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滌綸分散染料染色過程及效果建模近年來,印染工業(yè)因染色一次成功率低而導(dǎo)致染色過程中重染、修色、廢染和剝色改染等行為,增加了額外的能耗和排放。而作為合成纖維中一個重要品種滌綸的染色,同時(shí)面臨著耗能、耗水和排放污水的尷尬局面,因此提高滌綸染色一次成功率也成為廣大染整工作者的關(guān)注焦點(diǎn)。 若能在滌綸分散染料染色過程中建立工藝因素與染色效果的數(shù)學(xué)模型和染色動力學(xué)模型,研究染色過程的染料擴(kuò)散和吸附機(jī)理,實(shí)現(xiàn)滌綸分散染料染色過程中染色效果和上染速率的預(yù)測,適當(dāng)調(diào)整相應(yīng)工藝參數(shù)以促進(jìn)染料充分上染,精確控制染色過程,便能達(dá)到有效提高染色產(chǎn)品質(zhì)量和染料利用率的目的,從而穩(wěn)定染色產(chǎn)品質(zhì)量,提高染色一次成功率。 首先選擇拼色常用的三只分散染料:分散紅FB、分散黃M-4GL和分散藍(lán)2BLN對滌綸織物進(jìn)行高溫高壓染色,通過分析染色溫度、保溫時(shí)間和染液pH值三個染色工藝因素對上染率和K/S值等染色效果的影響,確定滌綸分散染料染色最佳工藝為:染色溫度130℃、保溫時(shí)間60min、染液pH值5.0和浴比1:50。且經(jīng)該最佳工藝染色后,滌綸染色品的上染率、色深度和色牢度均較高。 在最佳染色工藝下,利用在解決小樣本、非線性及高維模式識別中具有特有優(yōu)點(diǎn)的支持向量機(jī)(SVM)理論,建立了滌綸分散染料染色工藝因素—染色效果單因素和多因素模型,并分別利用所建模型對染色效果進(jìn)行預(yù)測。由模型預(yù)測效果可知,模型誤差值均可控制在3%以內(nèi),證明所建模型具有較高的精確度,可正確反映染色過程中織物的上染率和色深度。 以兩只典型分散染料—分散紅FB與分散藍(lán)2BLN為例,對滌綸分散染料染色動力學(xué)進(jìn)行研究。求取了染色過程中染色動力學(xué)參數(shù)(染色速率常數(shù)K、半染時(shí)間t和擴(kuò)散系數(shù)D),建立了希爾公式染色動力學(xué)模型;同時(shí)建立了基于SVM理論的滌綸分散染料染色動力學(xué)模型。通過對兩種模型計(jì)算方式與預(yù)測效果的對比,發(fā)現(xiàn)基于SVM理論的滌綸分散染料染色動力學(xué)模型的擬合度較高,能較方便地反映分散染料對滌綸織物的實(shí)際上染情況,可行性較強(qiáng)。 |