漂白催化剂制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于自动餐具洗涤的漂白催化剂，其包含混合金属氧化物。其包含混合金属氧化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】漂白催化剂
[0001]本专利技术涉及催化剂，特别是漂白催化剂、其制备方法及其在自动餐具洗涤方法中的用途。
[0002]氧漂白剂由于其从基材上除去污渍的能力而众所周知。传统上，基材经受过氧化氢处理。后者可以是无机或有机过氧化物。然而，这些体系通常必须在实现活化所需的60℃以上的温度下活化。遗憾的是，高温是耗能的并且可以使酶失活。
[0003]优选的方法是使用与有机活化剂化合物偶联的无机过氧化物。这些体系用于许多商业洗涤剂，并且通常基于四乙酰基乙二胺(TAED)与过硼酸钠或过碳酸钠的组合。
[0004]因此，漂白(或氧化)催化剂用于污渍去除领域。这样的催化剂导致使用过氧化合物(包括过氧化氢或过氧化氢加合物)的漂白活性物质的进一步活化。
[0005]目前用于自动餐具洗涤的商业配方中的催化剂技术基于均相锰催化剂。已知基于三氮杂环壬烷配体(例如1,4,7
‑
三甲基
‑
1,4,7
‑
三氮杂环壬烷(TACN))的锰催化剂在衣物洗涤剂产品和餐具洗涤产品中的污渍漂白中和在例如木浆或原棉中的纤维素基材的处理中是活性催化剂。其中，尽管其价格高，但MnTACN被认为是漂白活性的工业基准。尽管过去对均相催化剂的进一步实质性努力已经揭示了其它稳定和活性的分子结构，但只有少数已经商业化。尽管非均相催化剂被用于许多不相关的工业氧化方法中，但是迄今为止该技术还没有成功地用于消费者自动餐具洗地(ADW)和去污方面。
[0006]贵金属或有毒金属已用作非均相氧化催化剂并用于工业过程中。然而，诸如餐具洗涤的领域需要更便宜和更良性的替代物。对于可用作洗涤剂漂白组合物中的漂白催化剂的金属，金属化合物必须不会通过非漂白途径过度促进过氧化物分解，并且必须是水解和氧化稳定的。此外，由于过多的食物污垢(例如含有反应性官能团如硫离子、硫醇、各种氨基酸等的污垢)以及具有潜在配位部分的洗涤剂成分(例如酶、反应性氧化剂、表面活性剂、腐蚀抑制剂、聚合物等)，餐具洗涤机中催化活性位点的抑制是主要关注的问题。
[0007]因此，需要开发基于丰富且良性的金属的成本有效的非均相催化剂，其在自动餐具洗涤机中提供显著的漂白性能，并且其可以不复杂且经济有效的方法大规模生产。
[0008]本专利技术解决了这些问题。
[0009]在本专利技术的第一方面，提供了一种用于自动餐具洗涤的非均相漂白催化剂，其包含混合金属氧化物。
[0010]优选地，金属氧化物的一种或多种是过渡金属。
[0011]有利地，混合金属氧化物是金属氧化物载体上的金属氧化物。因此，催化剂可以包含在过渡金属氧化物载体如氧化锆载体上的过渡金属氧化物，优选如铜、锰、铁和/或锌等第一行过渡金属氧化物。
[0012]不受理论束缚，氧化锆(也称为二氧化锆或ZrO2)被认为作为载体是特别有益的，因为它可以使非均相漂白可能需要的短寿命自由基物质稳定化。
[0013]过渡金属氧化物优选以相对于金属氧化物载体为1至50mol％、例如1至45mol％、1至35mol％、1至25mol％、1.5至22.5mol％、优选2至20mol％、例如2.5至15mol％的量存在。
[0014]在特别优选的选择中，催化剂包括在氧化锆载体上的铜氧化物。这是因为，不受理
论的束缚，Cu(OH)2的形成可用作漂白过程中的活性物质。
[0015]优选地，铜表面积大于0，例如大于0.01m2/g且小于4m2/g，例如小于3m2/g或2m2/g，优选小于1m2/g。令人惊奇地发现，金属表面积的减少可产生良好的漂白性能。
[0016]催化剂优选经过煅烧。据信，合适前体的煅烧既用于产生混合金属氧化物形式，又产生无定形的高表面积材料。煅烧优选在空气或其它含氧气氛下，在至少200℃，例如250℃、300℃、350℃、400℃、450℃或甚至至少500℃的温度下进行。
[0017]本专利技术人还惊奇地发现，用酸处理过(如用硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)或其它强酸洗涤)的催化剂的催化性能得到改善。不希望受理论束缚，据信酸处理降低铜的表面浓度并除去将H2O2分解成H2O并因此降低漂白活性的大CuO颗粒。
[0018]有利地，催化剂可以具有与均相参考催化剂Mn(TACN)相当的漂白活性。
[0019]在本专利技术的第二方面中，提供了包含如本文所述的非均相催化剂的自动餐具洗涤组合物。
[0020]当存在于自动餐具洗涤组合物中时，该组合物可以是任何形式，例如粉末、片剂、凝胶或容纳在水溶性袋中。优选地，产品是单位剂量或单剂形式。最终产品可包含多种组合物。例如，组合物作为整体可以分为两种以上的固体、液体、凝胶或糊剂形式的组合物和至少一种固体、液体、凝胶或糊剂形式的另外的组合物。
[0021]自动餐具洗涤组合物优选包含一种或多种漂白剂、漂白活化剂、助洗剂、表面活性剂和/或酶。
[0022]漂白剂优选选自氧释放性漂白剂、氯释放性漂白剂及其两种以上的混合物。更优选地，漂白剂是或包含氧释放性漂白剂。
[0023]漂白剂可包括活性漂白物质本身或该物质的前体。优选地，漂白剂选自无机过氧化物、有机过酸及其两种以上的混合物。术语“无机过氧化物”和“有机过酸”包括其盐和衍生物。无机过氧化物包括过碳酸盐、过硼酸盐、过硫酸盐、过氧化氢及其衍生物和盐。这些无机过氧化物的钠盐和钾盐是合适的，特别是钠盐。过碳酸钠是特别优选的。
[0024]在自动餐具洗涤组合物的情况下，优选使阴离子表面活性剂的量最小化，因此，组合物优选包含不超过2重量％、不超过1重量％的阴离子表面活性剂，或不含阴离子表面活性剂。反而，非离子表面活性剂对于自动餐具洗涤产品而言是特别优选的。
[0025]助洗剂有利地选自甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、N,N
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二羧基甲基谷氨酸(GLDA)、柠檬酸盐及其两种以上的组合。应当理解，术语MGDA、GLDA和柠檬酸盐包括游离酸及其盐、酯和衍生物。优选地，柠檬酸盐是柠檬酸三钠。
[0026]其他无磷助洗剂包括琥珀酸盐类化合物。术语“琥珀酸盐类化合物”和“琥珀酸类化合物”在本文中可互换使用。
[0027]特别合适的助洗剂包括：例如，天冬氨酸
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N
‑
单乙酸(ASMA)、天冬氨酸
‑
N,N
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二乙酸(ASDA)、天冬氨酸
‑
N
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单丙酸(ASMP)、亚氨基二琥珀酸(IDA)、N
‑
(2
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磺甲基)天冬氨酸(SMAS)、N
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(2
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磺甲基)谷氨酸(SMGL)、N
‑
(2
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磺乙基)谷氨酸(SEGL)、N
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甲基亚氨基二乙酸(MIDA)、α
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丙氨酸
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N,N
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二乙酸(α
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ALDA)、β
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于自动餐具洗涤的非均相漂白催化剂，其包含混合金属氧化物。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述金属氧化物的一种或多种是过渡金属。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其包含在氧化锆载体上的过渡金属氧化物，优选铜、锰、铁和/或锌。4.根据权利要求3所述的催化剂，其中，所述过渡金属氧化物以1至50mol％、优选2至20mol％的量存在。5.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂，其包含在氧化锆载体上的铜氧化物。6.根据权利要求5所述的催化剂，其中，铜表面积小于1m2/g。7.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂，其经过煅烧。8.根据前述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：雷克特本克斯尔菲尼施公司，
类型：发明
国别省市：