0 前言 纺织品染色过程中,对染液进行在线监测和控制是染色工作者长期以来的愿望。20世纪70年代,国外就已开发出了染料浓度实时监测试验设备。近几年,瑞士Mathis公司开发出可自动在线测量染料浓度的SmartLiquor试验机[1];瑞士Roaches公司也研发了具有类似功能的Colortec型试验机。这些仪器现在主要用于染色工艺研究,但前者经适当改装也可用于生产中的染液浓度监测[2]。这些试验设备价格均比较昂贵,一般研究单位和生产企业难以负担。 近年来,我国一些企业如常州宏大科技集团等已开发了印染生产中亟需的pH值和织物含湿率等在线测试系统,但在染料浓度在线监测设备方面仍然处于空白。我国现有的相关在线自控染色设备,主要是轧染中轧液率的实时监测与控制系统,但由于存在种种困难,其还不能监测染液中染料浓度的变化。染料浓度在线设备的缺乏,使得我国的染色工作者对染料上染过程的研究和认识还只能停留在较低水平,这也是多年来我国纺织品染色技术难有重大发展的重要原因之一。根据染液浓度测试的基本原理,采用常规仪器搭建了一套简单实用的染料浓度在线(实时)监测装置, 以期为染色在线监测技术的普及和发展提供参考。
1 染料浓度在线监测原理 分光光度测试法是常用的染料浓度测定方法。染色过程中,染料由于逐渐吸附上染织物,在染浴中的浓度不断降低。从染浴中连续或定时采样,通过分光光 度计测试染浴吸光度的变化,可实现对染色过程的实时监控。对于水溶性染料染色(包括还原染料隐色体染色),试验装置原理如下: 图1中,染液流出后,通过不锈钢毛细管冷却,进 入分光光度计的比色皿(流动池),然后返回染浴。电脑通过分光光度计的数据接口,定时读取染液的吸光 度数值,计算出取样时刻的染料浓度。
2 试验装置组成 2.1 染浴 采用浸入式控温型加热磁力搅拌器和染色烧杯, 实现染色浴的搅拌和温度控制;也可使用常规的常压 型振荡