[发明专利]一种新型低温氧漂催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种新型低温氧漂催化剂及其制备方法和应用。该低温氧漂催化剂包括粘土和负载在粘土上的异双核席夫碱配合物。该低温氧漂催化剂用于漂白棉型织物，用量低，漂白效果好。相较98℃传统工艺，所得漂白后织物白度略有提高；60‑80℃的低温条件，显著降低能源消耗，且织物强力下降率在10％以内，纤维损伤更小；漂白后的工作残液近中性，无需酸中和水洗，缩短工艺流程；该催化剂结构稳定，放置6个月后，相同工艺测试其性能，漂白效果无明显下降。

技术领域

本发明涉及一种新型低温氧漂催化剂及其制备方法和应用，属于纺织印染前处理领域。

背景技术

棉织物因其优良的性能，是我国重要的纺织品类型之一，为获得品质优良的染色、印花和后整理产品，需对坯布进行前处理，去除坯布上的各类杂质。在常规的棉织物前处理中，主要采用双氧水为漂白剂的高温碱氧一浴工艺，效果优异，但同时高温强碱条件会造成纤维素大分子链断裂，损伤织物，并存在能耗及排污量大的问题。近年来，在节能减排降耗的趋势下，棉型织物的低温漂白前处理受到广泛关注和研究。

自低温氧漂技术被提出至今，国内外相关工作者进行了大量研究，取得了较大进展，相关文献、专利也很多，主要为氧漂活化剂和催化剂两大类。活化剂是通过与双氧水反应生成活性更高的氧化物，在较低温度下具备较强的漂白能力，主要包括酰胺类、酰氧类、N-己内酰胺类，但活化剂不易制备，目前仅四乙酰乙二胺商业化，可水溶性较差，使用不便，且漂白效果不理想。催化剂的研究以模拟过氧化物酶—金属配合物为主，包括金属酞菁类、含氮大环金属类、希夫碱金属类，用量仅为活化剂的几十分之一，效率较高。金属酞菁类、含氮大环金属类效果好，结构稳定，但合成步骤多，工艺复杂，设备要求高，价格昂贵，故难以工业化。希夫碱金属类，结构多样，合成工艺相对较为简单，但催化效率较前两者低，且结构中的C＝N双键不够稳定，在强氧化性物质存在的条件下，容易被降解或二聚成氢氧基金属配合物而失去催化活性，故在存储和使用过程中不够稳定，会进一步降低催化效率。此外，还有部分学者研究了活性更高的过氧酸(如过氧乙酸)代替双氧水对棉织物进行低温漂白，获得了良好的漂白效果，但过氧酸结构不稳定，不易存储和运输，且漂白过程中易分解，速率快，明显降低漂白效果。

因此，理想的低温氧漂催化剂，需提高催化效率，并解决结构稳定性的问题，实现稳定、高效、低用量、低成本的特性。据本发明人所知，虽然目前低温氧漂技术的文献和专利较多，但多以活化剂与生物酶或高效表面活化剂复配制得，以金属配合物为催化剂的较少。专利《一种低温漂白催化剂配体的制备方法》(公开号：CN102391199A)合成了1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷配体，属于大环多胺类，合成工艺复杂，成本高；专利《一种使用希夫碱金属配合物的低温活化漂白的方法》(公开号：CN101922109B)采用磺基水杨醛缩乙二胺铜配合物为催化剂，用于低温氧漂，有一定的效果，但希夫碱金属配合物结构不稳定；专利《一种以重金属离子和聚磷酸盐为催化剂的棉织物练漂工艺》(公开号：CN103276583A)以重金属离子与聚磷酸盐络合物为催化剂，实现低温氧漂，但含磷不利于环保；专利《一种低温过氧化氢催化剂及其制备方法与应用》(公开号：CN105597826A)以壳聚糖为配体，N-甲基氧化吗啉为辅助配合与金属离子络合作为催化剂，但N-甲基氧化吗啉对纤维素有很好的溶解性，在强碱和一定温度下，会造成纤维的严重损伤；此外，以上专利合成的催化剂均为单核金属结构，用量较高，大多在20～1000μmol/L，催化效率不足。

综上，针对现有技术的不足，本发明开发了一种新型低温氧漂催化剂，依据羧酸酯酶可以低温催化羧酸酯与双氧水生成氧化性更强的过氧酸的原理，创新性将仿羧酸酯酶的席夫碱金属配合物与仿过氧化物酶席夫碱金属配合物结合，制得异双核席夫碱金属配合物，并用粘土负载，增加结构稳定性，提高催化效率，降低用量，具有很大的社会和经济意义。

发明内容

本发明提供了一种新型低温氧漂催化剂，它创新性的将仿羧酸酯酶的席夫碱金属配合物与仿过氧化物酶席夫碱金属配合物结合，制得同时具备过氧化氢酶与羧酸酯酶的异双核席夫碱金属配合物。