DE1619382A1 - Verfahren zur Bestimmung der Rezepturen von Farbmischungen fuer das Einfaerben von gebuendelten oder gewebten und ungebuendelten Medien - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung der Rezepturen von Farbmischungen fuer das Einfaerben von gebuendelten oder gewebten und ungebuendelten Medien

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DE1619382A1
DE1619382A1 DE19661619382 DE1619382A DE1619382A1 DE 1619382 A1 DE1619382 A1 DE 1619382A1 DE 19661619382 DE19661619382 DE 19661619382 DE 1619382 A DE1619382 A DE 1619382A DE 1619382 A1 DE1619382 A1 DE 1619382A1
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Description

  • Verfahren zur Bestimmung der Rezepturen von Farbmischungen für das Einfärben von gebündelten oder gewebten und ungebündelten Medien.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die eststellung der Rezepturen von Farbmischungen für Farbstoffe, Plastikstoffe una dgl. pigmentgefärbten gebLindelten oder ungebündelten Medien, um eine Anpassung an gegebene Färbemuster zu erhalten.
  • Das Hauptziel der Erfindung ist die Verringerung der Anzahl von Verbesserungsstufen, welche erforderlich sind, um die Anpassung innerhalb der geforderten Toleranz zu halten. h'in weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorauswahl der verwendeten farbstoffe zu ermöglichen, so daß Pehlversuche oder unnötige Verbesserungsstufen möglichat vermieden oder beschränkt und ferner die Veränderungen in der Anpassung bei verschiedenen 3eleuchtungsverhältnissen auf ein MindestmaX herabgesetzt werden können.
  • Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Bestimmung der Rezepturen von Farbstoffmischungen für das Einfärben von gebundenen Medien vor, bei welchem die Hinzufügung von Farbstoffen in den Stufen eines Einfärbeverfahrens aus den Reflexionen bestimmt wird, die bei verschiedenen Wellenlängen von Prüfstücken, die unter Verwendung einzelner Parbstoffe hergestellt wurden, ferner eines Musters aus dem Stoff, dessen Farbe eingeetellt werden soll und eines Farbmusters, an welches angepaßt werden soll, in Verbindung mit einer Reflexionsfunktion bestimmt werden, welche durch den Ausdruck (1 - R)2 Konstante . 2R. ? (R) gegeben ist, worin R das aeflexionsverwögen bei einer gegebenen Wellenlänge ist und F (R) innerhalb der Grenzen liegt, welche durch die folgende Tabelle gegeben sind: Reflexionsvermögen % 0,23 0,46 1,2 2,5 5,5 18,4 47,8 100 F(R) obere Grenze 0,070 0,070 0,067 0,067 0,065 0,052 0,045 0,031 F(R) untere Grenze 0,063 0,062 0,059 0,057 0,051 0,033 0,020 0,012.
  • Die Auswertung einer gro#en Anzahl spektraler Reilexionewerte, die von verschiedonen Grunistoffen abgeleitet wurden, unter Verwendung einer Anzahl von Farbatoffen in verschiedenen Konzentrationen, hat ergeben, daß die Anwendung der neuen Funktion eine genauere Vorhersage des Reflexionsvermögens ermöglicht, als sie unter Verwendung von im Fachgebiet bereits bekannten Funktionen erhalten wirde Vor der Einzelbeschreibung der Verfahrensart und der Ableitung der in ihr benutzten neuen Funktion erscheint eB nützlichy, die überlieferten Verfahren einer Earbanpassung zu schildern und au überprüfen.
  • Diese Verfahren sind für Anstrichfarben und für Plastikstoffe verschieden.
  • Wenn ein Pärber ein Farbmuster vorliegen hat, das er in einem ebenen Plastikstoff wiedergeben soll, so muß er eine Sammlung von Farbmustern des gewählten Stoffes überprüfen, die entweder aus frEheren arbeiten stammen oder besonders hergerichtet eind und er muß mit dem Auge den nächstkommenden Farbton auswählen. Beginnend mit einer bekannten Rezeptur fllr die erstellung dieses Farbtones würde er dann entsprechend seiner Erfahrung und dem geforderten Farbtonunterschied Farbstoff hinzufügen oder weglassen, um nach seiner Meinung eine bessere Anpassung zu erzielen. Die neue Rezeptur oder ein Teil derselben würde dann mit einer geeigneten menge des Plastikstoffes gemischt und zu einem Versuchsstück geformt.
  • Die fUr dieses Verfahren oft benutzten Pormmaschinen erfordern eine beachtliche Stoffmenge und vor dem Herstellen empfindlicher Farbtöne müssen die Maschinen sorgfältig von früheren Stoffrückständen gereinigt werden, besonders bei früheren dunklen Farbtönen, Wenn der Färber das PrUfstUck mit seinem Parbmuster vergleicht, schätzt er mit dem Auge den Parbunterschied und die etwa notwendige Verbesserung ab, um die Rezeptur auf den richtigen Farbton zu bringen. Eine neue Rezeptur muß dann ausgewogen und mit dem Grundstoff vermengt, die Maschine gereinigt und ein weiteres Prüfstück hergestellt werden. In einigen Fällen mag es notwendig sein, diese Reihenfolge 10 mal oder öfter zu wiederholen und demgemäß ist das Verfahren sehr zeitraubend. Bei jedem Verfahrensschritt müssen die Versuchsstücke mit dem Muster unter verschiedenen Lichtverhältnissen überprüft werden, um sicherzustelleh, daß die Farbtöne sich bei verschiedener Beleuchtung nicht merklich unterscheiden, eine Wirkung, die Metamerisma genannt wird. Wenn eine geeignete Anpassung erreicht ist, wird die entspreohende Rezeptur bei der Gesamtmasse angewendet, Jedoch nur in Mengen von 70-80% der vorgeschriebenen Mengen, um Überfärbung zu vermeiden, so daß weitere Zuschläge erforderlich sind, welche mehr oder weniger als die zurückgehaltenen Mengen auem-achen, Se nachdem, wie die Farbe von der erwarteten Farbe verschieden ausfällt.
  • Da die Farbe eines Anstriohes im trockenen Zuetand fast die gleiche ist wie im nassen, können grobe Fehler bereits während des Mischens berichtigt werden. Das entsprechende Verfahren bei Anetriohen ist daher in den Aniangsstuien einfach.
  • Der Färber wählt eine bekannte Rezeptur ftir einen Farbton, der ungefähr dem gewunechten Farbton entepricht, und nähert sich diesem durch geeignete Beimischung, bis er glaubt, daß der Farbton im feuchten Zustand annähernd richtig ist. Dann fertigt er ein Pfüfstück an durch Aufstreichen eines Films des Anstriches auf einen geeigneten Grundstoff und Trocknen desselben in ähnlicher Beize, wie es für den endgültigen Anstrich verwendet werden soll.
  • Wenn die Barbe noch nicht stimmt, macht er kleine Zuschläge und fertigt weitere Prüfstücke an, bis eine zufriedenstellende Anpassung erzielt iet.
  • Diese Verfahren sind langwierig und es wurde bereits nach Mitteln Besucht, um sie zu vereinfachen. Die erfolgreichsten Verfahren, in Wirklichkeit alle zur Zeit verwendeten Verfahren, fu#en auf der Annahme einer Funktion des Reflexionsvermögens, welches in einfacher Weise abhängt von der Farbstoffkonzentration und bei Farbstoffmischungen durch einfache lineare Kombination dargestellt werden mag. Die erste Funktion dieser Art wurde von Kubelka und Munk 1931 vorgeschlagen (Zeitschrift für techn. Physik 1931. flr. lis, Seite 543-601). Sie drückte die zusätzliche Veränderliche K/S aus durch die Gleichung K (1 - R)2 = , S 2R worin R das Reflexionsvermögen bei einer gegebenen Wellenlänge ist, so daß K/S such spezifisch für die Wellenlänge ist. K verkörpert den bei dem Streuverfahren auftretenden Absorbtionskoeffizienten und S den Streukoeffizienten. K/S ist eine Eigenschaft nur des Streustoffes und ist zahlenmäßig unabhängig von den Einheiten der Messung, bzw. ist dilensionsios.
  • Bei Benutzung dieser Funktion geht der Färber in anderer Weise vor. Das anzupassende Muster wird unter Verwendung eines Spektrofotometers geprüft und dae Reflexionsvermögen bei einer Anzahl von Wellenlängen bestimmt, Die Kubelka-Munk-Funktion wird dann benutet, um die entsprechenden Werte von K/S zu erhalten. Der Färber hat auch oder verschafft sich Aufzeichnungen über daß Reflexionsvermögen und die entsprechenden Werte K/S für eine Anzahl von Farbstoffen, welche benutzt werden könnten, wenn sie in lekannten Konzentrationen mit einen ausgewählten Stoff vermengt werden.
  • Er.atellt dann entweder von Hand oder mit Hilfe einea Rechengerätes eine Untersuchung an, um festzustellen, welche Farbstoffe in geeigneten Mengen in der Lage zu sein scheinen, K/S-Werte zu erzeugen, die genügend nahe an den S-Werten des Musters liegen und wie die Verhältniszehlen sind Er hat dann durch dieses Verfahren Farbstoffe ausgewählt, welehe den Metamerismus vermindern und er besitzt eine Voraussage über die benötigten Mengen. Mit einer kleinen Verringerung an Farbatoff, wie dies wünschenswert ist, um Überfärbungen zu vermeiden, wird ein Versuchsstück mit den vorausgesagten Mengen hergestellt und das sich ergebende Reflexionsvermögen gemessen. Der Farbton ist natürlich zunächst etwa. zu hell, aber im Durchschnitt liegt er näher an dem gewünschten Farbton, als es der Pall eein würde, wenn in der überlieferten Weise die Rezeptur geschätzt und ein Zuschlag gemacht worden iväre. Aber ein Zuschlag muß in der Tat noch gemacht werden.
  • Es gibt zwei grundsätzliche Verfahren, um die Zusätze zu berechnen. Das eine hängt ab von den Einzelfehlern bei den verschiedenen Wellenlängen, während das andere die Fehler iii ausgewogenen Kombinationen entsprechend deren Samelwirkung in der Hervorbringung eines Rot-Grün- oder Blaufeblers mißt, wie er vom menschlichen Auge beobachet wird.
  • Die Verfahren um eine erste Voraussage zu machen und die Verfahren der Berichtigung sind beschrieben von Davidson, Hemmendinger und Landry und anderen in den Symposiumschriften der Society of Dyers und Colourists, September 1963, Seite W1 ff.
  • Beide Verbeseerungskarten hängen ab von Ableitungen, die mit Hilfe der Kubelka-Munk-Formel erhalten werden. Im allgemeinen, aber nicht ausschließlich, wünscht der Färbe eine Schätzung des Reflexionsfehlers zu erhalten, der nach seiner nächsten Verbesserung übrig bleibt, so daß diese vermindert werden können. Die Fehler werden oft ausgedrückt in Dreifarbengewiohtform und bei deren Verwendung fußt ein Rechenverfahren auf der Ableitung dR/d(K/S) der Kubelka-Munk-Funktion bei den verschiedenen Wellenlängen (Davidson et al., l.c.), da hierdurch die Empfindlichkeit von Reflexionsänderungen auf Änderungen der Farbstoffmengen ausgedrückt wird.
  • Bei einem anderen Verfahren werden die Änderungen der Konzentrationen ermittelt, welche die gewünechten änderungen in der Veränderlichen k/S hervorrufen. Die Veränderungen werden erhalten als einfacher Unterschied zwischen den aus den Messungen des Versuchsstückes und des Bustera abgeleiteten Werten. Der Pärber kann dann. wieder seine verbleibenden Fehler unmittelbar oder in Dreifarbengewichtform beurteilen.
  • Ein Rechengerät wird oft benutzt, um die bei den Rechnungen erforderliche Arbeit zu verringern und weil es in gewissen Fällen nicht zweckmäßig ist, sich auf das Rechengerät zu beziehen, wird eine Technik verwandt, bei welcher das Rechengerät nicht nur die gWnstigeten Farbstoffe und Mengen für den ersten Versuch auswählt, sondern auch die in einer einfachen Formel anzuwendenden Koeffezienten angibt, welche der PElrber leicht benutzen kann für die Berechnung der Zuschläge aus Dreifarbenirrtümern oder Fehlern. Die Koeffizienten in dieser Formel werden abgeleitet von den gemessenen Reflexionen der Farbstoffe bei verschiedenen Konzentrationen, und der Ableitung dR/d(K/S) der Kubelka-Munk-Funktion.
  • Sind die erforderlichen Verbesserungemengen ausgewählt, wird der Färber einen ausgewählten Anteil Jedes Parbstoffes hinzufügen, ein Versuchsstück heretellen und erneut prüfen, und dies Verfahren eo oft wiederholen, wie es notwendig ist, um die gewünschte Annäherung der Anpassung zu erhalten.
  • Der Gessmtfärbevorgang der Masse wird dann in gleicher Weise durchgeführt mit der Ausnahme, daß ein Anteil der Rezeptur aus der Versuchsformel als Startpunkt für die Geoamtfärbung benutzt wird; Es ist möglich, die erste Stufe den herköimlichen Verfahrens mit Verbesserungsstufen zu kombinieren, die auf der Kubelka-Munk-Funktion fußen.
  • Die Vorteile des Verfahrens mit Anwendung der Kubelka-Munk-Funktion sindi 1. Die Verbesserung in der Anpassung für Jede Stufe ist größer als sie erhalten würde, wenn nur Srfahrungswerte benutzt würden. In manchen Fällen wird die Zahl der Verbesserungen auf weniger als die Hälfte herabgesetzt, besonders bei Rezepturen mit einem gro#en Anteil an weißem Farbstoff.
  • 2. Die Möglichkeit, daß die ausgewählten Farbstoffe nicht zu einer annehmbaren Nichtmetamerie-Anpassung führen, ist ausgeschaltet und 2. die Anfangsauswahl genauer Farbstoffe verringert weiter die Zahl der erforderlichen Yerbess. erungustufen.
  • Die Wirkung alles dessen ist eine Verringerung der Kosten.
  • Obwohl sich beachtliche Verbesserungen aus der Verwendung der Kubelka-Munk-Funktion ergeben, ist diese doch nicht so erfolgreich, wie Cehofft werden könnte, besonders bei der Benutzung zur Vorhersage von Retepturen für dunkle Farbtöne und für gewisse emp -findliche Iarbtone, wie z.B. beige. Eis Anzahl von erfahrungsmä#igen Verbesserungen für die Formel wurden vorgeschlagen, aber dies, haben sich nicht bewährt. Die Schwierigkeit liegt in der Bestimmung der Zuschlagsfunl tion, von der die Kubelka -Munk-Funktion ein Beispiel t, durch eine genauere Untersuchung, z.B. durch eine solche, die auf einem mathematischen Modell fuüt, das genauer die optischen Erscheinungen beschreibt. Leine solche Berechnung-kann aber wie folgt vorgenommen werden Es wird gewöhnlich angenommen, daß K/S selbst die gewünschte lineare und additive Veränderliche sei.
  • Dies ist aber nicht der Fall, wie leicht gezeigt werden kann. Die Kubelka-Munk-Funktion ist abgeleitet unter der Annahme, daß die Winkelverteilung von Strahlen außerhalb des Bündels die gleiche sei wie die Verteilung in ihm. Während diese Annahme annähernd richtig ist für Textilien, ist sie doch ganz unzutreffend für plastische Stoffe und Anstrichiarben.
  • Sie ist unzutreffend, wegen der Brechung und Beugung, welche bei Strahlen stattfindet, die durch den Zwischenraum hindurchgehen und weiterhin, weil bis zu 70% des Lichtes, das versucht, das Medium zu verlassen durch totale, innere Reflexionen zurückgeworfen werden mag. Die genaue Berechnung der Folgeerscheinungen dieser Wirkungen ist eehr komplex. Es ist Jedoch möglich, eine annähernde Funktion für hochglatte Oberflächen abzuleiten, hier C genannt (Anstrichfarben und Plastiks) durch Verwendung der Gleichung für ungebündelte Medien und einfache Kunststoffe.
  • Wenn angenommen wird, ddß der Lichtfluss innerhalb des Mediums, der zur Oberfläche führt, in allen Riochzungen gleichmä#ig verteilt ist, dann werden für eine polierte Oberfläche mit einem Brechungsindex rl = 1,5, Strahlen mit einer Neigung von mehr als +2 Grad zur Normalen im Innern total reflektiert. Dies sinl etwa 75% des Gesamten. Auch etwa 6% des Lichtes innerhalb des 42 Grad-Kegels wird reflektiert, was zusammen ungefähr 770 ausmacht. Dieser Anteil, welcher für gewöhnlich k2 genannt wird, ist eehr empfindlich gegenüber Änderungen des Brechungeindex, Bei Betrachtung des allgemeinen Falles und unter der Annahme, daß das zurückgeworfene Licht mit der gleichen polaren Verteilung und Wirkung wie unmittelbares Licht gestreut wird, das durch die Oberfläche eintritt und wenn R das Reflexionavermögen des Mediung ist, gemessen in einer gegebenen Richtung gerade innerhalb der Oberfläche, dann ist als Ergebnis der wiederholten Reflexionen das wirksame Reflexionsvermögen in der gleichen Weise gegeben durch (1) Reffectiv = R + k2R2 + k22R3+---(2) X R (1 + k2R + k22R2 + --(3) = R 1 - k2R Da ein 100%ig reflektierendes Medium einen Wert von Reffectiv a besitzt, läßt sich das Reflexionsvermögen dadurch auf 100% Maximalwert standardisieren, das gesetzt wird : R (1 - k2) (4a) Rstandard = # 1-k2R (4b) Für n = 1,5, ist k2 = 0,77 so da# O,23R = ####### Das Licht, welches die Oberfläche in einer bestimmten Richtung verläßt, wird gleichmäßig für alle Reflexionen gedämpft und verstreut und das standardisierte Reflexionsvermögen gilt gleichfalls au#erhalbider Oberfläche. Da die Werte von R der Reflexion entsprechen würden, welche beobachtet würde, wenn das Medium umgebündelt wäre, kann die Reflexion des gebündelten Stoffes bezogen werden auf seinen K/S-Wert.
  • Indessen ist die Formel für K/S selbst nicht sehr genau, weil sie unter vereinfachten Voraussetzungen abgeleitet ist. Line verfeinerte theorie kann angewendet werden, um eine numerisch tabellierte Funktion su erhalten, die genauer anwendbar ist, insbesondere für Stoffe mit mehr oder weniger gleichmäßiger Streuung und für helle Lichttöne, gleichgültig, ob diese itotropisch oder es nicht sind.
  • Diese Funktion liefert eine erhöhte Genauigkeit für den allgemeinen Gebrauch. Sie wird erhalten durch eine nummerische Integration der Ambarzumian/ Chandrasekhar-Gleichung, siehe S; ChardrasekLhar, hadlative Transfer, Cham. Univ.Press 1950, Seite 124, welche lautet: für besondere Voraussetzungen der Beleuchtung und Beobachtung, wobei µ, µo die Cosinusse der Beobachtungs-und Linfallwinkel und H(µ) selbst ausgedrückt ist als Lösung der Intergralgleichung und w0 das Albedo für Einzelstreuung ist.
  • Diese Funktion wurde ausgewertet durch nummerische Lösung einer entsprechenden Gleichung (l.c. 5.23) und die Ergebnisse tabelliert (1.c. S. 125).
  • Es gibt vier grundsätzliche Fotometeranordnungen, welche in Rechnung gestellt werden miieeenr 1. Diffuse Beleuchtung und normale Betrachtung.
  • 2. Normale Beleuchtung und kugelförmiger Lichtsammler.
  • 3. 45 Grad Beleuchtung und normale Betrachtung und 4. normale Beleuchtung und 45 Grad Betrachtung.
  • Die Anordnung 1 ist die geeignetste, da sie törungen durch Glanzwirkungen vermeidet. Die Anordnungen 3 und 4 liefern Ergebnisse, die nach Ma#stabsverbesserung von 1 nur in sehr geringem und vernachlässigbarem Maße abweichen. Die Anordnung 2 liefert ein Ergebnis, welches nahezu identisch ist mit 1.
  • Es kann daher für alle praktischen Zwecke angenommen werden, daß die für 1 errechnete Beziehung für alle anderen Anordnungen ebenfalls zufriedenstellend ist.
  • Die Menge wo kann zur additiven Funktion in folgender Weise in Beziehung gesetzt werden. Die menge wo verkörpert denjenigen Brechungsanteil des Ges-amtlichtes, der an einen Einzelstreuvorgang teilnimmt und gestreut wird. Daher wird ein Teil 1-wo absorbiert.
  • Xhnlioh wie bei der Kubelka-Munk-Beziehung wird die Kenntnis des Verhältnisses von Absorbtion zu Streuung, 1 - wo in vorliegendem Falle # benötigt, welche wo genannt sei, um sie von der ähnlichen Menge K/S zu unterscheiden, die gegeben ist durch (1 - R)2 2R Nunmehr kann gegenüber R tabelliert werden.
  • Das anzuwendende Verfahren, um diese Beziehung aufzustellen, soll im folgendeii für die Anordnung 1 dargelegt werden: Die Wände einer diffus reflektierenden Kugel haben ein hohea Albedo, d.h. wo @ 1. Sie zerstören sehr schnell die Richtwirkung des einfallenden Lichtflusses, der zu Anfang von einer im Mittelpunkt angebrachten Quelle kommt. Es ist zweckmä#ig zu iordern, daß der Fluss nach jeder Reflexion gleichförmiger wird und schließlich vollkommen isotropisch ist. Wenn die Rechnung zeigt, daß der vor der Reflexion isotropische Fluss nach der Reflexion ebenfalls isotropisch iat, dann ist es klar, daß dieser Zustand immer eintritt und andauert.
  • Der nummerische Beweis wird erhalten durch Aufteilen de. Bereiches von µo in eine geeignete Anzahl von Teilbereichen (21 ist eine zweckmäßige Anzahl, entsprechend den verfügbaren tabellierten Werten) und durch Verwendung der tabellierten A-Funktionen und berechneten Werte von um durch numerische Integration annähernd die gesamte Austrittsintentität in verschiedenen Richtungen zu bestimmen, enn das einfallende Licht isotrop ist. diese ergibt sich als konstant und liefert damit den geforderten Beweis. Bei dieser Beleuchtung, hat das Muster mit dem Albedo wo das in der Wand der Kugel anLeordnet ist, eine Reflexion entlang der Normalen, welche aus den H-Funktionen für diesen Wert von w0 durch ein ähnliches Integrationsrerfahren errechnet werden kann.
  • Der Reflexionswert für w0 I 1 wird nun gleich 1005 gesetzt, um die Grundlage für einen Ma#stab zu schaffen, der unabhängig vom einfallenden Flux ist, una die prozentuale Reflexion wird gekennzeichnet dadurch das Verlu tllis I (wo) R = # I (wo = 1) und es kann nun R zu wo in Beziehung gesetzt werden. Indessen ist noch wichtiger der Wert und durch Ausrechnung desselben aus w0 kann leicht die Beziehung R zu K/@ ermittelt werden.
  • Tabelle 1 1 2 5 10 20 50 80 100 15,0 7,2 2,7 1,2 0,46 0,067 0,006 0,000 Nun ist die Menge leicht in Beziehung zu setzen zu den absorbierenden und Streukräften von benutzten Farbstoffen, weil in either Miechung die Streuung je Elementarvolumen gleich der Summe der Streuungen der anwesenden Farbstoffe ist und Ähnliches für die Absorbtion gilt. wird ausgedrückt durch die wohlbekannte Formel worin x die Konzentration ist. s verbleibt jetzt noch die Bestimmung der Werte von entsprechend verschiedenen Werten der Reflexion.
  • Dies wird erhalten durch Ermitteln der außerhalb des Mediums beobachteten Reflexionswerte entaprechend den innerhalb des Mediums beobachteten Reflexionswerten und dies im Wechsel mit Werte von die in dieser Weise abgeleitet werden, sind mit ¢p bezeichnet. Entsprechende Werte von R, R' und Cp sind in der Tabelle II gegeben, in welcher Ap die gewtlnschte innewohnende Funktion efsprechend dem außerhalb des Mediums gemessenen Reflexionsvermögen R' ist.
  • Tabelle II R % 1 2 5 10 20 50 80 100 R' % 0,23 0,46 1,2 2,5 5,5 18,4 47,8 100 Cp 15 7,2 2,7 1,2 0,46 0,067 0,0063 0 K/S 214 14 40,7 19,1 8,1 1,81 0,285 0,000 Cp # = F(R) 0,070 0,069 0,066 0,063 0,057 0,037 0,022 0,013 K/S Diese Funktion kann nun für entsprechende Werte von R' mit der E/8-Punktion verglichen werden und die Werte von K/S und das Verhältnis C sind ebenfalls in der Tabelle angegeben.
  • Cp Die Menge # verändert sich um einen Faktor von K/S etwa 4 1/2 über den benutzbaren Bereich der Reflexion und dies erklärt, warum die K/S-Funktion so unbefriedigend ist bei Anstrichen und plastischen Farbformelrezepturen.
  • Ryde (Ryde, J.W. Proc. Roy.Soc. A 131, Seite 451, 1931) une später Saunderson (Saunderson, J.L., J.Opt.Soc.
  • Amer.32.727 -736, 1942) haben eine Abänderung der Reflexionen ähnlich der oben benutzten Gleichung vorgeschlagen, welche zur Anpassung an diese Gleichung die Form erhälts (1 - k2) R (7) R' = # 1 - k2R worin k2 von Ryde gegeben ist zu 0,35-0,45 und von Saunderson zu 0,055.
  • Die obere Grenze von k2 in der Ryde/Sauderson-Formel ist 0,45 und es seui willkürlich eine obere Grenze von 0,55 gesetzt. Bei Benutzung dieser Zahl sind die Werte der Saunderson-Veränderlichen in Tabelle III errechnet, aus der ersichtlich ist, da#, obwohl Saundersons's Formel, kombiniert mit der K/S-Funktion, eine Brauchbare Berbesserung gegenüber der K/S-Funktion selbst liefert, sie aber doch ersichtlich von der Cp- Funktion sich unterscheidet und dies selbst nach Anbringen einer Verbesserung, die gemacht wird, um die konstanten Faktoren zu entfernen, welche denGebrauch der Funktion nicht beeinflussen.
  • Tabelle III 1 1 2 5 10 20 50 80 100 R' (%) Saunderson 0,45 0,90 2,3 4,8 10,1 31,0 64,2 100 Saunderson Verändrliche (K/S von R) 49 24 9,02 4,05 1,60 0,25 0,025 0,000 K/S von R' 110 54,5 20,7 9,4 3,9 0,77 0,10 0,000 Saunderson Veränderliche K/S 0,45 0,45 0,44 0,42 0,40 0,32 0,25 0,20 Tabelle IV zeigt entsprechende Werte der Saunderson-Veränderlichen und von C , beide ausgedrückt im Verhältnis zu K/S für das gleiche beobachtete Reflexionsvermögen unter Verwendung von aus den Tabellen II und III abgeleiteten Werten. Die Tabelle IV seigt auch, wie die Saunderson-Veränderliche sich ändert, wenn sie eingestellt wird, um mit C bei kleinen Reflexionen in Einklang zu kommen. Es wird ersichtlich eein, daß die beiden Veränderlichen bei einem Verhältnis von annähernd 2:1 über den ganzen Bereich divergieren.
  • Irgendeine Funktion, welche zwischen derjenigen liegt, die durch die Saunderson-Formel mit k2 oberhalb der vorher erwähnten oberen Grenze k2 ~ 0,55 liegt und der Formel, die für k2 = 0,77 abgeleitet wird, wenn die Chandrasekhar-Theorie benutzt wird, einschließlich einer Toleranz von etwa 10%, wird ein verbessertes Ergebnis liefern für hochglänzsnde Stoffe, verglichen mit den vorher benutzten Funktionen.
  • Tabelle IV R' % 0,23 0,46 1,2 2,5 5,5 18,4 47,8 100 Saunderson Veränderliche K/S 0,45 0,45 0,44 0,44 0,42 0,37 0,29 0,20 Cp 0,070 0,069 0,066 0,063 0,057 0,037 0,022 0,013 Reduzierte Saunderson-Veränderl. 0,070 0,070 0,067 0,067 0,065 0,052 0,045 0,031 Die Cp-Funktion wurde für eine Anzahl von Konzentrationsserien angewendet, die durch Kombination von Pigmenten in verschiedenen Verhältnissen mit wei#em Pigment in einer plastischen Base hergestellt wurden und sie liefert gute Ubereinstimmung.
  • Die neue Funktion kann bie irgendeinem der oben beschriehenen Verfahren an Stelle der K/S Funktion oder der Sauderson-Funktion verwendet werden, um verbesserte drgebnisse zu liefern.
  • Demgemäß liefert die Erfindung eine Möglichkeit, um die Rezepturen von Mischungen zur Pigmentierung einer Stoffmenge zu ermitteln zwecks Angleichung an ein gegebenes Farbmuster und enthaltend den Verfahrensschritt der Vorhersage des benötigten Pigments, wobei Prüfstücke bei bekannten Konzentrationen hergestellt und das Reflexionsvermögen der Prüfstücke, des gegebenen Farbmusters und eines Stoffmusters, dessen Farbe eingestellt werden soll, für mindestens eine Wellenlänge oder die Kombination von Wellenlängen im sichtbaren Spektrum gemessen wird und wobei das in der jeweils folgenden Verbesserungsstufe hinzuzufügende Pigment bestimmt wird aus den Reflexionswerten, die erhalten wurden unter Verwendung. einer Reflexionsfunktion, die gegeben ist durch Konstante ##### F(R), wobei F(R) zwischen den in Tabelle V angegebenen Werten liegt.
  • Tabelle V Reflexionsvermögen % 0,23 0,46 1,2 2,5 5,5 18,4 47,8 100 F(R) obere Grenze o,c.io 0,070 0,067 0,067 0,065 0,052 0,045 0,031 P(R) untere Grenze 0,063 0,062 0,059 0,057 0,051 0,033 0,020 0,012 Die Werte der unteren Grenze von F(R) werden erhalten durch Einschluß einer Toleranz von 10% in die in Tabelle V angegebenen Werte von

Claims (1)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-1. Verfahren zur Bestimmung der Rezepturen von Farbstoffmischungen für das Färben eines gebündelten, gewebten oder ungebündelten Stoffes, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinzufügung von Farbstoffen in den einzelnen Stufen eines Färbevorganges aus den Reflexionswerten bestimmt wird, die bei verschiedenen Wellenlangen für Prüfstücke, die mit Hilfe der einzelnen Farbstoffe hergestellt wurden, ferner eines Musters desjenigen Stoffe, dessen Farbe eingestellt werden soll UM eines Farbmusters, an welches angepaßt werden soll, erhalten werden in Verbindung mit einer Punktion des Reflexionsvermögens, die durch den Ausdruck gegeben ist: (1-R)2 Konstante . 2R B worin R das Reflexionsvermögen bei einer bestimmten Wellenlänge ist und F(R) zwischen den Grenzen liegt, die durch die folgende Tabelle gegeben sind: Reflexionsvermögen 0,23 -0,46 1,2 2,5 5,5 18,4 47,8 100 F(R) obere Grenze 0,070 0,070 0,067 0,067 0,055 0,052 0,045 0,03 F(R) untere Grenze 0,063 0,062 0,059 0,057 0,051 0,033 0,020 0,01 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei F(R) annähernd die folgenden nerte besitzt Reflexionsvermögen % F(R) 0,23 0,46 1,2 2, 5,5 18,4 47,8 100 0,07C C,C69 0,066 0,063 0,057 0,037 0,022 0,013.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 urd 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflexionsvermöge. gemessen wird unter Verwendung verschiedner Beleuchtung und mit gewöhnlichem Auge.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da# die erwähnten Reflektanzen gemessen werden in der Form von Kustern welche eine kleine innere Oberfläche eines Fotometers mit kugelförmigem Beleuchtungsraum einnehmen.
DE19661619382 1965-07-30 1966-05-11 Verfahren zur Bestimmung der Rezepturen von Farbmischungen fuer das Einfaerben von gebuendelten oder gewebten und ungebuendelten Medien Pending DE1619382A1 (de)

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