Verfahren zum Kopieren der Mischfarbe einer
Vorlage auf einen nicht textilen Farbträger
Es ist bekannt die zum Kopieren einer Mischfarbe von einer Vorlage notwendigen Färberezepturen nach visuellen subjektiven Methoden festzulegen.
Dabei wird vorwiegend von einer der Vorlage visuell möglichst ähnlichen Färbung bekannter Rezeptur ausgegangen. Die gewünschte, der Vorlage entsprechende Rezeptur wird von dieser Basis aus auf Grund einer zeitraubenden Reihe von Korrekturfärbungen ermittelt.
Es ist ferner bekannt, die notwendigen Färberezepturen auf graphischem oder rechnerischem Wege, basierend auf dem Gesetz von Kubelka-Munk, zu bestimmen. Dieses Gesetz ist aber, auf die praktischen Färbeprozesse angewandt, nur beschränkt gültig. Die die Färbung stark beeinflussenden veränderlichen Eigenschaften der verschiedenen nicht textilen Farbstoffträger, z. B. Kunststoffe, Papiere etc. werden durch die Rechnung nicht erfasst. Ausserdem kann die Verschiedenheit der färbetechnischen Bedingungen nicht genügend genau in Rechnung gezogen werden. Durch diese Einschränkungen und durch den grossen rechnerischen Aufwand ist die praktische Brauchbarkeit dieser Methode in Frage gestellt, so dass die Kopie erst nach langwierigen Korrekturen, deren Gelingen nur vom handwerklichen Können des Personals abhängt, einigermassen der Vorlage entspricht.
Die Nachteile sowohl der visuellen, wie auch der graphischen bzw. rechnerischen Methode der Rezepturbestimmung für das Kopieren werden durch das nachfolgend beschriebene erfindungsgemässe Verfahren vermieden.
Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Grundfarben in einer Mehrzahl von Farbkonzentrationen auf dem gleichen zu färbenden nicht textilen Farbstoffträger ausgefärbt und aus diesen Färbeproben die spektralen Remissionskurven bestimmt werden, dass ferner die spektrale Remissionskurve der Mischfarbvorlage bestimmt und dann auf Grund der spektralen Remissionskurven der Grundfarben die der Anzahl Grundfarben entsprechende Zahl jener Wellenlängen ausgewählt wird, bei welchen je das Verhältnis der Remission der einen Grundfarbe zur Remission der anderen Grundfarbe ein Minimum ist,
wonach für diese Wellenlängen die Remissionswerte der Grundfarben in Funktion der Farbbadkonzentration graphisch aufgetragen und aus diesen Kurven an den Stellen der den genannten Wel lenlängen entsprechenden Remissionswerte der Farbvorlage die Badkonzentration der einzelnen Farbkomponenten der Mischfarbe bestimmt wird, und dass anschliessend die Farbkomponenten in der bestimmten Konzentration gemischt und der nicht textile Farbstoffträger mit dem Farbstoffgemisch eingefärbt wird.
Nach diesem Verfahren können die gewünschten Färberezepturen in wenigen Minuten sehr genau ermittelt werden und die nachfolgenden Färbeprozesse können gegenüber den bekannten Verfahren bedeutend verkürzt werden. Dies bringt eine bessere Ausnützung der Färbemaschine und eine entsprechend erhöhte Produktion mit sich.
Im folgenden ist das erfindungsgemässe Verfahren an Hand der beiliegenden Zeichnung, welche die für einzelne Verfahrensschritte erforderlichen Diagramme zeigt, beispielsweise erläutert; es zeigen:
Fig. 1 die spektralen Remissionskurven von Farbvorlage und Kopie, aufgetragen über der Wellenlänge;
Fig. 2, 3 und 4 die spektralen Remissionskurven bei verschiedener Farbkonzentration für je eine Grundfarbe, und
Fig. 5, 6 und 7 die Konzentrationskurven der drei Grundfarben für je eine der ausgewählten Wellenlängen.
Beim folgenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass die zu kopierende Vorlage die Grundfarbstoffe Blau, Scharlach und Gelb enthalte. Die spektrale Remissionskurve 1 (Fig. 1) der Farbvorlage sei bekannt. Vorerst werden nun die genannten Grundfarben auf dem Material des zu färbenden nicht textilen Farbstoffträgers in verschiedenen Farbkonzentrationen (beim vorliegenden Beispiel nach den Fig. 2-4 für die Konzentrationen 0,01 0/0, 0,1 0/0 und 1'0/o) ausgefärbt.
Zweckmässig erfolgt diese Ausfärbung innerhalb eines Konzentrationsbereiches von 0,005 ovo bis 2 azol Von diesen Färbeproben werden dann durch Auftragen der Remission R in 0/0 über der Wellenlänge die spektralen Remissionskurven (Fig. 24) bestimmt, wobei Fig. 2 die Remissionskurven a für den Grundfarbstoff Blau, Fig. 3 die Remissionskurven c für den Grundfarbstoff Scharlach und Fig. 4 die Remissionskurven b für den Grundfarbstoff Gelb zeigt.
Aus diesen Remissionskurven a, b, c wird nun eine der Zahl dieser Grundfarben entsprechende Anzahl von Wellenlängen ausgewählt, und zwar werden durch Vergleich der drei Kurvenbilder Fig. 2-4 jene Wellenlängen ausgewählt, bei welchen je das Verhältnis der Remission der einen Grundfarbe zur Remission jeder andern Grundfarbe ein Minimum ist.
Aus den Fig. 2-4 ist ersichtlich, dass die Remission des Grundfarbstoffs Blau bei der Wellenlänge 7 640 mr gegenüber den Remissionen der beiden andern Grundstoffe Scharlach und Gelb minimal ist.
Dabei ist zu beachten, dass es nicht auf den absolut kleinsten Wert der Remission der Grundfarbe Blau ankommt (dieser liegt etwa bei Ä 600 mull), sondern auf das Verhältnis zu den Remissionen der übrigen Grundfarbstoffe. Ebenso ist aus den Fig. 2-4 ersichtlich, dass das genannte Minimalverhältnis für die Grundfarbe Scharlach bei X 510 mm und für die Grundfarbe Gelb bei X 404 mm liegt. Nun werden für die so ausgewählten drei Wellenlängen die Remissionswerte der drei Grundfarben in Funktion der Farbbadkonzentration K graphisch aufgetragen; zweckmässig erfolgt dies wie beim gezeichneten Beispiel logarithmisch.
In den Fig. 5, 6 und 7 sind diese Konzentrationskurven A (für Blau), B (für Gelb) und C (für Scharlach) entsprechend der ausgewählten Wellenlänge X 640 mF bzw. X 404 mll bzw. y 510 mF aufgetragen. Aus diesen Konzentrationskurven wird nun die Rezeptur für die durchzuführende Nachfärbung bestimmt.
Gemäss der in Fig. 1 gezeigten Remissionskurve 1 der Farbvorlage wird bei der Wellenlänge 76 640 mF eine Gesamtremission von 27 0/0 verlangt. Da, wie die Fig. 2-4 zeigen, bei dieser Wellenlänge die Grundfarbe Blau allein massgebend ist, wird nun in Fig. 5 bei der Remission R 27 /o die Konzentration K auf der Kurve A gesucht; die geforderte Blaukonzentration beträgt dort 0,058 0/0. Für die Wellenlänge X 510mol1 fordert die Farbvorlage gemäss Kurve 1 in Fig. 1 eine Remission von 37,5 /o ; bei dieser Wellenlänge spielt, wie die Fig. 2-4 zeigen, die Grundfarbe Scharlach die Hauptrolle.
Vorerst wird davon ausgegangen, dass die Remission von 37,5 0/0 vollständig von der Grundfarbe Scharlach bestritten werden müsse. Demzufolge wird in Fig. 6 auf der Kurve C bei der Remission R 37,5 0/0 eine Scharlachkonzentration K von 0,035 o/o festgestellt.
Da aber in Wirklichkeit bei der Wellenlänge 510 m, gemäss Fig. 6 auch die Grundfarbe Blau auf die tatsächliche Remission der Nachfärbung einen wesentlichen Einfluss ausübt, so ist der Wert K von 0,035'0/0 für die erforderliche Scharlach-Farbkonzentration entsprechend zu korrigieren. Die bereits bekannte Farbbadkonzentration von Blau (Kurve A) von 0,058 o/o führt nach Fig. 6 auf eine entsprechende Farbb adkonzentration von Scharlach von 0,029 0/0. An Scharlach-Farbstoff benötigt man somit bei der Wellenlänge von 510m nur noch die Differenzkonzentration, d. h. 0,006 /0, um die gewünschte Remission von 37,5 o/o zu erreichen.
Analog wird zur Bestimmung der notwendigen Farbbad konzentration bei der Wellenlänge von 404 m, a vor- gegangen. Nach Kurve 1 in Fig. 1 verlangt die Farbvorlage bei dieser Wellenlänge eine Remission von 45 0/o. Dies entspricht nach Fig. 7 (Kurve B) einer Farbbadkonzentration der Grundfarbe Gelb von 0,0155 Aus Aus Fig. 7 ist ferner zu entnehmen, dass bei der Wellenlänge 404 mm der bekannten Farbbadkonzentration Blau von 0,058 D/o eine Farbbadkonzentration Gelb (Kurve B) von 0, 0095 /o entspricht.
Der Einfluss der ebenfalls bekannten Farbbadkonzentration Scharlach (Kurve C) 0,006 o/o bei der Wellenlänge 404 m, a ist sehr klein und be- trägt wie Fig. 7 zeigt, höchstens ca. 0,001'B/o. Die korrigierte Farbbadkonzentration Gelb ermittelt sich somit wiederum aus der Differenz der theoretischen Gesamtkonzentration von Gelb und der durch die Einflüsse von Blau und Scharlach bedingten Kon zentrationen; sie beträgt somit:
0,0155 - 0,0095 - 001 = 0,005 3/o
Da bei der Bestimmung der Farbbadkonzentration Scharlach der Einfluss der Grundfarbe Gelb vernachlässigt wurde, muss nach erfolgter Bestimmung der Farbbadkonzentration Gelb nachgeprüft werden, ob diese Vernachlässigung erlaubt war.
Beim vorliegenden Beispiel ist dies der Fall, wie Fig. 6 zeigt. Ist der Einfluss der Farbbadkonzentration Gelb aber von Bedeutung, so muss die zuerst bekannte Farbbadkonzentration Scharlach in bekannter Weise auf Grund der Fig. 6 korrigiert werden, und dies bedingt eine Kontrolle der Farbbadkonzentration Gelb. Eine zweite Korrektur der Farbbadkonzentration Gelb durch die korrigierte Farbbadkonzentration Scharlach ist aber in den meisten praktischen Fällen überflüssig, was in jedem Fall sofort aus Fig. 7 hervorgeht.
Die Rezeptur für die Nachfärbung lautet somit für das vorliegende Beispiel:
Farbbadkonzentration Blau = 0,058 O/o
Farbbadkonzentration Scharlach = 0,006 0/o
Farbbadkonzentration Gelb = 0,005 9/o
Die spektrale Remissionskurve der dieser Rezeptur entsprechenden Nachfärbung ist in der Fig. 1 als Kurve 2 dargestellt. Die Übereinstimmung ist gut und liegt innerhalb der praktischen Toleranz. Die geringen Abweichungen rühren daher, dass die verwendeten Farbstoffe einer gewissen gegenseitigen Beeinflussung unterworfen sind. Die Abweichungen können, sofern dies überhaupt nötig ist, mit einer einzigen Korrekturfärbung eliminiert werden und zwar wie die vorbeschriebenen Korrekturen auf Grund der Fig. 5-7.
Da die Probeeinfärbung mit den Grundfarben erfolgt, stimmen die Grundfarbkurven nur dann, wenn der betreffende Grundfarbstoff vollständig vom Farbstoffträger aufgenommen wird; beim Einfärben des Farbstoffträgers mit der Mischfarbe ist dies jedoch nicht unbedingt der Fall und hängt weitgehend vom Material des Farbstoffträgers ab. So saugen gewisse Materialien, z. B. gewisse Papiersorten, bedeutend mehr Farbstoff auf als andere; bei letzteren erhält man dann-meist eine etwas zu helle Nachfärbung, wie dies durch die Kurve 2 in Fig. 1 ersichtlich ist. So wird z. B. bei der Wellenlänge 510 mm von der Farbvorlage eine Remission von 37, 5 0/o (Kurve 1) verlangt, während bei der Nachfärbung aus Kurve 2 bei dieser Wellenlänge eine Remission von 40 o/o erhalten wurde.
Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass eine Remission von 40 /0 (statt 37,5) nur eine Scharlachkonzentration von 0,03 (statt 0,035) ergeben würde ; somit ergibt sich für die korrigierte Scharlachkonzentration als Differenz nicht mehr 0,006 O/o sondern 0,011 0/0. Damit erhält man eine korrigierte Rezeptur, die nun eine noch bedeutend genauere Angleichung der Nachfärbung an die Vorlage ergibt. Man kommt so mit einer einzigen Probefärbung und anschliessender Korrektur in allen praktisch vorkommenden Fällen aus.
Dadurch können die bisher stets notwendigen zahlreichen Probefärbungen, deren Korrektur vom Fachpersonal je nach Geschick erfolgte, vermieden werden; damit wird Zeit, Arbeitsaufwand und Material eingespart, und ausserdem sind an das Färbereipersonal bedeutend weniger hohe Anforderungen zu stellen, da die korrekte Nachfärbung einer Vorlage nicht mehr vom Geschick des die Korrekturen der Probefärbungen bestimmenden Personals abhängt.