пробой исследуемого материала; Iф – ток от ультрафиолетового излучения без пробы исследуемого материала.

Коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения для плотных целлюлозных тканей составляет 0,01–0,10; для редких шелковых тканей – 0,5–0,6.