CN109736103A - 一种基于电化学技术还原靛蓝染液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种基于电化学技术还原靛蓝染液的方法。本发明的目的是用电化学技术来还原靛蓝，不再使用除靛蓝染料以外的其它化学药剂，不存在染色液老化的问题。本发明能够达成靛蓝染料100％利用，不排放污水，并实现环保的目的。
Description
技术领域
本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种基于电化学技术还原靛蓝染液的方法。
背景技术
还原染料是指在碱性条件下被还原而使纤维着色，再经氧化，在纤维上恢复成原来不溶性的染料而染色，用于染纤维素纤维；将不溶性还原染料制成硫酸酯钠盐，可变成可溶性还原染料，主要用于棉布印花。
还原染料因不溶于水，对纤维没有直接性而不能直接上染。因此，还原染料染色时通常需先在高浓度烧碱和还原性溶液中还原成隐色体，才能上染纤维。目前，国内使用较多的还原剂是保险粉(连二亚硫酸钠)。保险粉作为一种强还原剂，在高浓度烧碱溶液中可使所有还原染料还原，自身被氧化成硫酸盐等一系列含硫化合物，这些物质在染色结束后随废水一起排放，造成严重的污染。
当前的传统蜡染分散在农村家家户户，属于小作坊加工模式，蜡染的靛蓝染色使用了大量的染料，烧碱和化学药品，使用烧碱和化学还原剂来还原靛蓝，为了抵消空气和织物中的氧气，要不断地添加还原剂(最终变成盐)，盐类累积到一定程度以后，老化的染色液就必须排放掉。这样一半靛蓝流失掉了，不仅染色成本提高，更重要的是污染。而由于小规模加工的特点，蜡染作坊几乎都没有污水处理设施。所以，传统蜡染对环境有很大的污染。
发明内容
本发明目的，是针对上述问题，提出一种不会造成污染的基于电化学技术还原靛蓝染液的方法。
本发明的技术方案是：基于电化学技术还原靛蓝染液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、设置电解池：
将电解池呈“H”型设置，即电解池分为阳极池和阴极池，且阳极池和阴极池采用通道连接，在通道上设置离子交换膜，利用离子交换膜将阳极池和阴极池隔开；
S2、配置电解液：
在阳极池中注入硫酸铁饱和溶液；
在阴极池中：按照10：22.4：1.6：2的质量比依次加入氢氧化钠、三乙醇胺、硫酸铁、靛蓝。加入氢氧化钠后，要不断搅拌8-10min，使电解液充分冷却，加入三乙醇胺后，要不断搅拌1-2min，使其完全溶解，加入硫酸铁后，要不断搅拌3-5min，使硫酸铁基本溶解于溶液，加入靛蓝后，搅拌1-2min，使靛蓝均布于溶液中。
S3、还原：
放置镍网于电解池中，即阴阳两极均采用镍电极，将阳极连接到电解电源的正极，将阴极连接到电解电源的负极，并设置工作电流为1.2A，开启电源后进行还原反应。
本发明方案中，靛蓝还原反应方程式如下：
针对上述方案，本发提出以下最佳反应环境：
阴极硫酸铁的最佳浓度为0.0040mol/L。随着硫酸铁浓度的增大，靛蓝的转化率增大，反应达到平衡的时间变短，当硫酸铁浓度达到0.0040mol/L时，靛蓝的转化率最大，达到平衡的时间最短。当硫酸铁的浓度大于0.0040mol/L后，靛蓝达到最大转化率的时间会变长。
50℃时转化率最高，温度低于50℃时，随着温度的升高，反应达到平衡的时间变短，转化率增大，50℃时最大。而大于50℃后，反应初速率虽然会略微增加，但最大转化率反而会下降。
pH值为14时转化率达到最大，随着pH值的升高，反应达到平衡时间缩短，且靛蓝转化率会增大，pH值为14时达到最佳。
三乙醇胺浓度为0.150mol/L时最佳，三乙醇胺浓度较低时，随之浓度升高，转化率增大，浓度为0.150mol/L时最佳，超过0.150mol/L时，随浓度增大，转化率反而下降。
本发明的有益效果为，用电化学技术来还原靛蓝，不再使用除靛蓝染料以外的其它化学药剂，不存在染色液老化的问题。靛蓝染料100％利用，不排放污水，实现环保的目的。
附图说明
图1是本发明电解装置的结构示意图。
具体实施方式
在发明内容中已经详细描述了本发明的技术方案，下面给出具体的电解液配比示意，以使本领域内技术人员能更好的理解本发明的实现方法。
电解液配比：按照氢氧化钠→三乙醇胺→硫酸铁→靛蓝依此加入
阴极：氢氧化钠：10g/L
三乙醇胺：22.4g/L
硫酸铁：1.6g/L
靛蓝：2g/L
阳极：硫酸铁：加至饱和
离子膜选择：杜邦质子交换膜N117。
Claims (3)
1.基于电化学技术还原靛蓝染液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、设置电解池：
将电解池呈“H”型设置，即电解池分为阳极池和阴极池，且阳极池和阴极池采用通道连接，在通道上设置离子交换膜，利用离子交换膜将阳极池和阴极池隔开；
S2、配置电解液：
在阳极池中注入硫酸铁饱和溶液；
在阴极池中：按照10：22.4：1.6：2的质量比依次加入氢氧化钠、三乙醇胺、硫酸铁、靛蓝，具体为，加入氢氧化钠，搅拌8-10min，加入三乙醇胺，搅拌1-2min，加入硫酸铁，搅拌3-5min，加入靛蓝，搅拌1-2min；
S3、还原：
放置镍网于电解池中，即阴阳两极均采用镍电极，将阳极连接到电解电源的正极，将阴极连接到电解电源的负极，并设置工作电流为1.2A，开启电源后进行还原反应。
2.根据权利要求1所述的基于电化学技术还原靛蓝染液的方法，其特征在于，所述步骤S2中，阴极池配置的电解液，硫酸铁的浓度为0.0040mol/L、三乙醇胺浓度为0.150mol/L、pH值为14。
3.根据权利要求1或2所述的基于电化学技术还原靛蓝染液的方法，其特征在于，所述步骤S3中，还需要将还原过程的工作环境温度设置为50℃。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113416967A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-21 | 武汉纺织大学 | 一种回收废旧牛仔中靛蓝染料的方法和织物染色方法 |
| CN113549938A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-10-26 | 武汉纺织大学 | 一种回收废旧牛仔激光废灰中靛蓝的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102154793A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-08-17 | 东华大学 | 一种用于棉纱线电化学还原的染色装置 |
| CN103255642A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-08-21 | 杭州赛龙化工有限公司 | 连续式靛蓝电化学还原染色工艺 |
| CN105648789A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-06-08 | 东华大学 | 一种利用石墨毡电极间接电化学还原染色的方法 |
| CN108708100A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-10-26 | 武汉纺织大学 | 一种电化学还原染色装置及方法 |
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2018
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102154793A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-08-17 | 东华大学 | 一种用于棉纱线电化学还原的染色装置 |
| CN103255642A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-08-21 | 杭州赛龙化工有限公司 | 连续式靛蓝电化学还原染色工艺 |
| CN105648789A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-06-08 | 东华大学 | 一种利用石墨毡电极间接电化学还原染色的方法 |
| CN108708100A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-10-26 | 武汉纺织大学 | 一种电化学还原染色装置及方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113416967A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-21 | 武汉纺织大学 | 一种回收废旧牛仔中靛蓝染料的方法和织物染色方法 |
| CN113549938A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-10-26 | 武汉纺织大学 | 一种回收废旧牛仔激光废灰中靛蓝的方法 |
| CN113549938B (zh) * | 2021-06-17 | 2022-06-21 | 武汉纺织大学 | 一种回收废旧牛仔激光废灰中靛蓝的方法 |
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