染色过程色差动力学模型及仿真系统研究

论文摘要

目前,中小型印染企业以间歇式为主要染色方式,但其生产效率低、污染大,其根本原因是染色过程影响色差的工艺参数多,而且缺乏色差动力学模型加以控制,因此,建立染色过程色差动力学模型是提高生产效率的核心技术,是从源头减少污染的前提条件。本文以间歇式染色过程为背景,根据染整工艺学、计算机测配色理论和印染企业染整过程具体特点,应用机理建模和经验建模相结合的建模方法,分别建立了染色过程上染率动力学模型、计算机动态测色算法和染色过程色差动力学模型。基于这些数学模型开发了计算机色差仿真系统,该仿真系统可以实现染色过程面料的颜色以及与标样的色差的动态测量,为研究染色过程色差在线测量和控制奠定了坚定的基础。本文的工作主要集中在以下几个方面:1.深入研究针织物染色的机理过程从染色热力学和动力学角度出发,研究上染过程的吸附和扩散现象对染色效果的影响。在对国内外在染色动力学模型的研究现状和主要研究成果进行分析的基础上,建立更便于编程和更为准确的针织物染色过程上染率动力学模型。2.计算机动态测色算法研究以间歇式染色为背景,以活性染料上染纯棉为研究对象,结合染色理论和计算机测配色理论,应用机理建模和经验建模相结合的建模方法,建立计算机动态测色算法,改变传统静态的计算机测色算法,实现染色过程面料色泽的动态预测。3.间歇式染色过程色差动力学模型的研究基于染色过程上染率动力学模型和计算机动态测色算法,结合适用于纺织品色差计算的CIE1976L*a*b*色差公式,建立间歇式染色过程色差动力学数学模型,为开发染色过程计算机色差仿真系统提供理论基础。4.开发染色过程计算机色差仿真系统根据实际染色过程的特点和需要,基于染色过程上染率动力学模型、计算机动态测色算法和染色过程色差动力学模型,开发染色过程计算机色差仿真系统。计算机色差仿真系统可以实现对染色过程面料色泽以及色差动态测量的仿真,打破了传统间歇式染色过程无法动态测量面料色泽和色差的局面,为研究间歇式染色过程色差在线测量和控制提供了理论基础和宝贵经验。本文的研究对有效控制间歇式染色过程色差具有十分重要的意义,在针织物间歇式染色过程中能提高产品成品率、提高企业的生产效率、降低生产成本、减少废水排放量、减少水环境污染等。因此,为了改善现代间歇式染色的生产条件,研究适用于纺织印染生产工艺的色差动力学模型和色差仿真系统,对提高纺织印染工业自动化水平具有十分重要作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景、意义
• 1.2 研究的现状
• 1.3 本文研究主要内容和方法
• 1.4 小结
• 第二章 染色动力学模型
• 2.1 针织物染色过程
• 2.1.1 针织物染色机理过程
• 2.1.2 染色平衡及动力学原理
• 2.2 染色动力学模型
• 2.2.1 经典染色动力学模型
• 2.2.2 国内外染色动力学研究
• 2.3 针织物染色上染率动力学模型
• 2.3.1 针织物染色上染率动力学模型
• 2.3.2 活性染料染色过程平衡上染率模型
• 2.4 小结
• 第三章 计算机动态测色算法
• 3.1 色度学基础知识
• 3.1.1 标准照明体和标准光源
• 3.1.2 CIE 标准色度系统
• 3.1.3 均匀颜色空间及色差公式
• 3.2 计算机动态测色算法
• 3.2.1 计算机测色原理
• 3.2.2 计算机动态测色算法研究
• 3.3 小结
• 第四章 染色过程色差的动力学模型
• 4.1 染色过程色差动力学模型的组成
• 4.1.1 针织物染色上染率动力学模型
• 4.1.2 计算机动态测色算法
• *a^*b^*（CIELAB）色差公式'>4.1.3 CIE1976 L^*a^*b^*（CIELAB）色差公式
• 4.2 染色过程色差动力学模型的检验
• 4.3 小结
• 第五章 染色过程计算机色差仿真系统设计
• 5.1 计算机色差仿真系统的意义
• 5.2 计算机色差仿真系统实现的功能
• 5.3 计算机色差仿真系统的模型和算法
• 5.4 仿真结果及分析
• 5.4.1 仿真结果
• 5.4.2 结果分析
• 5.5 小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附件1
• 附件2