【正文】 628713 38 63881439 64891540659016416691174267921843 68931944 69942045 70952146 7196224772972348739824497499謝詞本論文是在佟白老師和高淑珍老師的悉心指導(dǎo)下得以順利完成的，在實(shí)驗(yàn)期間，高淑珍老師和佟白老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)和諄諄教誨，令我受益匪淺。電化學(xué)染色的許多優(yōu)點(diǎn)，決定其具有很大的潛力，亟待人們積極地開(kāi)發(fā)和利用（6）電化學(xué)染色還處于初級(jí)階段還有很多問(wèn)題需要解決，需要繼續(xù)探索。（4）由于電化學(xué)染色提高了上染率，便節(jié)約了染化料的用量，使廢液、廢氣排放量減小，達(dá)到了減少環(huán)境污染的目的。 應(yīng)用前景設(shè)想 纖維電化學(xué)染色新工藝的研究一旦獲得成功，將加快染整工藝由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變的速度，節(jié)約原材料和其他成本，推動(dòng)染色與整理工藝的技術(shù)升級(jí)，降低能耗，減少環(huán)境污染，增加紡織企業(yè)被國(guó)際環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)ISO14000認(rèn)證的數(shù)量，消除紡織品的“綠色壁壘”，以增加紡織品對(duì)外出口，提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益；同時(shí)也為今后生產(chǎn)高檔紡織品奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。 研究設(shè)想本文研究了新修飾的石墨電級(jí)，希望可以采用不同的修飾成分修飾電極材料（主要是修飾石墨電極），用修飾電極作為工作電極，用不同的染料和支持電解質(zhì)存在的條件下，研究相關(guān)纖維染色指標(biāo)和外電壓大小、電極極板間距和包裹方式等電化學(xué)參數(shù)的定性、定量關(guān)系，從而改進(jìn)工藝步驟和工藝參數(shù)；并以此為基礎(chǔ)，制定實(shí)驗(yàn)工藝轉(zhuǎn)化為工業(yè)化生產(chǎn)的可行性方案，將所得電化學(xué)染色工藝的技術(shù)參數(shù)用于纖維的前處理或后整理工藝階段，使修飾電極應(yīng)用于電化學(xué)染色工藝中，能夠大大提高電化學(xué)染色工藝的制約化和生態(tài)化程度，染料用量減少至少40%以上，生產(chǎn)效率提高10%以上，達(dá)到國(guó)家清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。（7）浴比 本實(shí)驗(yàn)中求得擴(kuò)散系數(shù)的前提是在無(wú)限染浴中，實(shí)際上無(wú)法達(dá)到這一理想的邊界條件，我們只能近似地把浴比很大的染浴看作是無(wú)限染浴，勢(shì)必會(huì)造成測(cè)得的與實(shí)際的D有一定的偏差，但不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論。如果將間隙太小，必定會(huì)影響染液的流動(dòng)，勢(shì)必會(huì)造成布樣的一面染色不深或染沒(méi)有上染。（3）電解質(zhì) 本實(shí)驗(yàn)中電解質(zhì)的作用是起勻染作用，電解質(zhì)的穩(wěn)定性會(huì)直接影響布樣的勻染效果。電源電壓的大小也會(huì)影響到染料的上染效果，每一染料都有它自己的電解電壓，如電壓值超過(guò)這一值，染料就會(huì)分解，降低了染料的上染率。（2）染液的流動(dòng) 染液的流動(dòng)為影響擴(kuò)散系數(shù)的重要因素之一，本實(shí)驗(yàn)中由于條件所限，只能人工攪拌，必將影響染料的擴(kuò)散，改善措施很多，如采用磁或電攪拌。這種作用達(dá)到一定極限，吸附與解析達(dá)到平衡，此時(shí)電壓再增加這種作用也不會(huì)加劇，甚至有略為降低的趨勢(shì)，擴(kuò)散系數(shù)也就達(dá)到一個(gè)較穩(wěn)定的高值。（3）新石墨電極溫度為8090℃時(shí)的擴(kuò)散系數(shù)大于6070℃的擴(kuò)散系數(shù)。試驗(yàn)中弱酸性染料上染蠶絲纖維織物因擴(kuò)散性、初染性差，極易出現(xiàn)“經(jīng)柳”疵病，考慮其勻染性，在染色開(kāi)始時(shí)就控制升溫速度，使升溫速率放慢，逐步升溫起到勻染效果。上述現(xiàn)象解釋如下：對(duì)于（1）是因?yàn)椋河捎谕饧与妶?chǎng)的存在，使得染料和纖維（織物）的相互作用增強(qiáng)，有利于染料從液相向固相的轉(zhuǎn)移，隨著電壓的增加，電場(chǎng)的作用不斷加強(qiáng)，加劇了染料與纖維的相互作用，從而呈現(xiàn)出隨電壓V增加C∞有規(guī)律的增加的變化。因?yàn)镸t/M∞=Ct/C∞，則Mt/M∞= 102，再根據(jù)Mt/M∞與Ct/C∞的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)附錄1。表322 60℃時(shí)石墨電極不同電壓及時(shí)間的1/Ct時(shí)間（min）U(v) 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 以1/Ct為縱坐標(biāo)，以1/t*100為橫坐標(biāo)作圖42～51，所顯示出的截距即為1/ C∞ 根據(jù)上圖可得下表：表323 60℃時(shí)不同電壓及時(shí)間的1/C∞U(v) 1/C∞ 90℃時(shí)石墨電極在不同電壓及時(shí)間的1/ Ct及1/ C∞其結(jié)果見(jiàn)表32325及圖352～361。表314 60℃時(shí)新石墨電極在不同電壓及時(shí)間的1/Ct時(shí)間（min）U(v) 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 以1/Ct為縱坐標(biāo)，以1/t*100為橫坐標(biāo)作圖2～11，所顯示出的截距即為1/ C∞ 根據(jù)上圖可得下表：表315 60℃時(shí)新石墨電極在不同電壓及時(shí)間的1/C∞U(v) 1/C∞ 70℃時(shí)新石墨電極不同電壓及時(shí)間的1/ Ct及1/ C∞其結(jié)果見(jiàn)表31317及圖312～321。（4）求兩種電極在不同溫度下的擴(kuò)散系數(shù)：Mt 和M∞實(shí)際上是相同重量纖維上的染著量，所以Ct/C∞＝ Mt/M∞。在60℃、90℃溫度下，蠶絲纖維織物分別在不同電壓（、）下分別上染60min，在不同電壓下取每組實(shí)驗(yàn)染前和不同染色時(shí)間（5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、50min、60min）的染色殘液，采用721型分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)其吸光度Ao和At，并記錄數(shù)據(jù)。 試驗(yàn)裝置在常規(guī)條件下，施加電化學(xué)染色裝置。在溶液里，分子運(yùn)動(dòng)的自由程度小的多，分子間的碰撞頻繁，擴(kuò)散速率就低的多?？椢锷先玖衔胶徒馕龅乃俾蔬_(dá)到平衡時(shí)的上染百分率即平衡上染百分率C∞。 平衡上染百分率染料上到纖維上去的染料量占所投入染料量的百分比Ct%。一類(lèi)是陰離子親纖維型勻染劑,它是通過(guò)加入相對(duì)分子質(zhì)量小，遷移速度快的陰離子與染料陰離子的發(fā)生競(jìng)?cè)咀饔?，從而達(dá)到勻染效果。根據(jù)染色時(shí)染浴的PH不同，酸性染料可以分為強(qiáng)酸浴、弱酸浴和中性浴酸性染料。最常用的解決染色不勻的方法是染色加工過(guò)程加人適量的勻染劑。數(shù)據(jù)表明，不僅結(jié)構(gòu)不同的染料的溶解性能存在差異，結(jié)構(gòu)相同的兩只染料的溶解性能也有一定差異。溶解度在10～60g/L范圍的染料有蒽醌和偶氮結(jié)構(gòu)的。當(dāng)溫度繼續(xù)升高到90℃時(shí)，有些染料的溶解度雖有提高，但提高幅度不大。弱酸性染料一般是以膠體狀態(tài)分散在水溶液中。蠶絲的表面沒(méi)有鱗片層，在水中較易膨化，弱酸性染料在蠶絲纖維上的上染速率比羊毛的快，但它的濕處理牢度比染羊毛的差些，尤其是部分中深色。弱酸性染料在高于蠶絲等電點(diǎn)的染浴中染色時(shí)，電解質(zhì)（如食鹽、元明粉等）的加入，可以降低染料與纖維之間的電荷斥力，起促染作用。從蠶絲特性和染料給色量的角度考慮，以弱酸浴染色為好。蠶絲的酸性染料染色機(jī)理基本上與羊毛染色相同。弱酸性染料對(duì)蠶絲纖維有較高的染著能力，能在弱酸浴或中性浴中上染。具體關(guān)系可通過(guò)化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)予以定量描述。 第2章 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)材料及儀器織物：蠶絲織物 藥品：依利尼爾黃（弱酸性染料） 無(wú)水硫酸鈉 天津市耀華化工廠 冰乙酸（%） 天津市科密歐化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心 設(shè)備：721 型可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海菁華科技儀器有限公司 SS1792 型直流穩(wěn)定電源 石家莊市無(wú)線電四廠 C31V 電壓表 上海良標(biāo)智能終端股份有限公司 C31A電流表 上海良標(biāo)智能終端股份有限公司 BS223S 型電子分析天平 上海上平儀器有限公司石墨電極 新石墨電極 HH2S數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市華峰儀器有限公司 器材：250ml燒杯、500ml量筒、2ml移液管、玻璃棒、膠頭滴管、溫度計(jì)、銅導(dǎo)線若干、100ml容量瓶、洗瓶、洗耳球。在外加電場(chǎng)的作用下，染料離子和纖維之間的結(jié)合除氫鍵、離子鍵、共價(jià)鍵、范德華力、配位鍵之外，又增加了電場(chǎng)引力，從而增加了染料與纖維之間的結(jié)合力和親和力。而比亞喬蠶絲系列產(chǎn)品所采用的是100%的天然特級(jí)桑蠶絲，符合嚴(yán)格的衛(wèi)生和健康要求，在制作過(guò)程中不添加任何有損人體健康的化學(xué)藥劑。天氣炎熱時(shí)又可將人體排出的汗水和熱量迅速散發(fā)出去，使人感到?jīng)鏊孢m。五：冬暖夏涼：比亞喬蠶絲系列產(chǎn)品中的蠶絲含有纖維中最高的絲容積空隙，能起雙向調(diào)節(jié)作用，天冷時(shí)降底熱傳導(dǎo)，保暖性勝過(guò)棉和毛。幫助皮膚維持表面脂膜的新陳代謝,防止皮膚的老化，促進(jìn)血液循環(huán)、延緩衰老、使皮膚滋潤(rùn)光滑，對(duì)過(guò)敏性皮膚和皮膚瘙癢癥有明顯的功效。絲綢織物能使皮膚順利地進(jìn)行排汗，同時(shí)能吸收代謝出的二氧化碳，保持皮膚的清潔，從而減少微生物在皮膚上孳生的機(jī)會(huì)有益于人體的健康。 絲綢的護(hù)膚保健作用 真絲織物素有織物皇后的美稱，其主要原因是絲綢制品對(duì)人體有獨(dú)特的護(hù)膚保健功能。纖維橫截面呈扁平多棱三角形，如同鉆石的結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的折光性，其光猶如熠熠的寶石輝光。天蠶絲絲膠的含量要比桑蠶絲和柞蠶絲多出30%，絲素含量約為70%。具有淡綠色寶石般的光澤和高強(qiáng)度的耐拉性和韌性，被人們譽(yù)為纖維鉆石、綠色金子和纖維皇后。但柞蠶絲織物的縮水率很大，生絲不易于染色。絲素呈白色半透明狀，絲膠呈淡褐色，耐濕性能強(qiáng)，約占 13％；灰分和色素約占2％。水繅絲是在立繅機(jī)溫湯中進(jìn)行繅絲的，絲色淡黃；干繅絲是在干繅機(jī)臺(tái)面上進(jìn)行繅絲的。以柞蠶吐的絲為原料繅制而成的長(zhǎng)絲，稱為柞蠶絲。“絲素膜”可用作燒傷創(chuàng)面覆面，有助于創(chuàng)面愈合，也被稱作“人工皮膚”。我國(guó)在1957年就開(kāi)始研制這種以蠶絲為原料的人造血管，并用于臨床。而未精練的絲為作生絲。　以桑蠶絲為原料，將若干根繭絲抱合膠著繅制而成的長(zhǎng)絲為真絲。絲膠和絲素均由18種氨基酸組成，約含97%純蛋白質(zhì)。是人們最早利用的動(dòng)物纖維之一。隔膜一般采用玻璃濾板隔膜、鹽橋和離子交換膜等,導(dǎo)電離子可順利通過(guò)隔膜。 電化學(xué)發(fā)展概況電化學(xué)是一門(mén)重要學(xué)科, 主要研究電能和化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化, 以及與這個(gè)過(guò)程相關(guān)的定律和規(guī)則。絕大多數(shù)染料在溶液中可以電離成陰陽(yáng)離子，將適當(dāng)?shù)碾妷菏┘拥饺玖想娊庖褐校谕怆妶?chǎng)作用下，染料陰陽(yáng)離子會(huì)向相反電荷的電極方向移動(dòng)，不需高溫條件就能使染料和纖維緊密結(jié)合，增加染料向纖維表面的擴(kuò)散系數(shù)[2]，染料的上染時(shí)間縮短，染料用量減少，上染百分率大幅度提高，染色殘液排放量降低，環(huán)境污染程度變小，工人生產(chǎn)環(huán)境得到了改善；同時(shí)由于電壓控制染料分子的遷移，易于實(shí)現(xiàn)染整工藝的智能化、自動(dòng)化、人性化、生態(tài)化，并可以達(dá)到國(guó)際上綠色染整的標(biāo)準(zhǔn)：“原料經(jīng)濟(jì)化”和“污染零排放”。齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）電化學(xué)在染色工藝中的應(yīng)用研究 畢業(yè)論文目錄摘 要 IAbstract II第1章 緒 論 1 課題背景 1 電化學(xué)發(fā)展概況 1 蠶絲的結(jié)構(gòu)組成及優(yōu)良性能 2 蠶絲分類(lèi)及組成 2 絲綢的護(hù)膚保健作用 4 本課題研究?jī)?nèi)容 5第2章 實(shí)驗(yàn)部分 6 實(shí)驗(yàn)材料及儀器 6 實(shí)驗(yàn)原理 6 7 7 勻染劑 8 平衡上染百分率 8 擴(kuò)散系數(shù)D 9 試驗(yàn)裝置 9 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 9 工藝處方及流程 9 染色具體步驟 10第3章 數(shù)據(jù)處理 12 最大吸收波長(zhǎng) 12 吸光度A0、At 12 上染率Ct﹪ 16 平衡上染濃度C∞ 18 60℃時(shí)新石墨電極不同電壓及時(shí)間的1/ Ct及1/ C∞ 18 70℃時(shí)新石墨電極不同電壓及時(shí)間的1/ Ct及1/ C∞ 20 80℃時(shí)新石墨電極在不同電壓及時(shí)間的1/ Ct及1/ C∞ 22 90℃時(shí)新石墨電極在不同電壓及時(shí)間的1/ Ct及1/ C∞ 24 60℃時(shí)石墨電極在不同電壓及時(shí)間的1/ Ct及