Đồ án tốt nghiệp Công nghệ may: Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đánh giá màu của vải nhuộm bằng phương pháp quang học

Các yếu tố khác ảnh hưởng đến kết quả đánh giá màu sắc bằng phương pháp quang học như góc quan sát, nồng độ thuốc nhuộm, số lần giặt của vải nhuộm.. Các phương pháp này được sử dụng ở

TỔNG QUAN

Lý do chọn đề tài

Con người đang sống trong một thế giới phủ đầy màu sắc, màu sắc hiện hữu khắp mọi nơi và gắn chặt với tư duy, nhận thức của chúng ta về thế giới Chính vì thế, màu sắc ảnh hưởng mạnh mẽ tới suy nghĩ và cảm xúc của chúng ta Đối với vải nhuộm và sản phẩm may mặc, màu sắc không chỉ đơn thuần là một khía cạnh thẩm mỹ mà còn mang theo nhiều ý nghĩa sâu sắc khác Có thể nói màu sắc là một phương tiện mạnh mẽ để thu hút sự chú ý và tạo ra ấn tượng mạnh mẽ đối với người tiêu dùng, giúp thu hút khách hàng và tạo ra sự ấn tượng đầu tiên tích cực Màu sắc cũng thường được sử dụng để truyền đạt thông điệp của sản phẩm may mặc Ví dụ, một chiếc áo màu đỏ rực rỡ có thể gợi lên sự năng động và sự tự tin, trong khi một chiếc áo màu xanh dương nhẹ nhàng có thể tạo ra cảm giác yên bình và sự an lành Hơn nữa, màu sắc cũng có thể ảnh hưởng đến cảm giác thoải mái khi sử dụng sản phẩm Ví dụ, vải màu sáng có thể hấp thụ ít nhiệt hơn so với vải màu đậm, tạo ra cảm giác mát mẻ và thoải mái hơn trong môi trường nhiệt đới

Bên cạnh đó, màu sắc cũng có vai trò quan trọng trong việc xác định thương hiệu và sản phẩm Bằng cách sử dụng một màu sắc đặc trưng và nhất quán, một thương hiệu có thể tạo ra sự nhận diện mạnh mẽ và tạo ra sự kết nối với khách hàng Ví dụ như màu đỏ và trắng đặc trưng của logo thương hiệu Coca-cola tạo ấn tượng nhận diện thương hiệu mạnh mẽ cho sản phẩm Màu sắc của vải cũng phần nào phản ánh chất lượng và tiêu chuẩn của sản phẩm

Tóm lại, màu sắc không chỉ là một yếu tố thẩm mỹ mà còn là một phần quan trọng của quy trình sản xuất và tiếp thị, ảnh hưởng đến cả trải nghiệm và quan điểm của người tiêu dùng đối với sản phẩm Chính vì thế, sản xuất hàng may mặc đòi hỏi sự nhất quán của màu sắc vải nhuộm, nếu quá trình đánh giá màu sắc không nhất quán trong toàn bộ chuỗi cung ứng, các sản phẩm cuối cùng có thể không đồng nhất về màu sắc Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng mà còn gây mất uy tín cho doanh nghiệp sản xuất Để duy trì màu sắc nhất quán trong toàn bộ chuỗi sản phẩm cung ứng, cần một quy trình quản lý chặt chẽ và sự hiểu biết sâu sắc về tác động của các yếu tố bên ngoài, như nguồn sáng, nồng độ thuốc nhuộm, quy trình giặt, và nhiều yếu tố khác đến việc đánh giá màu sắc trên vải dệt Dưới tác động của các điều kiện khác nhau thì sự đánh giá màu sắc bằng phương pháp quang học có sự thay đổi hay không và nếu có thì nó sẽ thay đổi như thế nào?

Sau khi tham khảo kiến thức từ một số tài liệu liên quan về hướng nghiên cứu này, gồm có một số nghiên cứu sau:

- Bài nghiên cứu “An investigation of Colour measurement of yarn dyed fabrics based on the multispectral imaging system” của tác giả LuoLin Vado năm 2014 đã nghiên cứu về việc đo màu vải nhuộm sợi dựa trên hệ thống chụp ảnh đa quang phổ, bao gồm việc đề xuất một mô hình phản xạ mới và các kỹ thuật xử lý ảnh để thực hiện việc đo màu Nghiên cứu phép đo màu hình ảnh đa phổ của vải nhuộm sợi đạt được thông qua một loạt kỹ thuật xử lý hình ảnh, cụ thể là phân đoạn vùng màu, phát hiện vùng đồng màu và nhiều màu cũng như phân đoạn sợi ngang và sợi dọc Kết quả thực nghiệm cho thấy phương pháp đo màu của vải nhuộm sợi dựa trên kỹ thuật chụp ảnh đa phổ có hiệu suất tuyệt vời trong việc phân vùng vùng màu chủ đạo với hiệu quả tính toán cao

- Bài báo “Color Inconstancy of Chromatic and Achromatic Textile Fabrics with Changes in the Correlated Color Temperature and Luminance of the Light Source” của hai tác giả Youngjoo Chae và Lee Eun Joo phát hành ngày 20 tháng 05 năm 2021 Bài báo này nghiên cứu về sự không đồng nhất màu sắc của các loại vải màu và vải không màu khi có sự thay đổi về nhiệt độ màu tương quan và độ sáng của nguồn sáng Sau khi nghiên cứu, tác giả đã phát hiện ra rằng nhiệt độ màu tương quan của các nguồn sáng có ảnh hưởng đáng kể đến độ sáng, màu sắc của ngồn sáng và màu sắc của vải Trong khi đó, độ chói của nguồn sáng không có ảnh hưởng sâu sắc đến màu sắc của vải

Dựa trên những thách thức về duy trì màu sắc nhất quán của hàng may mặc cùng với những nghiên cứu trước đây, nhóm chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đánh giá màu của vải nhuộm bằng phương pháp quang học” Qua nghiên cứu này, chúng tôi mong rằng có thể cung cấp các thông tin hữu ích về quy trình đánh giá màu sắc, từ đó giúp các doanh nghiệp sản xuất cải thiện chất lượng sản phẩm và duy trì sự nhất quán trong toàn bộ chuỗi cung ứng sản phẩm dệt may.

Mục đích nghiên cứu

Nhóm nghiên cứu đã đề ra mục đích của nghiên cứu như sau:

Xác định tác động của các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đánh giá màu của vải nhuộm bằng phương pháp quang học Nhằm hiểu rõ hơn mức độ tác động của 5 nguồn sáng (D65, F, TL84, UV, CWF) và những yếu tố khác đến kết quả đánh giá màu sắc của vải nhuộm Từ những kết quả của nghiên cứu để đưa ra kết luận và những lưu ý khi đánh giá màu sắc vải nhuộm dưới tủ soi màu

Bên cạnh đó, nhóm còn mong muốn đạt được những mục tiêu cụ thể sau: Đầu tiên là, nghiên cứu và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đánh giá màu sắc trên vải nhuộm bằng phương pháp quang học

Thứ hai là, đưa ra đề xuất những tiêu chuẩn giúp kiểm tra, đánh giá chất lượng màu sắc trên sản phẩm vải nhuộm

Thứ ba là, cung cấp thông tin như một tài liệu tham khảo cho những công trình nghiên cứu sau này.

Giới hạn đề tài

Để đạt được mục đích nghiên cứu đã đề ra ở trên, nhóm nghiên cứu đã giới hạn đề tài như sau:

Nội dung của đề tài: Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đánh giá màu của vải nhuộm bằng phương pháp quang học

Thời gian triển khai đề tài: từ tháng 1/2024 đến tháng 6/2024 Địa điểm thực hiện: tại phòng thí nghiệm Vật liệu dệt của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.

Đối tượng nghiên cứu

Có ba đối tượng nghiên cứu chính mà nhóm muốn hướng tới đó là:

1) Các yếu tố ảnh hưởng đến màu sắc gồm:

Nguồn sáng: gồm 5 nguồn sáng trong tủ soi màu là D65, F, TL84, UV, CWF

Vị trí đo: 3 góc đặt mẫu vải trong tủ soi màu gồm góc 45 o , 60 o và 75 o

Nồng độ thuốc nhuộm: nghiên cứu trên 3 nồng độ thuốc nhuộm Indigo khác nhau lần lượt là: 1%, 3%, 6%

Yếu tố giặt: thí nghiệm qua số lần giặt khác nhau lần lượt là: chưa giặt, giặt 3 lần, giặt 6 lần, giặt 9 lần

2) Phương pháp đo màu vải nhuộm: phương pháp quang học (gồm phân tích hình ảnh và đo cường độ sáng)

3) Vải nhuộm: mẫu vải màu đỏ, xanh lá, xanh biển, vải mộc được nhuộm thuốc nhuộm màu chàm Indigo, vải denim dùng cho thí nghiệm giặt

Bảng 1.1 Bảng tính chất chung của vải

STT Mẫu vải Kí hiệu Kiểu dệt

1 Xanh dương SB Vân điểm 116 76 0.21 1.145

2 Xanh lá SG Vân chéo

5 Mộc trắng SWD Vân điểm 68 110 0.28 1.057

6 Vải Denim SD Vân điểm 120 77 0.39 1.461

Phương pháp nghiên cứu

Nhóm nghiên cứu sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

Phương pháp tham khảo tài liệu: Thu thập thông tin từ tài liệu, giáo trình có liên quan, thu thập tài liệu và các bài báo trên mạng

Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng thiết bị tủ soi màu và các tiêu chuẩn đánh giá màu sắc Sử dụng phương pháp thí nghiệm/ thực nghiệm trên các mẫu vải nhuộm dưới 5 loại nguồn sáng

Phương pháp tổng hợp, phân tích: Phân tích, so sánh và diễn dịch cụ thể nhằm tìm ra những mặt đạt được và hạn chế còn tồn lại để đề xuất các giải pháp khắc phục.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Tổng quan về màu sắc và vải nhuộm

2.1.1 Vật lý về màu sắc

Ánh sáng được tạo ra từ sự chuyển động của các electron Theo lý thuyết cơ học lượng tử, các electron cấu tạo nên nguyên tử chỉ có thể tồn tại trong một loạt các quỹ đạo không liên tục tương ứng với một mức năng lượng, càng xa hạt nhân thì mức năng lượng càng cao Photon được giải phóng khi electron nhảy từ mức năng lượng cao hơn xuống mức năng lượng thấp hơn Để một electron năng lượng thấp nhảy lên mức năng lượng cao, nó phải hấp thụ một phần năng lượng (thông qua kích thích nhiệt hoặc hấp thụ photon) và năng lượng hấp thụ phải chính xác bằng hiệu giữa hai phần năng lượng đó Quá trình này đòi hỏi photon tới phải có năng lượng lớn hơn năng lượng liên kết của electron quỹ đạo Đối với các photon tia X và tia γ có đủ năng lượng, sự hấp thụ quang điện rất có thể được gây ra bởi các electron liên kết chặt chẽ nhất, tức là các electron thuộc lớp K, vì nồng độ electron cao nhất ở lớp vỏ này Lưu ý rằng hiệu ứng quang điện không thể xảy ra nếu electron không liên kết, vì sẽ không thể bảo toàn cả năng lượng và động lượng Mức năng lượng cao thường không ổn định Sau khi duy trì ở mức năng lượng cao trong một khoảng thời gian, các electron sẽ tự động nhảy trở lại mức năng lượng thấp hơn và đồng thời giải phóng một photon

Hình dưới đây cho thấy cấu trúc mức năng lượng của nguyên tử hydro và quang phổ tương ứng

Nguồn: 色彩和光的知识

Hình 2.1 (a) Mức năng lượng quỹ đạo (b) Phổ phát xạ (c) Phổ hấp thụ

Như thể hiện trong hình trên, khi một electron chuyển từ mức năng lượng cao sang mức năng lượng thấp, nó sẽ phát ra các photon và thu được phổ phát xạ (b) Khi nguồn sáng quang phổ liên tục đi qua khí nguyên tử hydro, các photon có bước sóng cụ thể sẽ bị các electron hấp thụ, để lại các lỗ trống trên quang phổ liên tục để thu được phổ hấp thụ (c)

Một số chất (như nguyên tố halogen) có mức năng lượng dễ bị chuyển dịch điện tử nên thường được dùng để làm nguồn sáng nhân tạo Năng lượng ánh sáng phát ra từ những chất như vậy thường tập trung ở một vài bước sóng cụ thể Hình ảnh dưới đây là quang phổ của đèn halogen kim loại, có thể thấy bước sóng có năng lượng tập trung nhất là 591 nm Màu sắc của ánh sáng ở bước sóng này là màu vàng - xanh

Nguồn: 色彩和光的知识

Hình 2.2 Quang phổ của đèn halogen kim loại Đèn huỳnh quang phổ biến nhất sử dụng hơi thủy ngân làm chất phát quang Khi ánh sáng chiếu vào một vật thể, một số bước sóng sẽ được hấp thụ, số khác sẽ phản xạ lại, tùy thuộc vào chất liệu hay màu sắc của vật thể đó Bước sóng phản xạ là những gì chúng ta nhìn thấy cũng là màu sắc mà chúng ta nhìn thấy được Dưới đây là bảng phổ bước sóng ánh sáng và màu sắc nhìn thấy được bằng mắt người Phổ của ánh sáng nhìn thấy được bao gồm ánh sáng có bước sóng khoảng 380nm - 740nm

Bảng 2.1 Bước sóng của ánh sáng khả kiến

(nm) Màu sắc được hấp thụ Màu sắc quan sát được

1 400 – 480 Violet (màu tím – có sắc xanh nhiều hơn)

(màu vàng – màu xanh lá)

(màu xanh lá – màu xanh dương)

(màu xanh dương – màu xanh lá)

5 500 – 560 Green (màu xanh lá) Purple (màu tím – có sắc đỏ nhiều hơn)

(màu vàng – màu xanh lá)

Violet (màu tím – có sắc xanh nhiều hơn)

7 580 – 595 Yellow (màu vàng) Blue (màu xanh dương)

8 595 – 605 Orange (màu cam) Green – Blue

(màu xanh lá – Màu xanh dương)

9 605 – 700 Red (màu đỏ) Blue – Green

(màu xanh dương – Màu xanh lá)

Các tế bào cảm quang trong mắt người được gọi là tế bào hình que và tế bào hình nón rất nhạy cảm với sóng ánh sáng trong phạm vi này, hệ thống thị giác/não chuyển thành khả năng nhận biết ánh sáng và màu sắc Cụ thể, tế bào hình nón xác định cách chúng ta cảm nhận màu sắc Nhiều hệ thống đã được tạo ra để đo lường và mô tả màu sắc của sự vật cũng như nhận thức của con người về màu sắc Trong đó hệ thống được coi là quan trọng nhất là hệ thống do Ủy ban Quốc tế de L'Eclairage (CIE, Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế) tạo ra Do được thành lập lâu đời và cách làm việc uy tín Tiêu chuẩn CIE là tiêu chuẩn quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và đồng nhất trong các ứng dụng chiếu sáng và màu sắc trên toàn cầu, đảm bảo sự tương thích và hiệu quả trong việc sử dụng ánh sáng và màu sắc trong nhiều lĩnh vực khác nhau

Nhận thức màu sắc của con người

Khi mắt nhận được thông tin màu dưới dạng năng lượng sóng của ánh sáng thì hệ thống dây thần kinh thị giác sẽ truyền hình ảnh về não, ở đây não sẽ tập hợp thông tin và dựng lên các yếu tố về màu sắc của vật Võng mạc của mắt được cấu tạo từ 2 tế bào hình que và hình nón:

1 Các tế bào hình que làm nhiệm vụ phân biệt sự khác nhau về cường độ của hình ảnh sáng tạo trên võng mạc, không tham gia vào việc cảm nhận màu thị giác

2 Các tế bào hình nón có ba miền nhạy cảm cực đại tương ứng với các bước sóng của các màu : đỏ, xanh lục (đúng là vàng lục) và xanh lam

Phản ứng hình nón là nền tảng cho tất cả các hệ thống đo màu đã được hình thành, mặc dù các hàm toán học cụ thể được sử dụng là khác nhau Những khác biệt này liên quan đến sự phân bố của tế bào hình que và hình nón trong mắt và chủ yếu dựa trên dữ liệu thực nghiệm thu được từ các nghiên cứu về thị giác của con người Các tế bào hình nón không cảm nhận được từng bước sóng riêng lẻ mà thay vào đó chúng ta nhìn thấy sự pha trộn của tất cả các bước sóng dưới đường cong ở các cường độ khác nhau

Nguồn: Luminus Devices Hình 2.3 Phản ứng của tế bào hình nón đối với bước sóng khả kiến

Phản ứng của từng hình nón:

Các tế bào hình nón S phản ứng mạnh nhất với ánh sáng có bước sóng ngắn hơn ở dải màu tím/xanh lam, các tế bào M phản ứng nhiều hơn với các bước sóng trung bình ở dải màu xanh lục và các tế bào hình nón L phản ứng mạnh hơn với ánh sáng có bước sóng dài hơn ở dải màu vàng/cam/phạm vi màu đỏ Định lượng màu: Đường cong phản ứng Tristimulus

Vào những năm 1920, các nhà khoa học William David Wright và John Guild đã tiến hành một loạt thí nghiệm nhằm định lượng nhận thức của con người về màu sắc Những thí nghiệm này đã đặt nền móng cho sự phát triển của “không gian màu” RGB đầu tiên, một vùng toán học với các giới hạn được xác định bởi ba bước sóng màu cơ bản (đơn sắc) Năm 1931, CIE đã tiến hành nghiên cứu này chuyên sâu hơn và xác định một tiêu chuẩn để định lượng một cách khoa học các đặc tính vật lý của màu sắc mà con người nhìn thấy Được gọi chung là “CIE 1931”, đây là một hệ thống toán học để định lượng tất cả các màu sắc mà mắt người bình thường có thể cảm nhận được CIE đã xác định một chức năng ánh xạ màu được gọi là người quan sát tiêu chuẩn (đo màu), thể hiện phản ứng màu sắc trung bình của con người đối với hố mắt của con người (vùng võng mạc có mật độ tế bào hình nón cao nhất) trong vòng cung 2°

Ba đường cong độ nhạy quang phổ được gắn nhãn X, Y và Z Mỗi màu chúng ta nhìn thấy là sự kết hợp của ba “màu cơ bản” Red – Green - Blue (RGB) này được biểu thị bằng các đường cong tristimulus biểu thị phản ứng của từng loại hình nón như một hàm bước sóng Các hàm này được sử dụng để tính toán các giá trị Tristimulus (X, Y, Z) cho nguồn sáng và sau đó được chuẩn hóa để tạo ra tọa độ x, y được sử dụng trong không gian màu CIE 1931

Các đường giá trị ba kích thích biểu thị phản ứng quang phổ của tầm nhìn của con người Các đường cong minh họa phản ứng tương đối của tế bào hình nón dựa trên cách chúng ta cảm nhận cường độ của từng bước sóng Đỉnh của mỗi đường cong nằm ở bước sóng mà chúng ta cảm nhận được màu sắc đó mạnh nhất.[19]

Nguồn: Luminus Devices Hình 2.4 Phản ứng quang phổ của tầm nhìn con người

Các hệ thống màu CIE sử dụng hệ tọa độ 3 trục để định vị một màu trong không gian màu Các không gian màu bao gồm: CIE XYZ, CIE L*a*b* và CIE L*C*hº Để đo được các giá trị màu sắc, ta cần các yếu tố sau: Phản xạ của nguồn sáng, phổ phản xạ (của vật thể cần đo) và các hàm hòa hợp màu

Như đã biết, mắt của chúng ta cần ba yếu tố để nhìn một màu sắc: nguồn sáng, vật thể và người quan sát Tương tự, các thiết bị đo màu cũng cảm nhận màu sắc theo cách tương tự như mắt người - bằng cách tập hợp và lọc các bước sóng của ánh sáng phản xạ từ vật thể Thiết bị cảm nhận các bước sóng ánh sáng phản xạ dưới dạng các giá trị số Các giá trị này được ghi như những điểm trong miền phổ nhìn thấy và được gọi là dữ liệu phổ Dữ liệu phổ được trình bày dưới dạng một đường cong phổ và đường cong này như là đặc trưng riêng để nhận dạng màu sắc Khi có được đường cong phản xạ của một màu, chúng ta có thể áp dụng toán học để ánh xạ màu đó sang không gian màu Để thực hiện, cần lấy đường cong phản xạ nhân với dữ liệu từ nguồn sáng (chuẩn của CIE) Mỗi nguồn sáng có sự phân bố công suất bức xạ khác nhau, điều này gây ảnh hưởng đến màu mà chúng ta nhìn thấy.[3]

Nguồn: Luminus Devices Hình 2.5 Biểu diễn đồ họa của không gian màu CIE 1931

Các yếu tố ảnh hưởng đến màu sắc vải nhuộm

Hiện tượng biến chất ở màu sắc (Metamerism):

Hiện tượng biến chất xảy ra khi hai màu của hai mẫu vật khớp màu nhau trong điều kiện ánh sáng này nhưng không khớp màu ở điều kiện ánh sáng khác Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc đánh giá màu sắc dưới các nguồn ánh sáng khác nhau về quang phổ ngoài nguồn ánh sáng ban ngày được chỉ định bởi thông số kỹ thuật của từng ngành sản xuất Tiêu chuẩn ngành yêu cầu các điều kiện xem phải đáp ứng các thông số kỹ thuật nghiêm ngặt về chất lượng màu sắc, cường độ ánh sáng, độ đồng đều của ánh sáng, hình học chiếu sáng và các điều kiện xung quanh Sự khác biệt trong bất kỳ điều kiện nào trong số này có thể ảnh hưởng đến sự xuất hiện màu sắc Cách tốt nhất để đảm bảo đáp ứng được những yêu cầu này là sử dụng tủ soi màu để so sánh màu.[7]

Hình 2.11 Sự khác biệt màu sắc khi quan sát dưới các nguồn sáng khác nhau

Một số nguồn sáng thường được sử dụng phổ biến:

Daylight (D) được phân loại thành ba loại nguồn sáng D50, D65 và D75 tương ứng với ánh sáng mặt trời có năng lượng phân bố gần như bằng nhau trong toàn bộ phạm vi quang phổ khả kiến Trong công việc so sánh màu sắc, ánh sáng ban ngày cho phép xem xét kĩ các chi tiết màu sắc của của một đối tượng sản phẩm mà không làm chênh lệch màu quá cao so với các màu khác

• Nguồn sáng CIE D50: là nguồn sáng mô phỏng sự phân bố quang phổ của ánh sáng ban ngày tự nhiên (mô phỏng ánh sáng lúc mặt trời mọc và lặn), có nhiệt độ 5000ºK

Sử dụng để đánh giá chung về màu sắc, kiểm tra hiện tượng metamerism, đánh giá độ đồng đều và chất lượng của màu sắc trong ngành in

Hình 2.12 Đồ thị quang phổ của nguồn sáng D50

Hình 2.13 Đồ thị quang phổ của nguồn sáng D65

• Nguồn sáng CIE D65: Theo tiêu chuẩn ASTM D1729-2016, trong đó chỉ định

D65 là điều kiện quan sát ánh sáng ban ngày chính và các nguồn khác là nguồn thứ cấp để kiểm tra hiện tượng biến chất, đã được nhiều ứng dụng màu công nghiệp bao gồm nhựa, sơn, dệt may và ô tô, D65 là nguồn sáng mô phỏng sự phân bố quang phổ của ánh sáng ban ngày tự nhiên (ánh sáng vào buổi trưa) đạt chuẩn quốc tế Có nhiệt độ màu tương quan (Correlated Color Temperature - CCT) gần đúng là 6500ºK, có phân bố năng lượng quang phổ gần đúng với ánh sáng ban ngày trung bình Nguồn sáng D65 là ánh sáng lạnh.Ánh sáng lạnh có nghĩa là khi nhiệt độ màu vượt quá 5000K thì màu sắc có màu hơi xanh, tạo cho người ta cảm giác mát mẻ nên gọi là ánh sáng lạnh Khi nhiệt độ màu dưới 3000K, màu sáng sẽ xuất hiện màu đỏ, tạo cho người ta cảm giác ấm áp Đó là lý do tại sao D65 được gọi là nguồn ánh sáng ấm áp Vùng quang phổ của nguồn D65 thiên về màu xanh lam nhiều hơn nguồn D50, lượng màu tím, xanh lam và xanh lá cây trong nguồn D65 cũng nhiều hơn một chút so với màu vàng và đỏ D65 là nguồn sáng chính của các ứng dụng đo màu

• Nguồn sáng CIE F: Nguồn sáng F được mô phỏng ánh sáng hoàng hôn với nhiệt độ màu 2700K Đây là chuỗi nguồn sáng màu vàng ấm áp Nó chủ yếu được sử dụng để chiếu sáng màu sắc trong nhà và khách sạn Được sử dụng để kiểm tra độ bão hòa hoặc độ sáng của màu, cũng như tông màu vàng hoặc đỏ trong bóng râm

Hình 2.14 Đồ thị phân bố quang phổ của nguồn sáng - CIE F

Qua biểu đồ, ta thấy rằng các đường cong SPD của tiêu chuẩn ánh sáng A có năng lượng phản xạ ánh đỏ cao nhất Nếu quan sát một đối tượng màu đỏ, màu đỏ sẽ được nhấn mạnh thêm đến mức bạn sẽ không nhận thấy các chi tiết màu thiểu số khác ở đối tượng này

• Nguồn sáng TL84: Mô phỏng đèn chiếu sáng tiêu chuẩn CIE F11, đại diện cho bóng đèn huỳnh quang được sử dụng phổ biến ở thị trường Châu Âu và Nhật Bản, có nhiệt độ màu khoảng 4100 ºK Được biết đến trên thị trường với tên gọi TL84 và có phân bố năng lượng quang phổ gần giống với chiếu sáng cửa hàng bán lẻ và siêu thị, ánh sáng nhà kho Đèn huỳnh quang có phân bố năng lượng quang phổ (Surface conduction electron emitter display - SED) rất cao ở băng thông hẹp, có chỉ số hoàn màu (Color Rendering Index - CRI) khoảng 86 Khách hàng Châu Âu và Nhật Bản thường chỉ định TL84 để phối màu, vì vậy hộp đèn phối màu tiêu chuẩn Châu Âu thường được trang bị nguồn sáng TL84

Hình 2.15 Đồ thị phân bố phổ của đèn chiếu sáng của TL84 – CIE F11

• Nguồn sáng UV – Ultra Violet: Tia tử ngoại, tia cực tím hay tia UV (tiếng Anh:

Ultraviolet) là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy nhưng dài hơn tia X Phổ tia cực tím có thể chia ra thành tử ngoại gần (có bước sóng từ 380 đến 200 nm) và tử ngoại xạ hay tử ngoại chân không (có bước sóng từ 200 đến 10 nm) Năng lượng ánh sáng không thể được nhìn thấy bằng mắt người, nhưng chúng tồn tại trong ánh sáng tự nhiên ban ngày Năng lượng UV có bước sóng 365nm, có khả năng kích thích các chất làm trắng quang học (Optical Brightening Agents - OBA) của vật liệu để chúng phát ra ánh sáng trong quang phổ nhìn thấy được, thường là trong vùng màu xanh lam Thường dùng để phát hiện, đánh giá chất dạ quang hoặc chất làm sáng quang học, công nghiệp thực phẩm, kiểm tra tiền giấy hoặc tài liệu, hoạt động phục hồi nghệ thuật, cho nhiều thử nghiệm vi sinh, trong lĩnh vực da liễu, để chữa các bệnh ngoài da, hoặc thậm chí để kiểm tra địa chất Tia UVA có liên quan chặt chẽ đến sức khỏe làn da Vì UVA là thành phần chính của tia cực tím từ mặt trời nên con người chắc chắn phải tiếp xúc với nó trong cuộc sống hàng ngày và tác động của nó lên da cần được quan tâm Nó là nguyên nhân gây nên các tình trạng lão hóa da Trong khi mọi người đang chú ý đến việc bảo vệ khỏi tia UVB, họ cũng nên tăng cường khả năng bảo vệ chống lại tia UVA và cảnh giác với các tác động sinh học bất lợi khác nhau từ nó

• Nguồn sáng CWF: được sử dụng để giả lập ánh sáng trắng lạnh (cool white fluorescent) đạt chuẩn Mỹ, có nhiệt độ màu 4150ºK, thường ứng dụng nguồn sáng này vào quá trình so màu ở ngành sơn, giày da, hoặc in ấn Mặc dù ánh sáng huỳnh quang mang sắc trắng, phân bố SPD không mịn như ánh sáng ban ngày nhưng nó có thể làm mạnh hơn ở một số màu so với màu khác trong vùng quang phổ khả kiến và được đặc trưng bằng cách phát ra một lượng lớn năng lượng xanh và rất ít năng lượng đỏ Đây là nguồn huỳnh quang dải rộng thường được sử dụng trong các ứng dụng chiếu sáng thương mại ở Bắc Mỹ.[8]

Tác dụng của thuốc nhuộm trên các loại vải khác nhau có thể khác nhau đáng kể tùy thuộc vào loại thuốc nhuộm được sử dụng, thành phần vải và phương pháp nhuộm được sử dụng Các loại vải khác nhau phản ứng khác nhau với thuốc nhuộm, dẫn đến kết quả và đặc tính màu sắc riêng biệt Dưới đây là một số loại vải phổ biến và phản ứng chung của chúng đối với thuốc nhuộm:

+ Vải Cotton: Vải Cotton được làm từ nhiều sợi tự nhiên của cây bông (thuộc chi Gossypium), được kéo sợi và dệt lại với nhau Bông có thành phần chủ yếu là cellulose - một hợp chất hữu cơ không hòa tan rất quan trọng trong cấu trúc thực vật và là một chất liệu mềm và mịn.[14]

Vải Cotton có một số đặc điểm nổi bật khiến nó trở thành loại sợi phổ biến trong ngành dệt may: có sự mềm mại, độ bền cao, khả năng hút nước cao và trương nở mạnh (vì cấu trúc phân tử chứa nhiều nhóm -OH)

Vải Cotton có khả năng giữ thuốc nhuộm tốt: Do tính chất thấm hút của nó, vải cotton rất dễ nhuộm, có thể tạo thành nhiều màu sắc khác nhau và giữ màu ngay cả sau nhiều lần giặt

+ Vải Linen: Vải Linen là loại vải nhẹ và bền được làm từ sợi lanh Cây lanh có nguồn gốc từ một loại cây ra hoa hàng năm - Linum usitatissimum, cao khoảng 3 đến 4 feet sống ở vùng khí hậu ôn đới.[11]

Vải Linen có một số tính chất sau:

Khả năng thấm hút tốt: Vải Linen có tính chất xốp và có khả năng hút nước tới 20% trọng lượng của nó Vải Linen thoáng khí và kháng khuẩn tốt, có độ bền cao (Linen là loại sợi tự nhiên bền nhất thế giới, có thể bền gấp hai đến ba lần so với Cotton) Khả năng đàn hồi: kém đàn hồi hơn Cotton nên dễ nhăn hơn

Phương pháp đo màu vải

Theo lý thuyết màu sắc, có ba phương pháp mô tả màu chính là mô tả màu cơ bản, mô tả đặc điểm thị giác (hoặc mô tả ba giá trị) và mô tả quang phổ Phương pháp đo màu vải có thể được phân loại thành 4 phương pháp: phương pháp kiểm tra trực quan, phương pháp tích hợp quang điện (hay còn gọi là phương pháp giá trị tristimulus), phương pháp đo quang phổ và phương pháp chụp ảnh kỹ thuật số (phương pháp phân tích hình ảnh)

Sự phát triển của các phương pháp và dụng cụ đo màu vải có thể chia thành 4 giai đoạn:

1) Trước năm 1960, chủ yếu dựa vào phương pháp trực quan để đo màu vải

2) Từ năm 1960 đến 1970, phương pháp đo tích hợp quang điện xuất hiện và được sử dụng rộng rãi

3) Sau năm 1970, phương pháp đo quang phổ xuất hiện và đã dần dần thay thế cho các phương pháp tích hợp quang điện để đo màu chính xác

4) Sau năm 2003, phép đo màu kỹ thuật số xuất hiện, mặc dù không thay thế hoàn toàn các phương pháp khác nhưng nó có xu hướng được sử dụng rộng rãi hơn do tính đa dạng về chức năng cũng như độ tin cậy cao

2.3.1 Phương pháp đo màu trực quan

Phương pháp này nghĩa là người quan sát đo màu đặt màu cần đo và biểu đồ sắc độ CIE hoặc hệ thống màu (Pantone màu) phù hợp với nhu cầu đo trong điều kiện ánh sáng cụ thể Quan sát và so sánh bằng mắt thường để thu được kết quả đo các thông số của mẫu màu Do ảnh hưởng của mắt người và yếu tố tâm lý, phương pháp đo màu trực quan đã dần bị loại bỏ trong việc đo màu đòi hỏi tính chính xác cao Trong các ứng dụng sản xuất thực tế không cần độ chính xác quá cao, do tính tiện lợi khi vận hành, giá thành rẻ và người quan sát không cần đào tạo thêm nên ứng dụng của nó vẫn khá rộng rãi

Các loại bảng so sánh màu hiện có trên thị trường chủ yếu bao gồm: bảng màu Pantone của Mỹ - hiện là loại thẻ màu được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, bảng màu RAL của Đức hay còn gọi là bảng màu tiêu chuẩn Châu âu và bảng màu NCS của Thụy Điển, bảng màu DIC Nhật Bản, màu Munsell, bảng màu SCOTDIC, bảng màu kiến trúc Trung Quốc, Màu Pantone được chia thành danh mục thiết kế đồ họa (Spot color trong in ấn), danh mục dệt may (thẻ màu TPX), màu bốn màu thẻ (Màu CMYK, trong đó có màu TPX dệt may, tổng cộng 1925 màu Pantone in trên giấy được thu thập Tất cả các màu được chia thành ba nhóm bảng màu theo trình tự sắc ký: màu sáng, màu pastel và màu đốm Bên trong, mỗi màu có một mã gồm 6 chữ số để nhận biết từng màu, đồng thời bổ sung thêm 175 màu mới vào năm 2011, là những màu phổ biến nhất trong những năm gần đây Đặc tính của nó đáp ứng các yêu cầu của ngành công nghiệp chống dệt, vì vậy màu Pantone ΤPX hiện đang được sử dụng rộng rãi.[13]

2.3.2 Phương pháp đo màu tích hợp quang điện

Do hạn chế của bộ lọc được sử dụng trong thiết bị đo màu bằng phương pháp tích hợp quang điện, nó không thể đo chính xác giá trị ba kích thích và tọa độ màu Tuy nhiên, ưu điểm của phương pháp đo màu tích hợp quang điện là tốc độ đo màu nhanh, có thể đo chính xác độ chênh lệch màu giữa các mẫu đo màu nên hầu hết các thiết bị sử dụng phương pháp tích hợp quang điện đều là thiết bị cầm tay Nguyên lý của phương pháp tích hợp quang điện được thể hiện trên qua hình dưới đây

Hình 2.17 Nguyên lý của phương pháp đo màu tích hợp quang điện

Các dụng cụ đo màu trên thị trường sử dụng phương pháp tích hợp quang điện thường được gọi là máy đo màu cầm tay, máy phân tích màu Máy đo màu là một dụng cụ kiểm tra độ lệch màu đơn giản, nhằm tạo ra một bộ lọc mô phỏng các đặc tính quang phổ tương đương với độ nhạy màu của mắt người và sử dụng nó để đo ánh sáng trên mẫu Điều quan trọng là thiết kế các đặc tính độ nhạy quang phổ của bộ cảm quang này, đồng thời có thể đo và hiển thị giá trị chênh lệch màu sắc.[22]

2.3.3 Phương pháp đo màu quang phổ

Sự khác biệt chính giữa phép đo quang phổ và tích hợp quang điện là nó sử dụng các thiết bị quang phổ để phân chia ánh sáng nguồn sáng và phát hiện thông tin phân bố của toàn bộ năng lượng quang phổ không gian của mẫu thông qua máy dò Nguyên lý của phép đo quang phổ được thể hiện trên hình bên dưới.[22]

Hình 2.18 Nguyên lý của phép đo quang phổ Theo các cách thu thập tín hiệu quang phổ khác nhau, có thể được chia thành: phương pháp quét quang phổ và phương pháp quang phổ quang điện Điểm khác biệt giữa hai phương pháp đo màu này là phương pháp quét quang phổ chỉ sử dụng một kênh duy nhất và chỉ có thể thu thập từng tín hiệu quang phổ theo các khoảng bước sóng nhất định, trong khi phương pháp quang phổ quang điện sử dụng phép đo màu đa kênh và phát hiện toàn bộ dải màu đồng thời của quang phổ

Các thiết bị đo quang phổ đã phát triển từ những thiết bị đầu tiên sử dụng chức năng quét quang phổ đến các thiết bị sử dụng quang phổ quang điện Cho đến nay, hầu hết các dụng cụ đo màu đều dựa trên phép đo quang phổ và hầu hết các dụng cụ đo màu sử dụng phép đo quang phổ đều sử dụng quang phổ quang điện

Dụng cụ đo màu sử dụng phép đo quang phổ thường được gọi là máy quang phổ Theo kích thước của thiết bị, chúng có thể được chia thành máy quang phổ để bàn và máy quang phổ cầm tay Máy quang phổ để bàn thường có tốc độ đo màu nhanh và chính xác Nhưng để thuận tiện sử dụng, người ta thường sử dụng máy quang phổ cầm tay có hiệu suất đo màu ổn định và kích thước nhỏ gọn thuận tiện Dụng cụ đo màu cầm tay có nhiều loại, từ máy đo quang phổ nhỏ đến máy đo màu đơn giản hơn nhiều Nói chung, đây là những dụng cụ nhỏ, đo một diện tích nhỏ, có lợi thế là có thể được đưa đến đối tượng cần đo thay vì đưa mẫu vào thiết bị Nhược điểm của các loại thiết bị đo màu cầm tay là có sự hạn chế về hiệu suất đo lường Nếu sử dụng máy đo màu cầm tay, có thể bị giới hạn ở một số nguồn sáng nhất định và khả năng lưu trữ bị hạn chế Sai số của những thiết bị đo màu cầm tay gần như cao hơn thiết bị đo màu để bàn có kích thước lớn hơn

2.3.4 Phương pháp đo màu kỹ thuật số Đo màu kỹ thuật số là một phương pháp mới trong lĩnh vực đo màu bằng dụng cụ và ngày càng được sử dụng rộng rãi Trong nguồn sáng tiêu chuẩn ổn định, thẻ màu tiêu chuẩn được sử dụng với các thông số camera cụ thể (chẳng hạn như kích thước khẩu độ, tốc độ phơi sáng và độ nhạy, v.v.) để tạo tệp chỉnh màu trong các điều kiện, sau đó các thông số camera cố định sẽ được sử dụng theo cùng một nguồn sáng tiêu chuẩn, đo giá trị RGB của mẫu và hệ thống đo có thể thu được dữ liệu sắc độ tiêu chuẩn của mẫu sau khi hiệu chỉnh màu Ưu điểm của việc sử dụng phép đo màu kỹ thuật số để đo màu là có thể đo các vật thể rất nhỏ hoặc không đều bằng nhiều phương pháp chọn màu khác nhau với hình ảnh có độ phân giải cao, ngay cả để thử nghiệm thảm jacquard, vải terry, nylon len, v.v Khi sử dụng vải terry vớibề mặt vải không đều, phương pháp đo màu không tiếp xúc này cũng có thể thu được kết quả đo màu trung thực Đồng thời, nó cũng có thể đo màu sắc và hình dáng bên ngoài của các bề mặt cong và các vật thể có hình dạng không đều, bao gồm chất lỏng, kem và bột Tuy nhiên, rất khó đo bằng máy quang phổ tiếp xúc truyền thống và vì phần mềm cung cấp phần mềm để xử lý và phân tích dữ liệu là máy tính và đối tượng của phân tích đo màu là hình ảnh nên nó có thể đa chức năng Một hệ thống đáp ứng phép đo màu kỹ thuật số thường bao gồm: 1 hộp đèn với không dưới một nguồn sáng tiêu chuẩn có điều kiện ánh sáng ổn Để điều chỉnh gần với điều kiện hình học tiêu chuẩn, mẫu so màu cần được đặt dưới hộp đèn và chụp bằng camera cố định Sau đó, sử dụng phần mềm đa chức năng (như: Photopea,…) để phân tích màu và xử lý dữ liệu

2.3.5 Phương pháp đo cường độ ánh sáng Độ sáng là mức độ chiếu sáng của một vật thể, được biểu thị bằng quang thông nhận được trên một đơn vị diện tích, đơn vị là Lux, lx, tức là 1m/m2 Trong đó, 1 lux bằng độ rọi của 1 lumen (lumen, lm) phân bố đều trên diện tích 1m2 Sự chiếu sáng dựa trên quang thông mà mặt phẳng thẳng đứng nhận được, nếu độ chiếu sáng bị nghiêng thì độ chiếu sáng sẽ giảm Độ rọi là đơn vị phản ánh cường độ ánh sáng, ý nghĩa vật lý của nó là quang thông được chiếu sáng trên một đơn vị diện tích, đơn vị của độ rọi là số lumen (Lm) trên một mét vuông hay còn gọi là Lux: 1 Lux=1 Lm/mét vuông Trong công thức, Lm là đơn vị của quang thông, được định nghĩa là lượng ánh sáng tỏa ra bởi diện tích bề mặt 1/60 mét vuông bạch kim nguyên chất trong góc rắn 1 steradian ở nhiệt độ nóng chảy (khoảng 1770°C) 1 Lux xấp xỉ bằng độ sáng của 1 ngọn nến ở khoảng cách 1 mét Để hình dung được lượng ánh sáng chiếu vào, chúng ta lấy một ví dụ để tính: Một đèn sợi đốt 100W phát ra tổng quang thông khoảng 1200Lm Giả sử quang thông phân bố đều trên một bề mặt hình bán cầu thì khoảng cách đến nguồn sáng là 1m Giá trị độ chiếu sáng tại và 5m có thể đạt được bằng cách làm theo các bước sau: Diện tích hình bán cầu có bán kính 1m là 2π×12=6.28 mét vuông Khoảng cách 1m tới nguồn sáng là: 1200Lm/6,28 mét vuông1 Lux Tương tự, bán kính là 5m Diện tích của bán cầu là: 2π×527 mét vuông Giá trị chiếu sáng cách nguồn sáng 5m nguồn sáng là: 1200Lm/157 mét vuông=7.64 Lux, có thể thấy rằng độ rọi phát ra từ nguồn sáng điểm tuân theo định luật nghịch đảo bình phương.[9]

Máy đo cường độ ánh sáng, máy đo công suất ánh sáng hay còn gọi là máy quang kế hoặc máy đo lux là một thiết bị điện tử được thiết kế như một thiết bị cầm tay nhỏ gọn Dùng để kiểm tra chính xác mức cường độ ánh sáng thông qua cảm biến thông minh Cảm biến này có khả năng tiếp nhận và phân tích nồng độ tia cực tím Máy đo lux đo cường độ ánh sáng chiếu vào vật thể tại một khu vực cụ thể Nói cách khác, nó đo chính xác cường độ mà độ sáng xuất hiện đối với mắt người Việc sử dụng máy đo lux có rất nhiều lợi ích Đầu tiên, chúng cung cấp một phép đo định lượng về lượng ánh sáng có sẵn Thứ hai, với máy đo lux, ta có thể thấy rõ và so sánh tác động của các điều kiện ánh sáng khác nhau Máy đo lux hoạt động bằng cách sử dụng tế bào ảnh để thu ánh sáng Sau đó, máy chuyển đổi ánh sáng này thành dòng điện và sau khi đo dòng điện này, cho phép thiết bị tính toán giá trị lux của ánh sáng mà nó thu được

Kết quả đo được hiển thị trực tiếp trên màn hình của thiết bị bằng số Ngoài ra, thiết bị còn có khả năng lưu trữ kết quả đo vào bộ nhớ Sau đó thông qua phần mềm chuyên dụng, những kết quả này có thể được tải về máy tính hoặc điện thoại để quản lý Hầu hết các máy đo đều sử dụng đơn vị đo cường độ ánh sáng LUX

Phân loại máy đo cường độ ánh sáng:

Trong thực tế, nhiều loại máy đo ánh sáng khác nhau được sử dụng để đo mức độ ánh sáng trong các môi trường khác nhau Dựa vào tính năng sử dụng, chúng ta có các loại máy đo cường độ ánh sáng sau đây;

*Máy đo ánh sáng LED

THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

Vật liệu thí nghiệm

Để hiểu rõ hơn vật liệu, dụng cụ và các thiết bị thí nghiệm được trình bày trong bảng dưới đây:

Bảng 3.1 Bảng tổng hợp các vật liệu thí nghiệm

Vải Thuốc nhuộm chàm Bột giặt

Hình 3.1 Các vật liệu thí nghiệm a) Mẫu vải thí nghiệm

4 mẫu vải Cotton có màu khác nhau (trắng, đỏ, xanh dương, xanh lá) với kích thước 30cm x 30cm (nhằm đảm bảo kích thước phù hợp giúp dễ quan sát chụp ảnh, khi thực hiện thí nghiệm) Việc sử dụng các mẫu vải có màu khác nhau nhằm tăng tính đa dạng và khách quan cho kết quả nghiên cứu Màu đỏ, màu xanh dương và màu xanh lá

STT Vật liệu Mục đích

1 Vải Làm đối tượng nghiên cứu, thể hiện sự thay đổi màu sắc và cường độ ánh sáng dưới 5 nguồn sáng

1 Thuốc nhuộm Dùng để nhuộm vải ở các nồng độ khác nhau nhằm so sánh sự khác biệt khi tăng giảm nồng độ thuốc nhuộm

2 Bột giặt Giặt mẫu vải qua số lần giặt khác nhau nhằm so sánh sự thay đổi màu sắc là ba màu cơ bản của hệ màu RGB nên nhóm nghiên cứu đã sử dụng ba màu vải này để thực hiện thí nghiệm Vải màu trắng sẽ phản xạ tất cả ánh sáng chiếu tới bề mặt vải nên được nhóm lựa chọn để so sánh cường độ ánh sáng phản xạ của các nguồn sáng trong tủ soi màu

3 mẫu vải Cotton đã tẩy trắng kích thước 20cm x 30cm để tiến hành nhuộm màu ở các nồng độ khác nhau

4 mẫu Denim kích thước 30cm x 30cm để tiến hành giặt qua số lần khác nhau Lưu ý: Mẫu vải nên được chuẩn bị sạch sẽ và không có bất kỳ dấu vết nào trước khi đưa vào buồng ánh sáng

Sau đây là các tính chất chung của các mẫu vải được sử dụng trong thí nghiệm:

Bảng 3.2 Tính chất chung của các mẫu vải được sử dụng trong thí nghiệm

STT Mẫu vải Kí hiệu

Kiểu dệt Mật độ dọc

1 Xanh dương SB Vân điểm 116 76 0.21 1.145

2 Xanh lá SG Vân chéo

5 Mộc trắng SWD Vân điểm 68 110 0.28 1.057

6 Vải Denim SD Vân điểm 120 77 0.39 1.461

Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm

Hệ thống dụng cụ, thiết bị sử dụng trong thí nghiệm được trình bày trong bảng:

Bảng 3.3 Bảng tổng hợp các dụng cụ và thiết bị

STT Dụng cụ và thiết bị

Thông số kĩ thuật Mục đích

Chất liệu: thuỷ tinh chịu nhiệt Khối lượng: 81gr

Dung tích 250ml Đựng nước và dung dịch nhuộm vải Đựng dung dịch nhuộm để khuấy từ

2 Ống đong Chất liệu: thủy tinh chịu nhiệt

Dung sai: 0.5 Dung tích: 100ml Đo lường nước và dung dịch nhuộm

Kích thước 7.7 x 4.9 x 4.5 cm Trọng lượng: 98g Độ phân giải 1080p, tốc độ khung hình 30fps

Phạm vi quan sát: 95 độ Kết nối USB 2.0 tốc độ cao

4 Cân điện tử Hãng sản xuất: Ohaus

Kích thước: 209 x 321 x 309 mm Trọng lượng: 4.5kg Khả năng cân: 220g Sai số: 0.0001g Độ tuyến tính: ±0.0002g Thời gian ổn định: 2 giây Kớch thước đĩa cõn: ỉ 80mm, mặt đĩa cân làm bằng thép không gỉ

Cân khối lượng vải, bột giặt và thuốc nhuộm

5 Máy đo cường độ phản xạ

Mô hình: MT-30 Kích thước: 14 x 6 x 3cm / 5.5 x 2.4 x 1.2 inch Trọng lượng: 130g Đơn vị: Lux; FC Phạm vi đo: 0.1 ~ 200.000lux;

0.01 ~ 20.000fc Độ phân giải: 0.1Lux/0.01Fc Độ chính xác đo: ± 4%

Tần suất lấy mẫu: 2 lần/giây Đo giá trị cường độ phản xạ ánh sáng của mẫu vải dưới năm nguồn sáng

6 Máy giặt Thương hiệu: MIELE

Xuất xứ: Đức Chất liệu: thép không rỉ Kích thước: 850 x 595 x 725 mm Trọng lượng: 109 kg Công suất: 6kg Thể tích lồng giặt: 57 lít Tốc độ quay: 1600 Vòng/phút

Giặt mẫu vải với số lần giặt tương ứng (3 lần, 6 lần, 9 lần), 1 lần/60 phút để thu được các mẫu vải có độ phai màu vải khác nhau phục vụ cho thí nghiệm ảnh hưởng của yếu tố giặt

Thể tích khuấy: 5 lít Tốc độ khuấy:

100 - 1500 vòng/phút Nhiệt độ gia nhiệt max: 100°C Đường kính bề mặt gia nhiệt: Փ130mm Kích thước của máy (WxDxH): 240 x 160 x 70mm Trọng lượng máy: 3 kg

Khuấy đều và gia nhiệt giúp hòa tan dung dịch thuốc nhuộm tốt hơn

Trọng lượng: 190 kg Kích thước mm (dài x rộng x cao): 750 x 600 x 830

Dải nhiệt độ: 30 - 140 ° C Tốc độ làm nóng hoặc làm mát: 0,5 - 3,5 ° C / phút Tốc độ quay: 0 - 30 vòng / phút (có thể điều chỉnh) Cốc nhuộm: 24 bình / 300ml Tỷ lệ : 1: 5 ~ 1: 100

Nhuộm ba mẫu vải với ba nồng độ thuốc nhuộm khác nhau để thu được mẫu nhuộm phục vụ thí nghiệm ảnh hưởng nồng độ thuốc nhuộm đến kết quả soi màu

9 Tủ soi màu Tủ soi màu Tilo

UV, CWF Với thông số cụ thể được ghi ở bảng 3.4 bên dưới Kích thước mm: 710×412×545 Cân nặng: 30kg

Soi màu dưới 5 nguồn sáng để đánh giá kết quả chênh lệch màu sắc giữa các mẫu

1 Cốc thủy tinh 2 Ống đong 3 Camera

4 Cân điện tử 5 Máy đo cường độ phản xạ

7 Máy khuấy từ 8 Máy nhuộm cốc 9 Tủ soi màu

Hình 3.2 Các dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

Bảng 3.4 Các loại đèn sử dụng trong tủ soi màu

Công suất Mô tả Sử dụng

D65 6500K 2x18W Đèn huỳnh quang ban ngày tự nhiên PHILIPS TL-D 18W/965

Ánh sáng ban ngày nhân tạo

TL84 4000K 2x18W Đèn huỳnh quang PHILIPS TLD 18W/840

Nguồn sáng cửa hàng Châu Âu và Nhật Bản

CWF 4150K 2x18W Đèn huỳnh quang PHILIPS TLD 18W/33 Trắng mát

Nguồn sáng cửa hàng huỳnh quang lạnh của Mỹ

F 2700K 4x18W Đèn sợi đốt Mac màu 40W 230V

Nguồn sáng màu vàng hoàng hôn Nguồn sáng tham chiếu đo màu

UV 365nm 1x18W Đèn sợi đốt PHILIPS 18W

3.3 Chuẩn bị mẫu nhuộm và giặt

Quá trình thực hiện thí nghiệm nhuộm như sau:

Bước 1: Sử dụng cân tiểu ly để lấy đúng khối lượng thuốc nhuộm Indigo theo các nồng độ (1%, 3%, 6%) lần lượt là 1.5g, 4.5g, 9g

Bước 2: Dùng cốc thủy tinh đong nước lần lượt là: 98.5ml, 95.5ml, 91ml Sau đó, cho thuốc nhuộm vào, lần lượt đặt lên máy khuấy từ để hòa tan dung dịch

Bước 3: Cho 3 mẫu vải (kích thước 20cm x 30cm) đã được chuẩn bị sẵn vào 3 cốc nhuộm khác nhau và đổ dung dịch thuốc nhuộm vào từng cốc nhuộm và ghi chú lại (tên cốc nhuộm cùng nồng độ ở mỗi cốc nhuộm)

Bước 4: Đặt các cốc nhuộm vào máy nhuộm đã cài đặt sẵn điều kiện nhuộm tiêu chuẩn

Quá trình thực hiện thí nghiệm giặt như sau:

Bước 1: Sử dụng cân tiểu ly để lấy đúng 15 gram bột giặt/lần giặt

Bước 2: Giặt mẫu vải Denim: mỗi lần giặt trong vòng 60 phút

- Lấy mẫu lần 1: giặt 3 lần, sau đó đem phơi dưới ánh nắng mặt trời 30 phút

- Lấy mẫu lần 2: tiếp tục giặt thêm 3 lần nữa, sau đó đem phơi dưới ánh nắng mặt trời 30 phút

- Lấy mẫu lần 3: tiếp tục giặt thêm 3 lần nữa, sau đó đem phơi dưới ánh nắng mặt trời 30 phút

3.4.1 Cách bố trí thiết bị a) Phương pháp đo cường độ ánh sáng phản xạ:

Hình 3.4 Bố trí thí nghiệm của phương pháp đo cường độ ánh sáng Đặt máy đo cường độ ánh sáng vào vị trí (xung quanh máy đo được che chắn bằng bìa carton được sơn đen để tránh ánh sáng của nguồn chiếu trực tiếp vào đầu dò ảnh hưởng đến kết quả đo tia phản xạ của mẫu), đặt mẫu vải trắng lên tấm nghiêng đã được bố trí (như hình 3.3), che màn che để hạn chế yếu tố bên ngoài tác động vào thí nghiệm, lấy thông số cường độ ánh sáng Iw của từng nguồn sáng và ghi vào bảng số liệu

Giữ nguyên vị trí máy đo, thay đổi mẫu vải trắng thành mẫu vải đỏ Lấy số liệu và ghi vào bảng Làm tương tự với 2 mẫu vải xanh dương và xanh lá còn lại

*Thay đổi góc đo: thay thế bục đỡ 45 o thành 60 o hoặc 75 o

Xử lý số liệu: dùng Excel để vẽ thành biểu đồ và phân tích đánh giá b) Phương pháp phân tích hình ảnh

Hình 3.5 Bố trí thí nghiệm của phương pháp phân tích hình ảnh

Bố trí máy ảnh: Đặt máy ảnh vào vị trí đã được bố trí cố định sẵn và dùng vải che phủ tủ soi màu để tránh các yếu tố ảnh hưởng bên ngoài Quan sát mẫu và chụp ảnh để lấy mẫu Làm tương tự với 2 mẫu vải xanh dương và xanh lá còn lại

Xử lý số liệu: Dùng phần mềm Photopea phân tích ảnh để phân tích thành đồ thị Phân tích và đánh giá

Tỷ lệ phản xạ R được xác định qua công thức: R(%)=(Is/Iw)x100 Độ chênh lệch cường độ ánh sáng giữa nguồn chuẩn D65 so với các nguồn còn lại được xác định qua công thức: △I = Id65 - In

Lưu ý: Iw là mẫu vải trắng (White)

Is là mẫu vải màu (Red, Green, Blue)

Bố trí thí nghiệm