[發(fā)明專利]一種電化學還原法織物仿舊整理的方法

有效

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• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103938473A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 王平;王潮霞;杭彩云
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: D06P5/15
• 分類號: D06P5/15
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛;王玉松

技術領域

本發(fā)明涉及一種電化學還原法織物仿舊整理的方法，屬于紡織化學技術領域。

背景技術

仿舊整理是指通過濕態(tài)整理賦予染色織物自然褪色的陳舊外觀，多應用于天然纖維制品整理。常用織物仿舊整理方法包括石磨水洗、漂洗和酶洗等，不同方法的整理效果及特點不完全相同。其中，石磨水洗多借助輕質多孔浮石，使染色織物表面染料局部磨去，產生自然仿舊外觀，但工藝不當織物表面易產生破洞；漂洗是借助于化學脫色劑，使布面染料部分被氧化或還原破壞，其缺點是部分脫色劑（如保險粉）使用后廢水中含鹽量較高，增加了廢水處理負擔；酶洗主要是借助于纖維素酶進行纖維素纖維染物仿舊整理，其特點是處理條件溫和，織物整理后外觀效果自然，手感也較好，其缺點是酶制劑成本高，若處理不當還容易造成織物強力下降。

電化學間接還原是借助于電極、質子交換膜、陰極和陽極介質體系、電解池等構成的一種生態(tài)型氧化還原方法。在紡織化學領域，目前已有將其應用于棉纖維還原染料染色的報道。電化學間接法還原染色的基本原理是陰極介質中的高價金屬離子（如三價鐵配合物）可從陰極中獲得電子轉變成低價離子（如二價鐵配合物），與還原染料等接觸后發(fā)生電子轉移，使染料還原溶解成隱色體鈉鹽并上染纖維，完成還原染料染色。電化學間接還原中，可逆的氧化還原陰極介質如Fe³⁺—乙醇胺、Fe³⁺—酒石酸等鐵鹽絡合物可達到較低的還原電位，能使大多數還原染料或硫化染料有效溶解。由上述電化學還原染色原理可知，低電位陰極介質體系不僅可應用于纖維素纖維制品染色，在染色織物仿舊整理中應也具有可行性，即可借助于低電位陰極介質還原溶解織物表面部分染料，使布面呈現自然褪色的陳舊效果。目前，電化學還原法進行染色織物仿舊整理的研究尚未見報道，其原因與電化學還原技術在紡織領域應用及研究尚不夠深入相關。

電化學間接還原中，可逆的氧化還原介質體系提供了恒定的低還原電位，因此在陰極液中不必添加化學還原劑或其他脫色劑，通過控制陰極介質電位即可使色布上的染料部分還原溶解。染色織物經電化學法仿舊整理后，通過去除陰、陽兩極間外加電場，即可使陰極液中的染料氧化析出；在移除析出的染料后，恢復陰陽兩極間的電壓，可再次使陰極介質的電位降低，實現染色織物循環(huán)脫色的仿舊整理，因此理論上該過程可實現低排放、甚至零排放。與傳統(tǒng)染色織物仿舊整理方法相比，電化學間接還原法仿舊整理在機理與調控方法方面有較大區(qū)別，是一種具有潛力的仿舊脫色技術。本發(fā)明述及的電化學間接還原法織物脫色仿舊整理，不僅可減少傳統(tǒng)脫色劑的使用，降低水資源能耗和生產成本，而且減輕了廢水處理的負擔，是一項清潔化印染生產加工技術。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的旨在提供一種電化學間接還原法織物仿舊整理的方法，是在陰極溶液添加氧化還原介質，構建氧化還原對，在低還原電位條件下采用電化學間接還原法溶解和脫除織物表面的部分染料，使布面呈現褪色效果。

所述陰極溶液添加的氧化還原介質包括Fe³⁺-三乙醇胺、Fe³⁺-酒石酸等能形成穩(wěn)定氧化還原對的化合物。

所述陰極溶液添加的氧化還原介質優(yōu)選鐵鹽絡合物，可形成氧化還原對Fe³⁺/Fe²⁺。

所述仿舊整理方法中使用的陽極溶液可以是5～50g/L稀硫酸或燒堿溶液，陽極可以是鉑、鈦或其他穩(wěn)定的不銹鋼合金材料。

所述仿舊整理方法中使用的陰極電極可以是鉑、鈦、銅、不銹鋼等耐酸性金屬材料。

所述仿舊整理后去除電解池陰陽兩極間電場，在陰極溶液中添加適量雙氧水并處理一段時間，使還原溶解的染料進一步析出，經離心處理去除析出的染料后將含有鐵鹽絡合物的陰極溶液回用到電解池中。

所述仿舊整理方法的具體工藝步驟如下：

（1）準備陰極還原液：Fe₂(SO₄)₃2～20g/L、鐵鹽可絡合物5～100g/L、NaOH5～50g/L，在溫度20～70℃、電流密度20～2000A/m²條件下預還原5～120min。

（2）染色織物仿舊整理：在步驟（1）述及的陰極還原液中加入待整理的染色織物，浸漬處理一定時間，處理結束后取出織物低溫烘干。所述浸漬處理的浸漬溫度為20～70℃，時間為30～300min，浴比為1:5～100。