[發明專利]一種間接電化學染色媒介及電化學染色工藝

有效

• 申請號: 201910069420.8
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109680515B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 姚繼明;李曉燕;汪康康;張維
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: D06P1/22
• 分類號: D06P1/22;D06P1/653;D06P3/60;D06P5/20;D06P5/00
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 秦敏華

本發明提供一種間接電化學染色媒介及電化學染色工藝，所述間接電化學染色媒介包括鐵鹽、肌醇六磷酸或肌醇六磷酸鹽及檸檬酸或檸檬酸鹽，所述鐵鹽為二價或三價鐵鹽。本發明提供的間接電化學染色媒介，從配體方面進行改進，采用肌醇六磷酸(或其鹽)與鐵離子進行絡合，并基于肌醇六磷酸(或其鹽)和檸檬酸(或其鹽)的協同作用，制備一種基于鐵離子?肌醇六磷酸基螯合體系，解決了之前絡合體系下還原電位低、還原時間長、染色效果欠佳的問題。

技術領域

本發明涉及紡織化學技術領域，尤其涉及一種間接電化學染色媒介及電化學染色工藝。

背景技術

隨著經濟的不斷發展，生態環保越來越受到重視，探索零排放，可持續的染色方法是印染行業的重大課題和追求目標，綠色環保、環境友好型的間接電化學染色技術被公認為還原染料染色最有發展前途的技術之一。

目前工業上用于靛藍染料的還原劑主要是保險粉(連二亞硫酸鈉)，保險粉是一種強還原劑，運輸和儲存過程中極容易氧化失效并存在爆炸危險，同時，染色過程還會產生大量硫酸鹽和亞硫酸鹽廢水。而且，為了保證染色質量，染色廢水中必然會含有大量的過剩保險粉，因此該類廢水很難用常規的生物氧化法進行處理；保險粉本身被氧化后，失去再生能力，無法使染液循環使用。

電化學染色方法是將電子代替傳統的還原劑，使染料得以還原，因而不會產生有害的副產物，是一種無廢水排放的染色方法。間接電化學還原染色是通過媒介將電子傳遞給染料，使染料被還原。亞鐵離子作為媒介具有較好的還原性能，但亞鐵離子在堿性條件下生成沉淀，不能對染料進行還原，所以需要選取合適的配體與亞鐵離子絡合，使得亞鐵離子絡合物在堿性條件下能夠達到還原染料被還原所需要的還原電位，發揮出電子傳遞的作用。目前普遍采用的配體有葡萄糖酸鈉、三乙醇胺、草酸、酒石酸、檸檬酸等。但是，在上述媒介體系下，靛藍染料還原所用時間較長，染色效果欠佳，電流效率也有待進一步提高。

發明內容

針對靛藍染料在現有間接電化學染色媒介體系下，染料還原所需時間較長，電流效率較低，染色效果欠佳的問題，本發明提供一種間接電化學染色媒介及電化學染色工藝。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：

一種間接電化學染色媒介，包括鐵鹽、肌醇六磷酸或肌醇六磷酸鹽及檸檬酸或檸檬酸鹽。

此處，鐵鹽、肌醇六磷酸鹽和檸檬酸鹽均為可溶性鹽。

相對于現有技術，本發明提供的間接電化學染色媒介，從配體方面進行改進，采用肌醇六磷酸(或其鹽)與鐵離子進行絡合，并基于肌醇六磷酸(或其鹽)和檸檬酸(或其鹽)的協同作用，制備一種基于鐵離子-肌醇六磷酸基螯合體系。肌醇六磷酸(或其鹽)中含有能同金屬配合的24個氧原子，12個羥基和6個磷酸基，與金屬絡合時易形成多個螯合環，所形成的絡合物穩定性極強，因此，使用肌醇六磷酸作為配體與鐵離子進行絡合，可以減少配體的用量，得到較高的傳導電流；并進一步通過Fe-肌醇六磷酸螯合物與檸檬酸(或其鹽)之間的協同作用，顯著提高了染液的還原電位和電解液的傳導電流，縮短了染料還原的時間，解決了之前絡合體系下還原電位低、還原時間長、染色效果欠佳的問題。本發明較現有技術，明顯縮短了染料還原的時間，提高了染色工藝工業化生產的效率，制備的染液可取代傳統的染液對織物進行染色。

優選的，所述鐵鹽為硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、氯化鐵、硝酸亞鐵或硝酸鐵中的一種。

優選的，所述肌醇六磷酸鹽為肌醇六磷酸鈉或肌醇六磷酸鉀。

優選的，所述檸檬酸鹽為檸檬酸鈉、檸檬酸鉀或檸檬酸銨中的一種。

優選的鐵鹽、肌醇六磷酸鹽和檸檬酸鹽的溶解度較高，其與亞鐵離子在堿性條件下可生成穩定的透明絡合物，所形成的絡合物在的一定的外加電壓體系下，能達到還原染料被還原所需要的還原電位。

優選的，所述染料還原介質體系中，所述鐵離子的濃度為0.05-1mol/L。