貼合灰色海綿后面料表面顏色的變化趨勢(shì)

薄美飛

（上海新紡聯(lián)汽車內(nèi)飾有限公司，上海 201805）

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車日漸走向普通百姓家庭，汽車的普及率也在逐步提升［1］。汽車內(nèi)飾色彩兼具審美與實(shí)用雙向功能，創(chuàng)造了舒適且美觀的車內(nèi)環(huán)境［2］。汽車內(nèi)飾已經(jīng)成為人們選車時(shí)的重要考慮因素，尤其在滿足了消費(fèi)者對(duì)一臺(tái)車的硬性需求配置后，色彩紋理以及時(shí)尚元素結(jié)合黑科技的個(gè)性化設(shè)計(jì)正成為當(dāng)下年輕人選擇一款車的主要因素［3］，因此，現(xiàn)在市場(chǎng)上每款車的推出都會(huì)搭配種類繁多的配置。兼具美學(xué)和功能設(shè)計(jì)的汽車內(nèi)飾已成為首選，這說(shuō)明工業(yè)紡織品的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧審美和實(shí)用兩方面的需求［4］。

汽車內(nèi)飾組件中，頂棚面料主要是由紡織品面料貼合各類復(fù)合材料（如海綿、無(wú)紡布）組成［5］，其織物風(fēng)格和加工方式需要一定的技術(shù)去實(shí)現(xiàn)，如織造、染色、后整理、粘合等。如何配置表面均勻穩(wěn)定的顏色是汽車內(nèi)飾的一大關(guān)注點(diǎn)［6］，由于傳統(tǒng)的顏色判定方式是目測(cè)，會(huì)摻雜過(guò)多的人為因素，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果過(guò)于主觀，對(duì)結(jié)果評(píng)判的分歧較大。為了在開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)中更好、更快、更精確地判定顏色是否合格，通常采用比色儀來(lái)評(píng)判顏色。本研究使用柯尼卡美能達(dá)CM2500C 比色儀對(duì)織物面料的表觀顏色進(jìn)行分析。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 儀器和樣品

儀器：CM2500C 柯尼卡美能達(dá)比色儀。

樣品：密度為35 kg/m3、厚度為4.0 mm 的灰色海綿［福派高分子材料（常州）有限公司］，3 種相同紋理不同顏色（黑色、灰色、米色）的經(jīng)編織物（織造工藝如表1所示）。

表1 針織面料織造工藝

1.2 復(fù)合面料的制備

復(fù)合面料由上海金智達(dá)復(fù)合材料有限公司用火焰粘合方式復(fù)合而成，一共有3 種方案，詳見(jiàn)表2，每種方案制備5個(gè)樣品進(jìn)行顏色測(cè)試。

表2 實(shí)驗(yàn)方案

1.3 測(cè)試

1.3.1 測(cè)試方法

試樣在恒溫恒濕條件下平衡24 h 后，按照大眾的VW 501 90 標(biāo)準(zhǔn)中的4.2.1 項(xiàng)（允許誤差范圍）進(jìn)行色空間檢查，比對(duì)顏色前后變化差值。大眾對(duì)色差值的要求：|ΔL|小于等于0.7，|Δa|小于等于0.3，|Δb|小于等于0.3［7］。測(cè)試前面料表面必須均勻整潔，測(cè)試樣品的大小與試樣的幾何形狀相匹配，測(cè)量時(shí)應(yīng)與面料邊緣相差3 mm，每個(gè)樣品取5 個(gè)點(diǎn)測(cè)試，輸出結(jié)果取平均值。

1.3.2 顏色測(cè)試原理

L*a*b*色空間（也被稱為CIELAB）是由CIE 在1976 年制定的，也是當(dāng)前最通用的測(cè)試物體顏色系統(tǒng)之一，廣泛應(yīng)用于所有領(lǐng)域。L*a*b*色空間是均勻色差空間之一，L*是亮度，a*和b*是色度坐標(biāo)。由圖1可知，a*（+為紅色方向，-為綠色方向）和b*（+為黃色方向，-為藍(lán)色方向）表示色方向，L*表示明暗度，從0～100逐漸由黑轉(zhuǎn)白，中央?yún)^(qū)域?yàn)橄珔^(qū)。

圖1 L*a*b*色空間

標(biāo)準(zhǔn)光源D65（日光）以一定的角度（10°）發(fā)出一束光照射到物體表面，物體接收到光源后將反射光源信息給比色儀，比色儀分析數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。單純的L*、a*、b*值只能表現(xiàn)一個(gè)物體的顏色絕對(duì)值，如果要比較兩個(gè)物體的顏色差值，則引入ΔL*、Δa*、Δb*概念。在色空間中，色差可以表示為一個(gè)單一數(shù)值ΔE*ab，計(jì)算公式如下：

其中，ΔE*ab表示兩種物體在顏色總體上的差值，ΔL*、Δa*、Δb*分別為物體2 相對(duì)于物體1 的亮度和色度坐標(biāo)的差值；L1、a1、b1分別為物體1 的顏色亮度和色度坐標(biāo)的絕對(duì)值；L2、a2、b2分別為物體2 的顏色亮度和色度坐標(biāo)的絕對(duì)值。ΔL*、Δa*、Δb*在顏色方向上體現(xiàn)物品的顏色之差，ΔL*、Δa*、Δb*和ΔE*ab可以更好地量化兩個(gè)物體之間的顏色變化［8-9］。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

單面料和海綿表面的顏色值見(jiàn)表3。

表3 單面料和海綿表面的顏色值

2 結(jié)果與討論

方案1 為黑色針織面料復(fù)合灰色海綿的樣品，方案2 為灰色針織面料復(fù)合灰色海綿的樣品，方案3 為米色針織面料復(fù)合灰色海綿的樣品，每種方案測(cè)試5個(gè)樣品，結(jié)果見(jiàn)表4和圖2～4。

表4 不同方案的顏色差值

2.1 顏色ΔL＊值

由表4 和圖2 可以看出面料復(fù)合海綿前后ΔL*的變化趨勢(shì)。從方案1 和方案3 可以看出，黑色面料和米色面料背面復(fù)合灰色海綿對(duì)面料的L*值有較大影響，黑色面料復(fù)合灰色海綿后，面料表面顏色的亮度由暗轉(zhuǎn)亮（L*值由小變大），而米色面料復(fù)合灰色海綿后，面料表面顏色由亮轉(zhuǎn)暗（L*值由大變小）。而方案2 的灰色面料表面顏色基本不發(fā)生變化。這是因?yàn)獒樋椕媪陷^薄，光線可以透過(guò)面料的空隙照射到海綿表面，這部分由海綿反射到比色儀中的光會(huì)對(duì)最終結(jié)果產(chǎn)生影響。方案1 中，黑色面料的L*值為19.74，而海綿是61.34，海綿表面相對(duì)于黑色面料表面明亮。面料表面的空隙導(dǎo)致面料的遮光性差，海綿表面的明亮顏色會(huì)反射到比色儀中，導(dǎo)致比色儀反饋的顏色較黑色面料偏亮。與之相反，米色面料的L*值為77.72，較海綿大，所以海綿表面的L*值相對(duì)于米色面料偏暗，即復(fù)合海綿面料的表面顏色較復(fù)合前偏暗。而灰色面料的L*值（61.87）和海綿的L*值（61.34）相差不大，所以灰色面料復(fù)合海綿后顏色基本無(wú)變化。

圖2 顏色ΔL*值的變化趨勢(shì)圖

2.2 顏色Δa＊值

由表4 和圖3 可以看出面料復(fù)合前后Δa*的變化趨勢(shì)。從方案3 可以看出，米色面料背面復(fù)合灰色海綿對(duì)a*值有較大的影響，面料表面顏色由紅色向綠色變化；而方案1 的黑色面料和方案2 的灰色面料受到的影響較小。這是因?yàn)楹谏媪蠈?duì)綠色和紅色的光吸收率基本為100%，而灰色面料對(duì)綠色和紅色的光吸收率為70%，米色面料對(duì)綠色和紅色的光吸收率為50%，所以面料復(fù)合海綿后，米色面料由于對(duì)紅綠色光的吸收量小且海綿表面顏色又比米色面料偏綠，導(dǎo)致顏色偏綠；而黑色面料和灰色面料由于對(duì)紅光和綠光的吸收率高，反射率小，顏色基本不發(fā)生變化。

圖3 顏色Δa*值的變化趨勢(shì)圖

2.3 顏色Δb＊值

由表4 和圖4 可以看出面料復(fù)合前后Δb*的變化趨勢(shì)。從方案3 可以看出，面料背面復(fù)合灰色海綿對(duì)面料顏色b*值有較大影響，面料表面顏色由黃色向藍(lán)色變化，而方案1 的黑色面料和方案2 的灰色面料受到的影響較小。這是因?yàn)楹谏媪蠈?duì)黃色和藍(lán)色的光吸收率基本為100%，灰色面料對(duì)黃色和藍(lán)色的光吸收率為75%，米色面料對(duì)黃色和藍(lán)色的光吸收率在40%，所以米色面料復(fù)合海綿后，由于米色面料對(duì)黃光和藍(lán)光的吸收量小且海綿表面顏色比米色面料偏藍(lán)導(dǎo)致顏色偏藍(lán)；而黑色面料和灰色面料由于對(duì)黃光和藍(lán)光的吸收率高，反射率小，顏色基本不發(fā)生變化。

圖4 顏色Δb*值的變化趨勢(shì)圖

2.4 顏色ΔE＊值

由表4和圖5可以看出面料復(fù)合前后ΔE*的變化趨勢(shì)。從3 個(gè)方案中可以看出，面料背面復(fù)合灰色海綿后，米色面料顏色變化最大，而黑色面料和灰色面料則相對(duì)穩(wěn)定。這說(shuō)明米色面料復(fù)合后最容易出現(xiàn)波動(dòng)變化。

圖5 顏色ΔE*值的變化趨勢(shì)圖

3 結(jié)論

（1）黑色面料由于可吸收各種色光，面料的透光性差，面料顏色變化受背面復(fù)合海綿的影響較小，吸收平均值為ΔL*=0.34、Δa*=-0.03、Δb*=0.16。

（2）灰色面料的顏色與背面復(fù)合海綿后接近，所以海綿對(duì)面料表面的明暗度影響較小；灰色面料對(duì)紅綠色光和黃藍(lán)色光的吸收率較高，所以面料顏色受背面復(fù)合海綿的影響較小，吸收平均值為ΔL*=0.07、Δa*=0.01、Δb*=0.04。

（3）米色面料受背面復(fù)合海綿的影響較大，因?yàn)槊咨媪系腖*值較海綿大，且米色面料對(duì)紅綠色光和黃藍(lán)色光的吸收率較低、反射率高，吸收平均值為

ΔL*=-1.06、Δa*=-0.03、Δb*=-0.96。

（4）米色面料和黑色面料相對(duì)灰色面料更容易產(chǎn)生波動(dòng)變化。