紫外—可见光谱技术在连缸染色浓度分析中的应用研究

摘要

传统连缸工艺为实现染料的重复利用,只通过经验计算需要补投的染料量,造成连缸色差大、色光不稳定等问题。紫外-可见光谱分析技术具有灵敏度高、测定速度快、无损等特点,适合于染料浓度的分析。通过分析染色时残液的染料浓度值,可为连缸前染料的补投提供精确指导,使染色实时可控,重复印染颜色一致,促进染化料的循环利用。
　　针对这一要求,本文提出了基于紫外-可见光谱技术分析染料浓度的方法,并将其应用于连缸染色的染料补投环节。本文检测了多个单一、混合组分染料浓度样本的吸光度,并应用分光光度法、化学计量学方法建立若干浓度模型,实现了染料浓度的定量分析,最后进行连缸染色小样试验,验证方法的效果。本文的主要研究内容与结论如下:
　　(1)根据染料浓度建模分析的需要,搭建了吸光度检测平台,并定性分析了光源、染料的光谱特性,计算了仪器的置信区间,为单、双、三组分染料分别配制了126、121、60组浓度样本。
　　(2)用最小二乘方法分析单组分染料的浓度,以单波长处积分值作自变量的性能最好,平均偏差(Bias)不超过3.7％,预测标准偏差(SEP)为3.790-4.201。用双波长法分析双组分相混染料,Bias不超过4.4%,SEP为3.681-5.274。用联立方程法分析三组分混合染料,Bias不超过5.1%,SEP为4.602-5.561。实验结果表明:分光光度法能够实现染料浓度分析,但偏差略大且不稳定。
　　(3)用逐步多元线性回归模型分析单组分染料浓度,三种组分的Bias小于3.1%,SEP在3.4以内;分析双组分相混染料,Bias小于3.2%,SEP在4.0以内。用偏最小二乘模型分析三组分混合染料,Bias小于1.4%,SEP在1.6以内。实验结果表明:化学计量学方法对特征波长的提取更为科学,模型较为可靠,预测结果更为精确和稳定。
　　(4)分析常用印染助剂对染料光谱曲线的影响,进行连缸染色小样试验并对样品测色,结果表明,本文方法显著改善了连缸色差,增加了连缸次数,提高了织物的色光稳定性。

目录

封面

声明

致谢

中文摘要

英文摘要

目录

图清单

表清单

1 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的研究目标和主要内容

1.4 本章小结

2 染料浓度光谱分析的理论基础

2.1 光谱定量分析基本原理

2.2 紫外-可见光谱仪的工作原理及结构部件

2.3 分光光度法理论

2.4 化学计量学方法理论

2.5 本章小结

3 仪器、试剂的谱线特性分析与染料浓度样本的配制

3.1 实验仪器、材料与试剂

3.2 实验仪器、试剂的光谱特性分析

3.3 标准染料样本的配制

3.4 本章小结

4 染料浓度的定量分析

4.1 分光光度法对染料浓度的定量分析

4.2 化学计量学方法对染料浓度的定量分析

4.3 本章小结

5 连缸染色试验

5.1 活性染料对棉纱布的印染工艺流程

5.2 印染助剂对染料吸收曲线的影响

5.3 连缸染色小样试验及结果分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 染料浓度的在线分析展望

参考文献

作者简介