貼合灰色海綿后面料表面顏色的變化趨勢

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)成為人們選車時的重要考慮因素，尤其在滿足了消費(fèi)者對一臺車的硬性需求配置后，色彩紋理以及時尚元素結(jié)合黑科技的個性化設(shè)計正成為當(dāng)下年輕人選擇一款車的主要因素［3］，因此，現(xiàn)在市場上每款車的推出都會搭配種類繁多的配置。兼具美學(xué)和功能設(shè)計的汽車內(nèi)飾已成為首選，這說明工業(yè)紡織品的設(shè)計應(yīng)兼顧審美和實用兩方面的需求［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［6］，由于傳統(tǒng)的顏色判定方式是目測，會摻雜過多的人為因素，導(dǎo)致測量結(jié)果過于主觀，對結(jié)果評判的分歧較大。為了在開發(fā)、生產(chǎn)中更好、更快、更精確地判定顏色是否合格，通常采用比色儀來評判顏色。本研究使用柯尼卡美能達(dá)CM2500C 比色儀對織物面料的表觀顏色進(jìn)行分析。

1 實驗

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，詳見表2，每種方案制備5個樣品進(jìn)行顏色測試。

表2 實驗方案

1.3 測試

1.3.1 測試方法

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（允許誤差范圍）進(jìn)行色空間檢查，比對顏色前后變化差值。大眾對色差值的要求：|ΔL|小于等于0.7，|Δa|小于等于0.3，|Δb|小于等于0.3［7］。測試前面料表面必須均勻整潔，測試樣品的大小與試樣的幾何形狀相匹配，測量時應(yīng)與面料邊緣相差3 mm，每個樣品取5 個點測試，輸出結(jié)果取平均值。

1.3.2 顏色測試原理

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)域為消色區(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)行計算。單純的L*、a*、b*值只能表現(xiàn)一個物體的顏色絕對值，如果要比較兩個物體的顏色差值，則引入ΔL*、Δa*、Δb*概念。在色空間中，色差可以表示為一個單一數(shù)值ΔE*ab，計算公式如下：

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)的絕對值；L2、a2、b2分別為物體2 的顏色亮度和色度坐標(biāo)的絕對值。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物體之間的顏色變化［8-9］。

1.3.3 實驗數(shù)據(jù)

單面料和海綿表面的顏色值見表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，每種方案測試5個樣品，結(jié)果見表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。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?。?。而方案2 的灰色面料表面顏色基本不發(fā)生變化。這是因為針織面料較薄，光線可以透過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對最終結(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變化。

圖2 顏色ΔL*值的變化趨勢圖

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。從方案3 可以看出，米色面料背面復(fù)合灰色海綿對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。這是因為黑色面料對綠色和紅色的光吸收率基本為100%，而灰色面料對綠色和紅色的光吸收率為70%，米色面料對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。從方案3 可以看出，面料背面復(fù)合灰色海綿對面料顏色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。這是因為黑色面料對黃色和藍(lán)色的光吸收率基本為100%，灰色面料對黃色和藍(lán)色的光吸收率為75%，米色面料對黃色和藍(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。從3 個方案中可以看出，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穩(wěn)定。這說明米色面料復(fù)合后最容易出現(xiàn)波動變化。

圖5 顏色ΔE*值的變化趨勢圖

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，所以海綿對面料表面的明暗度影響較??；灰色面料對紅綠色光和黃藍(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，因為米色面料的L*值較海綿大，且米色面料對紅綠色光和黃藍(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灰色面料更容易產(chǎn)生波動變化。