[发明专利]一种用于还原染料间接电化学染色的电解体系及间接电化学染色工艺

说明书

本发明涉及纺织化学技术领域，具体公开一种用于还原染料间接电化学染色的电解体系及间接电化学染色工艺。所述用于还原染料间接电化学染色的电解体系阴极电解液包括可溶性铜盐、多羟基配体和硼氢化钠，阳极电解液包括可溶性铜盐和可溶性钠盐，本发明提供的电解体系，不但显著提高了染液的还原电位和电解液的传导电流，缩短了还原时间，提高了染色效率，解决了之前电解体系还原电位低、还原时间长、染色效果欠佳的问题，同时，反应产物无污染，清洁环保，有利于实现工业化生产，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及纺织化学技术领域，尤其涉及一种用于还原染料间接电化学染色的电解体系及间接电化学染色工艺。

背景技术

还原染料是一类性能优良的染料，其色泽鲜艳、色谱齐全、色牢度优良，尤其是耐晒牢度高，是目前要求高质量染色的各类纺织品染色中极其重要的染色品种。还原染料大多不溶于水，需要经过还原过程生成可溶性的隐色体才可进行染色。目前工业上主要使用保险粉(连二亚硫酸钠)作为还原剂，其具有还原能力强、使用方便等优点，但是其化学稳定性较差，运输和储存过程中极容易氧化失效并存在爆炸危险，同时，染色过程还会产生大量硫酸盐和亚硫酸盐废水。而且，为了保证染色质量，染色废水中必然会含有大量的过剩保险粉，因此该类废水很难用常规的生物氧化法进行处理；保险粉本身被氧化后，失去再生能力，无法使染液循环使用。

针对保险粉用量大、不易储存和环境污染等问题，近年来人们一直在研究新型还原方法。其中，间接电化学还原染色是通过媒介将电子传递给染料，使染料被还原，不会产生有害的副产物，是一种无废水排放的染色方法，因此，受到了广泛的应用。但是，目前普遍采用的阴极电解液主要为硫酸亚铁溶液，阳极电解液主要为硫酸或氢氧化钠，存在染料还原所用时间较长，染色效果欠佳，电流效率也有待进一步提高的问题。因此，急需研发一种新型的电解体系进行电化学染色以提高染色效率和染色效果。

发明内容

针对在现有电解体系下，染料还原所需时间较长，电流效率较低，染色效果欠佳的问题，本发明提供一种用于还原染料间接电化学染色的电解体系及间接电化学染色工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种用于还原染料间接电化学染色的电解体系，所述电解体系中阴极电解液包括可溶性铜盐、多羟基配体和硼氢化钠。

相对于现有技术，本发明提供的用于还原染料间接电化学染色的电解体系，以金属铜盐、多羟基配体和硼氢化钠作为阴极电解液，其中铜盐和电极电催化协同作用，促进硼氢化钠分解，从而在电极表面形成更多的活性吸附氢，这些活性吸附氢可对染料进行还原，因此，铜盐和硼氢化钠协同显著提高了体系对染料的还原性能；铜盐还可与硼氢化钠在电流作用下生产铜的硼氢化物，协同硼氢化钠可有效催化染料产生自由基，从而促进染料还原为隐色体；同时，金属铜盐的多羟基配合物还可作用于染料的羰基上，激活更多羰基，促进更多羰基与硼氢化钠产生的活性氢反应，完成加氢还原反应，进而提高染料还原率，解决了之前电解体系下还原电位低、还原时间长、染色效果欠佳的问题。本发明较现有技术，明显缩短了染料还原的时间，提高了染色工艺工业化生产的效率，制备的染液可取代传统的染液对织物进行染色。

本发明中阴极电极液需要临用现配，以保证较好的还原效果。

优选的，所述电解体系中阴极电解液包括如下组分：可溶性铜盐0.002-0.006mol/L，多羟基配体0.004-0.06mol/L和硼氢化钠0.0125-0.0625mol/，溶剂为水；且所述阴极电解液的pH为11-11.5。

优选的阴极电解液中各组分的浓度可促进电极、电解质界面上的电荷转移，提高染液的还原电位和电解液的传导电流，缩短染料的还原时间，提高染色的K/S值。

优选的，所述可溶性铜盐为硫酸铜、硝酸铜、醋酸铜或氯化铜中任意一种。