BR112019017698B1 - Composição microabrasiva e método para produzir a mesma - Google Patents
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Abstract
trata-se de oóides, composições microabrasivas contendo oóides e métodos para produção de composições microabrasivas contendo oóides. em geral, os oóides representam partículas pequenas, que são selecionáveis por tamanho, distribuição de tamanho, e outras características e podem ser usados como uma partícula microabrasiva. em geral, os oóides mostram um alto nível de simetria, esfericidade, arredondamento e uma razão de aspecto baixa. conforme descrito no presente documento, essas características geralmente produzem um abrasivo previsível e altamente eficaz.
Description
[001]A presente invenção refere-se a composições microabrasivas, incluindo métodos de fabricação das mesmas. Mais particularmente, a presente invenção se refere a microabrasivos criados a partir de oóides com homogeneidade aumentada de tamanho de formato.
[002]Microesferas plásticas são partículas poliméricas sintéticas pequenas, tipicamente menores que 1 mm de diâmetro, que foram adicionadas a uma variedade de produtos para cuidados da pele como agentes abrasivos delicados; elas também foram usadas em uma variedade de produtos de limpeza domésticos e industriais. Adicionou-se comumente uma série de polímeros aos produtos para cuidados da pele, com o mais comum sendo polietileno. (Vide, por exemplo, Environment and Climate Change Canada, Microbeads - A Science Summary (July 2015); estando a revelação do mesmo incorporada ao presente documento em sua totalidade a título de referência.) Nos últimos anos, há uma conscientização e preocupação crescentes sobre essas microesferas sintéticas como uma fonte significativa de poluição microplástica e ecossistemas marinhos (do Sul and Costa, Enviro. Pollution (2014); Eriksen et al., Marine Pollution Bulletin (2013); Mason et al., Enviro. Pollution (2016); estando as revelações dos mesmos incorporadas ao presente documento em suas totalidades a título de referência.) Uma legislação recente e prevista nos Estados Unidos, Canadá e Europa visou restringir e/ou proibir o uso de microesferas em produtos cosméticos. (MacDonald, Environmental Defence Press Release, (Jun. 29, 2016); H.R. 1321, 114th Cong. (2016); estando as revelações dos mesmos incorporadas ao presente documento em suas totalidades a título de referência.) Mesmo antes dessas proibições propostas e previstas de microesferas entrarem em vigor, algumas empresas substituíram abrasivos plásticos por partículas alternativas, incluindo cascas de noz, esferas de gel de sílica, esferas de cera de jojoba, e outras ceras. Cascas de noz são o tema de uma ação judicial em curso alegando que a angularidade e rugosidade desse material causa “micro-lacerações” na pele. (Browning v. Unilever US, Inc., No. 8:2016cv02210 (C.D. Calif. depositado em 16 de dezembro de 2016); estando a revelação do mesmo incorporada ao presente documento em sua totalidade a título de referência.) A baixa densidade e hidrofobicidade das ceras podem ser problemáticas para uma distribuição uniforme em vários materiais cosméticos. Embora não exista uma demanda pública comparável pela proibição de abrasivos microplásticos em produtos de limpeza, isso também pode mudar e algumas dessas partículas não plásticas sendo usadas em produtos para cuidados da pele (por exemplo, ceras e gel de sílica) provavelmente são muito macias para que sejam alternativas úteis ao plástico para essas aplicações. Portanto, há uma necessidade clara por um material microabrasivo que seja pequeno, microscopicamente suave, mais duro e mais denso que cera ou sílica amorfa, e ambientalmente benigno.
[003]Em uma modalidade, uma composição microabrasiva compreende uma matriz fluídica contendo uma pluralidade de oóides, onde os oóides possuem um tamanho médio de pelo menos cerca de 100 μm a menos de cerca de 650 μm; uma distribuição de tamanho, onde pelo menos 75% dos oóides variam de cerca de 75 μm a cerca de 800 μm; um escore de arredondamento médio de pelo menos 0,4; e uma razão de aspecto média menor que 1,6.
[004]Em outra modalidade, os oóides têm um tamanho médio de cerca de 115 μm e pelo menos 75% dos variam de 90 μm a 140 μm.
[005]Em uma modalidade adicional, os oóides têm um tamanho médio de cerca de 200 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 150 μm a 250 μm.
[006]Em ainda outra modalidade, os oóides têm um tamanho médio de cerca de 325 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 240 μm a 450 μm.
[007]Em ainda outra modalidade, os oóides têm um tamanho médio de cerca de 635 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 480 μm a 800 μm.
[008]Em ainda outra modalidade, os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,5 e um arredondamento médio de pelo menos 0,5.
[009]Em ainda outra modalidade, os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,4 e um arredondamento médio de pelo menos 0,7.
[010]Em ainda outra modalidade, os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,3 e um arredondamento médio de pelo menos 0,75.
[011]Em ainda outra modalidade, a matriz fluídica é um produto de higiene pessoal.
[012]Em outra modalidade, um método para fabricar uma composição microabrasiva que compreende coletar uma pluralidade de oóides a partir de uma fonte; selecionar a pluralidade de oóides por um tamanho médio de pelo menos cerca de 100 μm a menos que cerca de 650 μm, uma distribuição de tamanho, onde pelo menos 75% dos oóides variam de 75 μm a 800 μm, em que a pluralidade de oóides após a seleção possui um escore de arredondamento médio de pelo menos 0,4, e uma razão de aspecto média menor que 1,6; e combinar a pluralidade de oóides com uma matriz fluídica.
[013]Em uma modalidade adicional, a etapa de seleção é realizada usando pelo menos uma peneira.
[014]Em uma modalidade adicional, os oóides têm um tamanho médio de cerca de 115 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 90 μm a 140 μm.
[015]Em uma modalidade adicional, os oóides têm um tamanho médio de cerca de 200 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 150 μm a 250 μm.
[016]Em ainda outra modalidade, os oóides têm um tamanho médio de cerca de 325 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 240 μm a 450 μm.
[017]Em ainda outra modalidade, os oóides têm um tamanho médio de cerca de 635 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 480 μm a 800 μm.
[018]Em ainda outra modalidade, os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,5 e um arredondamento médio de pelo menos 0,5.
[019]Em ainda outra modalidade, os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,4 e um arredondamento médio de pelo menos 0,7.
[020]Em ainda outra modalidade, os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,3 e um arredondamento médio de pelo menos 0,75.
[021]Em ainda outra modalidade, a matriz fluídica é um produto de higiene pessoal.
[022]Esses e outros recursos e vantagens da presente invenção serão mais bem entendidos com referência à descrição detalhada a seguir quando considerados em conjunto com os desenhos anexos, em que:
[023]A Figura 1 mostra imagens de microscópio eletrônico de varredura de várias partículas microabrasivas incluindo oóides, de acordo com várias modalidades da invenção. Nessa figura, um barra de escalas se iguala a 100 μm.
[024]A Figura 2 ilustra a distribuição de tamanho de várias partículas microabrasivas, incluindo oóides, de acordo com várias modalidades da invenção.
[025]A Figura 3 mostra gráficos de dispersão que descrevem simetria, esfericidade, razão de aspecto e arredondamento de várias partículas microabrasivas, incluindo oóides, de acordo com várias modalidades da invenção.
[026]A Figura 4 ilustra uma análise multidimensional de simetria, esfericidade, razão de aspecto e arredondamento, incluindo uma análise de componentes principais (Painel A) e um gráfico de dispersão de razão de aspecto versus arredondamento (Painel B) para várias partículas microabrasivas, incluindo oóides, de acordo com várias modalidades da invenção.
[027]A Figura 5 ilustra a taxa de dissolução de oóides de vários tamanhos como uma função de estado de saturação, de acordo com várias modalidades da invenção.
[028]A Figura 6 mostra imagens de microscópio eletrônico de varredura de oóides que mostram a estabilidade de oóides com o passar do tempo, de acordo com várias modalidades da invenção.
[029]A Figura 7 descreve um gráfico de barras que mostra as taxas de abrasão de várias partículas microabrasivas, incluindo oóides, de acordo com várias modalidades da invenção.
[030]A Figura 8 ilustra um processo para fabricação de uma composição microabrasiva, de acordo com várias modalidades da invenção.
[031]Voltando-se aos diagramas e figuras, as modalidades da invenção são geralmente voltadas a oóides, composições microabrasivas contendo oóides e métodos para fabricação de composições microabrasivas contendo oóides. Em geral, oóides representam partículas pequenas, que são selecionáveis para tamanho e distribuição de tamanho. Em geral, os oóides também mostram um alto nível de simetria, esfericidade, arredondamento e baixa razão de aspecto. Em geral, as características produzem um abrasivo previsível e altamente eficaz, que pode rolar e não prender durante a abrasão, evitando micro-lacerações do tecido da pele. Deve- se notar que os oóides também são conhecidos como ooids. O uso em questão das palavras oóide, oóides ou oolítico é destinado a também refletir ooid, ooids e oolitic.
[032]Os oóides consistem em uma areia bem arredondada e bem classificada que ocorre naturalmente em ambientes marinhos rasos tropicais e determinados ambientes lacustres. Essas partículas arenosas são feitas de carbonato de cálcio (CaCO3). Juntos à outra areai de carbonato (incluindo fragmentos de conchas abradados e redondos), os oóides são uma alternativa natural ideal de microesfera com base em seu formato, tamanho, textura superficial, química, densidade e dureza. Os oóides e outras areias de carbonato podem ser extraídos a partir de areias marinhas tropicais e representam um recurso regenerativo. Após o uso e durante seu descarte, todas as reações de águas residuais que envolvem essas partículas constituem um tanque de carbono líquido, oposto a partículas à base de plástico e cera.
[033]Areias de carbonato não oolíticas são tipicamente compostas por conchas e outros fragmentos esqueléticos. Esses materiais também são de ocorrência natural em tamanhos similares a abrasivos microplásticos, mas têm formatos mais angulares para uma aplicação particular. Tanto oóides como outras areias de carbonato são comumente compostos por aragonita, embora alguns sejam compostos por calcita ou conter misturas de ambos os polimorfos de CaCO3. A dureza de calcita e aragonita se enquadra na faixa de 3 a 4 na escala de dureza de Mohs, um haleto de alguma forma superior (NaCl, sal de mesa, 2 a 2,5 Mohs de dureza), que também é usado como um abrasivo em alguns produtos para cuidados da pele. No entanto, diferentemente de cristais de haleto cúbicos angulares, areias de carbonato, e oóides em particular, tendem a ser muito mais redondos e, portanto, sua dureza aumentada pode ser deslocada por suas texturas superficiais mais lisas. As densidades de calcita e aragonita, incluindo oóides variam de 2,7 a 2,9 g/cm3, de alguma forma superior à densidade de haleto (2,1 g/cm3), mas muito maior que a densidade de cera de jojoba (0,9 g/cm3) ou géis de sílica (0,7 a 2,2 g/cm3, dependendo da porosidade), cuja densidade mais leve que a água torna uniforme a distribuição em uma variedade de produtos para cuidados da pele problemáticos.
[034]Os oóides e outras areias de carbonato podem ser extraídos a partir de ambientes naturais e consistem em um recurso regenerativo: os oóides são formados como uma consequência de águas marinhas rasas que estejam supersaturadas em reação a CaCO3 e outras areias de carbonato formadas a partir da decomposição física e abrasão de material de concha em ambientes praianos com grande atividade energética e cardumes. Em taxas de crescimento de oóides antecipados a partir de restrições de campo e empíricas e observadas em experimentos recentes, ambientes formadores de oóides semeados com núcleos apropriados têm o potencial de regenerar oóides com tamanho de areia na ordem de sob um a vários anos em velocidades de corrente ideais e padrões de transporte de sedimentos. (Trower et al., Earth and Planetary Science Letters (2017), estando a revelação do mesmo incorporada ao presente documento em sua totalidade a título de referência.) Resultados experimentais preliminares indicam que oóides são estáveis em prateleira e uma variedade de produtos para limpeza de rosto e corpo comercialmente disponíveis em escalas de tempo de pelo menos um ano. Os oóides e outras areias de carbonato também são tampões de pH naturais, que contribuem para sua estabilidade a longo prazo em produtos cosméticos.
[035]Dióxido de carbono atmosférico (CO2) - um gás estufa conhecido - absorve uma fração substancial de radiação infravermelha cessante e contribui para o aumento predominante em força radiativa — e consequentemente mudança de temperatura global — devido a emissões antropogênicas. Em contrapartida aos microabrasivos plásticos, usar oóides naturais ou outras areias de carbonato como materiais microabrasivos gera um tanque de carbono líquido de CO2 da atmosfera. Logo, a partir da perspectiva do ciclo de carbono global, os oóides podem representar uma alternativa “verde” ou pelo menos “mais verde” ao consumidor a microabrasivos plásticos.
[036]Os oóides de carbonato compostos por aragonita ou calcita são inertes ou podem se submeter a uma dissolução relativamente rápida em soluções sub- saturadas em relação a essas fases primariamente devido a abundâncias relativas baixas de íons de cálcio (Ca2+) e carbonato (CO32-). Como tais, os oóides não exigem remediação especial. A dissolução em água inclui toda a água residual municipal e quase toda a superfície não marinha natural, solo e água subterrânea. O processo de dissolução produz dois equivalentes molares de alcalinidade de carbonato para cada um mole de carbonato sólido derivado de oóides. O processo de dissolução constitui um tanque de CO2 a partir da atmosfera, conforme mostrado na Equação 1: (1)CaCO3(s) + H2O + CO2 →Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq)
[037]Os oóides retirados a partir de ambientes marinhos ou lacustres constituem uma fonte natural de CaCO3 sólido e, logo, representam uma remoção direta de CO2 atmosférico durante seu pós-uso de dissolução subsequente. O uso de oóides combate duas fontes de poluição e/ou impactos ambientais: reduzindo a pegada de carbono associado ao uso de produtos contendo plástico ou microesferas poliméricas e CO2 antropogênico contrário, que é a força principal associada à mudança climática. Com a produção de carbonato, o uso de oóide também pode atuar como um tampão de pH contra a corrosão e lixiviação de produtos químicos indesejados, incluindo chumbo, em encanamentos domésticos ou industriais bem como em sistemas de águas residuais. Adicionalmente, os oóides não contribuiriam para escamação ou precipitação adicional em distritos de “dureza da água”. Os distritos de dureza da água são distritos de água onde a água já está saturada com carbonato. A água saturada com carbonato evita uma adição adicional de carbonato à água a partir de oóides à base de carbonato. Adicionalmente, qualquer escape de minerais de carbonato ao sistema marinho não apresentaria efeitos ambientais prejudiciais visto que são materiais sedimentares comuns e atuariam como tampões contra acidificação de oceanos.
[038]Embora microesferas plásticas em produtos cosméticos tenham reunido recentemente mais atenção popular de da mídia, seu uso como microabrasivos se estende a produtos de limpeza e outros materiais. Um problema significativo com microabrasivos plásticos é que eles podem poluir o ambiente. A vantagem de oóides e outra areia de carbonato é como uma alternativa “mais verde” a microesferas convencionais. No entanto, oóides naturais possuem uma ampla faixa de tamanhos, distribuições de tamanho, e outras características (por exemplo, arredondamento e esfericidade) que podem não ser benéficos para uso como partículas microabrasivas; entendendo, assim, quais características específicas tornam os oóides vantajosos e selecionar oóides para essas características proporciona partículas microabrasivas que sejam uma alternativa vantajosa para outras partículas microabrasivas. Adicionalmente, o uso de oóides não se limita a produtos cosméticos — os oóides podem ser usados para qualquer aplicação microabrasiva. Os microabrasivos de oóide de carbonato mais amplamente adotados são, seu maior impacto positivo sobre o ciclo de carbono reduzindo-se CO2, um gás estufa conhecido, particularmente em comparação com microplásticos.
[039]Os oóides existem naturalmente em vários formatos, tamanhos, distribuições de tamanho, e outras características físicas, dependendo onde eles são extraídos e como eles são formados. Para uso como uma partícula microabrasiva, determinados tamanhos, formatos, ou outras características podem ser mais benéficas dependendo do uso específico. As modalidades da presente invenção se referem a oóides selecionados com tamanhos específicos, distribuições de tamanho, e outras características físicas discutidas abaixo, que tornam esses oóides selecionados vantajosos para uso como uma partícula microabrasiva.
[040]Voltando-se agora à Figura 1, oóides típicos (Painel D) tem 0,25 a 0,6 mm (250 a 600 μm) de diâmetro, dentro da faixa de microesferas plásticas retiradas de um produto para limpeza facial comercial (Painel A), microesferas plásticas retiradas de um produto para limpeza corporal comercial (Painel B), e cascas de noz trituradas retiradas de um produto para limpeza corporal comercial (Painel C). Nessa figura, as barras de escala são iguais a 100 μm. Conforme observado no Painel D, as superfícies de oóides são microscopicamente lisas devido ao polimento natural por abrasão nos ambientes onde eles ocorrem. Essa superfície lisa difere de outras partículas microabrasivas, que exibem surfaces ásperas (Painéis A e C) ou superfícies rugosas (Painel B). Adicionalmente, os oóides são grãos bem arredondados relativamente esféricos, similares a algumas microesferas plásticas (Painéis A e B), e os oóides são notável e significativamente menos angulares que fragmentos de casca de noz (Painel C). Logo, os oóides de algumas modalidades exibem diferentes características físicas, que podem proporcionar uma vantagem em relação a outras partículas microabrasivas.
[041]Voltando-se à Figura 2, os gráficos de dados ilustram tamanhos e distribuições de tamanho de cascas de noz, e partículas microabrasivas plásticas ou poliméricas de vários produtos de higiene pessoal (por exemplo, produtos para limpeza facial e produtos para limpeza corporal) além dos oóides de algumas modalidades da invenção. Conforme ilustrado na Figura 2, os oóides de diversas modalidades demonstram tamanhos similares a microesferas plásticas e outras partículas microabrasivas. De modo específico, o Painel A ilustra histogramas das faixas de tamanho de amostras de vários tipos de partículas microabrasivas, incluindo microesferas plásticas retiradas de produtos para limpeza facial comerciais, microesferas plásticas retiradas de produtos para limpeza corporal comerciais, oóides de acordo com várias modalidades, outras formas de areia de carbonato, e cascas de noz trituradas. O Painel B representa graficamente faixas de tamanho e desvio padrão dos vários tipos de partículas microabrasivas. O gráfico superior no Painel B ilustra a distribuição de tamanho como um gráfico fio de bigode, onde o tamanho da mediana, ou quinquagésimo percentil (D50), para cada amostra é representado graficamente como o ponto central, conforme representado por um quadrado, losango, círculo, estrela ou triângulo para cada tipo de partícula microabrasiva conforme denotado na legenda na parte inferior do Painel B. O gráfico de fio de bigode superior termina no ponto que representa o nonagésimo percentil (D90) na distribuição das partículas microabrasivas, enquanto o gráfico fio de bigode inferior termina no ponto que representa o décimo percentil (D10) na distribuição das partículas microabrasivas. O gráfico inferior no Painel B representa graficamente o desvio padrão de cada amostra de partículas microabrasivas.
[042]Conforme mostrado pelos gráficos na Figura 2, os oóides de várias modalidades podem ser selecionados por tamanhos médios variando de cerca de 100 μm até cerca de 650 μm. Em algumas modalidades, o tamanho médio pode ser aproximadamente 100 μm, aproximadamente 200 μm, aproximadamente 300 μm, aproximadamente 325 μm, aproximadamente 400 μm, aproximadamente 425 μm, aproximadamente 450, aproximadamente 500 μm, aproximadamente 550 μm, aproximadamente 600 μm ou aproximadamente 650 μm. Ademais, oóides podem ser selecionados por uma distribuição de tamanho onde pelo menos 70%, pelo menos 75%, ou pelo menos 80% dos oóides estão presentes em uma faixa de 75 μm a cerca de 800 μm. Em algumas modalidades, a faixa pode ser aproximadamente 90 μm a aproximadamente 140 μm, aproximadamente 150 μm a aproximadamente 250 μm, aproximadamente 165 μm a aproximadamente 250 μm, aproximadamente 240 μm a aproximadamente 420 μm, aproximadamente 250 μm a aproximadamente 460 μm, aproximadamente 325 μm a aproximadamente 550 μm, aproximadamente 340 μm a aproximadamente 500 μm, aproximadamente 370 μm a aproximadamente 600 μm, aproximadamente 400 μm a aproximadamente 800 μm, ou aproximadamente 490 μm a aproximadamente 700 μm.
[043]Conforme ilustrado na Figura 2, a seleção de oóides em várias modalidades coloca essas partículas dentro da faixa de outras partículas microabrasivas ao invés de uma distribuição natural de tamanhos de oóide. Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 2, os oóides de algumas modalidades podem demonstrar uma distribuição de tamanho menor e um desvio padrão inferior quando comparados a outras partículas microabrasivas, indicando que a seleção de oóides em várias modalidades produz partículas microabrasivas, que são comparáveis em tamanho a produtos microabrasivos atualmente usados e proporcionam uma distribuição mais estreita que de outro modo estariam disponíveis a partir de oóides naturais. Ademais, características físicas adicionais de oóides, tal como arredondamento, razão de aspecto, e características físicas adicionais discutidas abaixo, podem tornar os oóides de determinadas modalidades uma alternativa vantajosa a outras partículas microabrasivas.
[044]Voltando-se agora à Figura 3, ilustram-se várias características físicas de microabrasivos de acordo com modalidades. De modo específico, a Figura 3 ilustra uma simetria média (Painel A), uma esfericidade média (Painel B), uma razão de aspecto média (Painel C), e um arredondamento médio (Painel D). A simetria é uma medida de quanta simetria as partículas individuais exibem e é classificada em uma escala de 0 (sem simetria) a 1 (simetria perfeita). A esfericidade é uma medida tridimensional da divergência de um formato a partir de uma esfera perfeita. A esfericidade é calculada como 4πA/P2, onde P é o perímetro e A é a área da projeção de partícula. Uma esfera perfeita tem uma esfericidade de unidade (classificada como 1 na escala), enquanto outros formatos têm um índice de esfericidade menor que 1. A razão de aspecto é a razão entre o eixo geométrico longo e o eixo geométrico curto de medidas tomadas de partículas individuais a partir dos dois eixos geométricos por exemplo, comprimento e largura). Uma razão de aspecto de 1 significa que os dois eixos geométricos são iguais, e aumentar os escores indica que os dois eixos geométricos são menos similares. O arredondamento é uma medida bidimensional do arredondamento de partículas individuais usando um Índice de Arredondamento de Wadell. (Wadell, J. of Geology (1932), estando a revelação do mesmo incorporada ao presente documento em sua totalidade a título de referência). O Índice de Arredondamento de Wadell é calculado como ∑r/(nR), onde r são os raios de curvatura dos cantos das partícula s, R é o raio do maior círculo inscrito e n é o número de cantos de partícula medidos. Um escore de 1 representa partículas perfeitamente redondas.
[045]Conforme mostrado na Figura 3, os oóides de algumas modalidades podem possuir níveis maiores de simetria (Painel A), esfericidade (Painel B) e arredondamento (Painel C) do que outras formas de microabrasivos. Adicionalmente, os oóides de determinadas modalidades também podem possuir razões de aspecto menores do que outras formas de microabrasivos. De modo específico, os oóides de várias modalidades podem possuir um nível maior de simetria quando comparados a outros microabrasivos, onde a simetria de oóides geralmente varia de cerca de 0,87 a cerca de 0,95, de modo que a simetria média de oóides de várias modalidades possa ser pelo menos 0,87, pelo menos 0,88, pelo menos 0,89, pelo menos 0,90, pelo menos 0,91, pelo menos 0,92, pelo menos 0,93, ou pelo menos 0,94. Adicionalmente, os oóides de algumas modalidades podem possuir níveis maiores de esfericidade, quando comparados a outros microabrasivos, onde a esfericidade de oóides geralmente varia de cerca de 0,80 a cerca de 0,95, de modo que a esfericidade média de oóides de algumas modalidades possa ser pelo menos 0,81, pelo menos 0,83, pelo menos 0,87, pelo menos 0,88, pelo menos 0,89, pelo menos 0,90, pelo menos 0,91, pelo menos 0,92, ou pelo menos 0,93. Ademais, embora outras partículas microabrasivas possam exibir razões de aspecto próximas a 2, os oóides podem possuir razões de aspectos menores que 1,6, de modo que os oóides de várias modalidades possuam razões de aspecto menores que 1,6, menores que 1,55, menores que 1,5, menores que 1,45, menores que 1,4, menores que 1,35, menores que 1,3, ou menores que 1,25. Os oóides de muitas modalidades também podem possuir um arredondamento maior que outros microabrasivos, onde o arredondamento de oóides geralmente variam de cerca de 0,45 a 0,79, de modo que o arredondamento de oóides de algumas modalidades possa ser pelo menos 0,45, pelo menos 0,50, pelo menos 0,55, pelo menos 0,60, pelo menos 0,65, pelo menos 0,69, pelo menos 0,70, pelo menos 0,71, pelo menos 0,72, pelo menos 0,73, pelo menos 0,74, pelo menos 0,75, pelo menos 0,76, pelo menos 0,77, ou pelo menos 0,78. Logo, os oóides selecionados de acordo com várias modalidades mostram características vantajosas em termos de simetria, esfericidade, razão de aspecto e arredondamento, que não existem em partículas microabrasivas atualmente usadas e podem não existir em oóides de ocorrência natural.
[046]Voltando-se agora à Figura 4, uma análise de componentes principais de arredondamento, razão de aspecto, simetria e esfericidade de várias partículas microabrasivas é graficamente representada no Painel A, enquanto um gráfico da razão de aspecto versus arredondamento para várias partículas microabrasivas é graficamente representado no Painel B. No Painel A, a análise de componentes principais mostra que os vetores para arredondamento e razão de aspecto são quase perfeitamente ortogonais, e juntas, essas características físicas proporcionam métricas mais úteis de formato de partícula microabrasiva. O Painel B ilustra a razão de aspecto e arredondamento de várias amostras de várias partículas microabrasivas. Em particular, os oóides de várias modalidades podem formar um agrupamento que mostra um alto nível de arredondamento e baixa razão de aspecto, enquanto outras areias de carbonato e microabrasivos coletados de lavagens do corpo não foram agrupamentos. Adicionalmente, embora microabrasivos coletados de lavagens de rosto formem um agrupamento, o agrupamento não mostra um grau de arredondamento exibido por oóides de várias modalidades. Logo, os oóides de determinadas modalidades podem ser selecionados por características específicas e correlativas, que podem, de outro modo, existir em todos os oóides de todos os ambientes.
[047]Voltando-se agora à Figura 5, um gráfico das taxas de dissolução de oóides de determinadas modalidades é graficamente representado. Dióxido de carbono (CO2) na atmosfera absorve uma fração substancial de radiação infravermelha cessante e contribui para o aumento predominante em força radiativa — e consequentemente mudança de temperatura global — devido a emissões antropogênicas. Em contrapartida aos microabrasivos plásticos, usar oóides sintéticos ou naturais como materiais microabrasivos gera uma fonte de carbono líquido ou tanque de carbono líquido, respectivamente, de CO2 da atmosfera dependendo dos processos e mecanismos de sua síntese. Logo, a partir da perspectiva do ciclo de carbono global, os oóides podem representar uma alternativa “verde” ou pelo menos “mais verde” ao consumidor a microabrasivos plásticos.
[048]A Figura 5 ilustra de modo específico a taxa de dissolução para vários tamanhos de oóides de carbonato (CaCO3) como uma função do estado de saturação (Q) de águas domésticas e naturais. Os oóides de carbonato compostos por aragonita ou calcita se submetem à dissolução relativamente rápida em soluções sub-saturadas em relação a essas fases primariamente devido a baixas abundâncias relativas de ferro de carbonato (CO32-). Isso inclui toda a água residual municipal e quase toda a superfície não marinha natural, solo e água subterrânea. O processo de dissolução produz dois equivalentes molares de alcalinidade de carbonato para cada um mole de carbonato sólido derivado de oóides. Esse processo constitui um tanque de CO2 a partir da atmosfera (Equação 1). (1)CaCO3(s) + H2O + CO2 → Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq)
[049]Os oóides coletados a partir de ambientes marinhos ou lacustres constituem uma fonte natural de CaCO3 sólido e, logo, representam uma remoção direta de CO2 atmosférico durante seu pós-uso de dissolução subsequente.
[050]O comportamento de dissolução de grãos em água natural (de consumo, doméstica, cinza e residual) é descrito por um Estado de Saturação (Q) —medida comumente usada em geoquímica da força de condução termodinâmica ao estado de equilíbrio. Ômega é tipicamente definido conforme escrito na Equação 2: (2) Ω = [Ca2+][CO32-]/Ks onde: [Ca2+] e [CO32+] denotam atividades químicas, e Ks reflete a constante de solubilidade.
[051]Uma quantidade relacionada usada em hidrologia e engenharia é o Índice de Saturação (SI), que é o registro do estado de saturação (0). Para água de consumo, o SI para carbonato de cálcio é comumente denominado como Índice de Saturação de Langelier (LSI). (Langelier, J. of Amer. Water Works Assoc. (1936), estando a revelação do mesmo incorporada ao presente documento em sua totalidade a título de referência). O parâmetro SI é uma medida adimensional da tendência para que a água dissolva ou precipite carbonato. É computado como a diferença entre o pH medido da água e o pH em saturação de calcita (pHs). Valores de LSI negativos dissolvem carbonato, enquanto valores de LSI positivos levarão à precipitação de carbonato. A taxa de dissolução varia como uma função do desvio de equilíbrio. Instalações de águas municipais típicas tentam manter LSI próximo a 0 para evitar águas fortemente corrosivas ou fortemente escamantes. Para águas de poço, o LSI tende a ser negativo. O USGS produziu grandes compilações de medidas de LSI a partir de uma faixa de águas de consumo extraída. (Vide Belitz et al., US Geological Survey Scientific Investigations Report 2016-5092 (2016), estando a revelação do mesmo incorporada ao presente documento em sua totalidade a título de referência.) De acordo com essas medidas exaustivas, o LSI médio para água de poço nos cinquenta estados norte-americanos mais o Distrito de Colúmbia é aproximadamente -0,96. Os oóides de algumas modalidades, que podem estar presentes nessas águas podem ajudar a tamponar o LSI, e, em casos onde sistemas podem ser corrosivos, eles ajudam a elevar o LSI através de dissolução. Logo, os oóides de determinadas modalidades podem ser selecionados com base em fatores de composição química que afeta a dissolução e capacidade de tamponamento, que podem não estar presentes em oóides compostos por outros elementos ou presentes em alguns ambientes.
[052]Voltando-se agora à Figura 6, as imagens de microscópio eletrônico de varredura demonstram estabilidade de oóides de várias modalidades de 0 meses, 6 meses e 13 meses (barras de escala = 100 μm). Os oóides de algumas modalidades podem ser usados em conjunto com uma matriz à base de detergente. Essa matriz pode ser um produto de higiene pessoal como um produto para limpeza facial, produto para limpeza corporal, ou qualquer outro produto que possa ser usado para higiene pessoal. Adicionalmente, essa matriz pode ser um produto industrial, que pode se beneficiar da adição de um microabrasivo, tal como um esfoliante industrial, polidor, lixa líquida, ou qualquer outro produto industrial que possa se beneficiar de um microabrasivo. A Figura 6 demonstra que oóides de diversas modalidades podem permanecer estáveis em um produto para limpeza corporal comercial por ao menos um ano. A capacidade de ser estável em matrizes fluidas, que podem incluir detergentes, estabilizantes ou outros componentes pode não estar presente em todos os oóides. Logo, os oóides de algumas modalidades podem ser selecionados pela capacidade de permanecerem estáveis em matrizes fluidas específicas.
[053]Os oóides de diversas modalidades também podem ser selecionados por um grau de aderência. Alguns microabrasivos, como microabrasivos gerados a partir de ceras, como cera de jojoba, ou plásticos e/ou polímeros podem possuir características que permitam ou encorajam as partículas microabrasivas a aderirem ou se agruparem em fusões maiores que compreendem uma pluralidade de partículas microabrasivas individuais. Esse agrupamento ou adesão podem reduzir a eficácia de uma composição para funcionar tão efetivamente como um microabrasivo, visto que o número de partículas individuais será reduzido na composição. Adicionalmente, o agrupamento ou adesão também podem reduzir o arredondamento, esfericidade e simetria além de aumentar a razão de aspecto. Esses fatores também podem afetar a eficácia de uma composição microabrasiva, desse modo, o agrupamento e/ou adesão podem reduzir a eficácia geral de uma composição microabrasiva. Os fatores que podem afetar o agrupamento e/ou adesão podem ser calor, umidade, pressão, tempo de armazenamento, estabilidade das partículas microabrasivas, determinados componentes químicos em uma matriz de uma composição microabrasiva, e/ou qualquer outro fator que possa levar a partículas microabrasivas individuais se aderindo e/ou se agrupando.
[054]Os oóides de várias modalidades também podem ser selecionados por características de deformabilidade. Algumas partículas microabrasivas podem exibir a capacidade de deformar, ou alterar o formato, sob determinadas circunstâncias. Um formato desejado e/ou eficaz pode ser partículas microabrasivas redondas e/ou esféricas, onde essas partículas microabrasivas podem exibir a capacidade de rolar em uma superfície ao invés de arrastar. Adicionalmente, as partículas microabrasivas usadas em produtos de higiene pessoal que se arrastam por uma superfície podem causar lesões à pele de uma pessoa (por exemplo, cascas de noz). Logo, uma mudança de formado diferente de redondo e/ou esférico pode reduzir a eficácia das partículas para agirem em sua capacidade desejada como um microabrasivo. As partículas microabrasivas fabricadas a partir de ceras, plásticos, polímeros e/ou outros materiais podem ser suscetíveis à deformação sob determinadas circunstâncias, como calor, pressão, tempo, reações químicas, e/ou qualquer outro fator que possa ter um efeito sobre a composição de material de uma partícula microabrasiva individual.
[055]Os oóides de determinadas modalidades podem possuir superfícies lisas. Uma superfície lisa pode ser benéfica para determinadas partículas microabrasivas, pelo fato de que uma superfície lisa pode permitir que uma partícula microabrasiva escorregue, deslize e/ou role em uma superfície. Uma superfície lisa pode ser desejável em oóides, visto que as superfícies de algumas partículas microabrasivas, como cascas de noz e partículas microabrasivas plásticas ou poliméricas, podem não ser lisas. Como tais, algumas partículas microabrasivas podem exibir ondulações, fendas, protuberâncias, ressaltos, rugosidade, e/ou qualquer outra característica que difira de lisa. Esses recursos externos de uma partícula microabrasiva podem causar danos a uma superfície arrastando-se, puxando-se, arrancando-se, raspando-se, rasgando-se, e/ou qualquer outra ação danificadora em uma superfície. Nem todos os oóides podem estar presentes no mesmo nível de lisura, que pode proporcionar vantagens em relação a uma superfície rugosa ou áspera. Logo, selecionar oóides por lisura de superfície pode ser desejável ou benéfico para alguns usos.
[056]Voltando-se agora à Figura 7, os oóides mostram taxas similares de abrasão como outas partículas microabrasivas. De modo específico, a Figura 7 ilustra a taxa de abrasão (mm/h) de oóides de várias modalidades versus uma partícula microabrasiva comercialmente abrasiva (listada como “Microesferas”) e uma superfície lisa. O ensaio indica que oóides de algumas modalidades exibem uma taxa de abrasão ligeiramente maior quando comparados a partículas microabrasivas comercialmente usadas. O método de realizar o ensaio será descrito abaixo.
[057]Algumas modalidades podem ser composições microabrasivas contendo oóides. As composições microabrasivas de determinadas modalidades podem conter oóides junto a uma matriz fluídica. A matriz fluídica pode ser gasosa ou líquido e pode consistir em loções, detergentes, tampões de pH, nutrientes, minerais, estabilizantes e/ou qualquer outro composto que possa ser benéfico para um uso particular em uma composição microabrasiva. As composições microabrasivas de várias modalidades podem ser um produto de higiene pessoal, tal como um produto para limpeza facial, produto para limpeza corporal e/ou qualquer outro produto de higiene pessoal. Alternativamente, as composições microabrasivas de algumas modalidades podem ser um produto industrial, tal como um esfoliante, polidor, lixa líquida, ou qualquer outro produto industrial que possa incluir partículas microabrasivas.
[058]Voltando-se agora à Figura 8, algumas modalidades incluem um método para fabricação de uma composição microabrasiva. Esse método (800) pode incluir coletar uma pluralidade de oóides a partir de uma fonte (810). Conforme descrito anteriormente, os oóides podem surgir em ambientes aquáticos e mostrar características variáveis com base no local da fonte. Essas fontes podem incluir corpos de água, incluindo lagos, oceanos, mares, enseadas, afluentes, golfos, e/ou qualquer outra fonte onde oóides estiverem presentes. Adicionalmente, os oóides provenientes de uma combinação de fontes podem ser coletados em casos onde uma variedade de fontes pode ser benéfica. No entanto, diferentes fontes podem produzir oóides que não exibem as características físicas vantajosas descritas no presente documento (por exemplo, arredondamento e razão de aspecto). Logo, identificar fontes que produzam oóides com as características desejadas e vantajosas pode ser benéfico para coletar oóides de acordo com várias modalidades.
[059]Os oóides coletados podem ser adicionalmente selecionados por uma variedade de características (812), incluindo tamanho, distribuição de tamanho, arredondamento, simetria, esfericidade, razão de aspecto, grau de suavidade, grau de abrasividade, grau de dissolução, grau de estabilidade e/ou qualquer outro fator que possa ser benéfico ou desejado para uso dos oóides. Adicionalmente, subconjuntos de oóides coletados podem ser selecionados por diferentes características. A seleção dos oóides coletados pode ocorrer utilizando-se um filtro, peneira, rede, grade, e/ou qualquer outro sistema que permita a exclusão de determinadas características. Ademais, os oóides de várias modalidades podem ser selecionados exclusivamente por alguns recursos, onde os oóides resultantes após a seleção possuem características desejáveis adicionais. Por exemplo, o processo de seleção (812) pode selecionar por tamanho e/ou distribuição de tamanho, e os oóides selecionados possuem um arredondamento, razão de aspecto, esfericidade e/ou simetria desejados.
[060]Os oóides selecionados podem, então, ser combinados com uma matriz (814). A matriz pode ser fluida ou sólida, de modo que os oóides possam ser afixados a uma superfície sólida, tal como uma lixa, raspagem, plano, e/ou qualquer outra superfície sólida usada para microabrasão. Adicionalmente, a matriz pode ser gasosa ou líquida. Adicionalmente, uma matriz fluídica pode ter qualquer viscosidade ou composição para seu propósito pretendido. Ademais, uma matriz fluídica pode consistir em loções, detergentes, tampões de pH, nutrientes, minerais, estabilizantes e/ou qualquer outro composto que possa ser benéfico para um propósito particular em uma composição microabrasiva. Esses propósitos podem incluir como um produto de higiene pessoal ou um produto industrial. Produtos de higiene pessoal podem ser uma produto para limpeza facial, produto para limpeza corporal, e/ou qualquer produto de higiene pessoal, enquanto produtos industriais podem ser um esfoliante, polidor, lixa líquida, ou qualquer outro produto industrial que possa incluir partículas microabrasivas.
[061]As partículas microabrasivas comercialmente usadas foram retiradas de produtos de higiene pessoal comercialmente adquiridos. Esses produtos foram filtrados para coletar partículas microabrasivas. Os microabrasivos retirados foram lavados com água e deixados secar.
[062]As partículas microabrasivas coletadas dos produtos comercialmente disponíveis foram observadas usando análise de imagem dinâmica bem como microscopia eletrônica luminosa e de varredura. O tamanho de partícula e características de formato, incluindo simetria, esfericidade, razão de aspecto, e arredondamento, foram determinados usando um Retsch Camsizer P4.
[063]Os oóides foram coletados de vários locais conhecidos para produzir oóides, incluindo ilhas e ilhotas em Turks e Caicos e Bahamas, e canais associados e cardumes associados a esses locais. Os oóides foram opcionalmente selecionados por tamanhos específicos usando peneiras com poros para excluir a passagem de vários tamanhos. Os oóides coletados foram, então, observados usando análise de imagem dinâmica bem como microscopia eletrônica luminosa e de varredura. O tamanho de partícula e características de formato, incluindo simetria, esfericidade, razão de aspecto e arredondamento, foram determinados usando um Retsch Camsizer P4.
[064]Realizaram-se experimentos de abrasão comparando-se partículas microabrasivas comercialmente retiradas; os resultados são ilustrados na Figura 7. De modo específico, “microesferas” foram retiradas de um Esfoliante Facial Neutrogena®. Uma espuma de poliuretano com baixa resistência à tração (oT = 0,32 MPa) foi usada como o meio sendo abradado. Câmaras de abrasão foram construídas mantendo-se um disco de espuma de 3,5 cm de espessura até a base de um béquer de 200 mL, 6,5 cm de diâmetro. As partículas microabrasivas sendo testadas foram imobilizadas como uma monocamada por uma superfície lisa com 4 cm de diâmetro. As superfície abrasivas foram pesadas em 80 g, colocadas nas câmaras de abrasão, e submersas em água. Para garantir que qualquer abrasão medida não se baseia meramente no peso, conduziu-se um controle usando uma superfície identicamente pesada, mas sem qualquer material abrasivo (superfície lisa). As câmaras foram vedadas com parafina e agitadas em 230 rpm por 1 a 3 horas. A abrasão foi medida como profundidade esfregada nos discos de espuma pelas superfícies pesadas. As taxas reportadas no presente documento são médias de triplicatas, barras de erros representam o erro padrão entre as triplicatas.
[065]Muito embora a descrição contenha muitas modalidades específicas da invenção, as mesmas não devem ser construídas como limitações ao escopo da invenção, mas, ao invés disso, como um exemplo de uma modalidade da mesma. De modo correspondente, o escopo da invenção deve ser determinado não pelas modalidades ilustradas, mas pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.
Claims (13)
1. Composição microabrasiva CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma matriz fluídica e uma pluralidade de oóides, em que a matriz fluídica consiste em pelo menos um do grupo consistindo em um detergente, uma loção, um tampão de pH, um nutriente, um mineral e um estabilizante, em que os oóides: possuem um tamanho médio de pelo menos 100 μm a menos de 650 μm; possuem uma distribuição de tamanho, onde pelo menos 75% dos oóides variam de 75 μm a 800 μm; possuem um escore de arredondamento médio de pelo menos 0,4; e possuem uma razão de aspecto média menor que 1,6, em que o tamanho médio, a distribuição de tamanho, o escore de arredondamento e a razão de aspecto são medidos usando um Retsch Camsizer P4, e em que o arredondamento é determinado usando o Índice de Arredondamento de Wadell.
2. Composição microabrasiva, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os oóides têm um tamanho médio de 115 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 90 μm a 140 μm.
3. Composição microabrasiva, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os oóides têm um tamanho médio de 200 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 150 μm a 250 μm.
4. Composição microabrasiva, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os oóides têm um tamanho médio de 325 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 240 μm a 450 μm.
5. Composição microabrasiva, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os oóides têm um tamanho médio de 635 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 480 μm a 800 μm.
6. Composição microabrasiva, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,5 e um arredondamento médio de pelo menos 0,5, opcionalmente em que os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,4 e um arredondamento médio de pelo menos 0,7, opcionalmente em que os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,3 e um arredondamento médio de pelo menos 0,75.
7. Composição microabrasiva, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição microabrasiva é um produto de higiene pessoal.
8. Composição microabrasiva, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o produto de higiene pessoal é uma limpeza facial ou uma limpeza corporal.
9. Método para produzir uma composição microabrasiva conforme definida na reivindicação 1 CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: coletar uma pluralidade de oóides a partir de uma fonte; selecionar a pluralidade de oóides; e combinar a pluralidade de oóides com uma matriz fluídica.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de seleção é realizada usando pelo menos uma peneira.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que: os oóides têm um tamanho médio de 115 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 90 μm a 140 μm, ou os oóides têm um tamanho médio de 200 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 150 μm a 250 μm, ou os oóides têm um tamanho médio de 325 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 240 μm a 450 μm, ou os oóides têm um tamanho médio de 635 μm e pelo menos 75% dos oóides variam de 480 μm a 800 μm.
12. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,5 e um arredondamento médio de pelo menos 0,5, opcionalmente em que os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,4 e um arredondamento médio de pelo menos 0,7, opcionalmente em que os oóides têm uma razão de aspecto menor que 1,3 e um arredondamento médio de pelo menos 0,75.
13. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a composição microabrasiva é um produto de higiene pessoal, por exemplo, uma limpeza facial ou limpeza corporal.
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| US5102465A (en) * | 1989-01-31 | 1992-04-07 | J. M. Huber Corporation | Filler for polyester molding compound and method |
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| US5531634A (en) | 1995-02-03 | 1996-07-02 | Schott; Paul | Method of using an abrasive material for blast cleaning of solid surfaces |
| US5645471A (en) * | 1995-08-11 | 1997-07-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of texturing a substrate using an abrasive article having multiple abrasive natures |
| FR2743496B1 (fr) | 1996-01-15 | 1998-04-10 | Univ Rennes | Composite macroporeux support de substance(s) medicamenteuse(s) utilisable comme materiau de reconstitution osseuse et procede d'elaboration |
| WO1998003306A1 (en) * | 1996-07-23 | 1998-01-29 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Structured abrasive article containing hollow spherical filler |
| US6080215A (en) * | 1996-08-12 | 2000-06-27 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive article and method of making such article |
| US5876268A (en) * | 1997-01-03 | 1999-03-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method and article for the production of optical quality surfaces on glass |
| EP1086201A1 (en) | 1998-06-09 | 2001-03-28 | Unilever N.V. | Hard surface cleaners |
| FR2825269B1 (fr) * | 2001-05-31 | 2003-08-08 | Oreal | Composition cosmetique comprenant des particules de carbonate de calcium et une association de tensioactifs |
| US20060188452A1 (en) * | 2003-03-24 | 2006-08-24 | Pierre Rochat | Treatment composition |
| CN100551826C (zh) * | 2003-02-27 | 2009-10-21 | 奥多摩工业株式会社 | 球状碳酸钙及其制造方法 |
| WO2008128331A1 (en) | 2007-04-18 | 2008-10-30 | University Technologies International Inc. | Process for sequestering carbon dioxide |
| DE102007035106A1 (de) | 2007-07-22 | 2009-02-05 | Regling, Günter, Dr. | Bionisches Verfahren und Anlage zum Klimaschutz für eine dauerhafte und umweltverträgliche Fixation von Kohlendioxid unter Verwendung von Cyanobakterien / Mikroalgen bzw. symbiotischen Systemen unter Mitwirkung der Letzteren |
| EP2237853A4 (en) | 2008-01-03 | 2012-08-15 | Univ Columbia | SYSTEMS AND METHODS FOR STRENGTHENING <I> IN SITU </ I> THE CARBONATION RATE OF PERIDOTITIS |
| GB2464763B (en) | 2008-10-29 | 2010-10-27 | Raffael Jovine | Method of carbon sequestration |
| US20120291675A1 (en) | 2009-06-17 | 2012-11-22 | Chris Camire | Methods and products utilizing magnesium oxide for carbon dioxide sequestration |
| EP2451563A1 (en) | 2009-07-10 | 2012-05-16 | The Trustees of Columbia University in the City of New York | Systems and methods for enhancing rates of carbonation of peridotite |
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| US20110091955A1 (en) | 2009-10-19 | 2011-04-21 | Constantz Brent R | Methods and systems for treating industrial waste gases |
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| WO2012074510A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | Electro-Petroleum, Inc. | Method for enhanced oil recovery from carbonate reservoirs |
| US8987363B2 (en) * | 2011-04-12 | 2015-03-24 | J.M. Huber Corporation | Narrow particle size distribution calcium carbonate and methods of making same |
| US20140295518A1 (en) | 2011-09-30 | 2014-10-02 | Council Of Scientific & Industrial Research | Process for generation of hydrogen and syngas |
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| EP3045503A1 (en) * | 2015-01-15 | 2016-07-20 | Omya International AG | Surface-treated calcium carbonate with improved stability in environments with a pH of 4.5 to 7 |
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