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还原染料主要用于纤维素纤维的染色,目前国内外对还原染料的需求量随着社会经济的发展而越来越大。此类染料的染色中需使用还原剂将其变为与织物具有亲和力的隐色体,传统的染色方法主要是以保险粉(Na2S2O4)等作为还原剂,染色过程中会产生大量含硫污染物,不符合绿色化学工艺要求。电化学还原染色法是一种非常具有潜力的环境友好型的染色方法,然而已发表的研究表明电化学还原染色法电流效率低、染色缓慢,得色深度也远不及传统工艺,并且工作浴电位不稳定导致实际生产还有困难。本课题选用电流效率较高的Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸钙络合物作为间接电化学还原染色的媒介,实验表明该体系不仅能提高阴极氧化还原液的还原能力,还大大提高了电流的效率,同时论文还采用新型膜隔离,重新设置更高效电化学染色装置,获得了更佳的染色效果。新工艺得色浓艳、节约能源、环境友好,为产业化生产提供可能。主要研究内容和结论如下:首先,通过对比研究了Fe(Ⅲ)-草酸络合物、Fe(Ⅲ)-葡萄糖酸钙络合物与Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸钙络合物的循环伏安曲线,得出了Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸钙络合物氧化还原液可能的电化学行为,并得出对染料起还原作用的主要物质是Fe(Ⅱ)-葡萄糖酸盐。其次,采用Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸钙络合物为媒介,着重分析了还原大红R染料的电化学还原染色。通过正交实验及单因素实验讨论了电化学还原过程中各因素对氧化峰电流、K/S值和电流效率的影响,得出了Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸钙络合物的最佳电化学还原染色工艺条件:Fe2(SO4)3质量浓度8 g/L, NaOH质量浓度50 g/L, C2 H2O4质量浓度为12.6 g/L,Ca(C6H11O7)2质量浓度24.4 g/L,染料浓度4 g/L,染料粒径0.6-0.7μm,电极面积40 cm2,电化学还原时间10 min,工作电压4 V。在此工艺条件下,还原染料的上染百分率为50%,具有较好的染色效果。选取各种不同的还原染料,分别采用间接电化学还原染色的最佳工艺进行染色,比较其在染色深度、染色牢度等方面的差异,研究表明:染色后棉织物都具有较好的染色深度、皂洗牢度以及优良的干、湿摩擦牢度。最后,本课题还比较了以Fe(Ⅲ)-草酸-葡萄糖酸钙络合物为媒介的间接电化学还原染色与保险粉还原染色的染色效果,结果得出:大部分染料使用两种染色方法染得的布样的色相差ΔH*小于1,色光稳定性较好;间接电化学还原染色的K/S值与传统保险粉还原染色的深度相当;与传统保险粉染色工艺相比,间接电化学还原染色的ΔK/S值较小,匀染性较好;间接电化学还原染色的棉织物皂洗牢度达4-5级,耐干摩擦牢度达5级,湿摩擦牢度达4-5级,与传统保险粉染色法染得的布样相当,可以有效满足纺织品市场的需要,具有良好的应用前景。