本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种色纺纱线混色打样的对色装置及方法。
背景技术：
色纺纱是采用纤维先染色后纺的一种纺纱新技术，它源于毛纺散毛染色后纺纱，随后移植到棉纺织行业应用。由于它将多种色泽纤维先染色后再纺纱，使纱线呈现出五彩缤纷的自然色彩，用色纺纱织成的面料具有朦胧的立体效果及回归自然的感觉，赢得国内外用户的普遍欢迎。同时在后续加工中不需再经过染色处理即可直接用作针棉织物使用，减少了对环境污染，符合绿色环保要求。
通过不断改进工艺与技术创新，使色纺纱生产依次经历了从纯棉麻灰纱、多彩色纱、多组原料绲合色纺纱、多种新型纺纱技术生产色纺纱等几个发展阶段，使色纺纱从粗到精，从单一品种向多元化品种发展，它不仅在纤维色彩、多种原料组合上有变化，同时在纱线结构上也有重大变化。目前我国色纺纱生产从初期的几十万锭，发展到目前近1000万锭，不仅在数量上居世界首位，而且在品种质量与档次上也已处于世界领先地位。随着纺织服装流行节奏的加快，对新型纱线开发的速度、质量要求也不断提高。
但由于对色时打出的样与标样的颜色只能做到相近或无限接近，既使是同批原料前后两次投料生产，颜色也可能有较大的差异，但该颜色差距靠目测难以量化，这也是配色调色的难点所在。实际对色操作过程中如何把握颜色的接近程度，直接影响到生产效率、成本和交期。在生产规模一定的情况下，生产色纺纱的整个过程中，对色打样工作是不可避免的难题。因此，为确保生产的有序进行和及时交货，调色工作便成了色纺纱厂生产前准备工作中的重点。
而现有色纺纱打样过程中对色的方式为根据经验和历史资料，将来样进行分析，预估主体色彩和配色比例方案，采用将不同色彩的纤维经过反复牵伸混合，再拉细成一段类似粗纱条粗细，喂入细纱机上纺成纱，将纱线绕成缕状，比较来样色彩与试纺的纱线的色彩差别。由于整个过程都是凭经验的，整个打样过程通常需要经过4～5次才能达到相似的效果，有时会因为色纤维的选择不准花费更长的时间，准确率低且工作效率低，不能满足纺织行业快时尚的要求。现有色纺纱打样方法对技术人员的经验要求很高，往往要经过2年左右的训练才能参与打样，随着技术人员年龄的增长，视力会越来越弱，打样工间的个体差异等因素都会影响打样结果。本发明采用现代数字化色彩测试技术对现有技术进行改进。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提出一种有效避免人工目光对色差异、低成本、操作简单的色纺纱线混色打样的对色装置及方法。
为了解决上述技术问题，本发明提出一种色纺纱线混色打样的对色装置，其特征在于：
所述对色装置包括光源箱；
所述光源箱内设有混色盘组件和动态读色设备；
所述混色盘组件包括混色盘、混色盘底座、转轴和电机；
所述混色盘底座通过转轴与电机相连，电机驱动混色盘底座旋转；
所述混色盘安装在混色盘底座上表面；
所述动态读色设备正对混色盘上表面。
作为本发明混色打样的对色装置的改进：
所述混色盘上表面设有x(x＞1，x为正整数)条沿周向均匀分布的刻度线，任意相邻的两条刻度线与圆心围合形成扇形区域，共形成x个形状大小相同的扇形区域。
作为本发明混色打样的对色装置的进一步改进：
所述混色盘上表面从圆心向外依次设有圆周a和圆周b，圆周a和圆周b之间的区域为纤维放置区域。
作为本发明混色打样的对色装置的进一步改进：
所述混色盘与混色盘底座可拆卸式连接。
为解决上述技术问题，本发明还提出一种利用上述装置进行色纺纱线混色打样的对色方法，包括以下步骤：
s1、将待打样的色纺纱线中所采用的纤维伸直后按照其比例(重量比)均匀地平铺在混色盘上表面纤维放置区域中，并将其固定在混色盘上表面；
s2、将步骤s1所得的混色盘安装在位于光源箱中的混色盘底座上，打开电机，令转轴带动混色盘和混色盘底座按3～10rad/s的转速旋转；
s3、利用动态读色设备读取步骤s2中旋转中的混色盘上表面的色彩数值。
作为本发明色纺纱线混色打样的对色方法的改进：
所述步骤s3中动态读色设备读取步骤s2中旋转中的混色盘上表面所固定纤维中段位置的色彩数值。
注：所述纤维中段位置为该纤维长度的(l/2)±1mm处，l为纤维的长度。
作为本发明色纺纱线混色打样的对色方法的进一步改进：
所述步骤s2中混色盘旋转的最佳转速为6rad/s。
本发明将不同色彩的纤维按设计的比例均匀地平铺在混色盘上，让混色盘按一定的速度旋转形成统一的色泽，再在标准光源箱d65光源下利用颜色探测器(手机app)读取混合后的色彩的r、g、b值。
与现有技术相比，本发明的技术优势在于：
1、本发明能够提高打样对色工作的效率，有效避免混合不均匀、人工目光对色差异大的却低昂，提高纱线打样的速度和准确性。
2、本发明能够有效降低对打样设计人员的技术要求，无需根据深奥复杂的色彩模型来设计开发纱线，也避免了色彩模型中不同材料纤维的修整系数的不确定性带来的误差。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为本发明色纺纱线混色打样的对色装置中混色盘的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1、色纺纱线混色打样的对色装置，如图1所示，包括光源箱、以及安装在光源箱内的混色盘组件和动态读色设备。其中动态读色设备用与读取色彩数值，本实施例中动态读色设备采用安装读色软件(颜色探测器)的手机。
混色盘组件包括混色盘、混色盘底座、转轴和电机(电机与电源开关相连)，混色盘底座通过转轴与电机相连；混色盘可拆卸安装在混色盘底座上表面，当电机开始工作时，混色盘底座被转轴带动旋转，混色盘随着混色盘底座旋转而旋转。具体连接方式为：混色盘底座下表面(圆心处)与转轴固定相连，混色盘利用夹具与固定在混色盘底座上表面。
如图1所示，混色盘上表面设有100条沿周向均匀分布的刻度线(图1中圆周c处所设的刻度线)，100条刻度线将混色盘分割为100个形状大小相同的区域，即，任意相邻的两条刻度线与圆心围合形成扇形区域，共100个扇形区域，每个扇形区域的圆心角为3.6°。在进行色纺纱打样的对色过程中，可将该色纺纱中所采用的纤维按照其比例均匀地平铺在混色盘上表面对应范围的区域中；本实施例中放置在混色盘上的色纺纱所采用的纤维总重量为n，按照纤维占色纺纱的比例分别提取对应重量的纤维，并按照该比例均匀地平铺在混色盘上表面对应范围的区域中，如色纺纱中红色纤维的重量比为10％，则提取10％n红色纤维将其均匀的平铺在混色盘上表面被分割的10块区域中。
注：工作人员可根据实际色纺纱打样中对色要求设定混色盘上表面设置x(x＞1，x为正整数)条沿周向均匀分布的刻度线，从而形成x个形状大小相同的区域。如：
当混色比例为10％：30％：60％时，可选用十等分的混色盘(即，x＝10)。
当混色比例为12％：34％：54％时，可选用百等分的混色盘(即，x＝100)。
当混色比例为：12.4％：26.8％：60.8％时，可选用千等分的混色盘(即，x＝1000)。
本实施例中混色盘选用透明亚力克材料，该混色盘为半径50毫米的圆盘，如图1所示，混色盘上表面还设有圆周a和圆周b，圆周a和圆周b均标有与圆周c相对应的刻度(为图面的清晰和整洁，故在图1中省略了圆周a和圆周b处的刻度)。圆周a为离圆心10毫米的圆周，圆周b为离圆心45毫米的圆周。将梳理平整后的纤维沿混色盘径向平铺在圆周a和圆周b之间的区域(即，纤维放置区域)，按照不同的色彩，分段铺满混色盘。纤维的两端用糯米胶水粘合，确保纤维在旋转的过程中不滑落漂移。上述混合纤维的总重量取1克，按照混合的比例分配各种纤维的重量。圆周a距离圆心的距离可根据实际情况进行设置，平铺纤维时令纤维靠近圆心的一端不会发生重叠现象即可。
注：混色盘底座也选用透明亚力克材料，混色盘底座为半径大于等于混色盘的圆盘，本实施例中混色盘底座与混色盘大小及形状一致。
可根据实际工作中纤维的长度对混色盘的尺寸进行设计：
混色盘上圆周a和圆周b之间的距离与纤维的长度相适配即可，本实施例中混色盘针对35mm长的纤维进行设计。
由于棉型纤维的长度在30mm左右，故于混色盘上圆周a和圆周b之间的区域(纤维放置区域)沿径向均匀固定被伸直后的纤维，可以确保纤维能平整铺开，以便于测试。如直径太小，纤维靠近圆心部分会发生重叠现象，不利于转动圆盘后进行混色测试；如直径太大，圆盘面积增大，纤维的总量不足以铺面整个圆盘，也不利于转动圆盘后进行混色测试。
混色盘通过夹具的方式固定在混色盘底座上表面，本实施例中混色盘底座的尺寸与混色盘一致。动态读色设备正对混色盘上表面，从而读取混色盘上表面的色彩数值，即，当混色盘旋转时，动态读色设备读取混色盘上表面各纤维混色后的色彩数值。
将动态读色设备读色点设置在正对混色盘上纤维放置区域之间的位置，最佳为正对圆周a和圆周b区域中段(即纤维中段)的位置，来读取混合后的色彩数值。本实施例中纤维中段位置的范围指该纤维长度的(l/2)±1mm处，l为纤维的长度。
通常棉纺系统采用的纤维长度为30～40mm，本实施例设计的混色盘针对35mm长的纤维，故将动态读色位置设计为正对固定在混色盘上纤维中段，即，距该纤维任一一端16.5～18.5mm位置均可以获得稳定准确的混色结果。
本发明利用上述对色装置进行对色的方法具体包括以下步骤：
s1、将待打样的色纺纱线中所采用的纤维按照其比例均匀地平铺在混色盘上表面纤维放置区域中，并固定在混色盘上表面；
本实施例中色纺纱线包含70％的红色纤维、12％的黄色纤维、15％的绿色纤维和3％的黑色纤维，则取0.7克的红色纤维、0.12克的黄色纤维、0.15克的绿色纤维和0.03克的黑色纤维，并用纤维引伸仪将纤维充分伸直，并将红色纤维均匀地平铺在混色盘上表面70格大小的区域。同理，将剩余纤维依次均匀地平铺在混色盘上表面对应范围的区域中。
注：上述％为重量比。
仅需将纤维按其配比均匀地平铺在混色盘上表面对应范围的纤维放置区域中即可，各色纤维不同排列方法均不会对本发明混色结果产生影响。
s2、将步骤s1所得的混色盘安装在混色盘底座上，打开电源开关使电机工作，转轴带动混色盘和混色盘底座按3rad/s的转速旋转。
注：此时混色盘位于光源箱中，本实施例中光源箱采用d65光源。
s3、利用动态读色设备读取步骤s2中旋转中的混色盘上表面的色彩数值。
动态读色设备读取混合后的色彩的r、g、b值。
注：动态读色设备的读色点选取在纤维中段的范围，即，采用35mm的纤维时，动态读色设备距该纤维任一一端16.5～18.5mm位置均可以获得稳定准确的混色结果。
速度低于3rad/s时，因为速度太低，使不同颜色的纤维不能形成整片的颜色效应，导致动态读色设备读到的数据波动很大，是不同颜色的纤维的数据，而不是混色后的色彩数据。
速度高于10rad/s时，因为速度过大，导致风速过大，带来纤维的漂移和不稳定，影响测试结果。
实施例2、将实施例1中红色纤维的重量比由“70％”更改为“45％”，黄色纤维的重量比由“12％”更改为“32％”，绿色纤维的重量比由“15％”更改为“13％”，黑色纤维的重量比由“3％”更改为“10％”，转速由“3rad/s”更改为“6rad/s”，其余均等同于实施例1。
实施例3、将实施例2中“红色纤维”更改为“白色纤维”，其所占重量比不变，转速由“3rad/s”更改为“9rad/s”，其余均等同于实施例2。
实验1、目测色纺纱线混色打样的对色方法的准确性：
将根据实施例1步骤s3所读取的r、g、b值利用photo软件(如photoshop)生成对应的颜色色块1。
按照实施例1中色纺纱线的配比将对应颜色的纤维进行充分混合后纺纱，并将纺纱获得的色纺纱线利用动态读色设备读取其r、g、b值，最后根据所读取的r、g、b值利用photo软件(如photoshop)生成对应的颜色色块2。
随机选取20名志愿者，对上述生成的颜色色块1及颜色色块2颜色一致性进行评价，包括颜色一致、细微色差和明显色差3种评价，最终结果如表1所示。
将上述所有实施例2和3均按照实验1所述的方法进行实验，所得的结果如表1所示：
表1
如表1所示，实施例1-3中无人认为颜色色块1与颜色色块2之间色差较大，且认为颜色一致比例不低于90％，故证明本发明针对适用于多种颜色不同比例的混色效果均具有高准确率；通过本发明，能够降低传统色纺纱打样过程中对打样设计人员的技术要求，有效的避免人工目光对色的差异，提高工作效率，降低工作成本。
本发明利用现代颜色读取方法(即颜色探测器)，结合色彩混合理论，将不同色彩的纤维按设计的比例均匀地平铺在混色盘上，让混色盘按一定的速度旋转形成统一的色泽，再在光源箱d65光源下利用颜色拾取器读取混合后的色彩的r、g、b值。采用这种方法可以免去了传统色纺纱打样过程中耗时、混合不均匀、人工目光对色的差异，可以大大提高纱线打样的速度和准确性。对打样设计人员的技术要求降低，不需要根据深奥复杂的色彩模型来设计开发纱线，也避免了色彩模型中不同材料纤维的修整系数的不确定性带来的误差。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。