钙螯合组合物制造技术

本发明专利技术涉及能螯合钙离子且部分来源于可再生碳水化合物原料的组合物。该钙螯合组合物为含有一种或多种羟基羧酸盐、一种或多种含氧酸阴离子盐和一种或多种柠檬酸盐的混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钙螯合组合物相关申请的交叉引用本申请要求2011年4月21日提交的第61/477，774号美国临时专利申请的优先权,其内容通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及能螯合钙离子且部分来源于可再生碳水化合物原料的组合物。所述钙螯合组合物包含一种或多种羟基羧酸盐、一种或多种适合的含氧酸阴离子盐以及一种或多种柠檬酸盐，该羟基羧酸盐包括羟基单羧酸和羟基二羧酸。专利技术背景羟基羧酸和羟基羧酸盐被描述为能螯合溶液中的金属离子的螯合剂(Mehltretter, 1953;Abbadi, 1999)。相比常见的螯合剂，如三聚磷酸钠(STPP)、乙二胺四乙酸盐(EDTA)或次氮基三乙酸盐(NTA)，羟基羧酸盐作为诸如钙和镁的金属离子的螯合剂通常表现不佳。尽管具有低螯合能力，羟基羧酸盐仍能够引起人们关注，这是因为它们通常为生物可降解的、无毒的，且来源于诸如碳水化合物的可再生资源。因此，利用羟基羧酸盐作为STPP和EDTA的替代螯合剂是有利的，尤其是化合物可能被排放到环境中的应用的情况下。通过加入适合的含氧酸阴离子化合物，如硼酸盐和铝酸盐，可以提升羟基羧酸盐作为硬水离子的螯合剂的性能。性能的提升源于羟基羧酸盐和硼酸盐或铝酸盐的两个临近的羟基间的二酯复合物的形成，如 van Duin 等所述(Carb.Res.1987, 162, 65_78and J.Chem.Soc.Dalton Trans.1987，8，2051-2057)。van Duin等的工作表明二酯复合物形成伴随含有优选以苏式构型存在的两个邻位羟基的化合物发生。该复合物的稳定性取决于PH值，在较高的PH值下稳定性提高。羟基羧酸的盐和硼酸钠或铝酸钠间形成的复合物被描述为用于洗涤剂应用的钙螯合剂(Hessen，美国专利4，000, 083 ;Tumerman，美国专利3，798，168 ;以及Miralles等，美国专利8，153，573)。因此，公知聚羟基羧酸的盐和诸如铝酸钠和硼酸钠的适合的含氧酸阴离子盐间形成的复合物作为用于诸如洗涤剂的应用中的二价金属离子螯合剂是有用的。令人吃惊的是，我们发现通过加入诸如柠檬酸盐的某些螯合剂可以提高聚羟基羧酸盐与适合的含氧酸阴离子盐之间形成的复合物的钙螯合性能。鉴于van Duin等描述通过加入铝酸钠或硼酸钠，柠檬酸盐的性能没有得到提高(Carb.Res.1987，162，65-78)，我们的发现是令人预料不到的。许多传统上被用作金属螯合剂的化合物是基于磷的。根据环境法规，在该材料被排放到地表水中的应用中磷化合物的使用依旧受到限制。这些法规促进了对可用作多种应用的金属螯合剂的环境可接受材料的需求。其中金属螯合剂有用的一种应用为在洗涤剂配方中。洗涤剂是主要由表面活性剂、助洗剂、漂白剂、酶和填料组成的清洁混合物。两种主要成分为表面活性剂和助洗剂。表面活性剂负责乳化油和油脂，而助剂被加入来拓展或提高表面活性剂的清洁性能。助洗剂可以为单一物质或物质的混合物，且通常发挥多种功能。一种重要的助洗剂功能为螯合金属阳离子，通常是硬水中的钙和镁阳离子。助剂通过螯合钙和镁阳离子从而阻止诸如表面活性剂和碳酸盐的洗涤溶液中的阳离子和阴离子成分间形成水不溶性盐而充当水软化剂。至于洗衣洗涤剂，助剂还有助于防止阳离子结合棉一棉织品上灰垢保持的主要原因。助剂的其他功能包括增加洗涤剂溶液的碱度、反表面活性剂微胶粒絮凝以及抑制腐蚀。首次用于商业洗涤剂的助剂为磷酸盐和磷酸盐衍生物。三聚磷酸钠(STPP) —度为消费洗涤剂和工业洗涤剂中最常见的助洗剂。磷酸盐助剂还被兜售为洗衣机和洗碗机的金属表面的腐蚀抑制剂。磷酸盐在过去40年间已经被逐步淘汰出洗涤剂，这主要是由于有关排放富含磷酸盐的废水到地表水中引起的富营养化和最终的缺氧的环境问题(Lowe, 1978)。现在依然在寻找洗涤剂中的磷酸盐的高性能替代物。用于车辆护理、食品和饮料(例如，奶制品、奶酪、糖、肉、食物和啤酒厂及其他饮料行业)、器皿洗涤和洗衣行业的常规洗涤剂包括碱性洗涤剂。碱性洗涤剂，尤其是用于机构和商业使用的碱性洗涤剂，通常含有磷酸盐、次氮基三乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA)。磷酸盐、NTA和EDTA为通常被用于洗涤剂的组分，来帮助去污和螯合诸如钙、镁和铁的金属离子。具体来说，由于能够目前已存在的无机盐和/或污物溶解，NTA、EDTA或诸如三聚磷酸钠的聚磷酸盐以及它们的盐被用于洗涤剂中。当钙盐、镁盐和铁盐沉淀时，晶体可能会附着到清洁过的表面上并造成不良影响。例如，器皿表面上的碳酸钙沉淀可以对器皿的式样美观造成不利影响并产生不清洁的外观。在洗涤领域，如果碳酸钙沉淀并附着在织物的表面上，晶体可以使织物感觉起来较硬且摸起来较粗糙。在食品和饮料行业，碳酸钙残留物可以影响食物的酸度水平。通过防止硬度沉淀，NTA、EDTA和聚磷酸盐去除金属离子的能力可促进溶液的去垢力，帮助去污和/或防止污物再沉积到洗涤液或洗涤水内。虽然有效，由于环境和健康问题，磷酸盐和NTA受到政府管制。尽管EDTA当前未受管制，据信由于环境持续 性可能实施政府管制。因此本领域需要可供选择的，且优选环境友好的清洁组合物，其可以替代诸如磷酸盐、膦酸盐、亚膦酸盐和丙酸次磷酸盐聚合物以及诸如NTA和EDTA的非氨基羧酸盐的含磷化合物的性能。专利技术概述本专利技术提供了钙螯合组合物，其包含:选自至少一种羟基单羧酸盐、至少一种羟基二羧酸盐的至少一种羟基羧酸的盐的组合，至少一种羟基单羧酸盐和至少一种羟基二羧酸盐的组合，至少一种适合的含氧酸阴离子盐(诸如，例如硼酸盐或铝酸盐)以及至少一种柠檬酸盐。通常,羟基单羧酸盐可以包括至少一种乙醇酸的盐、至少一种葡萄糖酸的盐和至少一种5-酮-葡萄糖酸的盐。在一个实施方案中，所述至少一种乙醇酸的盐包括乙醇酸钠、乙醇酸钾、乙醇酸锂、乙醇酸锌、乙醇酸铵或以上的混合物。在另一个实施方案中，所述至少一种葡萄糖酸的盐可以包括葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾、葡萄糖酸锂、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸铵或以上的混合物。在另外的实施方案中，所述至少一种5-酮-葡萄糖酸的盐包括5-酮-葡萄糖酸钠、5-酮-葡萄糖酸钾、5-酮-葡萄糖酸锂、5-酮-葡萄糖酸锌、5-酮-葡萄糖酸铵或以上的混合物。另外，羟基二羧酸盐通常可以包括至少一种葡萄糖二酸的盐、至少一种酒石酸的盐、至少一种丙醇二酸的盐、至少一种木糖二酸的盐、至少一种半乳糖二酸的盐或以上的混合物。在一个实施方案中，所述至少一种葡萄糖二酸的盐包括葡萄糖二酸二钠、葡萄糖二酸钾钠、葡萄糖二酸二钾、葡萄糖二酸锌、葡萄糖二酸二铵、葡萄糖二酸二锂、葡萄糖二酸钠锂、葡萄糖二酸钾锂或以上的混合物。在另一个实施方案中，所述至少一种酒石酸的盐包括酒石酸二钠、酒石酸钾钠、酒石酸二钾、酒石酸二锂、酒石酸钠锂、酒石酸钾锂、酒石酸锌、酒石酸二铵或以上的混合物。在另一个实施方案中，所述至少一种丙醇二酸的盐包括丙醇二酸二钠、丙醇二酸钾钠、丙醇二酸二钾、丙醇二酸二锂、丙醇二酸钠锂、丙醇二酸钾锂、丙醇二酸锌、丙醇二酸二铵或以上的混合物。公认的是，至少一种羟基羧酸的盐选自至少一种羟基单羧酸盐、至少一种羟基二羧酸盐,至少一种羟基单羧酸盐和至少一种羟基二羧酸盐的组合,该至少一种羟基羧酸的盐可以包括至少一种葡萄糖二酸盐、至少一种葡萄糖酸盐、至少一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
钙螯合组合物，其包含如下的组合：(a)至少一种羟基羧酸的盐，其选自羟基单羧酸盐、羟基二羧酸盐及其混合物；(b)至少一种含氧酸阴离子盐；以及(c)至少一种柠檬酸盐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.21 US 61/477,7741.钙螯合组合物，其包含如下的组合: (a)至少一种羟基羧酸的盐，其选自羟基单羧酸盐、羟基二羧酸盐及其混合物； (b)至少一种含氧酸阴离子盐；以及 (C)至少一种柠檬酸盐。2.如权利要求1所述的钙螯合组合物，其中所述羟基单羧酸盐包含乙醇酸的盐、葡萄糖酸的盐、5-酮-葡萄糖酸的盐或以上的混合物。3.如权利要求2所述的钙螯合组合物，其中所述乙醇酸的盐包括:乙醇酸钠、乙醇酸钾、乙醇酸锂、乙醇酸锌、乙醇酸铵或以上的混合物。4.如权利要求2所述的钙螯合组合物，其中所述至少一种羟基单羧酸的盐包括至少一种葡萄糖酸的盐。5.如权利要求4所述的钙螯合组合物，其中所述至少一种葡萄糖酸的盐包括:葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾、葡萄糖酸锂、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸铵或以上的混合物。6.如权利要求2所述的钙螯合组合物，其中所述至少一种羟基单羧酸的盐包括至少一种5-酮-葡萄糖酸的盐。7.如权利要求6所述的钙螯合组合物，其中所述至少一种5-酮-葡萄糖酸的盐包括:5-酮-葡萄糖酸钠、5-酮-葡萄糖酸钾、5-酮-葡萄糖酸锂、5-酮-葡萄糖酸锌、5-酮-葡萄糖酸铵或以上的混合物。8.如权利要求1所述的钙螯合组合物，其中所述羟基二羧酸盐包括至少一种葡萄糖二酸的盐、至少一种酒石酸的盐、至少一种丙醇二酸的盐、至少一种木糖二酸的盐、至少一种半乳糖二酸的盐或以上的混合物。9.如权利要求8所述的钙螯合组合物，其中所述至少一种葡萄糖二酸的盐包括:葡萄糖二酸二钠、葡萄糖二酸钾钠、葡萄糖二酸二钾、葡萄糖二酸锌、葡萄糖二酸二铵、葡萄糖二酸二锂、葡萄糖二酸钠锂、葡萄糖二酸钾锂或以上的混合物。10.如权利要求8所述的钙螯合组合物，其中所述至少一种酒石酸的盐包括酒石酸二钠、酒石酸钾钠、酒石酸二钾、酒石酸二锂、酒石酸钠锂、酒石酸钾锂、酒石酸锌、酒石酸二铵或以上的混合物。11.如权利要求8所述的钙螯合组合物，其中所述至少一种丙醇二酸的盐包括:丙醇二酸二钠、丙醇二酸钾钠、丙醇二酸二钾、丙醇二酸二锂、丙醇二酸钠锂、丙醇二酸钾锂、丙醇二酸锌、丙醇二酸二铵或以上的混合物。12.如权利要求1所述的钙螯合组合物，其中所述至少一种羟基羧酸的盐包括至少一种葡萄糖二酸盐、至少一种葡萄糖酸盐、至少一种5-酮-葡萄糖酸盐、至少一种酒石酸盐、至少一种丙醇二酸盐和至少一种乙醇酸盐的混合物。13.如权利要求1所述的钙螯合组合物，其中所述组合物包含约30重量％至约75重量％的所述至少一种葡萄糖二酸盐、约O重量％至约20重量％的所述至少一种葡萄糖酸盐、约O重量％至约10重量％的所述至少一种5-酮-葡萄糖酸盐、约O重量％至约10重量％的所述至少一种酒石酸盐、约O重量％至10重量％的所述至少一种丙醇二酸盐和约O重量％至10重量％的所述至少一种乙醇酸盐。14.如权利要求1所述的钙螯合组合物,其中所述组合物包含约40重量％至约60重量％的所述至少一种葡萄糖二酸盐、约5重量％至约15重量％的所述至少一种葡萄糖酸盐、约3重量％至约9重量％的所述至少一种5-酮-葡萄糖酸盐、约5重量％至约10重量％的所述至少一种酒石酸盐、约5重量％至10重量％的所述至少一种丙醇二酸盐和约I重量％至5重量％的所述至少一种乙醇酸盐。15.如权利要求1所述的钙螯合组合物,其中所述组合物包含约45重量％至约55重量％的所述至少一种葡萄糖二酸盐、约10重量％至约15重量％的所述至少一种葡萄糖酸盐、约4重量％至约6重量％的所述至少一种5-酮-葡萄糖酸盐、约5重量％至约7重量％的所述至少一种酒石酸盐、约5重量％至7重量％的所述至少一种丙醇二酸盐和约3重量％至5重量％的所述至少一种乙醇酸盐。16.如权利要求1所述的钙螯合组合物，其中所述混合物包含约50重量％的所述至少一种葡萄糖二酸盐、约15重量％的所述至少一种葡萄糖酸盐、约4重量％的所述至少一种5-酮-葡萄糖酸盐、约6重量％的所述至少一种酒石酸盐、约6重量％的所述至少一种丙醇二酸盐和约5重量％的所述至少一种乙醇酸盐。17.如权利要求1所述的钙螯合组合物，其中所述含氧酸阴离子盐包括硼酸盐、铝酸盐、锡酸盐、锗酸盐、钥酸盐、锑酸盐或以上的混合物。18.如权利要求1所述的钙螯合组合物，其中所述至少一种含氧酸阴离子盐包括:硼酸钠、硼酸钾、八硼酸二钠、偏硼酸钠、钥酸钠、钥酸钾、铝酸钠、铝酸钾、氯化铝锡酸钠、锡酸钾、锗酸钠、锗酸钾、亚锑酸钠、亚锑酸钾或以上的混合物。19.如权利要求1所述的钙螯合组合物，其中所述至少一种柠檬酸盐包括:柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钙、柠檬酸镁或以上的混合物。20.如权利要求1所述的钙螯合组合物，其中所述钙螯合组合物包含约25重量％至约75重量％的所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰勒·N·史密斯，理查德·雪莉，
申请(专利权)人：里弗领袖可再生能源公司，
类型：
国别省市：