O前言
對染浴上染過程中染料濃度進行在線(實時)監(jiān)測，可以了解染料的配伍性、勻染劑的作用效果、pH值和溫度的影響以及皂洗效果等。對這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累和分析，可使染色工藝從經(jīng)驗控制轉(zhuǎn)向工藝參數(shù)精細化和數(shù)字化控制，使染色實時可控和染色結(jié)果精準。
近年來，我國一些生產(chǎn)印染控制設(shè)備的企業(yè)，如常州宏大科技集團等開發(fā)了印染生產(chǎn)中pH值和織物含濕率等在線測試系統(tǒng)，但染料濃度在線監(jiān)測設(shè)備仍為空白?，F(xiàn)有的在線自控染色設(shè)備主要針對軋染中軋液率的實時監(jiān)測與控制，還不能監(jiān)測染液中染料濃度的變化，這也是多年來紡織品精準染色難有突破的主要原因之一[1] 。只有掌握染料濃度在染色時的實時變化，才能制定更合理的工作流程和配方 [2-3] 。目前國際上染液濃度在線監(jiān)測技術(shù)也處于起步階段，在生產(chǎn)中的應(yīng)用基本空白，還有很多技術(shù)問題需要解決，這將是染整工程研究的一個重要方向。
1 染料濃度的測定方法
目前，染料濃度的測定方法主要有分光光度法、液相色譜法和熒光分光光度法等 [4-6]。液相色譜法在測定混合染料濃度時，需要對樣品進行分離，測定耗時較長，主要用于離線分析[7] ；熒光分光光度法要求待測組分有一定的熒光量子產(chǎn)率，且溶劑等共存組分對染液的熒光峰位置及強度影響很大，一般只用于極低濃度的測定[8] ；而分光光度法則可以從染浴中連續(xù)或定時采樣，通過分光光度計測定染浴吸光度的變化，可實現(xiàn)對染色過程的實時監(jiān)測，具有靈敏度高、選擇性較好、測定快速、儀器價格較低、使用面廣等特點 [9]。用于濃度分析的分光光度法主要有單波長、雙波長、三波長、導(dǎo)數(shù)分光光度法等[10]。
2 分光光度法在線監(jiān)測的方法
用分光光度計進行在線監(jiān)測必須選用和配置合適的儀器裝置。按分析原理和可選儀器來看，以下幾種方法較可行，可以適應(yīng)不同的需求。但經(jīng)試驗后發(fā)現(xiàn)這些裝置也存在一些缺點，尚需進行改進。
2．1 流動池分光光度法
2．1．1 常規(guī)分光光度計
該方法非常簡便，將普通分光光度計中的比色皿改為流動池比色皿(見圖1)，并配置輔助裝置，使染液連續(xù)不斷地進入比色皿，實現(xiàn)染液的實時檢測。系統(tǒng)示意圖見圖2。
染液從染浴通過毛細管導(dǎo)人冷卻器降溫后，進人分光光度計的流動池比色皿中。電腦通過分光光度計的數(shù)據(jù)接口，定時讀取染液的吸光度數(shù)值，實現(xiàn)在線染料濃度分析。
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此方法對單組分染料濃度在線測定有較好的效果【1】 ，在實驗室中可以實現(xiàn)20 s單波長的分辨率，可滿足大部分染色過程的在線監(jiān)測。但是，該裝置存在濃度測試范圍窄、多波長監(jiān)測速率慢等問題，一般只用于實驗室，不適合大生產(chǎn)應(yīng)用。
2．1．2 流動注射分析儀
分光光度法的流動注射分析，其測試原理同上，只是在冷卻器后采用一套自動定量加注／混合裝置輔助分析溶液(見圖3)。在染液測試中，該部分主要起稀釋作用。
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