[发明专利]电化学染料染色装置及方法

说明书

本发明属于硫化染料的还原染色技术领域，具体涉及一种电化学染料染色装置及方法。该装置包括：电解池，在电解池内装有染料；环形阴极，环形阴极的下端伸入到染料中；环形阳极，环形阳极的下端伸入到染料中，并且，环形阳极设置在环形阴极内；直流电源，直流电源的正极电连接环形阳极，直流电源的负极电连接环形阴极；电位滴定仪，电位滴定的参比电极和指示电极均伸入到染料中；将布样浸入到染料中并再送出的辊机构。本发明所提供的电化学染料染色装置可加快电化学还原速率，提高了电流效率，通过对染液氧化还原电位监控，保证染色质量，实现染液循环利用，减少药品消耗，大大的降低了生产成本，提高该类工艺工业化生产的生产效率。

技术领域

本发明属于硫化染料的还原染色技术领域，具体涉及一种电化学染料染色装置及方法。

背景技术

硫化染料的生产工艺简短、价格低廉、坚牢度好，但由于其在实际生产和应用中仍然有很多缺点和问题，所以依旧不能广泛地在各种织物中得到应用。硫化染料应用时使用硫化钠，而且是过量的，其中部分硫化钠用于染料的还原，但过量部分会产生含硫废水，染色废水含硫量高，生成了用活性污泥法和凝聚沉淀法都不能充分处理好的废水，排放水质难达要求，如果将它直接排放，会释放出硫化氢，对生物产生危害，还会腐蚀污水系统，释放出气味，会损害人们的健康(染料本身对使用者的身体健康没有危害，被认为是一种无毒染料)。为解决废水问题，工厂需要投入大量资金，不仅大大增加了生产成本，而且在染色过程中容易产生有毒的硫化氢气体，当在空气中达到一定含量时，能引起眩晕、心悸、恶心等，具有一定的危险性。这是硫化染料逐渐衰退的重要原因之一。

因此，近年来国内外学者一直在致力于研究一种新方法来替代目前硫化钠还原溶解方法。电化学方法是用电子代替还原剂，因而减少有害的副产物，成为一种清洁环保的染色方法。这种硫化染色方法可以通过测定染液中的氧化还原电位加以监控，从而有利于提高生产效率，降低生产成本。因此，今年来不少学者对此进行研究。例如专利CN 132020 C，专利CN 102174731 A和专利CN 103255642 A使用多阴极式还原装置，离心式还原装置和连续式还原染色装置，其都需使用离子交换膜将电解池分为阳极区和阴极区，而离子交换膜使用寿命短，价格高昂，故不利于实际生产。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种电化学染料染色装置及方法。本发明所提供的电化学染料染色装置可加快电化学还原速率，提高了电流效率，通过对染液氧化还原电位监控，保证染色质量，实现染液循环利用，减少药品消耗，大大的降低了生产成本，提高该类工艺工业化生产的生产效率。

本发明所提供的技术方案如下：

一种电化学染料染色装置，包括：

电解池，在所述电解池内装有染料，所述染料为硫化染料或靛蓝染料；

竖向固定在固定架上的环形阴极，所述环形阴极的下端伸入到所述染料中；

竖向固定在固定架上的环形阳极，所述环形阳极的下端伸入到所述染料中，并且，所述环形阳极设置在所述环形阴极内；

直流电源，所述直流电源的正极电连接所述环形阳极，所述直流电源的负极电连接所述环形阴极；

电位滴定仪，所述电位滴定仪具有参比电极和指示电极，所述参比电极和所述指示电极均伸入到染料中；

以及，将布样浸入到所述染料中并再送出的辊机构。

上述技术方案所提供的电化学染料染色装置，采用将阳极与阴极设置在同一电解池种，使得阳极与阴极在同一电解池中进行电化学反应而不用区分，从而可以取消对离子交换膜的使用，加快电化学还原速率，提高电流效率。另外，通过电位滴定仪对染液氧化还原电位监控，硫化完全还原成隐色体的还原液后，电位滴定仪的读数产生突变，调小直流电源竖直，通入的小电流能保持染液中隐色体不被氧化，在此条件下，保证染色质量。