活性染料三原色染色性能及配方預(yù)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、活性染料以其色澤鮮艷、色牢度好而在纖維素纖維染色中得到廣泛應(yīng)用。但是，工廠應(yīng)用活性染料浸染棉/氨針織物，不僅需要進(jìn)行多次打樣才能進(jìn)行放樣，而且在放樣時(shí)常常發(fā)生大小樣色澤不符現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因與企業(yè)的綜合管理水平、設(shè)備因素、染化料因素、工藝因素、漂染工程師技術(shù)素質(zhì)、操作因素以及所給大樣配方不準(zhǔn)確有關(guān)。本文認(rèn)為染化料因素和工藝因素是關(guān)鍵的可控因素，選用符合染色質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的配伍性好的三原色染料是染色的根本前提，在復(fù)樣配方基礎(chǔ)上能夠給出合理

2、正確的大樣配方可有效提高染色一次成功率，從而為工廠節(jié)省能源，提高經(jīng)濟(jì)效益。 本課題來(lái)源于錦興紡織漂染有限公司，此公司主要從事棉/氨綸針織物的活性染料的染色加工。工廠染色一般是依靠染料生產(chǎn)廠家提供的資料來(lái)選擇拼色組合，但在實(shí)際生產(chǎn)中，常常因?yàn)槿旧珬l件不同，并不能達(dá)到預(yù)期的效果，以及經(jīng)濟(jì)方面的因素，因此不能單純的應(yīng)用染料公司所提供的配方及工藝。 本文首先對(duì)公司推薦的四種活性染料即Monozol Yellow F3R150％，

3、Monozol RedF38150％．Cibacron Blue FNR，Sunmifix Brill Blue R100％進(jìn)行了染色性能研究，然后研究了染料的染色工藝，最后進(jìn)行大樣配方預(yù)測(cè)系統(tǒng)研究。 染色性能方面，主要通過(guò)分析染色特征參數(shù)S(直接性)、E(竭染率)、R(反應(yīng)性)、T<,50>(半固時(shí)間)、F(最終固色率)、MI(移染指數(shù))、LDF(勻染因子)、WF(易洗滌因子)、BDI(提升力指數(shù))、Ek、Er、Fr等值來(lái)確定

4、染色性能。根據(jù)活性染料三原色篩選方法，即上染、固色速率曲線相似，染色特征值S，E，R，F(xiàn)相近法和配伍因子(RCM)法，選擇出配伍性較好的一組三原色。 染料染色工藝方面，首先分析了三原色拼染時(shí)染料間的關(guān)系、染料吸附速率與同步性、染料的鍵合反應(yīng)速率與同步性、染料一纖維鍵的穩(wěn)定性等，然后采用正交實(shí)驗(yàn)法研究染料的最佳染色工藝。 在上述研究工作完成后，進(jìn)行工廠三原色實(shí)踐染色，跟蹤參與三原色的大、中、小樣染色，運(yùn)用流程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法，統(tǒng)

5、計(jì)三原色配方系數(shù)，建立課題基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性回歸分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析預(yù)測(cè)，得出中、大樣配方差異的規(guī)律。 通過(guò)研究得出以下結(jié)論： 由上染速率曲線和固色速率曲線，通過(guò)分析染色特征值S、E、F、R等和速率曲線走勢(shì)，得到與活性染料Monozol Yellow F3R150％，Monoz01．Red F38150％配伍性較好的藍(lán)色染料為Cibacron Blue FNR。 由染料的MI值、LDF值、WF值、R

6、f值及BDI曲線，根據(jù)配伍因子(RCM)法篩選三原色，得到：Monozol Yellow F3R150％，Monozol Red F38150％、Cibacron BlueFNR的MI值、LDF值、T<,50>、S值較為相容，適合拼染，與前種方法所確定的三原色是一致的，且此三原色較為適合染中、淺色，勻染性好。另外，采用較簡(jiǎn)單的分步浸染法，比較了染料的配伍性，試驗(yàn)結(jié)果佐證了前述兩種方法所確定的三原色配伍性較好。 實(shí)驗(yàn)研究三原色拼混

7、染色時(shí)在染浴中濃度比例的變化，得到三原色在染浴中的比例變化曲線，顯示出，這三只染料上染于織物上的染料濃度比例基本不變，表現(xiàn)為樣品色差基本不變，只是濃度加深。研究堿效應(yīng)大小與同步性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三只染料在加入堿劑的第二次吸色階段，染料的吸附上色速率較溫和，色光變化波動(dòng)很??；固色率穩(wěn)步提高，勻染性表現(xiàn)好；該組合的染料一纖維鍵耐酸堿穩(wěn)定性好。 用正交實(shí)驗(yàn)法確定的三原色最佳染色工藝條件為：染料用量(o.w.f.)3％，鹽Na2S04濃

8、度40g/L，染色溫度60"C，堿Na<,2>CO<,3>濃度20g/L。 采用MATLAB工具箱的Regress命令，對(duì)活性染料三元色染色中、大樣配方系數(shù)進(jìn)行非線性回歸分析預(yù)測(cè)，所建回歸模型為：黃色染料 Y=0.0064+1.0278x+0.0107x<'2> 紅色染料 Y=.0.0039+1.0797x.0.0115x<'2> 藍(lán)色染料 Y=.0.0003+1.1052x.0.1522x<'2>式中：Y表示大樣配方系數(shù)：x表

9、示中樣配方系數(shù)通過(guò)對(duì)R<'2>，F(xiàn)，P的檢驗(yàn)得到回歸模型成立。將各x值返帶回到回歸方程得到預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的相對(duì)誤差率分別為7.7％、7.1％、7.1％，模型滿足實(shí)際應(yīng)用。 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的一種。根據(jù)中、大樣染色配方系數(shù)特點(diǎn)，分別構(gòu)建了黃、紅、藍(lán)三個(gè)染料的以中樣的配方系數(shù)為網(wǎng)絡(luò)輸入，大樣為網(wǎng)絡(luò)輸出，單隱層的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的基本屬性是，輸入層到輸出層的傳遞函數(shù)為TANSIG，隱含層到輸出層的傳遞函數(shù)為PURELIN