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    棉花新标准实用手册——系列问答(之五)

    http://www.texindex.com.cn/   2013年2月5日 09:23   中国纤检
    棉花新标准实用手册——系列问答(之五)
    颜色级17
    文/中国纤维检验局棉花质量监督处;本刊编辑部
     
    1.怎样理解棉花的反射率(Rd)和黄色深度(+b)?
    答:任一物体的颜色,都可以用色度学的三个基本参数来描述它的特性,即明度、色调和饱和度。明度是指非自发光物体表面相对明暗的特性,相当于自发光物体的亮度因素。色调表示色彩彼此区分的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的颜色特性,相当于光的主波长。饱和度表示颜色的丰满程度,即浓淡程度。若以这三个参数为坐标,可以形成一个三维的颜色空间,任一颜色对应于空间中的一个点。目前,国际上广泛采用孟塞尔(Munsell)颜色空间来表示颜色特性。孟塞尔色空间的中心轴代表无彩色黑白系列的明度等级,与中心轴垂直的平面的各个方向代表不同的孟塞尔色调,离开中心轴的距离表示饱和度。
    对于非彩色棉,棉花的基本色调很接近孟塞尔色卡的10YR,可以认为,不同的棉花色调是相同的,也就是说棉花的色调在孟塞尔色空间的10YR平面上。因此,在10YR色平面上,只要用明度和饱和度两个坐标来刻划棉花的颜色特性。
    棉花测色仪采用亨特(Hunter)坐标,其中Rd(%)表示反射率;+a表示反射光红色成分,-a表示绿色成分;+b表示黄色成分,-b表示蓝色成分。亨特系统Rdab与国际照明委员会的CIE1931色度系统存在下列关系:
                Rd=Y
                 a=175fy(1.02X-Y)
                 b=70 fy (Y-0.847Z)
                fy =0.51[(21+20Y)/(1+20Y)]
    因此,应用CIE1931系统测量出物体颜色的X、Y、Z三刺激值,就可以计算出Rd、a、b参数。对于棉花来说,a近似一常数,无须测量,即三刺激值中的x无须测量。所以,棉花测色仪只要测量棉花的Y、Z两刺激值便行了。根据棉花测色仪测得的Y、Z两刺激值,利用下列公式得出亨特系统颜色空间的结果:
                Rd=Y
               +b=70 fy (Y-0.847Z)
               fy =0.51[(21+20Y)/(1+20Y)]
    其中,Rd是反射率,属明度指标;+b是黄色深度,属饱和度指标。
     
    2.如何划分棉花颜色类型?
    答:棉花颜色的变化,在色度学上是三维渐变的,很难有真正意义上的空间的分割。只是人们为了区别颜色的需要,将其分类。棉花颜色类型的划分也是这样。试验研究人员在对我国几大棉区,大量棉花实物样品的基础上,将棉花按颜色划分为白棉、淡点污棉,淡黄染棉,黄染棉四个类型。
    棉花颜色类型的划分,主要依赖于棉花样品中黄色程度而定。正常棉花的底色为白或乳白色,这样的棉花为白棉类型。在未成熟期就因霜或干旱、虫害而死的棉纤维呈现的是深黄色,因此棉花中含有的这种纤维越多,颜色就越黄越深。另一个造成棉花颜色发黄的原因是皮棉的存储。发黄纤维程度的多少取决于存储时的温度、湿度和存储时间的长短。
     
    3.如何理解各类型棉花?
    答:白棉:中国主产区主要品种在正常天气下正常生长、成熟或过成熟的棉纤维(包括日照过度和灰尘污染),都描述为白棉类型。这里所述正常天气是是指当地代表性气候,籽棉未受特殊的雨水污染。正常生长是指未因病虫害、干旱、洪涝等自然因素影响棉株生长发育。包括正常的早期棉、所有的中期棉、未受霜冻的晚期棉,或者中期棉中含有少量晚期棉和个别早、中期僵瓣棉。
    此类型棉主要突出“正常”,在一切涉及影响棉花色泽因素均基本正常时的棉花划为白棉,给人的色感为洁白、灰白、乳白色,不应该有偏黄、阴黄的感觉。
    淡点污棉:白棉中混有部分在未成熟期就因霜或干旱、虫害而死的发黄的纤维,或因受轻度污染和长期储存变黄的纤维,即白棉中混有部分僵瓣棉,或是白棉因受轻度污染或水分过大引起纤维整体色泽变黄。
    此类型棉花突出白棉中混有少量的淡黄色纤维的概念,黄色纤维来源有很多种,并不限于是哪种。从字面理解就是白棉中有淡黄色纤维斑点,既是淡点污染,用含量来描述是少量。其它达到同种黄度的棉还有几种,一是因储存时间较长,原来白棉中未成熟棉颜色变异较快,形成淡黄染斑点。二是新棉因多种原因整体变黄,此种淡点污棉外观形态不同于典型的淡点污棉外观,容易引起争议,长江流域棉区比较常见。
    淡黄染棉:各种僵瓣棉和部分晚期次棉、污染棉、烂桃棉,或是淡点污棉变异而来。此类型棉正常情况很少出现,多为加工白棉时分离出来的棉花和污染棉组成。
    黄染棉:新棉中几乎找不到这种棉花,在特殊情况下才会出现,为多年储存变异,或回潮率大的籽棉,没有即时晾晒变黄。
     
    4.应该怎样理解棉花颜色分级图类型线?
    答:由视觉特性可知,相同黄色深度的颜色,反射率越低,给人感觉颜色越重,主观认为就是越黄。所以反射率低的棉花,黄色深度小一些,才能和反射率高、黄色深度大一些的棉花视觉黄度相当。因此类型线需要从右上向左下倾斜。
    从棉花自然生长特性看。一般情况反射率高的棉花,籽棉吐絮好,成熟度高,黄色深度略大一些,不影响对籽棉质量的判断。所以高级别棉,黄色深度略大一些,仍可判定为白棉。反射率低的棉花,如黄色深度稍大,籽棉表现为吐絮不好,成熟度低,籽棉质量差,所以反射率越低,对黄色深度要求越高。所以类型线从右上向左下倾斜符合籽棉自然生长特性。
    类型线应处在棉花由白变黄过程中,视觉感觉黄色深度变化较大的位置,处在籽棉性质发生较大变化的位置。
     
    5.如何把握棉花颜色级别?
    依据黄色深度确定的同一类型的棉花,其反射率也各不相同,我国棉花的反射率一般在40%~85%。按反射率高低,可以将其划分为不同级别。如果对照实物标准确定棉花级别,这里所指的反射率,可以理解为收到光线照射的棉花,在人的视觉“反射率”。
    由视觉特性可知,相同反射率时越黄的棉花感觉越亮。等级线向右下倾斜,使同一等级棉花给人的综合感觉亮度相同。
     从棉花自然生长特性看。籽棉颜色存在地域差,相同程度的籽棉,不同地域呈现不同反射率,黄色深度低的,反射率相应高;黄色深度高的,反射率相应低。所以级别线从左上向右下倾斜,也符合籽棉的地域特性。
     
    6.棉花颜色级文字描述有何作用?
     
    文字描述体现出了棉花颜色分级符合棉花自然特性的特点。文字描述的作用在于:一是帮助检验人员掌握各级棉花颜色的基本特征。二是了解各颜色级棉花的籽棉来源。3、有助于检验员准确判定棉花颜色级。
     
    7.白棉一、二级的文字描述是什么?
    白棉一、二级有如下特点:(1)都是我们传统印象中的好棉花。(2)一级要求条件较高,是日照充分,吐絮好、棉瓣肥大的早中期优质白棉,有时可有有少量的一般白棉;二级是以吐絮好、棉瓣肥大的早中期优质白棉为主,有少量雨锈棉和部分的一般白棉。(3)外观形态:一级是表面平滑,纤维层次清晰,二级仅是表面平滑,和白棉一级比较,纤维层次还不够清晰。(4)一级白棉:皮棉表面平滑,纤维层次清晰,整个表面布满好似奶油一样的均匀亮点,对反射率的感觉是油亮、晶亮。(5)二级白棉:皮棉表面平滑,明亮。感觉晶亮点并没有布满表面;或亮点均匀布满表面但亮度不够刺眼;总体给人明亮轻快的感觉。
     
    8.白棉三级的文字描述是什么?
    白或乳白、稍亮。早中期一般白棉和晚期好白棉,棉瓣大小都有,有少量雨锈棉。白棉三级有如下特点:(1)三级白棉:皮棉表面平整,稍有丝光,不亮也不暗,似乎就是棉纤维的本色。(2)三级白棉的上部区域有些亮但达不到明亮的感觉,+b值为7左右的棉花,虽然Rd值较高,但给人感觉是白而不亮,有点呆白的感觉。下部区域没有亮的感觉,或是局部明亮局部灰暗。(3)总体特征表现为不好也不坏,不亮也不暗,属比较正常的棉花。
     
    9.白棉四级、五级描述是什么?
    白棉四级:色白略有浅灰不亮。早中期失去光泽的白棉。白棉五级:色灰白或灰暗。受到较重污染的一般白棉。白棉四级、五级有如下特点:(1)四级白棉:皮棉表面有不平整的感觉,无丝光,色白带浅灰。无论Rd值大小均略有灰色感觉,也就是表面有浅灰色感觉时就可以定为41级。(2)五级白棉:表面色灰白带深灰,有灰暗的感觉。(3)四级白棉多为机采棉、种子棉。(4)通常会体现出过成熟。(5)四、五级白棉成因多为受到灰尘污染。(6)五级为受污染较重的棉花,如烟熏棉等。(7)要从概念上区别于灰僵瓣棉。灰僵瓣棉虽然体现出灰色感觉,但黄色深度较大,基本是淡点污棉。
     
    10.淡点污一级描述是什么?
    乳白带浅黄、稍亮。白棉中混有雨锈棉、少量僵瓣棉,或白棉变黄。淡点污一级的特点:(1)使用价值仍较高,仅是黄了一些。(2)通常描述是黄亮。(3)新棉中,12级不多。(4)和11、21在色感上有一定的对应关系。
     
    11.淡点污二级描述是什么?
    乳白带阴黄,显淡黄点。白棉中混有部分早、中期僵瓣棉或少量轻霜棉,或白棉变黄。淡点污二级有如下特点:(1)淡点污二级相对较复杂,大多淡点污棉都落在这个级别内。这个级,各种籽棉都可能有。(2)各产区,22级外观特征不同。其中有长江流域棉区,因雨水多引起的整体偏黄的,也有黄河流域棉区的白棉和僵瓣棉混合形成的,二者外观形态不一致。(3)和三级白棉在色感上有对应关系。
     
    12.淡点污三级描述是什么?
    答:灰白带阴黄,有淡黄点。白棉中混有部分中晚期僵瓣棉或轻霜棉,或白棉变黄、霉变。淡点污三级有如下特点:(1)灰僵瓣棉较多。(2)灰中透黄为主要特征,显有糟绒。
     
    13.淡黄染、黄染棉描述是什么?
    答:(1)以晚期棉、各种僵瓣棉为主,含有的白棉较少。(2)水渍污染或长期储存变异形成。(3)和白棉、淡点污棉相比明显有偏黄的感觉。
     
    14.能否对白棉各级描述作简要概述?
    答:可这样总结为:1油2亮3正常4灰5暗6发黑。淡点污棉1、2、3是对应的2、3、4级白棉中混有部分淡黄色纤维的色感特征。
     
    16如何把握实物标准?
    答:根据颜色分级图和文字描述制作实物标准,实物标准是感官检验颜色级的依据,是保证感官和仪器检验相符的技术基础。制作白棉4个级、淡点污棉2个级、淡黄染棉2个级、黄染棉1个级的实物标准;每个类型的最低级不制作实物标准。颜色级实物标准全国统一制作,统一发行。
    每个级4块棉样,它们没有高低之分,均为底线标准,分别代表不同黄色深度区域内的底线颜色特征,每一块棉样覆盖黄度区域+b值间隔0.8左右,见图所示区域。
     

     
     
    正确使用棉花颜色级实物标准。每块标样没有产区概念,不代表那个产区的棉花,仅和黄度有关。属于那一块标样覆盖区域,检验时就对照那块标样。每个颜色级可按样块再细分为-1、-2、-3、-4四个小类型,例如21-1,31-4等。属于-1类型的,只能和-1标样对比,不能和-3或-4对比,否则会产生差异。
     
        17.棉花颜色变异的影响因素有哪些?
    答:影响棉花颜色变异的因素主要有:储存时间、温度、湿度、品种、微生物。
    因为色泽是可测量的原棉质量评价等级参数之一,因此要研究对于不同储存条件下颜色变化的情况。评定为白棉的试样储存后可能变为淡点污棉,或者作为淡点污棉储存的棉花会成为淡黄染棉。
    试验证明,温湿度对棉花变异影响较大,高温高湿变异大,低温低湿变异小;10摄氏度,50%相对湿度时,棉花色泽变异能够符合标准使用要求,维持条件又比较经济。所以储存棉花颜色级实物标准应尽量保存在干燥低温环境中,尤其避免太阳直射。使用标准要防止空气中灰尘大量落到标准表面,否则影响反射率。最好使用一套,储存一套,经常进行一下比对,防止标准变异。
    研究资料表明:田间暴露时间对棉花颜色是有影响的。同一块地,在同一天吐絮的棉桃是完全相同的,越晚采摘的棉花颜色越深。
     
    作者: 中国纤维检验局棉花质量监督处    编辑: tony
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