[发明专利]一种间接电化学染色媒介及电化学染色工艺

说明书

本发明提供一种间接电化学染色媒介及电化学染色工艺，所述间接电化学染色媒介包括铁盐、肌醇六磷酸或肌醇六磷酸盐及柠檬酸或柠檬酸盐，所述铁盐为二价或三价铁盐。本发明提供的间接电化学染色媒介，从配体方面进行改进，采用肌醇六磷酸(或其盐)与铁离子进行络合，并基于肌醇六磷酸(或其盐)和柠檬酸(或其盐)的协同作用，制备一种基于铁离子‑肌醇六磷酸基螯合体系，解决了之前络合体系下还原电位低、还原时间长、染色效果欠佳的问题。

技术领域

本发明涉及纺织化学技术领域，尤其涉及一种间接电化学染色媒介及电化学染色工艺。

背景技术

随着经济的不断发展，生态环保越来越受到重视，探索零排放，可持续的染色方法是印染行业的重大课题和追求目标，绿色环保、环境友好型的间接电化学染色技术被公认为还原染料染色最有发展前途的技术之一。

目前工业上用于靛蓝染料的还原剂主要是保险粉(连二亚硫酸钠)，保险粉是一种强还原剂，运输和储存过程中极容易氧化失效并存在爆炸危险，同时，染色过程还会产生大量硫酸盐和亚硫酸盐废水。而且，为了保证染色质量，染色废水中必然会含有大量的过剩保险粉，因此该类废水很难用常规的生物氧化法进行处理；保险粉本身被氧化后，失去再生能力，无法使染液循环使用。

电化学染色方法是将电子代替传统的还原剂，使染料得以还原，因而不会产生有害的副产物，是一种无废水排放的染色方法。间接电化学还原染色是通过媒介将电子传递给染料，使染料被还原。亚铁离子作为媒介具有较好的还原性能，但亚铁离子在碱性条件下生成沉淀，不能对染料进行还原，所以需要选取合适的配体与亚铁离子络合，使得亚铁离子络合物在碱性条件下能够达到还原染料被还原所需要的还原电位，发挥出电子传递的作用。目前普遍采用的配体有葡萄糖酸钠、三乙醇胺、草酸、酒石酸、柠檬酸等。但是，在上述媒介体系下，靛蓝染料还原所用时间较长，染色效果欠佳，电流效率也有待进一步提高。

发明内容

针对靛蓝染料在现有间接电化学染色媒介体系下，染料还原所需时间较长，电流效率较低，染色效果欠佳的问题，本发明提供一种间接电化学染色媒介及电化学染色工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种间接电化学染色媒介，包括铁盐、肌醇六磷酸或肌醇六磷酸盐及柠檬酸或柠檬酸盐。

此处，铁盐、肌醇六磷酸盐和柠檬酸盐均为可溶性盐。

相对于现有技术，本发明提供的间接电化学染色媒介，从配体方面进行改进，采用肌醇六磷酸(或其盐)与铁离子进行络合，并基于肌醇六磷酸(或其盐)和柠檬酸(或其盐)的协同作用，制备一种基于铁离子-肌醇六磷酸基螯合体系。肌醇六磷酸(或其盐)中含有能同金属配合的24个氧原子，12个羟基和6个磷酸基，与金属络合时易形成多个螯合环，所形成的络合物稳定性极强，因此，使用肌醇六磷酸作为配体与铁离子进行络合，可以减少配体的用量，得到较高的传导电流；并进一步通过Fe-肌醇六磷酸螯合物与柠檬酸(或其盐)之间的协同作用，显著提高了染液的还原电位和电解液的传导电流，缩短了染料还原的时间，解决了之前络合体系下还原电位低、还原时间长、染色效果欠佳的问题。本发明较现有技术，明显缩短了染料还原的时间，提高了染色工艺工业化生产的效率，制备的染液可取代传统的染液对织物进行染色。

优选的，所述铁盐为硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、氯化铁、硝酸亚铁或硝酸铁中的一种。

优选的，所述肌醇六磷酸盐为肌醇六磷酸钠或肌醇六磷酸钾。

优选的，所述柠檬酸盐为柠檬酸钠、柠檬酸钾或柠檬酸铵中的一种。

优选的铁盐、肌醇六磷酸盐和柠檬酸盐的溶解度较高，其与亚铁离子在碱性条件下可生成稳定的透明络合物，所形成的络合物在的一定的外加电压体系下，能达到还原染料被还原所需要的还原电位。

优选的，所述染料还原介质体系中，所述铁离子的浓度为0.05-1mol/L。