[发明专利]一种染料配方的设计方法

权利要求书

1.一种染料配方的设计方法，其特征是：确定目标染料配方中各染料的种类后，随机生成各染料质量占染料总质量的百分比得到多个候选染料配方，再从中筛选出一个候选染料配方作为目标染料配方；

目标染料配方为欲设计得到的染料配方；

筛选过程为：首先将候选染料配方中各染料质量占染料总质量的百分比同时输入到同一BP神经网络模型中，由其输出候选染料配方中各染料的K₀值，然后计算D_max，D_max＝|K_0max-K_0min|，K_0max和K_0min分别为候选染料配方中的染料K₀值的最大值和最小值，最后将各候选染料配方的D_max进行比较，找到D_max最小的候选染料配方；

BP神经网络模型是由多个历史染料配方训练后的BP神经网络，多个历史染料配方的染料种类相同，同种染料质量占染料总质量的百分比不同，训练时分别以各历史染料配方中各染料质量占染料总质量的百分比及其对应的K₀值为输入项和输出项；

历史染料配方为储存在染料数据库中的染料配方；

历史染料配方和候选染料配方对应同一组染料；

历史染料配方中各染料的K₀值为染色过程中单位质量的织物上各染料的初始上染速率，染色使用的染液按历史染料配方配制而成；

所述历史染料配方中各染料的K₀值是通过以下过程得到的：

首先在线监测染液中各染料浓度随时间变化的数据，然后进行数据处理得到单位质量的织物上各染料上染量随时间变化的数据，接着对数据进行拟合得到各染料对应的上染量-时间拟合曲线，最后计算0时刻时上染量-时间拟合曲线的斜率得到各染料的K₀值；

所述上染量W_T的计算公式如下：

式中，C₀为染液中染料的初始浓度，单位为g/L，C_T为T时刻染液中染料的浓度，单位为g/L，m为染色开始时染液中染料的质量，单位为mg，M为织物的质量，单位为g；

所述K₀值的单位为mg·g^-1·min^-1。

2.根据权利要求1所述的一种染料配方的设计方法，其特征在于，目标染料配方中各染料的种类的确定方法为：首先确定目标颜色，然后从三原色配色表中查找配成目标颜色所需的多组基础颜色，接着从中选择出一组基础颜色，选择的标准为：该组基础颜色对应的染料能够组成历史染料配方，最后以历史染料配方中各染料种类作为目标染料配方中各染料的种类。

3.根据权利要求1所述的一种染料配方的设计方法，其特征在于，所述在线监测采用拉曼光谱仪；所述在线监测时拉曼光谱仪的激光器波长范围为200～1500nm，激光功率为0.01mW～3kW，曝光时间为0.0167～100sec；所述染液中各染料浓度是利用拉曼光谱通过化学计量学方法建立定量分析模型分析得到的。

4.根据权利要求3所述的一种染料配方的设计方法，其特征在于，所述化学计量学方法为偏最小二乘法、主成分回归法、逐步多元线性回归法或经典最小二乘法；所述定量分析模型共有两个准确性评估指标，一个是校正相关系数，最大值为1，越接近1准确性越高，另一种是均方差，最小值是0，越接近0准确性越高。

5.根据权利要求1所述的一种染料配方的设计方法，其特征在于，所述拟合采用Origin软件、Excel软件或CurveExpert Pro软件。

6.根据权利要求1所述的一种染料配方的设计方法，其特征在于，所述上染量-时间拟合曲线的相关系数不低于0.90；所述0时刻时上染量-时间拟合曲线的斜率是通过对上染量-时间拟合曲线进行一阶求导处理得到的。