多陰極Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸鈣媒介體系間接電化學(xué)還原染色研究.pdf

1、還原染料主要用于纖維素纖維的染色，是棉織物染色的一類重要染料。在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才能上染，傳統(tǒng)的染色方法主要是以保險(xiǎn)粉(Na2S2O4)等作為還原劑，染色過程中會(huì)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(shí)際應(yīng)用還有困難。

2、>　　 本課題提出以Fe3+/Fe2+離子對為循環(huán)氧化還原體系，以Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸鈣(Fe(Ⅲ)-草酸-DGL）絡(luò)合物作為媒介體系的還原染料電化學(xué)還原染色方法。自行設(shè)計(jì)并制作的多陰極雙陽極間接電化學(xué)還原染色電解槽，可提高電解效率和間接電化學(xué)還原染色效果。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)合物與Fe(Ⅲ)-草酸-DGL絡(luò)合物的循環(huán)伏安曲線，得出了Fe(Ⅲ

3、)-草酸-DGL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，F(xiàn)e(Ⅲ)-草酸-DGL絡(luò)合物為媒介體系，著重分析了還原艷綠FFB染料的電化學(xué)還原染色工藝條件。通過正交試驗(yàn)及單因素實(shí)驗(yàn)分析了各因素及工藝條件對氧化峰電流、K/S值的影響，得出了Fe(Ⅲ)-草酸-DGL絡(luò)合物的最佳電化學(xué)還原染色工藝條件:還原時(shí)間10min、電解時(shí)間15min、電解電壓4.5V、染料濃度1.5

4、g/L、C2H2O4濃度10.08g/L、Ca(C6H11O7)2濃度17.92g/L、Fe2(SO4)3濃度8g/L、NaOH濃度45g/L。在該工藝條件下，棉織物得色量最大，勻染性及色光穩(wěn)定性較好，具有較好的染色效果。此外還選取其他不同的還原染料，采用此媒介體系和染色最佳工藝進(jìn)行染色，并對染色深度進(jìn)行測試。
　　 最后，與較為成熟的Fe(Ⅲ)-TEA-葡萄糖酸鈣(Fe(Ⅲ)-TEA-DGL)媒介體系比較發(fā)現(xiàn)兩種媒介體系在電極

5、表面具有相似的電化學(xué)行為，且相同摩爾比條件下Fe(Ⅲ)-草酸-DGL絡(luò)合物所達(dá)到氧化還原電位負(fù)值較Fe(Ⅲ)-TEA-DGL媒介體系要高，但Fe(Ⅲ)-草酸-DGL染色效果稍差。通過將Fe(Ⅲ)-草酸-DGL與4g/L保險(xiǎn)粉復(fù)合染色，染浴電位維持在-945mV以上，使染色織物K/S得到顯著提升，將耐摩擦、耐洗牢度提高到4～5級及以上，色差標(biāo)準(zhǔn)偏差降到0.1以下，染色效果優(yōu)于Fe(Ⅲ)-TEA-DGL媒介體系，并能達(dá)到與保險(xiǎn)粉還原染色相當(dāng)