光纤传感系统对活性染料混合染液染料浓度的原位实时检测

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在纺织品染色过程中,染料的上染速率是影响染色产品质量的重要因素,检测和控制染色过程中的染料浓度随时间的变化情况是提高染色质量的关键环节,这不仅可提高产品色泽均匀性、一致性,染色一次成功率,还可以减少有色废水排放。染料浓度的检测方法主要有分光光度法、高效液相色谱法、荧光分析法等。由于分光光度法具有准确度高、方便快捷等优点,因此通常使用分光光度法测量染液浓度。  基于分光光度法的在线检测设备,通常需将染液取样后测试,增加了由于多余环节而产生的误差。目前最新的在线检测设备,依旧需要将染液导出后进行检测,未能实现原位在线检测。而光纤传感系统将测试探头直接浸入染浴中进行测试,可原位实时在线检测染色过程中染液浓度。本文以活性染料为例,探讨光纤传感系统在检测染液浓度确定其测定单组分、双组分和三组分染液浓度的计算方法。利用多元线性回归法分析染液吸光度与染料浓度的相关系数,建立染料浓度与吸光度之间的回归方程,并用F检验和T检验对回归方程进行可靠性检验和系数显著性检验,最后,验证回归方程测试染液浓度的准确性。结果表明,利用多元线性回归法建立并优化的回归方程具有较高的准确性,测试染液浓度相对误差在5%以内,能够满足实际染色要求。  活性染料染色过程中,需加盐促染和加碱固色,本文通过实验分析了盐、碱和温度对光纤传感系统测量染料浓度的影响。在不同盐浓度、pH和温度条件下,利用光纤传感系统测量单组分、双组分和三组分混合染液中各组分浓度,分析各因素对染料浓度测定的影响。结果表明,盐、碱和温度不影响单组分、双组分混合染液染料浓度测量,但对于三组分混合染液,当其中两个染料的最大吸收波长距离较近时,盐、碱和温度对浓度测定影响较大,其测试误差增大,需要采用数学方法进行修正。建立相应的修正方程,修正效果仅使得一小部分染料实测浓度与实配浓度的相对误差满足要求,其还需进一步完善。
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