本发明专利技术提供了一种电化学还原靛蓝染液装置及方法。本发明专利技术的电化学还原靛蓝染液装置包括阴极板、阴极功能板、隔膜、阳极功能板、阳极板等；本发明专利技术的电化学还原靛蓝染液装置，可以电化学还原高浓度靛蓝染液，还原浓度最高可达300g/L，且还原过程没有含硫化合物产生，不添加其他重金属离子，工艺更为绿色、清洁。本发明专利技术的电化学还原靛蓝染液方法，控制的最佳工艺参数为：电解温度为50℃、电解电压为11V、电解液流速为15ml/min、超声时间为2h，通过该工艺参数进行电解时，靛蓝还原时间最短、电解效率最高。高。高。
【技术实现步骤摘要】
一种电化学还原靛蓝染液装置及方法
[0001]本专利技术属于纺织染色
，尤其涉及一种电化学还原靛蓝染液装置及方法。
技术介绍
[0002]靛蓝作为织物染料，被广泛的应用于整个染整行业，尤其是普遍用于牛仔染色工艺。但靛蓝不溶于水，无法直接对织物进行染色，因此，需要一种还原剂将靛蓝还原成隐色体，与棉纤维有更好的“亲和力”进而更好的上染棉织物。
[0003]靛蓝与隐色体之间的反应如下所示：
[0004][0005]工艺上较为常用的是将连二亚硫酸钠(俗称保险粉)充当还原剂来还原靛蓝，但因其产物有亚硫酸盐等含硫化合物，对环境造成严重污染。因此，寻找保险粉的靛蓝还原染色工艺的代替品是很有必要的，而电化学还原技术很好的解决了当前问题。
[0006]现有技术公开了一种单溶质间接电化学还原靛蓝的染液及染色方法，采用间接电化学技术对染料进行还原，其不足之处是该方法引入了铁离子等金属，其还原液染色会对织物造成一定的影响，而且产生的废水也会对环境产生污染。目前，人工化料还原靛蓝粉，隐色体浓度一般在80g/L
‑
120g/L左右。国内直接电化学还原技术因其电子转移效率低、还原效率低而鲜有研究。基于此，有必要对现有的靛蓝还原的方法进行改进。
技术实现思路
[0007]有鉴于此，本专利技术提出了一种电化学还原靛蓝染液装置及方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种电化学还原靛蓝染液装置，包括：
[0009]阴极板；
[0010]阴极功能板，其一侧与所述阴极板相贴合，所述阴极功能板上开设有第一通孔，所述阴极功能板上开设有阴极进液孔，所述阴极进液孔与所述第一通孔连通；
[0011]隔膜，其一侧与所述阴极功能板另一侧贴合；
[0012]阳极功能板，其一侧与所述隔膜另一侧贴合，所述阳极功能板上开设有第二通孔，所述阳极功能板上开设有阳极进液孔，所述阳极进液孔与所述第二通孔连通；
[0013]阳极板，其与所述阳极功能板另一侧贴合；
[0014]其中，所述阴极板、第一通孔、隔膜之间围合形成阴极腔室，所述阳极板、第二通孔、隔膜之间围合形成阳极腔室。
[0015]优选的是，所述的电化学还原靛蓝染液装置，所述阴极板与阴极功能板之间、以及阴极功能板与隔膜之间均设有第一垫片，所述第一垫片对应第一通孔处设有第三通孔。
[0016]优选的是，所述的电化学还原靛蓝染液装置，所述阳极板与所述阳极功能板、以及阳极功能板与隔膜之间均设有第二垫片，所述第二垫片对应第二通孔处设有第四通孔。
[0017]优选的是，所述的电化学还原靛蓝染液装置，所述阴极板远离所述隔膜一侧依次贴合有阴极绝缘垫板、阴极绝缘板、阴极盖板；
[0018]所述阳极板远离所述隔膜一侧依次贴合有阳极绝缘垫板、阳极绝缘板、阳极盖板。
[0019]优选的是，所述的电化学还原靛蓝染液装置，所述阴极功能板上还开设有阴极出液孔，所述阴极出液孔与所述第一通孔连通；
[0020]所述阳极功能板上开设有阳极出液孔，所述阳极出液孔与所述第二通孔连通。
[0021]第二方面，本专利技术还提供了一种电化学还原靛蓝染液方法，包括以下步骤：
[0022]提供所述的电化学还原靛蓝染液装置；
[0023]配制阳极电解液；
[0024]配制阴极电解液，所述阴极电解液包括含有靛蓝的碱液；
[0025]将阴极电解液经阴极进液孔通入阴极腔室，将阳极电解液经阳极进液孔通入阳极腔室；
[0026]将阴极板接电源负极，阳极板接电源正极，进行电解。
[0027]优选的是，所述的电化学还原靛蓝染液方法，所述阳极电解液为浓度为0.5～2M的氢氧化钠溶液；
[0028]所述阴极电解液为含有靛蓝的氢氧化钠溶液，所述阴极电解液中氢氧化钠的浓度为0.5～2M、靛蓝的浓度为80～300g/L。
[0029]优选的是，所述的电化学还原靛蓝染液方法，电解前对阴极电解液进行超声，超声频率为35～45KHz、超声功率为350～450W，超声时间为0.5～3h；
[0030]电解工艺参数为：阳极电解液、阴极电解液温度为30～70℃，电解电压为7～15V。
[0031]优选的是，所述的电化学还原靛蓝染液方法，还包括阳极电解液储罐和阴极电解液储罐；
[0032]所述阳极电解液储罐分别与阳极进液孔、阳极出液孔连通，所述阳极电解液储罐用于储存阳极电解液；
[0033]所述阴极电解液储罐分别与阴极进液孔、阴极出液孔连通，所述阴极电解液储罐用于储存阴极电解液；
[0034]电解时，阴极电解液以5～25ml/min经阴极进液孔流入至阴极腔室内电解后并经过阴极出液孔回流至阴极电解液储罐内再流入至阴极腔室内电解并进行循环；
[0035]阳极电解液以5～25ml/min经阳极进液孔流入至阳极腔室内电解后并经过阳极出液孔回流至阳极电解液储罐内再流入至阳极腔室内电解并进行循环。
[0036]优选的是，所述的电化学还原靛蓝染液方法，超声时间为2h；
[0037]电解工艺参数为：阳极电解液、阴极电解液温度为50℃，电解电压为11V；
[0038]阴极电解液以15ml/min经阴极进液孔流入至阴极腔室；
[0039]阳极电解液以15ml/min经阳极进液孔流入至阳极腔室。
[0040]本专利技术的一种电化学还原靛蓝染液装置及方法相对于现有技术具有以下有益效
果：
[0041]1、本专利技术的电化学还原靛蓝染液装置，可以电化学还原高浓度靛蓝染液，还原浓度最高可达300g/L，且还原过程没有含硫化合物产生，不添加其他重金属离子，工艺更为绿色、清洁；
[0042]2、本专利技术的电化学还原靛蓝染液方法，控制的最佳工艺参数为：电解温度为50℃、电解电压为11V、电解液流速为15ml/min、超声时间为2h，通过该工艺参数进行电解时，靛蓝还原时间最短、电解效率最高。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1为本专利技术其中一个实施例中电化学还原靛蓝染液装置的爆炸视图；
[0045]图2为本专利技术其中一个实施例中阴极功能板的结构示意图；
[0046]图3为本专利技术其中一个实施例中阳极功能板的结构示意图；
[0047]图4为本专利技术其中一个实施例中电化学还原靛蓝染液装置的组装图；
[0048]图5为本专利技术其中一个实施例中电化学还原靛蓝染液装置的结构示意图；
[0049]图6为本专利技术实施例1中测试结果图；
[0050]图7为本专利技术实施例2中测试结果图；
[0051]图8为本专利技术实施例3中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电化学还原靛蓝染液装置，其特征在于，包括：阴极板；阴极功能板，其一侧与所述阴极板相贴合，所述阴极功能板上开设有第一通孔，所述阴极功能板上开设有阴极进液孔，所述阴极进液孔与所述第一通孔连通；隔膜，其一侧与所述阴极功能板另一侧贴合；阳极功能板，其一侧与所述隔膜另一侧贴合，所述阳极功能板上开设有第二通孔，所述阳极功能板上开设有阳极进液孔，所述阳极进液孔与所述第二通孔连通；阳极板，其与所述阳极功能板另一侧贴合；其中，所述阴极板、第一通孔、隔膜之间围合形成阴极腔室，所述阳极板、第二通孔、隔膜之间围合形成阳极腔室。2.如权利要求1所述的电化学还原靛蓝染液装置，其特征在于，所述阴极板与阴极功能板之间、以及阴极功能板与隔膜之间均设有第一垫片，所述第一垫片对应第一通孔处设有第三通孔。3.如权利要求1所述的电化学还原靛蓝染液装置，其特征在于，所述阳极板与所述阳极功能板、以及阳极功能板与隔膜之间均设有第二垫片，所述第二垫片对应第二通孔处设有第四通孔。4.如权利要求1所述的电化学还原靛蓝染液装置，其特征在于，所述阴极板远离所述隔膜一侧依次贴合有阴极绝缘垫板、阴极绝缘板、阴极盖板；所述阳极板远离所述隔膜一侧依次贴合有阳极绝缘垫板、阳极绝缘板、阳极盖板。5.如权利要求1所述的电化学还原靛蓝染液装置，其特征在于，所述阴极功能板上还开设有阴极出液孔，所述阴极出液孔与所述第一通孔连通；所述阳极功能板上开设有阳极出液孔，所述阳极出液孔与所述第二通孔连通。6.一种电化学还原靛蓝染液方法，其特征在于，包括以下步骤：提供如权利要求1～5任一所述的电化学还原靛蓝染液装置；配制阳极电解液；配制阴极电解液，所述阴极电解液包括含有靛蓝的碱液；将阴极电解液...
【专利技术属性】
技术研发人员：易长海，万振，易红，马楚旭，崔向海，吴勇，彭兰，
申请(专利权)人：武汉大学佛山市马大生纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：
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