电化学还原染色工艺利用清洁的电能代替传统的保险粉将还原染料还原,消除了硫酸盐、亚硫酸盐废水及二氧化硫有毒气体等的污染,是未来发展的一个方向。电化学还原染色工艺分为直接电化学还原染色、间接电化学还原染色与电催化氢化还原染色三种。由于直接电化学还原的电流效率最高只能达到80%,反应速率又受到离子自由基浓度低的限制,且电催化氢化还原存在催化剂价格高、寿命短、活性低,染料转化率和电流效率都较低的原因,本实验只研究最有可能实现工业化生产的间接电化学还原染色工艺。间接电化学还原染色工艺中,柠檬酸、酒石酸、草酸、羟基乙二胺三乙酸与二乙醇胺等在碱性条件下作为配体时,存在络合物还原能力不高或不稳定等问题,因此本实验选取效果相对较好的三乙醇胺(TEA)与葡萄糖酸钠(DGL)两种化合物作为配体,进行更详细的浸染工艺的试验以及首次探究轧染工艺试验。本研究首先以还原黄G为实验染料,TEA为配体,得到了优化的浸染工艺:NaOH 浓度 6 g/L、Fe2(S04)3 浓度 4 g/L、TEA 浓度 9 g/L、U(外加电压)3V。与传统保险粉染色工艺相比,NaOH的用量减少了约60%,而染色织物的颜色深度、彩度等并没有降低,皂洗牢度及摩擦牢度可以达到4-5级。然后,利用此工艺条件,选择还原蓝RSN、还原大红R与还原红FBB,对棉织物进行还原染色,织物的颜色深度、彩度及色牢度依然较好。但当进行拼色染色时,织物的颜色深度、彩度及均匀度都较差。另外,本实验还首次探索了电化学还原染色的轧染工艺,得到优化的工艺条件为NaOH浓度25 g/L、Fe2(S04)3浓度6g/L、TEA浓度9g/L、U(外加电压)3V,除染色牢度可以达到4-5级,效果优良外,染色深度及彩度都较差。另外本研究还进行了以还原黄GCN为实验染料,DGL为媒介物质的探索实验,得到了优化的浸染工艺:NaOH浓度24g/L、Fe2(S04)3浓度18 g/L、DGL浓度20g/L,U(外加电压)6V。在此工艺条件下,织物的染色深度、彩度、明亮度及染色牢度可与传统保险粉染色媲美,但各试剂用量都较高,说明DGL作为间接电化学还原染色的媒介物质,还原能力不如TEA。最后,还测定了染色织物上皂洗前后的铁离子含量,发现部分铁离子很难通过皂洗去除,推测这些铁离子可能与纤维素分子形成较稳定的络合物。测试结果表明,当硫酸铁用量为0.015mol/L,而DGL用量不同时,织物上铁离子的最低含量为81mg/Kg,最高含量为218 mg/Kg,当硫酸铁用量提高到0.045mol/L,而DGL用量相同时,织物上铁离子的最低含量为162mg/Kg,最高含量可达到492mg/Kg。本实验研究的重要意义,首先在于以还原黄为实验染料进行染色时,减少了 60%左右的NaOH用量,节约了成本,降低了环境污染;另外,首次研究了电化学还原染色的轧染工艺,对连续化的轧染工艺研究奠定了基础;最后,还首次测定了经过间接电化学还原染色织物的铁离子含量,对于研究铁离子催化过氧化氢漂白时,对纤维造成损害的机理有一定的指导意义。