[發明專利]電化學染料染色裝置及方法

在審

• 申請號: 201810509201.2
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108754915A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 易長海;譚曉冬;熊偉;徐杰;劉雪婷
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: D06B1/00
• 分類號: D06B1/00;D06B23/20;D06P1/30;D06P5/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;陳璐

本發明屬于硫化染料的還原染色技術領域，具體涉及一種電化學染料染色裝置及方法。該裝置包括：電解池，在電解池內裝有染料；環形陰極，環形陰極的下端伸入到染料中；環形陽極，環形陽極的下端伸入到染料中，并且，環形陽極設置在環形陰極內；直流電源，直流電源的正極電連接環形陽極，直流電源的負極電連接環形陰極；電位滴定儀，電位滴定的參比電極和指示電極均伸入到染料中；將布樣浸入到染料中并再送出的輥機構。本發明所提供的電化學染料染色裝置可加快電化學還原速率，提高了電流效率，通過對染液氧化還原電位監控，保證染色質量，實現染液循環利用，減少藥品消耗，大大的降低了生產成本，提高該類工藝工業化生產的生產效率。

技術領域

本發明屬于硫化染料的還原染色技術領域，具體涉及一種電化學染料染色裝置及方法。

背景技術

硫化染料的生產工藝簡短、價格低廉、堅牢度好，但由于其在實際生產和應用中仍然有很多缺點和問題，所以依舊不能廣泛地在各種織物中得到應用。硫化染料應用時使用硫化鈉，而且是過量的，其中部分硫化鈉用于染料的還原，但過量部分會產生含硫廢水，染色廢水含硫量高，生成了用活性污泥法和凝聚沉淀法都不能充分處理好的廢水，排放水質難達要求，如果將它直接排放，會釋放出硫化氫，對生物產生危害，還會腐蝕污水系統，釋放出氣味，會損害人們的健康(染料本身對使用者的身體健康沒有危害，被認為是一種無毒染料)。為解決廢水問題，工廠需要投入大量資金，不僅大大增加了生產成本，而且在染色過程中容易產生有毒的硫化氫氣體，當在空氣中達到一定含量時，能引起眩暈、心悸、惡心等，具有一定的危險性。這是硫化染料逐漸衰退的重要原因之一。

因此，近年來國內外學者一直在致力于研究一種新方法來替代目前硫化鈉還原溶解方法。電化學方法是用電子代替還原劑，因而減少有害的副產物，成為一種清潔環保的染色方法。這種硫化染色方法可以通過測定染液中的氧化還原電位加以監控，從而有利于提高生產效率，降低生產成本。因此，今年來不少學者對此進行研究。例如專利CN 132020 C，專利CN 102174731 A和專利CN 103255642 A使用多陰極式還原裝置，離心式還原裝置和連續式還原染色裝置，其都需使用離子交換膜將電解池分為陽極區和陰極區，而離子交換膜使用壽命短，價格高昂，故不利于實際生產。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供了一種電化學染料染色裝置及方法。本發明所提供的電化學染料染色裝置可加快電化學還原速率，提高了電流效率，通過對染液氧化還原電位監控，保證染色質量，實現染液循環利用，減少藥品消耗，大大的降低了生產成本，提高該類工藝工業化生產的生產效率。

本發明所提供的技術方案如下：

一種電化學染料染色裝置，包括：

電解池，在所述電解池內裝有染料，所述染料為硫化染料或靛藍染料；

豎向固定在固定架上的環形陰極，所述環形陰極的下端伸入到所述染料中；

豎向固定在固定架上的環形陽極，所述環形陽極的下端伸入到所述染料中，并且，所述環形陽極設置在所述環形陰極內；

直流電源，所述直流電源的正極電連接所述環形陽極，所述直流電源的負極電連接所述環形陰極；

電位滴定儀，所述電位滴定儀具有參比電極和指示電極，所述參比電極和所述指示電極均伸入到染料中；

以及，將布樣浸入到所述染料中并再送出的輥機構。

上述技術方案所提供的電化學染料染色裝置，采用將陽極與陰極設置在同一電解池種，使得陽極與陰極在同一電解池中進行電化學反應而不用區分，從而可以取消對離子交換膜的使用，加快電化學還原速率，提高電流效率。另外，通過電位滴定儀對染液氧化還原電位監控，硫化完全還原成隱色體的還原液后，電位滴定儀的讀數產生突變，調小直流電源豎直，通入的小電流能保持染液中隱色體不被氧化，在此條件下，保證染色質量。