[发明专利]一种优化经纱上浆用浆泡发泡参数的方法

摘要

本发明公开了一种优化经纱上浆用浆泡发泡参数的方法，利用单因素法分别建立发泡温度、转速、十二烷基硫酸钠的浓度以及发泡浆液浓度与浆液的发泡性能的函数关系，利用这些函数关系，分别找到最佳发泡温度、最佳转速、十二烷基硫酸钠的最佳浓度以及最佳发泡浆液浓度，上述方法代替经验法的粗略估计，为经纱上浆用浆泡的发泡工艺提供了依据。

主权项

一种优化经纱上浆用浆泡发泡参数的方法，分别通过下述实验过程确定最佳发泡温度、最佳转速、十二烷基硫酸钠的最佳浓度以及最佳发泡浆液浓度：①将氧化淀粉与聚丙烯酸按(9‑11):1中任一比例混合，加入水搅拌均匀至浆液质量浓度为1％‑10％中任一浓度并加热调浆，调浆后加入相对于浆液质量0.5％‑5％中任一质量的十二烷基硫酸钠形成发泡原液，将发泡原液在不同温度下采用罗氏泡沫法发泡，测试其泡沫初始高度，三分钟泡沫高度与五分钟泡沫高度，建立以泡沫初始高度与同一温度不同时间的泡沫高度的标准差为自变量、发泡能力为因变量的函数，然后通过目标函数分析法获取最佳发泡温度；所述的函数如下式(1)所示：f＝αh₀′‑(1‑α)D   (1)式(1)中α分别(0，1)，h₀’为比重法无纲量化处理后的初始泡沫高度；f取最大值f_max时则表明对应的α在该温度下发泡原液的起泡能力与稳定性最好；f_max出现最多的温度为最佳温度。②将氧化淀粉与聚丙烯酸按(9‑11):1中任一比例混合，加入水搅拌均匀至浆液质量浓度为1％‑10％中任一浓度并加热调浆，调浆后加入相对于浆液质量0.5％‑5％中任一重量的十二烷基硫酸钠形成发泡原液，得到的发泡原液利用机械搅拌法在200i r/min转速下对发泡原液进行发泡，测试泡沫发泡倍率、泡沫半衰期与泡沫粘度；所述i为1‑10之间的正整数；可以得到计算发泡倍率增幅g(a)、泡沫半衰期增幅g(b)、泡沫粘度增幅g(c)的公式(2)：$\left\{\begin{array}{c}g\left(a\right)=\frac{|a_i-a_{i-1}|}{a_{i-1}}\×100\%\\ g\left(b\right)=\frac{|b_i-b_{i-1}|}{b_{i-1}}\×100\%\\ g\left(c\right)=\frac{|c_i-c_{i-1}|}{c_{i-1}}\×100\%\end{array}\right.---\left(2\right)$式(2)中不同转速200i r/min下发泡后得到的泡沫的发泡倍率为a_i、泡沫半衰期为b_i、泡沫粘度为c_i；g(a)、g(b)、g(c)的值同时小于10％时的转速即为最佳转速。③将氧化淀粉与聚丙烯酸按(9‑11):1中任一比例混合，加入水搅拌均匀至浆液质量浓度为1％‑10％中任一浓度并加热调浆，调浆后加入相当于浆液质量为0.5j％的十二烷基硫酸钠形成发泡原液，利用机械搅拌法在200‑2000r/min中任一转速下对发泡原液进行发泡，测试泡沫发泡倍率、泡沫半衰期与泡沫粘度；所述j为1‑10之间的正整数；可以得到计算发泡倍率增幅h(a)、泡沫半衰期增幅h(b)、泡沫粘度增幅h(c)的公式(3)：$\left\{\begin{array}{c}h\left(a\right)=\frac{|a_j-a_{j-1}|}{a_{j-1}}\×100\%\\ h\left(b\right)=\frac{|b_j-b_{j-1}|}{b_{i-1}}\×100\%\\ h\left(c\right)=\frac{|c_j-c_{j-1}|}{c_{j-1}}\×100\%\end{array}\right.---\left(3\right)$式(3)中不同十二烷基硫酸钠浓度0.5j％下发泡后得到的泡沫的发泡倍率为a_j、泡沫半衰期为b_j、泡沫粘度为c_j；h(a)、h(b)、h(c)的值同时小于10％时的转速即为十二烷基硫酸钠的最佳浓度。④将氧化淀粉与聚丙烯酸按(9‑11):1中任一比例混合，加入水搅拌均匀至浆液浓度为x％并加热调浆，调浆后加入相对于浆液质量0.5％‑5％中任一质量的十二烷基硫酸钠形成发泡原液，利用机械搅拌法在200‑2000r/min中任一转速下对发泡原液进行发泡，分别取x为1‑10之间的正整数进行实验，测试发泡原液进行发泡，测试泡沫发泡倍率、泡沫半衰期与泡沫粘度；将所得到的参数比重法无纲量化处理后，采用最小二乘法分别拟合出浆液浓度与发泡倍率、泡沫半衰期与泡沫粘度之间的函数关系式，采用理想点法各分目标函数统一到一个新构成的总目标函数中，把多目标优化转化为单目标优化问题从而确定最佳发泡浆液浓度。