【正文】 表310 80℃時新石墨電極不同電壓及時間的Ct數(shù)據(jù)時間（min）U(v) 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 表311 90℃時新石墨電極不同電壓及時間的Ct數(shù)據(jù)時間（min）U(v) 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 表312 60℃時石墨電極不同電壓及時間的Ct數(shù)據(jù)時間（min）U(v) 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 表313 90℃時石墨電極不同電壓及時間的Ct數(shù)據(jù)時間（min）U(v) 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 平衡上染濃度C∞因為,作1/Ct～1/t102圖為一直線，圖中截距即為1/ C∞ 60℃時新石墨電極不同電壓及時間的1/ Ct及1/ C∞其結果見表31315及圖32～311。表316 70℃時新電極在不同電壓及時間的1/Ct時間（min）U(v) 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 以1/Ct為縱坐標，以1/t*100為橫坐標作圖12～21，所顯示出的截距即為1/ C∞根據(jù)上圖可得下表：表317 70℃時新石墨電極在不同電壓及時間的1/C∞U(v) 1/C∞ 80℃時新石墨電極在不同電壓及時間的1/ Ct及1/ C∞其結果見表31319及圖322～331。表320 90℃時新石墨電極不同電壓及時間的1/Ct時間（min）U(v) 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 以1/Ct為縱坐標，以1/t*100為橫坐標作圖32～41，所顯示出的截距即為1/ C∞根據(jù)上圖可得下表：表321 90℃時新石墨電極在不同電壓及時間的1/C∞U(v) 1/C∞ 60℃時石墨電極在不同電壓及時間的1/ Ct及1/ C∞其結果見表32323及圖342～351。表324 90℃時石墨電極在不同電壓及時間的1/Ct時間（min）U(v) 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 以1/Ct為縱坐標，以1/t*100為橫坐標作圖52～61，所顯示出的截距即為1/ C∞ 根據(jù)上圖可得下表：表325 90℃時石墨電極不同電壓及時間的1/C∞U(v) 1/C∞ 60℃、 70℃、80℃、90℃時新石墨電極與60℃、90℃石墨電極在不同電壓及時間的C∞根據(jù)表3131313232325得下表：表326 不同溫度、不同電極下的平衡上染百分率C∞時間（min）T（℃） v 60* 70* 80* 90* 60 90 【注】60*、70*、80*、90*，中的*代表新石墨電極 擴散系數(shù)D 不同溫度、電壓下的Ct/ C∞其結果見表323232333332。已知：A0=，At=.則 =()100﹪ =﹪ =1/()100﹪ =根據(jù)維克斯塔夫雙曲線的吸收方程：作1/Ct～1/t102圖為一直線，由外推法可知，該直線在Y軸上的截距為1/C∞(從而可求C∞)此時1/C∞=.（）Ct/C∞=﹪=102 (2)求Mt/M∞,Dt/a2,D數(shù)值。具體查法（利用內插法）如下：已知：x1→y1 X2→y2求x→y（x1xx2）則已知 x1=32,y1= ；x2=33,y2= ；x=代入公式：y=+()( )=即Dt/a2=104又因為t=605=300s，a=1105m；可求得D=1016 同理可求得其它時間下的D值，然后求其平均值：=1016第4章 結果與討論 不同電極溫度對上染百分率的影響根據(jù)已知數(shù)據(jù)作兩種電極在各溫度的C∞～V圖如下由圖可知，不同電極下C∞與V有如下關系：（1）曲線整體上呈逐漸增大關系，即隨著槽電壓V的不斷增加，平衡上染百分率C∞也在不斷增加；（2）達到一定電壓時C∞不再增加（或增加很?。?，可認為趨于平衡。（4）80℃新石墨電極染色上染效果，好于其他溫度的染色效果。對于（2）是因為：當電壓達到一定程度時，染料與纖維的相互作用達到極限，這時即使增加電壓，這種作用也不會再增加（或增加很?。玖吓c纖維的結合力達到飽和，而呈現(xiàn)如圖所示的狀態(tài)。對于（4）是由于弱酸性染料上染蠶絲纖維織物，溫度在60～80℃左右上染速率最高。弱酸性染料的上染溫度應控制在80～90℃為宜。 不同電極溫度對擴散系數(shù)D的影響作D～U曲線圖如下： 由D～U曲線圖可看出有如下特點：（1）從表可以得出，擴散系數(shù)在電化學染色中獲得提高，并隨著電壓和溫度的升高而增加．，我們稱這個電壓為最佳電壓；（2）石墨電極與新電極在相同電壓下新石墨電極的擴單系數(shù)略大于石墨電極。染色最佳溫度為8090。由于電場的存在加速了染料離子的運動以及染料在纖維中的擴散電壓越高這種作用就越明顯，擴散系數(shù)自然會增大。我們認為，在這個最佳電壓的染色是最為經(jīng)濟的，若再升高電壓，一方面對擴散系數(shù)改善不大，另一方面電能消耗增加，節(jié)能不明顯。影響擴散系數(shù)的其他因素 : （1）浴比 本實驗中求得擴散系數(shù)的要求在無限染浴中，實際操作中根本上無法滿足這一理想邊界條件，我們近似地把染浴當看作是無限染浴，一定會造成所測得的與實際的D有一定的偏差，但不影響實驗結論。此外，水質、染浴的pH值，布樣在染浴中的位置等也是影響擴散系數(shù)的因素，而有關適度、電極間距、電極在染液中的深度等影響，還有待于進一步的研究。改善這種情況的措施就是加一個直流電源電壓。（2）極板 電極材料應選用化學穩(wěn)定性好、經(jīng)濟的電極，例如石墨。電極的形狀則會影響電場的強度，進而影響染料的上染。電解質應不與染料發(fā)生反應。（5）布樣在電極上的固定情況 實驗時我們將布樣固定，且與極板間要有一定的間隙，這樣可以促使染液循環(huán)流動，使布樣兩面都能同時上染。（6）溫度 染浴升溫時，應盡量將時間控制30min內，以免染料長時間加熱遭到破壞，影響上染。此外溫度不同染杯中水分蒸發(fā)量大，造成殘液濃度變化較大，也會影響布樣的染色效果。（8）染液的流動 由于本實驗條件有限，只能人工攪拌，必將影響染料的擴散，進而影響到布樣的染色效果。針對這兩個問題，本著“綠色染整”的原則，為增強電化學染色工藝效果，過濾掉不良因素，并以低廉價格、易于造型加工的石墨作為原材料，采用修飾劑采用各種修飾方法來修飾石墨，賦予石墨特殊的電化學催化反應功能，用修飾的新石墨電極取代常用的未經(jīng)過處理的普通石墨電極，按照已定的最佳染色工藝路線，探討電化學參數(shù)與纖維和染料的內部聯(lián)系，制訂出適于工業(yè)化染整生產(chǎn)的電化學實驗新工藝，最大限度的實現(xiàn)染整工藝加工的綠色性。 研究方法與技術路線構想采用修飾劑（生物酶或有機物）修飾石墨電極或介質交換技術，需用常見的10種偶氮類染料或蒽醌類染料，分別對纖維（天然或合成纖維；大豆蛋白纖維、羊毛、蠶絲腈綸粘膠、DE新粘膠、棉、兔毛、錦綸、滌綸）或其他功能性纖維（智能纖維材料）進行電化學染色，實時原位測試各種電化學因素對纖維染色效果的影響：（1）測定與染色效果密切相關的結構性能與各種電化學參數(shù)，建立電化學染色新工藝的技術參數(shù)：掃描電鏡數(shù)據(jù)——修飾成分的結構與纖維（染色與為染色）結構的關系；兩電極間的電壓、電極間距離、纖維與電極的距離和包裹方式；纖維的表面電勢、電導率；背景電解質種類、濃度；染色工藝操作條件——溶液pH、上染時間、浴比。（3）采用循環(huán)循環(huán)伏安法、脈沖伏安法、線性掃描伏安法、流動注射雙安培等電化學技術（包括電化學和組合電化學方法），根據(jù)染色工藝的技術參數(shù)與染色效果指標之間的內在聯(lián)系，修正工藝參數(shù)，為實現(xiàn)電化學染整工藝的工業(yè)化與連續(xù)化奠定基礎。結論通過大量的實驗及實驗數(shù)據(jù)分析成功的表明：電化學染色優(yōu)越于常規(guī)染色，新石墨電極染色優(yōu)于石墨電極染色。（3）電化學染色可以提高上染百分率，在低于常規(guī)染色溫度下上染即可達到常規(guī)條件較高溫度的上染百分率，由于溫度降低，節(jié)約了能耗，即因較少的一部分電能節(jié)約了大量使水升溫的熱能。（5）我們對電化學染色動力學研究尚屬于探索性階段，有些內容，如半染時間t1/2與外加電壓的關系等還需作進一步探討。我們堅信電化學染色的科學化、合理化，定會給染整行業(yè)帶來新的生命力。綜上所述，電化學染色有著常規(guī)染色不可比擬的優(yōu)勢，它不但在經(jīng)濟上是合理的，在技術上也是可行的。總之，在不久的將來，終會投入實際大生產(chǎn)的。借此機會，我向我的兩位老師表示最衷心的感謝和敬意。