[发明专利]一种纺织品前处理氧漂工艺体系中荧光定量检测羟基自由基的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纺织品前处理氧漂工艺体系中荧光定量检测羟基自由基的方法。

背景技术

在纺织行业的前处理双氧水漂白过程和印染污水的处理中、纺织品的表面处理中（等离子体、激光、准分子紫外光源等）、织物功能整理中（羊毛的防缩整理、二氧化钛的光催化自清洁整理），都涉及到羟基自由基等活性氧的反应。过氧化氢（俗称双氧水）作为一类性能优良的氧化性漂白剂，已广泛应用于纺织行业、造纸制浆行业及化学合成等方面。随着各种纺织品前处理双氧水漂白新工艺的快速发展及应用，对双氧水作用机理的研究也日益凸显出重要性。

目前对纺织品前处理氧漂机理的研究仍处于间接推理阶段，缺乏直接的检测手段，无法实现准确定量检测。为阐明双氧水漂白机理，多年来研究者针对双氧水漂白的活性物质进行了大量研究，并经过一些反证实验间接提出多种假设(Dannacher,J.,et al.,Textile Chemist and Colorist,1996,11:24-28)。很多研究间接证明，在织物的双氧水漂白处理过程中涉及到HO^·、O₂^-·、HOO^·、¹O₂等活性氧反应。在双氧水漂白体系可能产生的活性氧ROS中，HO^·（pH7.4时标准氢电极还原电势2.3V）为氧化活性最强的氧自由基。自由基对漂白效果影响具有双重性，一方面，适量的自由基可将织物上浆料及杂质充分氧化去除，改善织物外观，提高白度、渗透性、手感及其他应用性能，以利于后续染整加工；另一方面高浓度的自由基不仅破坏浆料杂质及色素结构，还可对纤维结构造成损伤，影响织物强力等机械性能，在漂白过程中易破洞。

羟基自由基由于极强的氧化性引起了广泛关注，Taher等(Tacher,A.M.M.,et al.,Textile Chemist and Colorist,1975,7(12):30)提出羟基自由基是双氧水漂白的主要成分，此结论尚未通过在漂白体系中直接检测到羟基自由基而得到证实。近年来报道的检测方法一般都仅选用标准Fenton体系中羟基自由基的产生情况，与实际生产工艺脱钩。因此实现双氧水漂白过程中羟基自由基等活性氧的定量检测及控制，显然对于获得织物良好性能具有重要意义；如果把活性氧的分解动力学与对织物处理效果联系起来，将有助于理解双氧水漂白机理，并可为开发新型催化剂、稳定剂或者活化剂，降低处理温度，达到节能减耗目的提供有效途径。因此羟基自由基等活性氧的检测有助于深入探讨纺织品前处理工艺的机理，为开发新型生态生产工艺提供理论指导。

目前检测羟基自由基等活性氧的方法主要包括分光光度法、电子自旋法ESR、HPLC、电化学等(Zhou KQ,et al.,Food Chem.2006,95:446-457;Christopher J.,et al.,Anal.Chem.2011,83:261-268;Kilinc E.,et al.,Talanta,2005,65:876-881;Chao T,et al.,Anal.Chim.Acta 2004,527:73–80;吴峰等,专利CN1412553A,2003-4-23;潘光建,中国造纸学报,2006,21(3):41-47)，但都存在定量分析不精确、选择性差的问题，且研究体系绝大部分为标准体系（如Fenton体系）。荧光光度法(Peter W.,et al.,Free Radical Bio.Med.,2007,43:995-1022)操作简单快速，易于实现自动化，灵敏度较高，可实现在线检测，因此近年来在羟基自由基检测中备受关注。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供一种选择性、稳定性、重现性、灵敏性高的荧光检测HO^·的新方法，并且应用于评价纺织品前处理氧漂工艺体系中HO^·产生情况。本发明提供了一种纺织品前处理氧漂工艺体系中荧光定量检测羟基自由基的方法，采用新型荧光探针苯五甲酸用于纺织品前处理氧漂工艺体系中监测HO^·产生情况。苯五甲酸分子中苯环结构上仅有一个可供HO^·加成的位点，因此生成了唯一的荧光性羟基化产物-羟基苯五甲酸，该产物即使在高温(80℃)碱性条件下稳定性也很高，长时间放置荧光信号无明显减弱。苯五甲酸对HO^·选择性很高，多次平行实验重现性好，灵敏度较高。另外本发明采用的苯五甲酸在广泛pH范围(pH≥4)水溶液中溶解性很好，保证了该方法在实际生产工艺中的应用范围。