以Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸鈣為媒質(zhì)的間接電化學(xué)還原染色工藝研究.pdf

1、還原染料主要用于纖維素纖維的染色，目前國內(nèi)外對還原染料的需求量隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而越來越大。此類染料的染色中需使用還原劑將其變?yōu)榕c織物具有親和力的隱色體，傳統(tǒng)的染色方法主要是以保險粉(Na2S2O4)等作為還原劑，染色過程中會產(chǎn)生大量含硫污染物，不符合綠色化學(xué)工藝要求。電化學(xué)還原染色法是一種非常具有潛力的環(huán)境友好型的染色方法，然而已發(fā)表的研究表明電化學(xué)還原染色法電流效率低、染色緩慢，得色深度也遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)工藝，并且工作浴電位不穩(wěn)定導(dǎo)致實際

2、生產(chǎn)還有困難。
　　 本課題選用電流效率較高的Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸鈣絡(luò)合物作為間接電化學(xué)還原染色的媒介，實驗表明該體系不僅能提高陰極氧化還原液的還原能力，還大大提高了電流的效率，同時論文還采用新型膜隔離，重新設(shè)置更高效電化學(xué)染色裝置，獲得了更佳的染色效果。新工藝得色濃艷、節(jié)約能源、環(huán)境友好，為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供可能。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 首先，通過對比研究了Fe(Ⅲ)-草酸絡(luò)合物、Fe(Ⅲ)-葡萄糖酸鈣絡(luò)合物

3、與Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸鈣絡(luò)合物的循環(huán)伏安曲線，得出了Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸鈣絡(luò)合物氧化還原液可能的電化學(xué)行為，并得出對染料起還原作用的主要物質(zhì)是Fe(Ⅱ)-葡萄糖酸鹽。
　　 其次，采用Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸鈣絡(luò)合物為媒介，著重分析了還原大紅R染料的電化學(xué)還原染色。通過正交實驗及單因素實驗討論了電化學(xué)還原過程中各因素對氧化峰電流、K/S值和電流效率的影響，得出了Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸鈣絡(luò)合物的最佳電化學(xué)還原染色

4、工藝條件：Fe2(SO4)3質(zhì)量濃度8g/L，NaOH質(zhì)量濃度50 g/L，C2 H2O4質(zhì)量濃度為12.6 g/L，Ca(C6H11O7)2質(zhì)量濃度24.4 g/L，染料濃度4 g/L，染料粒徑0.6～0.7μm，電極面積40 cm2，電化學(xué)還原時間10 min，工作電壓4V。在此工藝條件下，還原染料的上染百分率為50％，具有較好的染色效果。選取各種不同的還原染料，分別采用間接電化學(xué)還原染色的最佳工藝進(jìn)行染色，比較其在染色深度、染色牢

5、度等方面的差異，研究表明：染色后棉織物都具有較好的染色深度、皂洗牢度以及優(yōu)良的干、濕摩擦牢度。
　　 最后，本課題還比較了以Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸鈣絡(luò)合物為媒介的間接電化學(xué)還原染色與保險粉還原染色的染色效果，結(jié)果得出：大部分染料使用兩種染色方法染得的布樣的色相差△H*小于1，色光穩(wěn)定性較好；間接電化學(xué)還原染色的K/S值與傳統(tǒng)保險粉還原染色的深度相當(dāng)；與傳統(tǒng)保險粉染色工藝相比，間接電化學(xué)還原染色的△K/S值較小，勻染性較好；間