还原橄榄绿B的电化学还原及其染色工艺的探讨

电化学还原.

阴极
氧氧氧还还
还还氧氧颗粒
还还氧氧
还还氧氧还还还
体系可逆
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间接电化学还原
该氧化还原体系是可逆的，该氧化还原体系是可逆的，氧化态的媒介在阴极表面获得电子，先被还原为还原态；极表面获得电子，先被还原为还原态；还原态媒介在还原染料颗粒表面将染料还原成染料隐色体，在还原染料颗粒表面将染料还原成染料隐色体，自身被氧化成氧化态，因此，整个体系可逆。可逆的身被氧化成氧化态，因此，整个体系可逆。氧化还原体系使还原剂的还原性能可再生。氧化还原体系使还原剂的还原性能可再生。

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还原电解槽
为提高电流效率和还原速率，设计的各种形式电解槽：
过滤网式多阴极电解槽
预图层层状电池
固定流化床反应器
多阴极电解槽

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绿色氢化反应—电催化氢化绿色氢化反应电催化氢化

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间接电化学还原
媒介为例，以Fe II-TEA媒介为例，接电化学还原机理如下：媒介为例接电化学还原机理如下：
Fe
3+
L
+
O
e
-
Fe
2+
L
O
-
Fe
2+
L
+
O O
+
Fe
3+
L
氧
氧
氧
氧
氧
O
-
（
葱
葱
）单
O
阴
-
单
单
氧
氧

环保型电化学还原染色工艺的研究

ａｅｔ．Ｍｅｎｇｎｓａｗｈｌ．ｈｌｗｉｅｅｉｅｏｌｏｆｂｒｍｍｂａｅｗａｐｌｄｔｉｅｏｒｍｏｅｔｅｕｄｅａｔｌｓｒｎｓａｐｉｏｆｔｒｔｅｅｌｖｈｎｙｄｐｒｉｅ，ｗｈｃｅｌｅｃｉｈｒａｉｚｔｅｒｕｅｏｄａｏ．ｎｅｕｅｔｅｃｎｕｈｅｓｆｍｅｉｔｒａｄｒｄｃｈｏｓｍｐｉｎｏａｅｎｈｍｉａｓｔｆｗｔｒａｄｃｅｃｌ．ｏＫｅｒｓ：ｄｅｎ；ｖｔｄｅ；ｂｎｃｅｒｃｍｐｅ；ｅｅｔｏｈｍｉｔｙｗｏｄｙｉｇａｙｓｉｕｌａｏｌｘｌｃｒｃｅｓｒｙ
ＬＡＩＹｕ— ｕｎ．ＷＡＮＧＷｅｋｉ（ｅａｏａｏｙｏｃｅｃＫｙＬｂｒｔｒｆＳｉｎｅ＆ＴｃｎｌｇｆＥｏＴｘｉ，ＭｉｉｔｆＥｕａｉｎｅｈｏｏｙｏｃ — ｅｔｅｌｎｓｒｏｄｃｔ，ｙｏ
ＤｎｈａＵｉｅｉ，Ｓａｇａ０６０ｈａｏｇｕｎｖｒｔｈｎｈｉ１２，Ｃｉ）ｓｙ２ｎ
ｔｔ／，ａｃｕｎｔａｅ７ｇＬｒｔａｏａｎ５ｇＬｓｄｕｈｄｒｘｄ／，ｆａｐｉｄｖｌｇ３ａｉｅ１ｇＬｃｌｉｍｉｔ／，ｔｉｈｎｌｍｉｅ３／．ｏｉｍｙｏｉｅ９ｇＬ５Ｖｏｐｌｏｔｅ，０ｃａ０ｒｅｅａ
关键词：染色；还原染料；双核络合物；电化学中图分类号：Ｔ６６文献标识码：ＡＱ１．２文章编号：１０— ４９０１５０３—５０４０３（１ｏ—０００２）

交变电场在还原染料电化学还原染色中的增效作用研究

交变电场在还原染料电化学还原染色中的增效作用研究彭攀;刘保江;俞丹;王炜【期刊名称】《染整技术》【年(卷),期】2014(000)007【摘要】采用自制的间接电化学还原染色装置将还原艳绿FFB还原成隐色体钠盐，在染色过程中加以交变电场，从而促进还原染料隐色体上染纤维，研究了电场强度、温度和pH、染色时间对染色效果的影响。

结果表明：在电场强度1600 N/C、pH 11.5、染色温度45℃的条件下染色，9 min即可达到染色平衡，染色K/S值最高可达20.07，在相同染料浓度下较常规电化学还原染色和传统还原染料染色高，且湿摩擦牢度和皂洗牢度可提高0.5~1级。

【总页数】5页(P30-34)【作者】彭攀;刘保江;俞丹;王炜【作者单位】东华大学化学化工与生物工程学院，生态纺织面料教育部重点实验室，上海 201620;东华大学化学化工与生物工程学院，生态纺织面料教育部重点实验室，上海 201620;东华大学化学化工与生物工程学院，生态纺织面料教育部重点实验室，上海 201620;东华大学化学化工与生物工程学院，生态纺织面料教育部重点实验室，上海 201620【正文语种】中文【中图分类】TS193【相关文献】1.还原染料电化学还原染色方法研究进展 [J], 陈胜洲;谢惠英;刘自力;林维明2.超声波在还原染料染色中的应用研究 [J], 高淑珍;杨红梅;董大芳3.Fe3+-Ca2+-酒石酸配合物在还原染料间接电化学还原染色中的应用 [J], 樊增禄;蔡信彬;李庆4.苯并[a]芘作用下热休克蛋白70表达在染色体损伤和细胞凋亡中作用的研究 [J], 莫传伟;徐谦;邬堂春;陈群5.五种增效剂在家蝇中对拟除虫菊酯的增效作用研究 [J], 何凤琴;冯国蕾;李梅;赵勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

还原棕 BR 的电化学还原及其染色工艺

还原棕 BR 的电化学还原及其染色工艺李政;樊增禄;李庆;蔡信彬;袁姣【摘要】Taking the copper nickel alloy electrode as anode plate and copper as cathode ,the main influ‐encing factors of vat brown BR electrochemical reduction dyeing performance were studied ,such as ap‐plied voltage (U) ,sodium hydroxide (NaOH) massconcentration ,triethanolamine(TEA) mass concen‐tration ,ferric sulfate (Fe2 (SO4 )3 ) mass concentration and cathode area ,vat dyeing temperature (T) , vat dyeing time (t) ,etc. By analyzing the experimental results ,the opti mum parameters of the electro‐chemical reduction of dyeing are as follow s ,U is 3V ,the mass concentration of NaO H ,T EA ,Fe2 (SO4 )3 are 8g/L ,30g/L ,5g/L respectively ,cathode area is 25cm2 ,T is40℃ ,t is 70min. under the optimum condition ,the dyed K/S value of the cotton fabric is measured ,and Δ K/S=0.668 ,it indicated that the optimum process parameters can give the fabric good levelness ,at the sametime ,the soaping fastness of the fabric and dry and w et rubbing fastness can reach level 4‐5.%采用铜镍合金电极作为阳极，铜片作为阴极，研究了影响还原棕BR电化学还原染色工艺的主要因素，如外加电压（U）大小、氢氧化钠（NaOH）质量浓度、三乙醇胺（TEA）质量浓度、硫酸铁（Fe2（SO4）3）质量浓度、阴极面积、还原染色温度（T）、还原染色时间（t）等．通过分析实验结果，获得最佳电化学还原染色工艺，即外加电压3V ，NaOH、TEA 和Fe2（SO4）3的质量浓度依次为8g／L ，30g／L ，5g／L ，阴极面积25cm2，还原染色温度40℃，还原染色时间70min ．同时，测得在最佳工艺参数条件下棉织物染色后的 K／S值，得到ΔK／S＝0.668，说明该工艺参数条件下织物的匀染性良好，织物的皂洗色牢度和干湿摩擦牢度均能达到4～5级．【期刊名称】《西安工程大学学报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P695-699)【关键词】还原棕BR;铜镍合金电极;K/S;电化学;染色【作者】李政;樊增禄;李庆;蔡信彬;袁姣【作者单位】西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TQ616.20 引言还原染料不溶于水,染色时需要在碱性条件下用还原剂来还原染料,使其还原成隐色体钠盐后再上染纤维.在传统还原染色过程中,使用的还原剂主要是保险粉,但其在使用过程中会产生含有大量的亚硫酸盐和硫酸盐等难处理的废水,而电化学还原染色较好地解决了这个问题[1].1807年,Grotthus采用电化学方法还原靛蓝染料,开创了电化学染色技术的先河[2].第一次大规模试验是在1994年的德国和1995年的美国,试验所得到的染色物达到了一定的标准,表明了这种方法的可行性,且该方法适用于多种还原染料染色体系,但成本仍然比较高[3-4].在国内也有一些院校及科研院所从事电化学染色的研究,文献[5]以Fe(Ⅱ)-酒石酸配合物为氧化还原媒介,对还原黄G进行间接电化学还原染色,研究六水硫酸铁、酒石酸和氢氧化钠等质量浓度对还原黄G染色效果的影响.文献[6]采用了电位分析法和电位滴定法,研究了在间接电化学还原过程中硫酸铁浓度、三乙醇胺浓度、氢氧化钠浓度、外加电压、还原温度、阴极面积和还原时间等因素对电化学还原体系电位及还原橄榄绿B还原效果的影响.文献[7]也对铁-三乙醇胺媒质中靛蓝的间接电化学还原进行了探讨.本文采用铜镍合金电极作为阳极探究了还原棕BR的电化学还原染色及其工艺,所染织物的匀染性和耐干湿摩擦色牢度及耐洗色牢度均优于传统染色法.1 实验1.1 材料与仪器(1) 织物纯棉织物(21s×21s,108×58(根/10cm)).(2) 试剂 Fe2(SO4)3(分析纯,天津市福晨化学试剂厂),三乙醇胺(TEA)、NaOH、H2SO4、保险粉(分析纯,天津市河东区河岩试剂厂),还原棕BR(工业品,浙江亿得化工股份有限公司),蒸馏水.(3) 仪器 DHG-9076A型电热恒温鼓风干燥箱(武汉大江电器仪表厂),78HW-1数显恒温磁力搅拌器(常州国华电器有限公司)，HB17300SC2A恒流稳压电源(天津市无线电元件三厂)，电子天平(上海市安亭电子仪器厂),868台面式pH/ISE测试仪(ORION RESEARC,A),Color i7测试仪(美国X-Rite公司),HH-S4型数显恒温水浴锅(北京科伟永兴仪器有限公司),Y571B型摩擦色牢度仪(宁波纺织仪器厂),SW-12A型耐洗色牢度试验机(无锡纺织仪器厂).图1 还原染料电化学还原染色装置1.2 实验装置实验所采用的装置如图1所示.电化学反应池为长方体玻璃制成,其中阳极槽容积为2.5cm×6cm×7cm, 阴极槽容积为10cm×6cm×7cm,两槽之间用Nafion膜隔开,膜的孔径为2cm;阳极为铜镍合金电极,阴极为铜片和Ag/AgCl参比电极.1.3 电化学还原染色工艺在一定外加电压、温度和固定阴极阳极面积的条件下,电解还原阴极染液15min,然后加入染料继续电解15min,再将润湿布样浸入染液中进行染色(浴比100∶1),一定时间后取出织物在双氧水(30%双氧水2～3mL/L)中氧化2～3min,冷水洗,皂洗(95℃,10min),水洗,烘干.1.4 测试方法1.4.1 染色K/S值在美国X-Rite公司生产的Color i7测试仪上测定织物K/S值,在织物的正反面上随机选择4个点分别测试2次,然后取平均值.1.4.2 摩擦牢度参照GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》,在摩擦牢度测试仪上测定染色织物的耐干湿摩擦色牢度.1.4.3 皂洗色牢度参照GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》,在耐洗色牢度试验机上测定染色织物的耐洗色牢度.1.4.4 匀染性取最佳工艺条件染色的织物,在织物的正反面上随机选择4个点分别测试2次,得到K/S值,然后计算ΔK/S(最大值与最小值的差)[8],评价其匀染性.2 结果与讨论2.1 影响还原棕BR染色效果的因素2.1.1 外加电压外加电压为电化学还原染色体系提供电能.在Fe2(SO4)3、NaOH、TEA质量浓度分别为5，10，35g/L,还原染色温度为35℃,还原染色时间为60min,阴极面积为16cm2,Vat BR为2%(o.w.f)时，测试外加电压的变化对织物的染色效果影响，如图2所示.从图2可以看出，外加电压为2V时,K/S值比较小,此时没有达到染料的还原电位,染料隐色体比较少.随着电压的增加,K/S值不断增加,且增加到3V时，K/S值变化不大,说明此时染料还原比较充分.当继续增加电压时,较明显看出电极上有副反应发生,氢气析出.因此,选择外加电压为3V.2.1.2 NaOH的质量浓度 NaOH为电化学还原染色体系提供了一个碱性的环境,可以与Fe(Ⅲ/Ⅱ)形成沉淀.在Fe2(SO4)3、TEA质量浓度分别为5，35g/L,还原染色温度为35℃,还原染色时间为60min,阴极面积为16cm2,电压为3V，Vat BR为20%(o.w.f)时，测试NaOH质量浓度对还原染色的效果影响，如图3所示.图2 外加电压对染色效果的影响图3 氢氧化钠质量浓度对染色效果的影响NaOH质量浓度较低时,K/S值比较小,因为在此条件下达不到电化学还原所需的pH,还原不充分,而且NaOH质量浓度低,被还原的染料将以隐色酸的形式存在于染液中,降低了染料隐色体的上染性能,因此K/S值较低.当NaOH的质量浓度增加到8g/L时,二价铁盐能够稳定地存在(pH值为12～13)[9],络合物具有了一定的还原能力,而且一定量的Na+吸附在纤维表面,也减小了染料隐色体上染纤维时的静电斥力,使上染纤维的染料量增多,所以K/S值比较大.随着NaOH离子浓度的增大,染液的离子强度随之增加,对络合物产生了较强的静电作用,降低了络合物的迁移能力,导致还原能力降低.同时过量的OH-可能存在于纤维的表面阻碍了染料隐色体上染,进而使得K/S值减小.因此,选择NaOH质量浓度为8g/L.2.1.3 TEA的质量浓度 TEA在实验中作为配体与铁离子络合,得到的铁胺络合物在染液中充当转移电子的作用.在Fe2(SO4)3、NaOH质量浓度分别为5，10g/L,还原染色温度为35℃,还原染色时间为60min,阴极面积为16cm2,电压为3V，Vat BR为2%(o.w.f)时，测试TEA质量浓度对染色效果的影响，见图4.从图4可以看出,TEA质量浓度较小时,形成的络合物数量较少,大多数没有络合的金属离子仍将以与OH-结合生成沉淀的形式存在于溶液中,很难达到循环反应的作用效果,使得还原能力不强,染料得不到充分的还原,所以K/S值比较低.随着TEA含量的增加,形成的配合物增多,能充分还原染料使得染料的得色量增加.质量浓度在30～40g/L时，K/S值趋于稳定,可能是因为金属离子与TEA配位已经达到了一种饱和状态.因此选择TEA的质量浓度为30g/L.2.1.4 Fe2(SO4)3的质量浓度 Fe2(SO4)3的作用是与TEA形成络合物,质量浓度将会对电化学还原染色体系带来一定的影响.在NaOH和TEA质量浓度分别为10，35g/L,还原染色温度为35℃,还原染色时间为60min,阴极面积为16cm2,电压为3V，Vat BR为2%(o.w.f)时，测试Fe2(SO4)3质量浓度对电化学还原染色的影响，见图5.图4 TEA质量浓度对染色效果的影响图5 Fe2(SO4)3质量浓度对染色效果的影响由图5可知,在质量浓度小于5g/L时,K/S值较小,主要原因是形成的还原剂比较少,无法充分还原染料；当质量浓度增加到5g/L时,此时Fe2(SO4)3与TEA形成的还原剂量较多,染料得到很好的还原.当继续增加时,过量的Fe2(SO4)3将与NaOH形成沉淀,使pH值降低,从而降低了可溶性的Fe2+的还原能力和铁胺络合物的稳定性[10],进而还原能力受到影响.因此选择质量浓度为5g/L的Fe2(SO4)3.2.1.5 阴极的面积在电解池中,铜电极作为阴极,氧化产物可以在电极上获得电子而被还原.表1说明了阴极面积对织物染色效果的影响.由表1可知,电极面积较小时,电极给电子能力有限,铁胺络合物无法获得足够的电子使染料充分还原.当阴极面积增加到25cm2时,铁胺络合物获得足够多电子将染料充分还原,染液中的隐色体化学位较高,容易上染纤维.继续增加面积时,由于染色体系中Fe2(SO4)3和TEA和NaOH的物质的量是一定的,K/S值增加不明显.因此选择阴极铜电极面积为25cm2.2.1.6 还原染色温度温度是物体内分子间平均动能的一种表现形式.温度较低时,体系反应速率较慢,随着温度的上升,反应的半还原时间也会缩短,反应速率加快,隐色体在纤维上的扩散速率也有所提高,进而提高了染色效率[11].表1 阴极面积对织物染色效果的影响阴极面积/cm21015202530 K/S值1.1731.356 21.491.6131.600 8注：Fe2(SO4):5g/L,NaOH:10g/L,TEA:35g/L,T:35℃,U:3V,t:60min,VatBR:2%(o.w.f),S:16cm2,Vat BR:2%(o.w.f).表2 温度对染色效果的影响温度/℃2030405060 K/S值1.5061.7011.8121.5601.430注：Fe2(SO4)3:5g/L,NaOH:10g/L,TEA:35g/L,U:3V,t:60min,S:16cm2,Vat BR:2%(o.w.f)从表2中发现,温度小于40℃时,K/S值随着温度的上升而增加；40℃时,K/S值达到最大.继续升高温度时,很明显地发现染料在电极上的吸附加剧,K/S值逐渐下降,另外温度升高可能导致染料水解.因此,选择40℃作为比较适宜的反应温度.2.1.7 还原染色时间时间是传统染色和电化学还原染色都需要考虑的问题,时间长了是一种能量的浪费,染色效果的提高却并不显著.表3 时间对染色效果的影响时间/min4050607080 K/S值0.8321.1631.6562.0151.939注：Fe2(SO4):35g/L,NaOH:10g/L,TEA:35g/L,T:35℃,U:3V,S:16cm2,Vat BR:2%(o.w.f).表3指出,在40min时K/S值很小,染料可能正在上染,因此得色量比较少.随着时间的增加,染色K/S值逐渐增大,在70min时K/S值最大,大部分染料被还原,被还原后的染料隐色体充分上染纤维.而随着时间的增加染色效果并没有得到明显的提高,主要原因是染料隐色体的化学位在织物和染液中达到了动态平衡,染料隐色体很难再进行上染.因此,选择70min作为反应体系的还原染色时间.2.2 色牢度在耐摩擦牢度仪上测量织物的干湿摩擦色牢度,在耐洗色牢度实验机上测定待测织物的耐洗色牢度, 测试后分别与传统染色后的织物干湿摩擦色牢度和皂洗牢度进行对比.结果如表4所示.从表4可以看出电化学染色和传统染色的织物一样具有较好的耐干湿摩擦和耐皂洗等级.表4 两种染色方法的色牢度比较还原染色方法干摩擦牢度/级湿摩擦牢度/级皂洗牢度(棉褪色)/级间接电化学还原染色544～5 传统染色544～52.3 匀染性取还原棕BR在优选的染色工艺条件下进行电化学染色,之后测定织物的K/S值,最后得出ΔK/S=0.668.说明棉织物在此染色工艺条件下可以得到良好的匀染性.3 结论(1) 还原棕BR电化学染色在外加电压为3V,NaOH为8g/L,TEA为30g/L,Fe2(SO4)3为5g/L,阴极面积为25cm2,还原染色时间为70min,温度为40℃的条件下可以得到较好的染色效果.(2) 还原棕BR电化学染色后织物的匀染性较好,干摩擦牢度和湿摩擦牢度也分别可以达到4～5级.【相关文献】[1] 周诗娟,樊增禄.还原橄榄绿B的电化学还原及其染色工艺的探讨[J].印染助剂,2009,6(26):32-33.[2] 彭勇刚,陈大俊,纪俊玲,等.还原染料电化学还原技术研究发展[J].染整技术,2011,33(2):7-11.[3] BECHTOLD T,BURTSCHER E,TURCANU A,et al.Optimization of multi cathode membrane electrolysers for the indirect electrochemical reduction of indigo[J].Chem Eng Technol,1998,21(11):877-879.[4] ROSESSLER A,CRETTENAND D,DOSSENBACH O,et al.Direct eletrochemical reduction of indigo[J].Electrochimica Acta,2002(47):1989-1995.[5] 屈新奇,樊增禄,张文强.间接电化学还原染色中Fe(Ⅱ)-葡萄糖酸钠的应用[J].西安工程大学学报,2009,23(4):62-66.[6] 何耀耀,樊增禄.间接电化学还原过程的研究[J].上海毛麻科技,2009(4):5-8.[7] 马淳安,周亚明,徐颖华,等.铁-三乙醇胺媒质中靛蓝的间接电化学还原[J].物理化学学报,2010,26(3):589-594.[8] 卢寅,樊增禄,冯玉军.还原橄榄绿B的间接电化学还原染色[J].印染,2010,37(16):10.[9] 罗小勤,樊增禄,陈庭春,等.靛蓝的电化学还原及其染色工艺的探讨[J].印染助剂,2008,25(3):21.[10] 伍建国,周向东,刘方,等.Fe2+络合物在靛蓝染色过程中的作用[J].纺织学报,2004,25(3):96-98.[11] 佟白,殷承启,冯云生.棉织物电化学染色动力学研究[J].印染助剂,2010,27(12):19-22.。

Fe^3+-Ca^2+-酒石酸配合物在还原染料间接电化学还原染色中的应用

Ｆｅ ¨．Ｃａ．酒石酸配合物在还原染料
间接电化学还原染色中的应用
樊增禄，蔡信彬，李庆
（西安工程大学，陕西西安７１００４８）
摘
要
研究还原橄榄绿Ｂ在硫酸铁、葡萄糖酸钙和酒石酸的氢氧化钠溶液电化学体系中的还原染色工艺。分析
４ｇ／Ｌ，５ｇ／Ｌ，２１ｇ／Ｌ，１６ｇ／Ｌ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｒｅｄｕｃｉｎｇａｎｄｄｙｅｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ３５ ℃ ，ｒｅｄｕｃｉｎｇａｎｄ
，
ｃａｔｈｏｄｅａｒｅａｏｎｔｈｅｄｙｅｉｎｇｅｆｆｅｃｔｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｐｒｏｃｅｓｓｉｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｆｅｒｒｉｃｓｕｌｆａｔｅ，ｃａｌｃｉｕｍｇｌｕｃｏｎａｔｅ，ｔａｒｔａｒｉｃａｃｉｄａｎｄｓｏｄｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ
ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｅａｃｈｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｉｍｅｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇａｎｄｄｙｅｉｎｇｖｏｌｔａｇｅａｎｄ

正交试验设计在还原橄榄绿B染色强度分析中的应用

（一１０８；Ｋｌ．２）
因素Ｂ（问）第三水平（３２ｎｍ）时取Ｂ，０ｉ为最好
因此选４０ｍ作为检测波长。０ｎ
３２条件的选择．
根据还原液隐色体的性质和特点，为影响本认
∞ 加方法主要有还原温度、原时间、隐色体体、 ∞ 还吸积隐加
称取０１原橄榄绿Ｂ染料，入５氢氧．ｇ还加０化钠溶液４，险粉２，６￣ｍｌ保ｇ于０Ｃ还原２ｍｉ，染０ｎ将
２２
四川化工
第１５卷
２１第１０２年期
６ｔ
生与用歪产应
ｔｔｔｔｔｌ少
正交试验设计在还原橄榄绿Ｂ染色强度分析中的应用
戴翎朱文扑
（重庆华彩化工有限责任公司，重庆长寿，０２６４１５）
２３试验方法．
２３１浸染法，．
于生产高质量的染料，助于染料的进一步商品化。有目前对还原橄榄绿Ｂ染料强度的测定，都采用传统的浸染染色法，方法由于操作复杂，色时问长，该染
并存在重现性差、精确度低的问题，很难满足现有产
色体稀释倍数四个因素，结合实际情况用Ｉ（的３）。
正交试验设计方案，行条件选择，出最佳试验条进找
件。试验结果见表１。
料还原成隐色体钠盐，吸取５ｌ色体，ｍ隐然后用去离子水稀释５倍隐色体溶液，以去离子水为空白进行标定，测定还原染料隐色体溶液吸光度值。

还原染料的染色过程

• 还原速率一般用半还原时间t1/2来表示。 • 半还原时间t1/2是还原达到平衡浓度半量时所需的时间。半还原时间越短，表示还原越快，反之则越慢。
影响还原速率的因素：
• 染料分子结构
– 一般来说，靛系还原染料，特别是硫靛类还原染料的半还原时间较长，还原速率远比稠环蒽酮、氨基蒽醌类低，比黄蒽酮更低，还原速率较慢。
30℃)和碱浓度低的条件下染色可达到较
高的上染百分率。
• 染色时要加促染剂，以提高上染百分率。
4、特别法
• 这类染料一般还原速率慢，不易发生副反应。 • 如硫靛结构的还原染料，通常需在较高的温度(70℃左右)、较高的保险粉和烧碱浓度下进行还原、上染。 • 一般不加促染剂，以提高上染百分率。
4、特别法
1、全浴法（养缸还原法）
• 特点
– 浴比大 – 烧碱、保险粉浓度相对较低 – 还原条件温和
• 应用
– 适用于还原速率快，隐色体溶解度低或在高浓度保险粉和烧碱作用下易水解、过还原、脱卤等副反应的染料 – 如：还原大红R、蓝RSN、蓝BC等
2、干缸法（小浴比还原法）
• 还原时，染料及助剂不直接加入染缸，而先在另一较小的容器中进行还原然后将还原好的染料隐色体滤入加有规定液量的染缸中再进行染色干缸时染料与水量之比 • 操作过程
– 分子结构简单的染料，如靛蓝和硫靛，隐色体在染液中聚集很小，几乎成离子状态。它们对纤维的亲和力较低，匀染性能好。 – 分子量大、结构复杂，同平面性好，共扼双键贯通的染料隐色体在染液中显著地聚集，这类隐色体对纤维的亲和力高，初染率高，匀染性差。
二、染料隐色体的上染
• 染色温度
– 染色温度低，会增加染料聚集
5~8
—

思考题答案

思考题答案第一章1．答：（1）外层：前部的透明部分称为角膜，约占整个眼球表面的1/6左右，起到保护眼球内部和透光的作用;后部约5/6的眼球表面是一层坚固的白色不透明膜，称为巩膜，巩膜的厚度为0.4～1.1mm，起保护眼球的作用。

（2）中间层：含血管、神经和色素细胞。

它又分为三层：①脉络膜：紧贴在巩膜的内表面，含大量的呈黑色的色素细胞，作用是吸收眼球内的杂散光线，消除光线在眼球内的漫反射。

②睫状体：处于巩膜、角膜交界处的后方，由脉络膜增厚形成，内含平滑肌，其功能是支持晶状体的位置，调节晶状体的凸度（曲率）。

③虹膜：虹膜是睫状体向中央伸展而形成的环形膜，将角膜和晶状体之间的空隙分隔成两部分（眼前房和眼后房）。

虹膜内缘形成瞳孔，瞳孔的大小由虹膜的收缩与伸展来调节，人眼的瞳孔最大时，直径可达8mm，最小约2mm，起着控制进入眼球内光线量的作用。

（3）内层：是视网膜，贴在脉络膜的内表面，是眼球的最里层，是眼球的感光部分。

视网膜是一层透明的薄膜，厚度约0.1～0.5mm，其上分布着视觉感光细胞。

2.答：视锥细胞和视杆细胞。

视锥细胞感光灵敏度低，只能在明亮的条件下发挥作用，具有精细分辨率，能很好地方便颜色与细节。

视杆细胞感光灵敏度高，能在明暗条件下发挥作用，分辨细节能力低，不能辨别颜色。

3.答：视锥细胞对光的敏感性小，必须在一定的光照条件下才能够分辨颜色和物体的细节，所以当光线暗淡时，视锥细胞就失去感觉色彩的工作能力，仅有明暗（黑、白）的感觉。

视杆细胞对光的敏感性能很高，但只能反映光的亮度差异，视神经通过视杆细胞感觉光线在数量上的差别，视杆细胞的特点是能在光线很暗的情况下工作，但不能反映色光在颜色上的差异。

视觉对色彩和光线数量的感觉功能称为视觉器官的两重功能。

人对能量相同但波长不同的光线，所引起的亮度感觉是不同的。

人眼在一定光照条件下对光线的感觉称明视觉；而在黑暗条件下对光线的感觉称暗视觉。

4.答：人眼灵敏度与光谱波长的依赖关系称光谱光视效率函数（或称视觉函数），视觉函数分为明，暗两种，即明视觉函数和暗视觉函数。

汉麻织物还原染料高温染色工艺研究

（１．ＴｈｅＱｕａｒｔｅｒｍａｓｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｔｈｅＧｅｎｅｒａｌＬｏｇｉｓｔｉｃｓＤｅｐａｔｒｍｅｎｔｏｆｔｈｅＰ．Ｌ．Ａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８２，Ｃｈｉｎａ；
还原大红ＧＧ和还原橄榄绿Ｂ较优工艺条件分别是：染料用量均为６％，染色温度分别为１００、１００、１２０℃ ，保温时间均为１０ｍｉｎ，保险粉用量分别为４０、４０、３０ｇ／Ｌ，ＮａＯＨ用量分别在ｌ５～２０ｇ／Ｌ、２０～３０ｚ＿／Ｌ和２５～３５
ｄｙｅｉｎｇｂｙｖａｔｄｙｅｓ．Ｉｔｉｓｆｎｕｎｄｔｈａｔｈｅｍｐｈｂｉｒｃｈａｖｅｇｏｏｄｕｎｉ￣ｒｍｌｙｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｗｈｅｎｄｙｅｄｂｙＣ．Ｉ．ＶａｔＹｅｌｌｏｗ１ａｎｄＣ．Ｉ．ＶａｔＲｅｄ１４ａｔ１００ ℃ ．ａｎｄｂｙＣ．Ｉ．ＶａｔＧｒｅｅｎ３ａｔ１２０ ℃ ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｄｙｅｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｉｓｔｈｒｅｅ
３．ＨｅｍｐＩｎｄｕｓｔ￣ＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔＨｏｌｄｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉｓｈｕａｎｇｂａｎｎａ，Ｙｕｎｎａｎ６６６２００，Ｃｈｉｎａ）

对电化学在服装面料染色工艺中的应用分析

对电化学在服装面料染色工艺中的应用分析电化学是一种利用电学基础理论来描述与处理化学反应的科学。

在纺织服装印染工艺中，电化学可以有效地促进染料进行还原、氧化反应，提高印染的效率和附着力。

1. 电解还原染技术电解还原染技术是一种利用电解还原原理使染料迅速还原，加快染色速度的新技术，该技术可用于棉、涤纶等染色过程。

电解还原染工艺主要包括三个步骤：反应池中放置相应的染料，制品通过电解液流传过反应池，在电极的催化作用下加速染料颜料的还原反应，染料被还原成可溶化的氧化物，然后通过纤维的吸附和固定，从而达到目的。

电解还原染技术具有稳定性好、耗能低、染色速度快等特点，这种技术广泛应用于各种不同的面料染色过程中。

2. 电化学氧化染技术电化学氧化染技术是一种利用电化学氧化还原反应方法进行染色的新技术。

该方法利用电流的作用，使含有可还原结构的染料在电解过程中发生氧化反应，使染料转化为其氧化产物，然后与纤维结合，使染色效果更为持久。

氧化染工艺是一种新的高效，低成本的染色工艺。

该染料具有温和环保等特点，其效果比传统染料工艺更具优势。

3. 电解质法电解质法是一种在染色剂溶液中通入NaCl并施加电流，使染料得到还原的方法。

将染料分散于水中，然后在其中加入一定量的NaCl，使染料得到还原亚胺，再通过施加电流，使还原的染料从水中移向纤维，实现染色。

该方法简单高效，能够在短时间内达到染色效果。

电化学氧化预处理技术是一种在印染前的预处理方法，该方法可以提高纤维表面的化学活性，加快化学反应速度，并且可以改变纤维表面的形态，使纤维表面更加亲水，提高印染后染色剂与纤维之间的结合力，提升染色剂的覆盖能力。

电化学氧化预处理技术能够显著提高印染效率，并能够生产更加显色、色牢度更高的面料。

总之，电化学在染色领域的应用已经成为了该领域的一个新趋势，并且在日后的发展中将会有更多的地方得到运用。

还原染料的染色方法及工艺 LN

浸轧还原染料隐色体→还原汽蒸→水洗 →氧化→皂洗后处理
（三）还原染料隐色体卷染法的工艺实例
• 1、织物
– 43.5tex/43.5tex纯棉平布，蓝色 – 每卷（轴）58~59kg，长度480m（12匹）
• 2、工艺流程
染色（6~10道）→室温水洗（4道）→氧化（4道）→皂洗（4~6道）→热水洗（2道） →冷水洗（1道）→上卷
第三节还原染料的染色方法及工艺_506
（二）工艺说明
• 1、染料还原方法的选择
• 干缸法：高浓度保险粉和烧碱条件下不易发生副反应的染料
• 全浴法
染料名称金黄RG 艳橙RK 艳桃红R 大红R 艳紫2R 绿FFB 橄榄绿B
还原方法还原温度(℃) 染料名称
干缸
50
蓝RSN
干卷染
• 氧化剂氧化工艺流程染色（6~10道）→室温水洗（4道）→氧化（4道）→皂洗（4~6道）→热水洗（2道）→ 冷水洗（2道）→上卷
• 透风氧化工艺流程染色→冷水洗（3道）→40~60℃热水洗（1道） →透风（4~8道）→皂煮→热水洗→冷水洗→ 上卷
轧染
• 用于浅色，工艺简单 • 质量不如悬浮体轧染 • 应用不多 • 工艺流程
卷染
• 应用较少普遍 • 适于小批量、多品种生产，劳动生产效率低 • 近年来改进
– 减小染浴容量 – 自动调向 – 自动调速以降低织物张力 – 加盖密封 – 外套钢筒 – 高温高压染色
卷染
• 卷染大多数可用全浴法 • 特别法I的染料宜用干缸法 • 匀染性好 • 染色过程中应追加保险粉 • 染色在45~60min内完成。 • 浴比为1:3~1:5 • 氢氧化钠和保险粉浓度较高。
（一）一般工艺流程
• 浸轧染料悬浮液→烘干→浸轧还原液→汽蒸→水洗→氧化→皂煮→水洗→烘干

还原橄榄绿B的间接电化学还原染色

ａｄｔｅｐｌｄｔｄｒｃｌｃｒｃｅｉａｄｅｎｆｃｔｏａｒｉａｉｅＧｒｅｎｈｎａｐｉｏｉｉｔｅｅｔｏｈｍｃｌｙｉｇｏｏｔｎｆｂｉｗｔＶｔＯｌｅｎＢ．Ｉｆｅｃｓｏｏｃｎｒｔｎｏｅｒｅｎｅｃｈｖｎｌｎｅｆｃｎｅｔａｉｆｆｒｉｕｏｃ
ｓｌｈｔｅａｙｒｔｕｐａｅｈｘｈｄａｅ。ｔｉｔａｏａｉｅ。ｓｄｕｇｌｃｎｔｎｏｉｍｙｒｘｄｙｉｇｒｓｌｒｎｅｔａｅ．Ｔｒｕｈｒｈｎｌｍｎｅｏｉｍｕｏａｅａｄｓｄｕｈｄｏｉｅｏｎｄｅｎｅｕｔｗｅｅｉｖｓｉｔｄｓｇｈｏｇ
中图分类号：Ｓ９．３Ｔ１３６３文献标识码：Ａ文章编号：００— ０７２１）６— ｏ９一ｏ１０４１（００１００４
ＩｉｅｔｅｅｔｏｈｍｉａｅｎｇＯｔＯｌｖｅｎＢｎｄｒｃｌｃｒｃｅｃｌｄｙｉｆＶａｉｅＧｒｅ
ｔｓｉｅＫＳａｕｆｒｙｉｔｅｏｔｌｙｉｒｃｓｓ：ｅ（Ｏ２３・ＨＯ５ｇＬＴＡ１／。６ｌａ７０ｇＬｅｔｇｔ／ｖｌａｔｅｎｎｈｅｅｄｇ，ｈｐｉｅｎｐｏｅｓｗａＦ２Ｓ）６２／。Ｅ８ｇＬＣＨｔＯ／，ｍａｄｇＮ１
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＴｗＯｋｎｓｏｉａｄｕｈａｒｔａｏａｉｅａｄｓｄｕｇｕｏａｅｗａｏｐｅｅｔｒｏｐｒｐｒｈａｒｒｉｄｆｌｎｓｓｃｓｔｉｈｎｌｍｎｎｏｉｍｌｃｎｔｓｃｍｌｘｄｗｉｉｇｅｈｏｎｔｅａｅｔｅｃｒｉ，ｅ

还原染料的电化学间接还原染色研究

极和
卜可调电源；２－阴极；３一阳扳｝４一阳极液；５一阴极液；６一隔膜；７－ｐＨ计；８一循环泵｝９一染浴
３．３测试仪器表面色深值（Ｋ／Ｓ）采用Ｈｕｎｔｅｒｌａｂ公司的ｕｌ—
ｔｒａＳｃａｎＸＥ测色仪测试；Ｌ。及ａ。、ｂ。值采用Ｈｕｎｔｅｒｌａｂ公司的Ｕｌｔｒａ．
ＳｃａｎＸＥ测色仪测试；ｐＨ值采用酸度计测试；
还原剂的Ｆｅ２＋浓度保持不变，而染料不断消耗，直到
染料浓度低于某一限度，还原反应基本停止，染色结
束。在整个电化学间接还原过程中，除染料及其他吸附
在织物表面的化学试剂外，其余的化学试剂都留在染
浴中。染色结束后，残余的染料被空气氧化回不溶性的
还原染料粒子，通过超滤滤去，溶液还可继续使用。
３试验
３．１染料、助剂和化学药品
过氧化氢的浓度，ｇ／ｉ。
４
氢氧化钠的浓度，ｇ／Ｌ
０．２５
３．２电化学与常规煮漂工艺效果比较
８０×６０（Ｊ）一１４３６４（Ｊ）＋１７２．８（Ｊ）一１４５３６．８（Ｊ）
我们分别在各自的最佳工艺条件下，对等重的纯
１一Ｅｌ／Ｅ。一１３．９％
棉织物进行电化学与常规煮漂一浴处理，其煮漂后的效果测试如表３所示。
Ｃ￥”ｍ出＋ＵＩｔ
版社１９９０．
２（Ｊｍ２×丽３０×［６］ —ｌ×６。×（８。一２３）×４
金咸穰主编．染整工艺实验．北京：纺织工业出版社
保持还原染料的优点，而且染液可重复使用，节约８０％的化学试剂和大量的水，减少了染色成本，同时也大大降低染色厂污水处理费用。
电化学还原染色可以分为直接还原染色和问接还原染色。据报道由于分子结构的不同，硫化染料可以采用电化学直接还原染色的方法，还原染料采用电化学间接还原染色的方法。本研究的目的是探讨还原染料在Ｆｅ（Ⅱ）复合物作为电化学可重复使用的还原剂时的染色行为。

还原橄榄T的间接电还原法

还原橄榄T的间接电还原法张雯雯;徐颖华;周巧玲;马淳安【摘要】本工作采用循环伏安法和正交电解实验法研究了还原橄榄T在Fe-TEA 媒质中的电化学行为.Fe(Ⅲ)-TEA络合物在碱性环境下表现出良好的电化学活性,能够还原橄榄T而不会引起过度还原.此外,通过L9(34)正交实验分析了电流密度、温度、媒质浓度和NaOH浓度4个因素对电流效率的影响.结果表明在本实验所设条件范围内,最高电流效率可达59.03％,对电流效率影响最大的因素为电流密度.%Commonly, in textile industry, addition of strong reducing agents is necessary to form the reduced dyestuff which is soluble in alkaline aqueous medium. The method produces heavy environmental pollution and economic burden, because reducing agents cannot be recycled and the disposal of dyeing bath and rinsing water cause high costs. Electrochemical reduction has the features of high security, low cost and less environmental problems, making it a promising alterative to chemical reduction of vat dyes. In this study, the electrochemical reduction of vat olive T was investigated in a Fe-TEA system by cyclic voltammetry (CV) and electrolytic experiments. Fe ( 1 )-TEA complexes have good electrochemical activity in alkaline solution, which are well suited for the indirect electrochemical reduction of vat olive T and could avoid over-reduction of vat olive T. Furthermore, the effects of operating parameters including reaction current density, temperature, concentration of NaOH and Fe(M)-TEA mediator had been studied by L9(34) orthogonal experiments. The results show that high current efficiency (59.03%) can besuccessfully achieved under optimized conditions and the current densityis found to be the main influence factor.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2012(063)006【总页数】7页(P1803-1809)【关键词】电化学染色;还原橄榄T;间接电化学还原【作者】张雯雯;徐颖华;周巧玲;马淳安【作者单位】浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培养基地,浙江杭州310014;浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培养基地,浙江杭州310014;浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培养基地,浙江杭州310014;浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培养基地,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】TQ151.5自1901年波恩合成还原染料中蒽醌类的蓝蒽酮（还原蓝RSN）以来，还原染料已经有了一百多年的发展历史［1］，因其色谱齐全、颜色鲜艳、牢度好等诸多优点，迅速发展成为棉用高级染料品种之一，大量应用于纤维素纤维和涤／棉混纺织物内棉组分的套染［2］。