本發(fā)明屬于靛藍(lán)的還原染色技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種靛藍(lán)染料的雙組份絡(luò)合體系間接電化學(xué)還原方法、體系及體系的制備方法。

背景技術(shù)：

靛藍(lán)染料屬于還原染料，廣泛的應(yīng)用于染整行業(yè)中，特別是牛仔布的染色。然而靛藍(lán)不溶于水，對纖維素纖維沒有親和力，在堿性和還原劑的條件下，靛藍(lán)被還原成可溶性的隱色體才能進(jìn)行染色。保險(xiǎn)粉(連二亞硫酸鈉)作為強(qiáng)還原劑被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，但它易分解且產(chǎn)生大量色澤深，堿性大，難降解的硫廢水，會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

靛藍(lán)的染色原理如：在堿性水溶液中靛藍(lán)還原后生成可溶性的隱色體，該隱色體在纖維織物上有很好的附著力，隱色體均勻附著到纖維織物后再用空氣氧化使其變成不溶性的靛藍(lán)

目前工業(yè)上用于靛藍(lán)還原的主要還原劑為保險(xiǎn)粉(連二亞硫酸鈉)，在靛藍(lán)還原的同時(shí)保險(xiǎn)粉會發(fā)生氧化反應(yīng),主要的氧化產(chǎn)物有硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽和高毒性的硫化物。由于這些含硫物質(zhì)的積累，染液往往不能重復(fù)利用，進(jìn)而會產(chǎn)生大量的染色廢水。為了保證染色質(zhì)量，染色廢水中必然會含有大量的過剩保險(xiǎn)粉，因此該類廢水很難用常規(guī)的生物氧化法進(jìn)行處理。國內(nèi)外學(xué)者一直在致力于研究一種新方法來替代目前靛藍(lán)的保險(xiǎn)粉還原法,以克服上述問題,從而增加靛藍(lán)染色的吸引力。

電化學(xué)還原法便是一種取代傳統(tǒng)還原靛藍(lán)染料的方法。這種方法的主要原理是用電子代替還原劑，因而不會產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物,成為一種無廢水污染的染色方法。這種還原染色法還可以用測定液體中的氧化還原電勢加以監(jiān)控,從而有利于提高加工質(zhì)量和降低成本。因此，近年來，電化學(xué)還原靛藍(lán)染料也得到一定的研究，例如專利CN 1320202 C和專利CN 103255642 A所述的多陰極式還原裝置和連續(xù)式還原裝置，其所用的還原體系為鐵-三乙醇胺，煙華石等，但該體系較為復(fù)雜，但以該體系進(jìn)行靛藍(lán)的還原，還原時(shí)間較長且電流效率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種靛藍(lán)染料的雙組份絡(luò)合體系間接電化學(xué)還原方法、靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系及靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系的制備方法。基于本發(fā)明所提供的技術(shù)方案不僅可以實(shí)現(xiàn)基本無廢水排放，還可以較現(xiàn)有技術(shù)明顯提高電流效率、縮短電化學(xué)還原反應(yīng)的時(shí)間，提高以該類工藝進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下：

一種靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系的制備方法，包括以下步驟：

1)在堿性條件下，將Fe(II/III)鹽與三乙醇胺充分混合，得到絡(luò)合體系；

2)將葡萄糖酸鹽加入到步驟1)得到的絡(luò)合體系中，得到靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系；

其中：

所述絡(luò)合體系中：Fe(II/III)的含量為0.05～1mol/L，三乙醇胺的含量為0.2～50mol/L，F(xiàn)e(II/III)的添加量與三乙醇胺的添加量的物質(zhì)的量之比為1:20～50，溶劑為水；

所述靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系：葡萄糖酸鹽的含量為0.001～1mol/L。

具體的：Fe(II/III)鹽選自硫酸鐵和/或亞硫酸鐵、氯化鐵和/或氯化亞鐵、硝酸鐵和/或硝酸亞鐵中的任意一組。

具體的：所述絡(luò)合體系的pH值為9～13，由氫氧化鈉或氫氧化鉀提供堿性條件。

具體的：葡萄糖酸鹽為葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鈉或葡萄糖酸鋅。

通過本發(fā)明所提供的靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系的制備方法，可以制備得到一種優(yōu)良的靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系。以該體系進(jìn)行靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原還原時(shí)間短、電流效率高、穩(wěn)定性好、清潔環(huán)保、可重復(fù)利用。

本發(fā)明還提供了根據(jù)本發(fā)明所提供的靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系的制備方法制備得到的靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系。

以本發(fā)明所提供的靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系進(jìn)行靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原還原時(shí)間短、電流效率高、穩(wěn)定性好、清潔環(huán)保、可重復(fù)利用。

本發(fā)明還提供了一種靛藍(lán)染料的雙組份絡(luò)合體系間接電化學(xué)還原方法包括以下步驟：在保護(hù)氣體的保護(hù)下，以權(quán)利要求5所述的靛藍(lán)染料的間接電化學(xué)還原雙組份絡(luò)合體系為媒質(zhì)，在25～75℃的溫度及堿性條件下在電解槽中對靛藍(lán)染料進(jìn)行間接電化學(xué)還原。

具體的：保護(hù)氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?/p>

具體的：靛藍(lán)染料的初始濃度為0.02～2mol/L。

具體的：堿性條件的pH值為9～13。

具體的：電解槽的陰極為石墨電極，電解槽的陽極為不銹鋼電極或鉑電極。

具體的：電解電流密度為0.08～0.20安培/平方分米。

本發(fā)明所提供的靛藍(lán)染料的雙組份絡(luò)合體系間接電化學(xué)還原方法，通過葡萄糖酸與鐵-三乙醇胺共同形成一定條件的混合媒介，可起到協(xié)同增強(qiáng)的作用，降低通電還原時(shí)的電流，縮短還原時(shí)間，從而提高電流效率，大幅度降低了能源消耗，節(jié)約成本。還原電流密度可低至0.08安倍/平方分米，電流效率可高達(dá)80％以上。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

在0.1mol/L氫氧化鈉水溶液中，依次加至0.001mol/L硫酸鐵、0.02mol/L三乙醇胺、0.0001mol/L葡萄糖酸鈣、0.001mol/L靛藍(lán)進(jìn)行充分?jǐn)嚢璧玫疥帢O電解液，將該電解液加入至電解槽中進(jìn)行還原，電解還原溫度為50℃，電解電流密度為0.14安倍/平方分米，通電還原1小時(shí)，測得電流效率為81.7％，當(dāng)?shù)逅{(lán)完全轉(zhuǎn)化為隱色體，染液從不透明溶液變成透明溶液。

實(shí)施例2

在1mol/L氫氧化鈉水溶液中，依次加至0.01mol/L亞硫酸鐵、0.3mol/L三乙醇胺、0.001mol/L葡萄糖酸鈣、0.001mol/L靛藍(lán)進(jìn)行充分?jǐn)嚢璧玫疥帢O電解液，將該電解液加入至電解槽中進(jìn)行還原，電解還原溫度為50℃，電解電流密度為0.13安倍/平方分米，通電還原1小時(shí)，測得電流效率為79.1％，當(dāng)?shù)逅{(lán)完全轉(zhuǎn)化為隱色體，染液從不透明溶液變成透明溶液。

實(shí)施例3

在0.5mol/L氫氧化鈉水溶液中，依次加至0.05mol/L氯化鐵、1.25mol/L三乙醇胺、0.01mol/L葡萄糖酸鈣、0.005mol/L靛藍(lán)進(jìn)行充分?jǐn)嚢璧玫疥帢O電解液，將該電解液加入至電解槽中進(jìn)行還原，電解還原溫度為50℃，電解電流密度為0.09安倍/平方分米，通電還原1小時(shí)，測得電流效率為84.6％，當(dāng)?shù)逅{(lán)完全轉(zhuǎn)化為隱色體，染液從不透明溶液變成透明溶液。

實(shí)施例4

在0.5mol/L氫氧化鈉水溶液中，依次加至0.01mol/L硝酸鐵、0.25mol/L三乙醇胺、0.002mol/L葡萄糖酸鈉、0.001mol/L靛藍(lán)進(jìn)行充分?jǐn)嚢璧玫疥帢O電解液，將該電解液加入至電解槽中進(jìn)行還原，電解還原溫度為50℃，電解電流密度為0.15安倍/平方分米，通電還原1小時(shí)，測得電流效率為82.5％，當(dāng)?shù)逅{(lán)完全轉(zhuǎn)化為隱色體，染液從不透明溶液變成透明溶液。

實(shí)施例5

在0.5mol/L氫氧化鈉水溶液中，依次加至0.1mol/L硫酸鐵、2.5mol/L三乙醇胺、0.02mol/L葡萄糖酸鈉、0.01mol/L靛藍(lán)進(jìn)行充分?jǐn)嚢璧玫疥帢O電解液，將該電解液加入至電解槽中進(jìn)行還原，電解還原溫度為50℃，電解電流密度為0.2安倍/平方分米，通電還原1小時(shí)，測得電流效率為87％，當(dāng)?shù)逅{(lán)完全轉(zhuǎn)化為隱色體，染液從不透明溶液變成透明溶液。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。