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    滌綸分散染料染色過程及效果建模

    近年來,印染工業因染色一次成功率低而導致染色過程中重染、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,同時面臨着耗能、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注焦點。

    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學模型和染色動力學模型,研究染色過程的染料擴散和吸附機理,實現滌綸分散染料染色過程中染色效果和上染速率的預測,適當調整相應工藝參數以促進染料充分上染,精確控制染色過程,便能達到有效提高染色產品質量和染料利用率的目的,從而穩定染色產品質量,提高染色一次成功率。

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    首先選擇拼色常用的三隻分散染料:分散紅FB、分散黃M-4GL和分散藍2BLN對滌綸織物進行高溫高壓染色,通過分析染色溫度、保溫時間和染液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℃、保溫時間60min、染液pH值5.0和浴比1:50。且經該最佳工藝染色後,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點的支持向量機(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,並分別利用所建模型對染色效果進行預測。由模型預測效果可知,模型誤差值均可控制在3%以內,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。

    以兩隻典型分散染料—分散紅FB與分散藍2BLN為例,對滌綸分散染料染色動力學進行研究。求取了染色過程中染色動力學參數(染色速率常數K、半染時間t和擴散係數D),建立了希爾公式染色動力學模型;同時建立了基於SVM理論的滌綸分散染料染色動力學模型。通過對兩種模型計算方式與預測效果的對比,發現基於SVM理論的滌綸分散染料染色動力學模型的擬合度較高,能較方便地反映分散染料對滌綸織物的實際上染情況,可行性較強。


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