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對(duì)色燈箱行業(yè)動(dòng)態(tài)

顏色質(zhì)量控制在紡織服裝、塑料等諸多行業(yè)中的地位不斷攀升

發(fā)布日期:2014-07-08 點(diǎn)擊:3233

      顏色質(zhì)量控制在電子、油漆油墨、紡織服裝印染、印刷紙品和食品、醫(yī)藥、化妝品等各行各業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程越來越重要,其在塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中也起到了非常重要的地位。下面我們將介紹塑料產(chǎn)品顏色的數(shù)據(jù)化原理、分光光度儀應(yīng)用于各種類型產(chǎn)品檢測(cè)的方法,以及愛色麗所推出的多種產(chǎn)品顏色檢測(cè)解決方案。

  顏色的數(shù)據(jù)化模型
  塑料顏色檢測(cè)與其它性能檢測(cè)一樣,是為產(chǎn)品的顏色質(zhì)量提供數(shù)據(jù)化的資料,以便進(jìn)行顏色控制和交流?,F(xiàn)在行業(yè)通用的顏色數(shù)據(jù)化模型是國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)制定的CIELAB顏色空間,該空間為三維立體空間,圓球型,其中上下表示顏色的深淺(L*),周向表示顏色的色相(h),與中軸的距離表示顏色的飽和度(C*)。 通常我們用直角坐標(biāo)來表示,L*代表顏色的深淺坐標(biāo),a*代表顏色紅綠方向坐標(biāo),b*代表黃藍(lán)方向坐標(biāo)(如圖1所示)。
對(duì)于顆粒狀、粉末狀或液體樣品的顏色測(cè)量,需要專門的配件來支持
  圖2 對(duì)于顆粒狀、粉末狀或液體樣品的顏色測(cè)量,需要專門的配件來支持
  通過顏色檢測(cè)儀器(通常為分光光度儀)測(cè)量顏色樣品,我們會(huì)得到樣品的顏色在CIELAB顏色空間中的坐標(biāo)位置,即L*、a*、b*數(shù)據(jù),這樣我們就實(shí)現(xiàn)了顏色的數(shù)據(jù)化。
顏色一般都是通過光的反射原理產(chǎn)生的 
  圖3 顏色一般都是通過光的反射原理產(chǎn)生的
  如果測(cè)量?jī)蓚€(gè)顏色樣品,我們會(huì)得到兩個(gè)顏色坐標(biāo)數(shù)據(jù),它們之差即是色差數(shù)據(jù),即DL*、Da*、Db*。通過它們的正負(fù)號(hào)可以判斷顏色的偏差方向,比如若DL*=+0.8,Da*= -1.1, Db*=+0.3,即為樣品比另一個(gè)樣品顏色偏淺、偏綠、偏黃。 通常我們采用DE*來表示兩個(gè)樣品的總色差,DE*實(shí)際上為兩個(gè)樣品在CIELAB顏色坐標(biāo)中的空間距離,越小表示總色差越小,一般的顏色DE*小于1.0目視可以接受。
分光光度儀的反射測(cè)量原理 
  圖4 分光光度儀的反射測(cè)量原理
  顏色的數(shù)據(jù)化坐標(biāo)有多種,比如LCh坐標(biāo)、XYZ坐標(biāo)、Yxy坐標(biāo)等,只是這些在生產(chǎn)中很少應(yīng)用;總色差也有很多表示方法,比如DEcmc、DE94、DE2000等,但是現(xiàn)在DE*應(yīng)用廣泛。與顏色相關(guān)的其它參數(shù)還有黃度指數(shù)和白度指數(shù)等。
對(duì)于粉末、顆粒、漿狀或液體等樣品,需要將它們盛放于石英器皿中進(jìn)行檢測(cè)
  圖5 對(duì)于粉末、顆粒、漿狀或液體等樣品,需要將它們盛放于石英器皿中進(jìn)行檢測(cè)
  塑料產(chǎn)品檢測(cè)的樣品制備
  有些塑料產(chǎn)品形狀規(guī)則,有一定的測(cè)量平面可以滿足直接測(cè)量,這樣可以直接在產(chǎn)品上采集顏色數(shù)據(jù),從而不用專門制備測(cè)試樣。 但有些產(chǎn)品形狀奇特或沒有足夠的面積可以完成測(cè)量,需要制作測(cè)試色板來代表產(chǎn)品的顏色進(jìn)行檢測(cè)。
通過光的透射形成顏色的原理
  圖6 通過光的透射形成顏色的原理
  對(duì)于顆粒狀、粉末狀或液體樣品,需要專門的配件來支持完成顏色測(cè)量(如圖2所示)。
    光反射形成顏色的檢測(cè)
  
透射測(cè)量原理
   圖7 透射測(cè)量原理
  多數(shù)生活用品的顏色都是通過光的反射原理產(chǎn)生的,比如汽車內(nèi)飾、電腦外殼、空調(diào)、門窗、筆、牙刷等等。白光照射到產(chǎn)品表面上,產(chǎn)品中的色料會(huì)吸收白光中相應(yīng)部分的色光,反射剩余的色光,當(dāng)剩余的色光投影到我們的眼睛里時(shí)會(huì)刺激我們相應(yīng)的視覺神經(jīng),我們就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的顏色感覺(如圖3所示) 。
  對(duì)于此類產(chǎn)品的檢測(cè),應(yīng)選擇分光光度儀的反射測(cè)量位置進(jìn)行檢測(cè),此位置一般在儀器的前部。測(cè)量時(shí)儀器中的光源將閃光經(jīng)積分球散射后,白光將投射到樣品表面部分,經(jīng)色料吸收后,反射的光會(huì)被儀器后部的分光器接收,產(chǎn)生相應(yīng)電信號(hào)并由電腦處理得到顏色數(shù)據(jù)(如圖4所示) 。
直透射測(cè)量原理
   圖8 直透射測(cè)量原理
  有些樣品遮蓋力不強(qiáng),部分光會(huì)透射過樣品,這樣樣品背景就會(huì)對(duì)顏色數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。 此時(shí)一般是根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用情況,采取多個(gè)樣品重疊測(cè)量、墊白色背景測(cè)量或墊黑色背景測(cè)量等方法實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)。
  對(duì)于粉末、顆粒、漿狀或液體等樣品的檢測(cè),需要專門的配件配合測(cè)量。 比如可以將它們盛放于石英器皿中檢測(cè),此時(shí)儀器可以豎直,樣品可以上置測(cè)量(如圖5所示)。
  光透射形成顏色的檢測(cè)
  有些產(chǎn)品的顏色是通過光的透射形成的,比如冰箱內(nèi)膽、透明塑料杯、玻璃、純凈水桶等。此時(shí)光從產(chǎn)品的一面射入,從產(chǎn)品的另一面射出,白光透過產(chǎn)品時(shí)色料過濾掉部分色光,余下的色光刺激人眼產(chǎn)生顏色感覺(如圖6所示) 。
透射測(cè)量一般有專門的配件來固定樣品和測(cè)量位置
  圖9 透射測(cè)量一般有專門的配件來固定樣品和測(cè)量位置
  透射樣品在檢測(cè)時(shí)應(yīng)將其置于儀器的中間部位透射測(cè)量位置,此時(shí)反射測(cè)量位置應(yīng)放置標(biāo)準(zhǔn)反射材料。這樣當(dāng)軟件發(fā)出測(cè)量指令后,光源閃光,光經(jīng)積分球散射后,散射光部分穿透樣品,在儀器后部的接收器接收到此光信號(hào),并經(jīng)電腦處理得到標(biāo)準(zhǔn)顏色數(shù)據(jù)(如圖7所示) 。
  實(shí)際上透射測(cè)量有兩種方式:全透射測(cè)量和直透射測(cè)量,其區(qū)別是入射光的方向和數(shù)量不同。全透射方式測(cè)量時(shí)樣品置于儀器積分球一側(cè),此時(shí)投射到樣品上的光線各個(gè)方向都有,數(shù)量多,透過樣品的光線相對(duì)較多。當(dāng)直透射時(shí),樣品置于遠(yuǎn)離積分球一側(cè),即靠近接收器,此時(shí)投射到樣品上的光線幾乎是平行光,數(shù)量較少,這樣透過樣品的光線也相對(duì)較少(如圖8所示) 。通常,多數(shù)產(chǎn)品的透射測(cè)量采用全透射方式,當(dāng)樣品透射程度較高或非常清晰時(shí),才采用直透射方式測(cè)量。
霧度值測(cè)試原理 
  圖10 霧度值測(cè)試原理
  透射測(cè)量一般有專門的配件來固定樣品和測(cè)量位置,如果樣品為液體,需要專門的石英或玻璃器皿以及專門的配件支持(如圖9所示)。
  霧度指數(shù)(Haze)檢測(cè)
  對(duì)于高度透明塑料產(chǎn)品,比如亞克力產(chǎn)品,我們有時(shí)需要檢測(cè)產(chǎn)品透光后光線的直射和散射性能,如果光透過產(chǎn)品后方向不變,那么我們透過產(chǎn)品看到的物體將很清晰;如果光透過產(chǎn)品后有些光線方向改變,那么我們透過產(chǎn)品看到的物體將很模糊,像有一層霧一樣,霧度指數(shù)即體現(xiàn)材料的這一性能。霧度值越高,光線透射過程中方向改變的部分較大,產(chǎn)品越不清晰;霧度值越小,光線透射過程中方向改變的部分較小,產(chǎn)品越清晰。
系列便攜式分光光度儀
   圖11 SP60系列便攜式分光光度儀
  用儀器來檢測(cè)霧度值,實(shí)際上是測(cè)量透過樣品后方向改變的光線占透過樣品所有光線的百分比。如圖10所示,Haze=光通量3/(光通量2+光通量3)
  用分光光度儀來檢測(cè)這一指數(shù)時(shí),實(shí)際上是利用光的可逆性來反算霧度值。 此時(shí)樣品需要放置于全透射測(cè)量位置,根據(jù)軟件提示多次測(cè)量樣品,最后由軟件自動(dòng)計(jì)算出霧度值。
  顏色檢測(cè)解決方案
  現(xiàn)在對(duì)于塑料顏色檢測(cè)方案有多種,需要根據(jù)客戶產(chǎn)品要求和生產(chǎn)實(shí)際情況做出選擇。下面就以愛色麗產(chǎn)品為例,對(duì)這些解決方案分別予以介紹。
臺(tái)式分光光度儀
  圖12 Color i5臺(tái)式分光光度儀
  1.基本型
  配置:SP60系列便攜式分光光度儀+X-RiteColor Master QA 顏色管理軟件(如圖11所示)。
  優(yōu)點(diǎn):選用便攜式顏色測(cè)量?jī)x器,可以在任何地方對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行反射式精確測(cè)量,配合顏色品管軟件,還可對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。這是一種靈活而又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇。
  2.全能型
  配置: Color i5臺(tái)式分光光度儀+Color iQC 顏色管理軟件(如圖12所示)。
  優(yōu)點(diǎn):選用高性能臺(tái)式顏色檢測(cè)儀器,配合顏色管理軟件,可對(duì)幾乎所有樣品(平板樣品、粉末樣品、液體樣品等)進(jìn)行各種方式檢測(cè),包括反射測(cè)量和透射測(cè)量,以及色度數(shù)據(jù)和霧度等參數(shù)。這是一種全面的和相對(duì)經(jīng)濟(jì)的組合。
  3.高級(jí)型
  配置:Color i7高性能臺(tái)式分光光度儀+Color iQC professional顏色管理軟件(如圖13、14所示)。
高性能臺(tái)式分光光度儀
  圖13 Color i7高性能臺(tái)式分光光度儀
  優(yōu)點(diǎn):選用更高性能的顏色檢測(cè)儀器,配合高性能顏色管理軟件,可進(jìn)行反射、透射和霧度等參數(shù)檢測(cè),檢測(cè)樣品包括各種色板、粉末、液體、漿狀物等。 儀器內(nèi)置數(shù)碼攝像機(jī),可對(duì)所測(cè)樣品進(jìn)行準(zhǔn)確定位;軟件功能強(qiáng)大,可對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)作深入和全面的分析,甚至可以在電腦上模擬塑料產(chǎn)品表面的紋理效果。
顏色管理軟件
  圖14 Color iQC professional顏色管理軟件
  4. 在線非接觸型
  配置:VeriColor顏色檢測(cè)儀器+軟件(如圖15所示)。
  優(yōu)點(diǎn):可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行非接觸式測(cè)量,尤其對(duì)于接觸測(cè)量有困難的樣品,比如高溫樣品、運(yùn)動(dòng)的樣品、混合顏色顆粒及濕樣等,這種測(cè)量方式非常有優(yōu)勢(shì)。它可以連接到企業(yè)生產(chǎn)線上,對(duì)裝配線或生產(chǎn)線上的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè),并將數(shù)據(jù)傳送至控制室或管理部門。比如塑料型材生產(chǎn)商可以在擠出機(jī)上安裝這種儀器,從而無需將樣品傳送至品檢部門進(jìn)行檢測(cè)。

  企業(yè)可以通過咨詢顏色管理儀器生產(chǎn)商來選擇適合自己的顏色檢測(cè)解決方案,如果客戶的產(chǎn)品顏色經(jīng)常變化,甚至可以配置電腦配色軟件來提高配色準(zhǔn)確性和生產(chǎn)效率。

  實(shí)際上現(xiàn)在企業(yè)對(duì)于顏色檢測(cè)已經(jīng)有了一定的認(rèn)知,許多企業(yè)都在品質(zhì)部門配置儀器和人員對(duì)產(chǎn)品顏色質(zhì)量進(jìn)行管理控制,甚至有些企業(yè)的生產(chǎn)部門或生產(chǎn)線上都配有顏色檢測(cè)控制儀器。

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