CN105386263B - 染色过程监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种染色过程监测方法，包括如下步骤：(1)通过管道将染缸、染液冷却池、数据监测装置和抽液泵依次连接形成环路，并通过计算机终端与所述染缸和数据监测装置进行通讯，其中，所述数据监测装置包括带流动池的分光光度计、pH计、电导率测试仪中的一种或多种；(2)染色开始时，开启所述抽液泵，使染液在所述染缸、染液冷却池与数据监测装置之间不间断循环流动；(3)在设定的时间点，同时采集染色过程中所述染缸的数据和所述数据监测装置监测获得的数据，并记录采集时间，即可。该方法能够以实时、准确、客观的参数反映整个染色过程，为准确判断染色的染料组合及工艺的合理性提供依据，以此更科学的改善染色工艺、提高染色质量。
Description
技术领域
本发明涉及印染行业自动控制领域，特别是涉及一种染色过程监测方法。
背景技术
由于染料上染纤维是一个化学反应过程，而且需要在压力和高温容器中进行，所以在实际染色生产时整个过程是不可监控的，往往都是染色过程结束后通过染色的结果进行反推过程，准确性和可控性没有保障。如何将染色过程及其对应的影响参数之间的关系能实时的反映出来，用科学数据代替传统经验性的判断，是亟待解决的问题。
目前现有的一些在线测试方法大多处于实验室摸索阶段，无法在实际生产中对染色工艺进行准确完整的数据监测，且仅针对染色过程中的单一参数，或未对多参数进行对应整合，因此无法对整体染色过程进行准确、客观的反映。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够准确、客观的反映染色过程的染色过程实时监测方法。
一种染色过程监测方法，包括如下步骤：
(1)通过管道将染缸、染液冷却池、数据监测装置和抽液泵依次连接形成环路，并通过计算机终端与所述染缸和数据监测装置进行通讯，所述数据监测装置包括带流动池的分光光度计、pH计、电导率测试仪中的一种或多种；
(2)染色开始时，开启所述抽液泵，使染液在所述染缸、染液冷却池与数据监测装置之间不间断循环流动；
(3)在设定的时间点，同时采集染色过程中所述染缸的数据和所述数据监测装置监测获得的数据，并记录采集时间，即可，
其中，所述染缸的数据包括染缸中染液的温度；所述数据监测装置监测获得的数据包括染液的吸光度、pH值和电导率中的一个或多个。
采集的频率和时间点可依据实际的染色工艺过程需要进行选择。
在其中一个实施例中，步骤(2)所述不间断循环流动中，控制染液的流速为0.6～0.8m/s，经所述染液冷却池冷却后的染液温度为25～30℃。
在其中一个实施例中，所述数据监测装置包括通过管道依次连接的带流动池的分光光度计、pH计和电导率测试仪，所述带流动池的分光光度计通过管道连接至所述染液冷却池，所述电导率测试仪通过管道连接至所述抽液泵。
在其中一个实施例中，所述染缸设置有温度传感器，步骤(1)还包括：设置数据接收装置，并将所述温度传感器和数据监测装置分别经有线或无线连接至所述数据接收装置。
所述温度传感器可设置在染缸中任何可以与染液接触的位置，用于检测染色过程中染液的温度。
在其中一个实施例中，所述流动池为石英玻璃流动池。
在其中一个实施例中，所述分光光度计为双波长紫外可见分光光度计。
在其中一个实施例中，所述电导率测试仪为液体介质电导率测试仪。
在其中一个实施例中，所述染液冷却池外侧设置有水循环管路。
本发明的原理及优点如下：
本发明所述染色过程监测方法，通过管道将染缸、染液冷却池、数据监测装置和抽液泵依次连接形成环路，在染色开始后抽液泵不断抽取染液，使其在染缸、染液冷却池和数据检测装置中循环流动，数据监测装置可根据需要设置带流动池的分光光度计、pH计、电导率测试仪中的一种或多种，对染液的吸光度、pH值、电导率等数据进行监测，并采集同一时间下染缸中温度数据，根据采集时间对各数据进行对应整合，即可获得染色过程中客观的工艺参数，如染料上染率、染液的pH值、离子浓度等。
染料的上染率通过染液吸光度值进行计算，公式如下：
注：初始染料浓度是指加染料前的吸光度值；实时染料浓度指各采集时间对应的吸光度值。
通过测试电导率则可达到测试染液中离子浓度总和的目的，从而起到监控染色中的盐碱浓度，给工艺调整(如水比、盐碱浓度)做依据，降低因工艺参数(如水比、温度等)变化对染色的影响。
在进一步的研究中还发现，在该监测过程中，染液在循环过程中的流速以及经染液冷却池冷却后的温度对监测得到的数据结果具有较为明显的影响，流速过快或过慢，温度过高或过低，监测得到的数据结果均重复性较差，难以准确反映实际的染色过程。
本发明通过大量的实验验证，最终将染液在循环过程中的流速控制为0.6～0.8m/s，同时将经冷却池冷却后温度控制为25～30℃，在该范围中采集得到的各监测数据重复性好，准确度高，能够更为精确的反映实际染色过程。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述染色过程监测方法，能够以准确、客观的工艺参数反映整个染色过程，为准确快速判断染色的染料组合及工艺的合理性提供依据，由此可以更科学的改善染色工艺、提高染色质量，具有实际应用价值。
附图说明
图1为实施例1所述染色过程的工艺曲线示意图；
图2为实施例1所述染色过程监测方法中各装置的连接示意图；
图3为实施例2所述染色过程的工艺曲线示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的染色过程监测方法作进一步详细的说明。实施例1
本实施例一种染色过程监测方法，包括如下步骤：
(1)采用的染色配方为Dye1:2.0％Salt:50g/L Soda:15g/L，浴比1：10，工艺曲线如图1所示；
(2)如图2所示，通过管道将设置有温度传感器的染缸、染液冷却池、带石英玻璃流动池的分光光度计(双波长紫外可见分光光度计)、pH计、电导率测试仪(液体介质电导率测试仪)和抽液泵依次连接形成环路，所述染液冷却池外侧设置有水循环管路，管路中通以流动的冷水，以快速冷却染液，同时，设置数据采集装置，所述数据采集装置包括计算机(PC)-染缸和PC-数据监测装置，所述温度传感器无线连接至PC-染缸，所述分光光度计、pH计、电导率测试仪分别通过线缆连接至PC-数据监测装置，所述PC-染缸和PC-数据监测装置可进行无线通讯；
(3)染色开始时，开启所述抽液泵，使染液在所述染缸、染液冷却池与数据监测装置之间不间断循环流动，调节抽液泵的功率控制染液的流速为0.6m/s，调节染液冷却池外侧的水循环管路中水的温度及流量，使经所述染液冷却池冷却后的染液温度为25℃；
(4)在染色过程中，每间隔1min，通过PC-数据监测装置接收分光光度计、pH计、电导率测试仪监测获得的染液的吸光度值、pH值和电导率值，同时通过PC-染缸收集同一时间下所述染缸中温度传感器采集的染液的温度，并无线传输至PC-数据监测装置，在PC-数据监测装置中将各数据根据采集时间进行对应，直至染色结束，即可。
重复监测三次，获得的各数据取平均值，结果如表1所示，三次结果的平均偏差为0.01，说明测试重复性高，结果准确。
表1
实施例2
本实施例一种染色过程监测方法，采用的染色配方为Dye2:1.0％Dye3:1.0％Salt:50g/L Soda:15g/L，浴比1：10，工艺曲线如图3所示，其步骤同实施例1，区别在于：步骤(3)中所述不间断循环流动中，控制染液的流速为0.7m/s，经所述染液冷却池冷却后的染液温度为28℃。
重复监测三次后，各数据取平均值，结果如表2所示，三次结果的平均偏差为0.01，测试重复性高，结果准确。
表2
实施例3
本实施例一种染色过程监测方法，采用的染色配方及步骤同实施例1，区别在于：步骤(3)中所述不间断循环流动中，控制染液的流速为0.8m/s，经所述染液冷却池冷却后的染液温度为30℃。
重复监测三次后，各数据取平均值，结果如表3所示，三次结果的平均偏差为0.01，测试重复性高，结果准确。
表3
对比例
本对比例一种染色过程实时监测方法，采用的染色配方及步骤同实施例1，区别在于：步骤(3)中所述不间断循环流动中，控制染液的流速为0.4m/s，经所述染液冷却池冷却后的染液温度为40℃。
重复监测三次后，各数据取平均值，结果如表4所示，三次监测结果的平均偏差为1.30，测试重复性较差，结果偏差明显。
表4
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种染色过程监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)通过管道将染缸、染液冷却池、数据监测装置和抽液泵依次连接形成环路，所述数据监测装置包括带流动池的分光光度计、pH计和电导率测试仪；
(2)染色开始时，开启所述抽液泵，使染液在所述染缸、染液冷却池与数据监测装置之间不间断循环流动，控制染液的流速为0.6～0.8m/s，经所述染液冷却池冷却后的染液温度为25～30℃；
(3)在设定的时间点，同时采集染色过程中所述染缸的数据和所述数据监测装置监测获得的数据，并记录采集时间，即可，
其中，所述染缸的数据包括染缸中染液的温度；所述数据监测装置监测获得的数据包括染液的吸光度、pH值和电导率。
2.根据权利要求1所述的染色过程监测方法，其特征在于，所述数据监测装置包括通过管道依次连接的带流动池的分光光度计、pH计和电导率测试仪，所述带流动池的分光光度计通过管道连接至所述染液冷却池，所述电导率测试仪通过管道连接至所述抽液泵。
3.根据权利要求1所述的染色过程监测方法，其特征在于，所述染缸设置有温度传感器，步骤(1)还包括：设置数据接收装置，并将所述温度传感器和数据监测装置分别经有线或无线连接至所述数据接收装置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的染色过程监测方法，其特征在于，所述流动池为石英玻璃流动池。
5.根据权利要求1-3任一项所述的染色过程监测方法，其特征在于，所述分光光度计为双波长紫外可见分光光度计。
6.根据权利要求1-3任一项所述的染色过程监测方法，其特征在于，所述电导率测试仪为液体介质电导率测试仪。
7.根据权利要求1-3任一项所述的染色过程监测方法，其特征在于，所述染液冷却池外侧设置有水循环管路。
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