一种染料系偏光片染色液组成物浓度变化的检测方法
【专利摘要】本发明公开一种染料系偏光片染色液组成物浓度变化的检测方法，其方法步骤包括：先配制不同染料比例标准溶液和未知样的色相曲线溶液，再测定溶液的色相和吸光度光学性能，然后通过标准溶液和未知样溶液的色相系数来确定未知样的染料比例，最后计算未知样的吸光系数和浓度。本发明通过色相系数判断未知样染料液的比例，再计算该未知样的吸光度系数，然后计算总浓度，最后根据未知样的染料液比例得出各染料的浓度，有效地监控染着液浓度变化。本发明具有准确、简易、节约成本、快速等显著优点，既可应用于在偏光片行业，又可应用于纺织业，可以广泛地应用于染色的各大领域行业。
【专利说明】一种染料系偏光片染色液组成物浓度变化的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种染料系偏光片染色液组成物浓度变化的检测方法，特别是有关双染料液组成的染色液的检测方法，其方法可以作为连续生产时的在线检测方法，即时监控组成物的浓度变化，确定各组成物的添加量，保证连续生产偏光片的光学稳定性。
【背景技术】
[0002]随着显示装置应用范围越来越广泛，越来越多使用在恶劣的环境下(如高温、高温高湿)，因此需要开发出具有优异耐久性偏光片。染料系偏光膜具有色彩丰富和较佳耐高温、耐湿热的耐久特性，可用于对环境要求较高的车载、飞机或广场等户外专用显示器上，因此得到了广泛的关注。用二色性染料代替碘/碘化钾生产高耐久偏光片，但只用一种单一染料无法得到合适的偏光片色相，通常通过两至四种染料混合调配出适合的染料。对于多种染料混合的染色液在生产过程中，由于染料逐渐吸附上染膜中，在染色液中的浓度不断降低。而且各个染料的上染速率不一样，导致偏光片连续生产一段时间之后，染色液中的各种染料的比例与刚开始时不一样，从而影响了偏光片的光学色相稳定。因此，需要在线监控染色液的比例、浓度的变化，进行及时的补加染料。在线监测染色过程的染料浓度变化是染色技术进步的一个重要方向。但国际上染色液浓度在线监测技术目前还处于起步阶段，在生产中的应用基本上是空白，还有很多技术问题需要解决。其主要问题在于大范围内准确、快速地测得染色液中的染料浓度，尤其是测定混合染液的各个染料浓度。
[0003]常用的分光光度法测定最大吸收波长相距较大的染料的混合染液浓度，误差较小。当两种染料颜色接近时，吸收光谱重叠严重，或者其中一个染料的浓度相对于其他组分很小的时候，测定误差较大。
[0004]目前，染料浓度的测定方法主要有分光光度法、液相色谱法、荧光分光光度法、导数光度法、系数倍率法等。液相色谱法在测定混合染料浓度时，需要对样品进行分离，测定耗时较长，主要用于离线分析；荧光分光光度法要求待测组分有一定的荧光量子产率，且溶剂等共存组分对染液的荧光峰位置及强度影响很大，一般只用于极低浓度的测定；而分光光度法则可以从染色液中连续或定时采样，通过分光光度计测定染色液吸光度的变化，可实现对染色过程的实时监测，具有灵敏度高、选择性较好、测定快速、仪器价格较低、使用面广等特点，但对于混合染料的染色液计算方法比较复杂。黄彩虹、张志彬、金福江在《改进的同时测定法测定混合染液各组分浓度》中指出，采用吸收度-波长-浓度模型方法测定混合染料液的浓度。王志辉《利用分光光度法同时测定混合染料中的三种染色剂成分的初步研究》采用偏最小二乘回归法来定量分析三种混合染料液的染料浓度。但是其方法使用了自变量矩阵和因变量矩阵中提取偏最小二成分，通过可见光谱解析，采用内部交互验证提取主因子数，建立同时测定三组分混合染液浓度的新方法。这些方法计算比较复杂，不适合工业上的使用，对生产员工的素质要求比较高，生产人员对操作、掌握有一定的困难。
[0005]为了克服上述问题，本发明提出一种染料的特征参数一一色相系数，通过色相系数不但可以检测染料浓度变化，还可以判断染料的型号、染料的比例等，也可作为偏光片行业染料进料的检验方法依据。本发明将染料色相系数与利用多组分吸光度的加和性原理结合，可以方便、简单地分析检测染色液的组成物浓度变化，确定各染料的上染速率、消耗量及各种染料量的添加速度，可实现对染色过程的实时监控，尤其应用于双组份染料的染色液浓度变化检测，为染色在线监测技术的普及和发展提供参考。本发明还可以用于判断染料的型号，作为染料原材料进料检验方法。本发明具有准确、简易、节约成本、快速等显著优点，该技术可以得到较广泛应用。
【发明内容】
[0006]本发明公开了一种染料的特征参数，一种染料在不同浓度下其溶液色相a、b有一定关系，且符合一次函数的线性关系，这种线性关系在本发明中称为“色相曲线”。不同染料的溶液、不同比例的染料液具有不同的色相曲线，即有不同的色相系数，所以色相系数是染料溶液的一种特定参数。因此可以通过色相系数来判断染色液的比例，再利用多组分吸光度的加和性原理计算出各组分染料的实际浓度。
[0007]本发明的目的在于公开一种染料偏光片染色液组成物浓度变化的检测方法，通过结合吸光度-浓度曲线和染料色相曲线，检测双组份染料染色液的组成物浓度变化，有效地监控染色液浓度变化，确定各染料的上染速率、消耗量及各种染料量的添加速度。同时了解染料在不同环境下、不同工艺情况下，染料的上染速率，从而选择最优染色工艺。
[0008]本发明的另一目的是，提出一种染料的特性一色相曲线，色相系数作为染料的特定参数，不但可以作为染料浓度变化检测，还可以作为染料进料检的方法依据。
[0009]为了达到上述目的，一种染料系偏光片染色液组成物浓度变化的检测方法。该方法包括如下步骤:
(1)配制标液，配制不同染料比例混合染料液的标准溶液；
(2)配制未知样色相曲线溶液；
(3)溶液光学测定，测定溶液光学性能，如吸光度、色相(a、b)；
(4)计算染料比例，通过标准溶液和未知样溶液的色相系数，确定未知样的染料比例。通过测出染料液在不同浓度下的溶液色相光学(a、b)按式(I)进行曲线拟合，斜率为色相系数f，选择M、N两个染料溶液，它们的染料比例分别为m、n，色相系数分别为f\、f2，根据式
(2)再计算未知样是由M、N两个染料溶液按比例X混合而成，根据式(3)计算出染料液组成比例I ;
【权利要求】
1.一种染料系偏光片染色液组成物浓度变化的检测方法，其特征在于包括如下步骤:(1)配制标液，配制不同染料比例染料液的标准溶液配制；(2)配制未知样色相曲线溶液；(3 )溶液光学测定，测定溶液吸光度、色相(a、b );(4)计算染料比例，通过标准溶液和未知样溶液的色相系数，确定未知样的染料比例；(5)计算染料浓度，根据朗伯-比尔定律A=KX[C]，利用不同比例的标准曲线计算未知样溶液的总浓度，然后根据染料比例计算出各种染料的浓度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(I)不同浓度的标准溶液吸光度10?80%之间，优选15?65%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)配制未知样色相曲线溶液，是指将未知样配制成不同浓度的溶液，溶液的吸光度10?80%，优选15?65%之间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)溶液光学测定是指溶液在仪器中检测吸光度或者透过率、色相a、b，这些仪器可以是分光光度计、色差计、色度计，优选分光光度计。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)染料色相系数为染料的一种特征参数，通过曲线拟合不同浓度下的染料液的色相光学(a、b)，得到b=f Xa —次函数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)计算未知样浓度溶液的吸光度在24?50%之间，优选35%?45%。
【文档编号】G01N21/31GK103558163SQ201310235555
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年6月15日 优先权日:2013年6月15日
【发明者】周文贤 申请人:佛山纬达光电材料有限公司