ES2942996T3 - Carbonato de calcio tratado en superficie para estabilizar aceite de menta - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un carbonato de calcio que reacciona en la superficie que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen d50 de 0,1 a 90 μm, en el que el aceite de menta se adsorbe y/o absorbe en la superficie del carbonato de calcio que reacciona en la superficie, así como el uso de tal carbonato cálcico sometido a reacción superficial para estabilizar el aceite de menta. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Carbonato de calcio tratado en superficie para estabilizar aceite de menta

La presente invención se refiere a un carbonato de calcio tratado en superficie que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen a^feü de 0,1 a 90 pm, en el que aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, así como al uso de tal carbonato de calcio tratado en superficie para estabilizar aceite de menta.

Los aceites de menta tales como el aceite de menta, el aceite de menta verde y el aceite de menta piperita tienen varios beneficios, tales como efectos refrescantes y refrigerantes, efectos antimicrobianos, propiedades saborizantes y promoción del equilibrio digestivo. Por tanto, los aceites de menta encuentran amplias aplicaciones en la fabricación de jabones, champús, productos para el cuidado de la piel, productos farmacéuticos, cigarrillos, pasta de dientes, desinfectantes, repelentes de insectos, productos alimenticios, bebidas y similares.

Sin embargo, los aceites de menta tienen tendencia a las alteraciones y por tanto muestran una estabilidad reducida en el tiempo. Por ejemplo, varios componentes que se encuentran típicamente en los aceites de menta presentan puntos de ebullición muy bajos, lo que da como resultado la retirada de los componentes correspondientes del aceite cuando se almacena, p. ej. a temperatura ambiente. Además, tales aceites contienen componentes reactivos que pueden reaccionar entre sí o pueden sufrir una conversión química produciendo sabores indeseables en el aceite y una alteración de la composición. El documento WO2014Ü57038 A1 se refiere a una forma de dosificación de disgregación rápida que comprende carbonato de calcio natural y/o sintético funcionalizado, al menos un ingrediente activo y al menos un disgregante, en la que dicho carbonato de calcio natural o sintético funcionalizado es un producto de reacción de carbonato de calcio natural o sintético con dióxido de carbono y uno o más ácidos, en el que el dióxido de carbono se forma in situ mediante el tratamiento con ácido y/o se suministra desde una fuente externa, y en el que el comprimido se disgrega en 3 minutos o menos, preferiblemente en 2 minutos o menos, más preferiblemente en 1 minuto o menos, aún más preferiblemente en 30 segundos o menos, cuando se introduce en un entorno acuoso. El documento WO2017093437 A1 se refiere a un método para la producción de gránulos que comprenden carbonato de calcio tratado en superficie. El documento US4440790 se refiere a un proceso para preparar un aceite de menta piperita que contiene un contenido reducido de mentofurano, que comprende hacer reaccionar el aceite de menta piperita con aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 15 % en peso de anhídrido maleico, basado en el peso del aceite de menta piperita para formar selectivamente un aducto de mentofurano-anhídrido maleico sin afectar de otro modo a las propiedades de agente aromatizante de los constituyentes restantes del aceite de menta piperita y recuperar el aceite de menta piperita que tiene un contenido reducido de mentofurano.

En vista de lo anterior, todavía existe la necesidad en la materia de una estabilización mejorada de los aceites de menta, especialmente frente a las alteraciones en la composición provocadas por la conversión química.

Por consiguiente, un objetivo de la presente invención puede verse en la provisión de un agente para estabilizar el aceite de menta, especialmente estabilizar el aceite de menta frente a la conversión química. Además, es deseable que el agente para estabilizar el aceite de menta esté fácilmente disponible, no sea tóxico y pueda usarse en una gran variedad de aplicaciones.

Uno o más de los objetivos anteriores se solucionan mediante la presente invención.

Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un carbonato de calcio tratado en superficie que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen ab de 0,1 a 90 pm, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, en el que el carbonato de calcio tratado en superficie es un producto de reacción del carbonato de calcio molido natural o del carbonato de calcio precipitado con dióxido de carbono y uno o más donantes de iones H³O⁺ , en el que el dióxido de carbono se forma in situ por el tratamiento de donantes de iones H³O⁺ y/o se suministra desde una fuente externa, en el que el carbonato de calcio tratado en superficie tiene un área superficial específica de 15 m²/g a 200 m²/g, medida usando nitrógeno y el método BET, y un volumen de poro específico intruido intrapartícula en el intervalo de 0,1 a 2,3 cm³/g calculado a partir de la medición de porosimetría de mercurio.

Se definen realizaciones ventajosas en las reivindicaciones subordinadas correspondientes.

Según una realización, el carbonato de calcio tratado en superficie tiene un tamaño de partícula mediano en volumen ab de 0,5 a 50 pm, preferiblemente de 1 a 40 pm, más preferiblemente de 1,2 a 30 pm y lo más preferiblemente de 1,5 a 15 pm.

Según otra realización, el carbonato de calcio tratado en superficie tiene un área superficial específica de 20 m²/g a 180 m²/g, y más preferiblemente de 25 m²/g a 160 m²/g, medida con nitrógeno y el método BET.

Según otra realización más, el carbonato de calcio molido natural se selecciona del grupo que consiste en mármol, creta, caliza y mezclas de los mismos, o el carbonato de calcio precipitado se selecciona del grupo que consiste en carbonatos de calcio precipitados que tienen una forma de cristal aragonítica, vaterítica o calcítica, y mezclas de las mismas.

Según una realización, el al menos un donante de iones H³Ü⁺ se selecciona del grupo que consiste en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico, una sal ácida, ácido acético, ácido fórmico y mezclas de los mismos, preferiblemente el al menos un donante de iones H³O⁺ se selecciona del grupo que consiste en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico, H² PO^4- , estando al menos parcialmente neutralizado por un catión seleccionado de Li⁺ , Na⁺ y/o K⁺ , HPO^{42 -}, estando al menos parcialmente neutralizado por un catión seleccionado de Li⁺ , Na⁺ , K⁺, Mg²⁺ y/o Ca² , y mezclas de los mismos, más preferiblemente el al menos un donante de iones H³O⁺ se selecciona del grupo que consiste en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico o mezclas de los mismos, y lo más preferiblemente, el al menos un donante de iones H³O⁺ es el ácido fosfórico.

Según otra realización, el carbonato de calcio tratado en superficie está en forma de polvo.

Según otra realización más, el carbonato de calcio tratado en superficie está en forma de gránulos, preferiblemente gránulos que tienen un tamaño de partícula mediano en volumen de 0,1 a 6 mm, preferiblemente de 0,2 a 5 mm, más preferiblemente de 0,3 a 4 mm, con especial preferencia de 0,3 a 0,6 mm o de 1 mm a 4 mm, lo más preferiblemente de 0,6 a 1 mm o de 1 a 2 mm determinado por fraccionamiento por cribado.

Según una realización, el aceite de menta comprende dos o más compuestos seleccionados del grupo que comprende mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y cariofileno.

Según otra realización, el aceite de menta se selecciona de aceite de menta, aceite de menta verde, aceite de menta piperita y mezclas de los mismos.

Según otro aspecto, se proporciona el uso de un carbonato tratado en superficie como se define en el presente documento para estabilizar el aceite de menta, en el que al menos un compuesto del aceite de menta se estabiliza frente a la conversión química y/o la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 93 días > 96,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente.

Según una realización, al menos un compuesto del aceite de menta se estabiliza frente a la conversión química.

Según otra realización, el al menos un compuesto se selecciona de p-pineno, a-pineno, limoneno, isopulegol, neoisopulegol, pulegona y mezclas de los mismos.

Según otra realización más, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 97,0 % en peso, incluso más preferiblemente > 98,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 99,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente.

Según una realización, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 99,0 % en peso, preferiblemente > 99,5 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente.

Según otra realización, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 90,0 % en peso, preferiblemente > 92,0 % en peso, incluso más preferiblemente > 94,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 96,0% en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C).

Según otra realización más, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 94,0 % en peso, preferiblemente > 98,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C).

Debe entenderse que, para los efectos de la presente invención, los siguientes términos tienen los siguientes significados:

"Carbonato de calcio molido natural" (CCM) en el sentido de la presente invención es un carbonato de calcio obtenido de fuentes naturales, tales como caliza, mármol o creta, y procesado a través de un tratamiento húmedo y/o seco tal como molienda, tamizado y/o fraccionamiento, por ejemplo, por un ciclón o clasificador.

"Carbonato de calcio precipitado" (CCP) en el sentido de la presente invención es un material sintetizado, obtenido por precipitación después de la reacción de dióxido de carbono y cal en un ambiente acuoso, semiseco o húmedo o por precipitación de una fuente de iones de calcio y carbonato en agua. El CCP puede estar en forma de cristal vaterítica, calcítica o aragonítica. Se describen CCP, por ejemplo, en los documentos EP 2447213 A1, EP 2524898 A1, EP 2371 766 A1, EP 1712597 A1, EP 1712523 A1, o WO 2013/142473 A1.

El término "tratado en superficie" en el sentido de la presente solicitud se usará para indicar que un material ha sido sometido a un proceso que comprende la disolución parcial de dicho material tras el tratamiento con un donante de iones H3O+ (por ejemplo, mediante el uso de ácidos libres solubles en agua y/o sales ácidas) en un entorno acuoso seguido de un proceso de cristalización que puede ocurrir en ausencia o presencia de aditivos de cristalización adicionales.

Un “donante de iones H³Ü⁺" en el contexto de la presente invención es un ácido de Bronsted y/o una sal ácida, es decir, una sal que contiene un hidrógeno ácido.

El término "ácido", tal como se usa en el presente documento, se refiere a un ácido en el sentido de la definición de Bronsted y Lowry (p. ej., H²SO⁴, HSO^{4 '}).

El término "ácido libre" se refiere solo a aquellos ácidos que se encuentran en la forma completamente protonada (p. ej., H²SO⁴).

El "tamaño de partícula" de materiales particulados distintos del carbonato de calcio tratado en superficie del presente documento se describe por su distribución de tamaños de partícula. dx. En él, el valor dx representa el diámetro con respecto al cual un x % en peso de las partículas tienen diámetros menores de dx. Esto significa que, por ejemplo, el valor d²⁰ es el tamaño de partícula en el que el 20 % en peso de todas las partículas son más pequeñas que ese tamaño de partícula. El valor d⁵⁰ es, por tanto, el tamaño de partícula mediano en peso, es decir, el 50 % en peso de todas las partículas son más pequeñas que este tamaño de partícula. Para los fines de la presente invención, el tamaño de partícula se especifica como tamaño de partícula mediano en peso d^5ü(peso) a menos que se indique lo contrario. Los tamaños de partícula se determinaron usando un instrumento Sedigraph^™ 5100 o un instrumento Sedigraph^™ 5120 de Micromeritics Instrument Corporation. El método y el instrumento son conocidos por un experto y se usan comúnmente para determinar el tamaño de partícula de cargas y pigmentos. Las mediciones se llevaron a cabo en una solución acuosa de Na⁴ P²O⁷ al 0,1 % en peso.

El "tamaño de partícula" del carbonato de calcio tratado en superficie del presente documento se describe como una distribución del tamaño de partícula basada en el volumen. Se evaluó el tamaño de partícula mediano en volumen d⁵⁰ usando un sistema de difracción láser Malvern Mastersizer 2000. El valor d⁵⁰ o a^9s , medido usando un sistema de difracción láser Malvern Mastersizer 2000, indica un valor de diámetro tal que el 50 % o el 98 % en volumen, respectivamente, de las partículas tienen un diámetro menor de este valor. Los datos brutos obtenidos por la medición se analizan usando la teoría de Mie, con un índice de refracción de partícula de 1,57 y un índice de absorción de 0,005.

El término "particulado" en el sentido de la presente solicitud se refiere a materiales compuestos por una pluralidad de partículas. Dicha pluralidad de partículas puede definirse, por ejemplo, por su distribución de tamaño de partícula. La expresión "material particulado " puede comprender gránulos, polvos, granos, comprimidos o pedazos.

El "área superficial específica" (expresada en m²/g) de un material como se usa a lo largo del presente documento puede determinarse mediante el método Brunauer Emmett Teller (BET) con nitrógeno como gas adsorbente y mediante el uso de un instrumento ASAP 2460 de Micromeritics. El método es bien conocido por un experto y se define en la norma ISO 9277:2010. Las muestras se acondicionan a 100 °C al vacío durante un período de 30 min antes de la medición. El área superficial total (en m²) de dicho material puede obtenerse por multiplicación del área superficial específica (en m²/g) y la masa (en g) del material.

En el contexto de la presente invención, el término "poro" debe entenderse como una descripción del espacio que se encuentra entre y/o dentro de las partículas, es decir, que está formado por las partículas a medida que se agrupan en contacto con el vecino más cercano (poros interpartícula), tal como en un polvo o un compacto y/o el espacio vacío dentro de las partículas porosas (poros intrapartícula), y que permite el paso de líquidos bajo presión cuando está saturado por el líquido y/o apoya la absorción de líquidos humectantes superficiales.

A menos que se especifique lo contrario, el término "secado" se refiere a un proceso según el cual se retira al menos una porción de agua de un material a secar de tal manera que se alcance un peso constante del material "secado" obtenido a 120 °C. Además, un material "secado" o "seco" puede definirse por su contenido de humedad total que, a menos que se especifique lo contrario, es menor o igual al 1,0 % en peso, preferiblemente menor o igual al 0,5 % en peso, más preferiblemente menor o igual al 0,2 % en peso, y lo más preferiblemente entre 0,03 y 0,07 % en peso, basado en el peso total del material secado.

A los efectos de la presente solicitud, los materiales "insolubles en agua" se definen como aquellos que, cuando se mezclan con 100 ml de agua desionizada y se filtran a 20 °C para recuperar el filtrado líquido, proporcionan menos o igual a 0,1 g de material sólido recuperado después de la evaporación a 95 a 100 °C de 100 g de dicho filtrado líquido. Los materiales "solubles en agua" se definen como materiales que conducen a la recuperación de más de 0,1 g de material sólido después de la evaporación a 95 a 100 °C de 100 g de dicho filtrado líquido. Para evaluar si un material es un material insoluble o soluble en el sentido de la presente invención, el tamaño de la muestra es mayor de 0,1 g, preferiblemente 0,5 g o más.

Una "suspensión" o "lodo" en el sentido de la presente invención comprende sólidos no disueltos y agua, y opcionalmente otros aditivos, y habitualmente contiene grandes cantidades de sólidos y, por tanto, es más viscoso y puede tener una densidad mayor que el líquido del que se forma.

Cuando se usa un artículo definido o indefinido cuando se hace referencia a un sustantivo singular, por ejemplo, "un", "una" o "el/la", esto incluye un plural de ese sustantivo a menos que se indique específicamente lo contrario.

Cuando se usa el término "que comprende" en la presente descripción y reivindicaciones, no excluye otros elementos.

A los efectos de la presente invención, el término "que consiste en" se considera una realización preferida del término "que comprende". Si en adelante en el presente documento se define un grupo para que comprenda al menos un cierto número de realizaciones, también debe entenderse que divulga un grupo que preferiblemente consiste solo en estas realizaciones.

Términos como "obtenible" o "definible" y "obtenido" o "definido" se usan indistintamente. Esto, por ejemplo, significa que, a menos que el contexto indique claramente lo contrario, el término "obtenido" no significa que, por ejemplo, una realización deba obtenerse mediante, por ejemplo, la secuencia de etapas que siguen al término "obtenido", aunque dicha comprensión limitada siempre se incluye en los términos "obtenido" o "definido" como una realización preferida.

Siempre que se usen los términos "que incluye" o "que tiene", se pretende que estos términos sean equivalentes a "que comprende" como se define anteriormente en el presente documento.

A continuación, se expondrán con más detalle realizaciones preferidas de la composición inventiva.

La presente invención se refiere a un carbonato de calcio tratado en superficie que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen dsa de 0,1 a 90 pm, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, en el que el carbonato de calcio tratado en superficie es un producto de reacción del carbonato de calcio molido natural o del carbonato de calcio precipitado con dióxido de carbono y uno o más donantes de iones H³Ü⁺ , en el que el dióxido de carbono se forma in situ por el tratamiento de donantes de iones H³Ü⁺ y/o se suministra desde una fuente externa.

En una realización preferida de la invención, el carbonato de calcio tratado en superficie se obtiene mediante un proceso que comprende las etapas de: (a) proporcionar una suspensión de carbonato de calcio natural o precipitado, (b) añadir al menos un ácido que tenga un valor de pK^a de 0 o menos a 20 °C o con un valor de pK^a de 0 a 2,5 a 20 °C a la suspensión de la etapa a), y (c) tratar la suspensión de la etapa (a) con dióxido de carbono antes, durante o después de la etapa (b). Según otra realización, el carbonato de calcio tratado en superficie se obtiene mediante un proceso que comprende las etapas de: (A) proporcionar un carbonato de calcio natural o precipitado, (B) proporcionar al menos un ácido soluble en agua, (C) proporcionar CO² gaseoso, (D) poner en contacto dicho carbonato de calcio natural o precipitado de la etapa (A) con el al menos un ácido de la etapa (B) y con el CO² de la etapa (C), caracterizado porque: (i) el al menos un ácido de la etapa B) tiene un pK^a mayor de 2,5 y menor o igual a 7 a 20 °C, asociado con la ionización de su primer hidrógeno disponible, y se forma un anión correspondiente por pérdida de este primer hidrógeno disponible capaz de formar una sal de calcio soluble en agua, y (ii) después de poner en contacto el al menos un ácido con carbonato de calcio natural o precipitado, se proporciona adicionalmente al menos una sal soluble en agua, que en el caso de una sal que contiene hidrógeno tiene un pK^a de más de 7 a 20 °C, asociado a la ionización del primer hidrógeno disponible, y cuyo anión salino es capaz de formar sales de calcio insolubles en agua.

El “carbonato de calcio molido natural” (CCM) se selecciona preferiblemente de minerales que contienen carbonato de calcio seleccionados del grupo que comprende mármol, creta, caliza y mezclas de los mismos. El carbonato de calcio molido natural puede comprender otros componentes naturales, tales como carbonato de magnesio, aluminosilicato, etc.

En general, la molienda de carbonato de calcio molido natural puede ser una etapa de molienda en seco o en húmedo y puede llevarse a cabo con cualquier dispositivo de molienda convencional, por ejemplo, en condiciones tales que la trituración sea el resultado predominantemente de impactos con un cuerpo secundario, es decir, en uno o más de: un molino de bolas, un molino de barras, un molino vibratorio, una trituradora de rodillos, un molino de impacto centrífugo, un molino de bolas vertical, un molino de desgaste, un molino de púas, un molino de martillos, un pulverizador, una trituradora, un desaglomerador, un cortador de cuchilla, u otro equipo conocido por un experto. En caso de que el material mineral que contiene carbonato de calcio comprenda un material mineral que contiene carbonato de calcio molido en húmedo, la etapa de molienda se puede realizar en condiciones tales que tenga lugar una molienda autógena y/o por molino de bolas horizontal, y/u otros de tales procesos conocidos por un experto. El material mineral que contiene carbonato de calcio molido procesado en húmedo así obtenido puede lavarse y deshidratarse mediante procesos bien conocidos, p. ej., por floculación, filtración o evaporación forzada antes del secado. La etapa posterior de secado (si es necesario) puede llevarse a cabo en una sola etapa, tal como el secado por pulverización, o en al menos dos etapas. También es común que tal material mineral se someta a una etapa de beneficiación (tal como una etapa de flotación, blanqueo o separación magnética) para retirar las impurezas.

El "carbonato de calcio precipitado" (CCP) en el sentido de la presente invención es un material sintetizado, generalmente obtenido por precipitación después de la reacción de dióxido de carbono e hidróxido de calcio en un ambiente acuoso o por precipitación de iones de calcio y carbonato, por ejemplo CaCl² y Na²CO³ , fuera de solución. Otras formas posibles de producir CCP son el proceso de sosa de cal o el proceso Solvay en el que el CCP es un subproducto de la producción de amoníaco. El carbonato de calcio precipitado existe en tres formas cristalinas primarias: calcita, aragonita y vaterita, y hay muchos polimorfos (hábitos cristalinos) diferentes para cada una de estas formas cristalinas. La calcita tiene una estructura trigonal con hábitos cristalinos típicos tales como escalenoédrico (CCP-E), romboédrico (CCP-R), prismático hexagonal, pinacoidal, coloidal (CCP-C), cúbico y prismático (CCP-P). La aragonita es una estructura ortorrómbica con hábitos cristalinos típicos de cristales prismáticos hexagonales maclados, así como una variedad diversa de cristales prismáticos alargados finos, de hojas curvas, piramidales inclinados, en forma de cincel, y con forma de tipo rama de árbol, coral o gusano. La vaterita pertenece al sistema de cristales hexagonales. El lodo de CCP obtenido se puede deshidratar y secar mecánicamente.

Según una realización de la presente invención, el carbonato de calcio precipitado es carbonato de calcio precipitado, que comprende preferiblemente formas cristalinas mineralógicas aragoníticas, vateríticas o calcíticas o mezclas de las mismas.

El carbonato de calcio precipitado se puede moler antes del tratamiento con dióxido de carbono y al menos un donante de iones H³O⁺ por los mismos medios que se usan para moler carbonato de calcio natural como se describe anteriormente.

Según una realización de la presente invención, el carbonato de calcio molido natural o el carbonato de calcio precipitado están en forma de partículas que tienen un tamaño de partícula mediano en peso dsü de 0,05 a 10,0 pm, preferiblemente de 0,2 a 5,0 pm, y lo más preferiblemente de 0,4 a 3,0 pm. Según una realización adicional de la presente invención, el carbonato de calcio molido natural o el carbonato de calcio precipitado están en forma de partículas que tienen un tamaño de partícula de corte superior en peso a^{9 s} de 0,15 a 30 pm, preferiblemente de 0,6 a 15 pm, más preferiblemente de 1,2 a 10 pm, lo más preferiblemente de 1,5 a 4 pm, especialmente 1,6 pm.

El carbonato de calcio molido natural y/o el carbonato de calcio precipitado se pueden usar secos o suspendidos en agua. Preferiblemente, el lodo correspondiente tiene un contenido de carbonato de calcio molido natural o carbonato de calcio precipitado dentro del intervalo de 1 % en peso a 90 % en peso, más preferiblemente 3 % en peso a 60 % en peso, incluso más preferiblemente 5 % en peso a 40 % en peso, y lo más preferiblemente 10 % en peso a 25 % en peso basado en el peso del lodo.

El uno o más donantes de iones H³O⁺ usado para la preparación de carbonato de calcio tratado en superficie puede ser cualquier ácido fuerte, ácido medio-fuerte o ácido débil, o mezclas de los mismos, que generen iones H³O⁺ en las condiciones de preparación. Según la presente invención, el al menos un donante de iones H³O⁺ también puede ser una sal ácida, que genera iones H³O⁺ en las condiciones de preparación.

Según una realización, el al menos un donante de iones H³O⁺ es un ácido fuerte que tiene un pK^a de 0 o menos a 20 °C.

Según otra realización, el al menos un donante de iones H³O⁺ es un ácido medio-fuerte que tiene un valor de pK^a de 0 a 2,5 a 20 °C. Si el pK^a a 20 °C es 0 o menos, el ácido se selecciona preferiblemente de ácido sulfúrico, ácido clorhídrico o mezclas de los mismos. Si el pK^a a 20 °C es de 0 a 2,5, el donante de iones H³O⁺ se selecciona preferiblemente de H²SO³ , H³ PO⁴, ácido oxálico, o mezclas de los mismos. El al menos un donante de iones H³O⁺ también puede ser una sal ácida, por ejemplo, HSO^4- o H² PO^4- , estando al menos parcialmente neutralizado por un catión correspondiente tal como Li⁺ , Na⁺ o K⁺ , o HPO^{42 -}, estando al menos parcialmente neutralizado por un catión correspondiente tal como Li⁺ , Na⁺ , K⁺ , Mg²⁺ o Ca²⁺ . El al menos un donante de iones H³O⁺ también puede ser una mezcla de uno o más ácidos y una o más sales ácidas.

Según todavía otra realización, el al menos un donante de iones H³O⁺ es un ácido débil que tiene un valor de pK^a mayor de 2,5 y menor de 7, cuando se mide a 20 °C, asociado a la ionización del primer hidrógeno disponible, y que tiene un anión correspondiente, que es capaz de formar sales de calcio solubles en agua. Posteriormente, al menos una sal soluble en agua, que en el caso de una sal que contiene hidrógeno tiene un pK^a mayor de 7, cuando se mide a 20 °C, asociado a la ionización del primer hidrógeno disponible, y cuyo anión salino es capaz de formar sales de calcio insolubles en agua. Según la realización preferida, el ácido débil tiene un valor de pK^a de más 2,5 a 5 a 20 °C, y más preferiblemente el ácido débil se selecciona del grupo que consiste en ácido acético, ácido fórmico, ácido propanoico y mezclas de los mismos. Los cationes ejemplares de dicha sal soluble en agua se seleccionan del grupo que consiste en potasio, sodio, litio y mezclas de los mismos. En una realización más preferida, dicho catión es sodio o potasio. Los ejemplos de aniones de dicha sal soluble en agua se seleccionan del grupo que consiste en fosfato, dihidrogenofosfato, monohidrogenofosfato, oxalato, silicato, mezclas de los mismos e hidratos de los mismos. En una realización más preferida, dicho anión se selecciona del grupo que consiste en fosfato, dihidrogenofosfato, monohidrogenofosfato, mezclas de los mismos e hidratos de los mismos. En la realización más preferida, dicho anión se selecciona del grupo que consiste en dihidrogenofosfato, monohidrogenofosfato, mezclas de los mismos e hidratos de los mismos. La adición de sal soluble en agua se puede realizar gota a gota o en una sola etapa. En el caso de la adición gota a gota, esta adición tiene lugar preferiblemente en un período de tiempo de 10 minutos. Es más preferido añadir dicha sal en una etapa.

Según una realización de la presente invención, el al menos un donante de iones H³O⁺ se selecciona del grupo que consiste en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico, una sal ácida, ácido acético, ácido fórmico y mezclas de los mismos. Preferiblemente el al menos un donante de iones H³O⁺ se selecciona del grupo que consiste en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico, H² PO^4- , estando al menos parcialmente neutralizado por un catión correspondiente tal como Li⁺ , Na⁺ o K⁺ , HPO^{42 -}, estando al menos parcialmente neutralizado por un catión correspondiente tal como Li⁺ , Na⁺ , K⁺ , Mg² , o Ca²⁺ y mezclas de los mismos, más preferiblemente el al menos un ácido se selecciona del grupo que consiste en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico o mezclas de los mismos, y lo más preferiblemente el al menos un donante de iones H³O⁺ es el ácido fosfórico.

El uno o más donantes de iones H³Ü⁺ se puede añadir a la suspensión como una solución concentrada o una solución más diluida. Preferiblemente, la relación molar del donante de iones H³O⁺ al carbonato de calcio natural o precipitado es de 0,01 a 4, más preferiblemente de 0,02 a 2, incluso más preferiblemente de 0,05 a 1 y lo más preferiblemente de 0,1 a 0,58.

Como alternativa, también es posible añadir el donante de iones H³O⁺ al agua antes de que se suspenda el carbonato de calcio natural o precipitado.

En una etapa siguiente, el carbonato de calcio molido natural o el carbonato de calcio precipitado se trata con dióxido de carbono. Si se usa un ácido fuerte tal como el ácido sulfúrico o el ácido clorhídrico para el tratamiento de donantes de iones H³O⁺ del carbonato de calcio molido natural o carbonato de calcio precipitado, el dióxido de carbono se forma automáticamente. Como alternativa o adicionalmente, el dióxido de carbono puede ser suministrado desde una fuente externa.

El tratamiento con donante de iones H³O⁺ y el tratamiento con dióxido de carbono se pueden llevar a cabo simultáneamente, como es el caso cuando se usa un ácido fuerte o medio-fuerte. También es posible llevar a cabo primero el tratamiento del donante de iones H³O⁺ , p. ej., con un ácido medio fuerte que tiene un pK^a en el intervalo de 0 a 2,5 a 20 °C, en el que el dióxido de carbono se forma in situ, y por tanto, el tratamiento de dióxido de carbono se llevará a cabo de forma automática simultáneamente con el tratamiento de donante de iones H³O⁺ , seguido del tratamiento adicional con dióxido de carbono suministrado desde una fuente externa.

Preferiblemente, la concentración de dióxido de carbono gaseoso en la suspensión es, en términos de volumen, tal que la relación (volumen de suspensión): (volumen de CO² gaseoso) es de 1:0,05 a 1:20, incluso más preferiblemente de 1:0,05 a 1:5.

En una realización preferida, la etapa de tratamiento con donante de iones H³O⁺ y/o la etapa de tratamiento con dióxido de carbono se repiten al menos una vez, más preferiblemente varias veces. Según una realización, el al menos un donante de iones H³O⁺ se añade durante un período de tiempo de al menos aproximadamente 5 min, típicamente de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 min. Como alternativa, el al menos un donante de iones H³O⁺ se añade durante un período de tiempo de aproximadamente 30 min, preferiblemente de aproximadamente 45 min y, a veces, de aproximadamente 1 h o más.

Posterior al tratamiento con donante de iones H³O⁺ y al tratamiento con dióxido de carbono, el pH de la suspensión acuosa, medido a 20 °C, alcanza naturalmente un valor mayor de 6,0, preferiblemente mayor de 6,5, más preferiblemente mayor de 7,0, incluso más preferiblemente mayor de 7,5, preparando así el carbonato de calcio natural o precipitado tratado en superficie como una suspensión acuosa que tiene un pH mayor de 6,0, preferiblemente mayor de 6,5, más preferiblemente mayor de 7,0, incluso más preferiblemente mayor de 7,5.

Se aprecia que el tratamiento con donante de iones H³O⁺ y el tratamiento con dióxido de carbono se pueden llevar a cabo en un amplio intervalo de temperaturas. Preferiblemente, el tratamiento con donante de iones H³O⁺ y el tratamiento con dióxido de carbono se pueden llevar a cabo a temperatura ambiente o a temperatura elevada. Por ejemplo, si el tratamiento con donante de iones H³O⁺ y el tratamiento con dióxido de carbono se lleva a cabo a temperatura elevada, el tratamiento es preferiblemente en un intervalo de 30 a 90 °C, más preferiblemente de 40 a 80 °C y lo más preferiblemente de 50 a 80 °C, tal como de 60 a 80 °C.

Se describen más detalles sobre la preparación del carbonato de calcio natural tratado en superficie en los documentos WO 00/39222 A1, WO 2004/083316 A1, WO 2005/121257 A2, WO 2009/074492 A1, EP 2264 108 A1, EP 2264 109 A1 y US 2004/0020410 A1n.

De manera similar, se obtiene carbonato de calcio precipitado tratado en superficie. Como se puede tomar en detalle del documento WO 2009/074492 A1, el carbonato de calcio precipitado tratado en superficie se obtiene poniendo en contacto el carbonato de calcio precipitado con iones H³O⁺ y aniones que se solubilizan en un medio acuoso y son capaces de formar sales de calcio insolubles en agua, en un medio acuoso para formar un lodo de carbonato de calcio precipitado tratado en superficie, en el que dicho carbonato de calcio precipitado tratado en superficie comprende una sal de calcio insoluble, al menos parcialmente cristalina de dicho anión formado en la superficie de al menos parte del carbonato de calcio precipitado.

Dichos iones de calcio solubilizados corresponden a un exceso de iones de calcio solubilizados con respecto a los iones de calcio solubilizados generados naturalmente al disolver el carbonato de calcio precipitado por iones H³O⁺ , donde dichos iones H³O⁺ se proporcionan únicamente en forma de un contraión del anión, es decir, mediante la adición del anión en forma de un ácido o una sal ácida no cálcica, y en ausencia de cualquier otra fuente generadora de iones de calcio o iones de calcio.

Dicho exceso de iones de calcio solubilizados se proporciona preferiblemente mediante la adición de una sal de calcio ácida o neutra soluble, o mediante la adición de un ácido o una sal no cálcica neutra o ácida que genera una sal de calcio ácida o neutra soluble in situ.

Dichos iones H³O⁺ pueden proporcionarse mediante la adición de un ácido o una sal ácida de dicho anión, o la adición de un ácido o una sal ácida que sirve simultáneamente para proporcionar todo o parte de dicho exceso de iones de calcio solubilizado.

En una realización preferida adicional de la preparación del carbonato de calcio molido natural o carbonato de calcio precipitado tratado en superficie, el carbonato de calcio molido natural o el carbonato de calcio precipitado se hace reaccionar con el ácido y/o el dióxido de carbono en presencia de al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en silicato, sílice, hidróxido de aluminio, aluminato alcalinotérreo tal como aluminato de sodio o potasio, óxido de magnesio o mezclas de los mismos. Preferiblemente, el al menos un silicato se selecciona de un silicato de aluminio, un silicato de calcio o un silicato de metal alcalinotérreo. Estos componentes se pueden añadir a una suspensión acuosa que comprende el carbonato de calcio molido natural o el carbonato de calcio precipitado antes de añadir el ácido y/o el dióxido de carbono.

Como alternativa, los componentes de silicato y/o sílice y/o hidróxido de aluminio y/o aluminato alcalinotérreo y/u óxido de magnesio se pueden añadir a la suspensión acuosa de carbonato de calcio natural o precipitado mientras la reacción del carbonato de calcio natural o precipitado con un ácido y dióxido de carbono ya ha comenzado. Se divulgan más detalles sobre la preparación del carbonato de calcio natural o precipitado tratado en superficie en presencia de al menos un componente de silicato y/o sílice y/o hidróxido de aluminio y/o aluminato alcalinotérreo en el documento WO 2004/083316 A1.

El carbonato de calcio de tratado en superficie se puede mantener en suspensión, opcionalmente estabilizado adicionalmente por un dispersante. Se pueden usar dispersantes convencionales conocidos por un experto. Un dispersante preferido está compuesto por ácidos poliacrílicos y/o carboximetilcelulosas.

Como alternativa, la suspensión acuosa descrita anteriormente se puede secar, obteniendo así el carbonato de calcio molido natural o carbonato de calcio precipitado tratado en superficie sólido (es decir, seco o que contiene tan poca agua que no está en forma fluida) en forma de gránulos o un polvo.

Sin embargo, la estabilización del aceite de menta se mejora ventajosamente si el carbonato de calcio tratado en superficie está en forma de polvo.

El carbonato de calcio tratado en superficie puede tener diferentes formas de partículas, tales como, p. ej., la forma de rosas, pelotas de golf y/o cerebros.

El carbonato de calcio tratado en superficie tiene un área superficial específica de 15 m2/g a 200 m2/g, preferiblemente de 20 m2/g a 180 m2/g, y lo más preferiblemente de 25 m2/g a 160 m2/g, medido usando nitrógeno y el método BET. El área superficial específica BET en el sentido de la presente invención se define como el área superficial de las partículas dividida por la masa de las partículas. Tal como se usa allí, el área superficial específica se mide por adsorción usando la isoterma BET (norma ISO 9277:2010) y se especifica en m2/g.

Es un requisito de la presente invención que el carbonato de calcio tratado en superficie tenga un tamaño de partícula mediano en volumen afeü de 0,1 a 90 pm. Según una realización, el carbonato de calcio tratado en superficie tiene un tamaño de partícula mediano en volumen afe⁰ de 0,1 a 75 pm, preferiblemente de 0,5 a 50 pm, más preferiblemente de 1 a 40 pm, aún más preferiblemente de 1,2 a 30 pm, y lo más preferiblemente de 1,5 a 15 pm.

Preferiblemente, el carbonato de calcio tratado en superficie está en forma de un polvo que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen ab de 0,1 a 90 pm, más preferiblemente de 0,1 a 75 pm, aún más preferiblemente de 0,5 a 50 pm, todavía más preferiblemente de 1 a 40 pm, todavía aún más preferiblemente de 1,2 a 30 pm, y lo más preferiblemente de 1,5 a 15 pm.

Además, se puede preferir que las partículas de carbonato de calcio de tratado en superficie tengan un tamaño de partícula de corte superior en volumen afes de 2 a 150 pm, preferiblemente de 4 a 100 pm, más preferiblemente de 6 a 80 pm, aún más preferiblemente de 8 a 60 pm, y lo más preferiblemente de 8 a 30 pm.

En una realización de la presente invención, el carbonato de calcio tratado en superficie como se describe en el presente documento se proporciona en forma de gránulos. Los "gránulos" en el sentido de la presente invención son aglomerados del carbonato de calcio tratado en superficie y tienen un tamaño de partícula de 0,1 a 6 mm. Es decir, los gránulos que tienen un tamaño de partícula de 0,1 a 6 mm comprenden partículas primarias del carbonato de calcio tratado en superficie que tienen un tamaño de partícula mediano en volumen ab de 0,1 a 90 pm, preferiblemente de 0,5 a 50 pm, más preferiblemente de 1 a 40 pm, aún más preferiblemente de 1,2 a 30 pm, y lo más preferiblemente de 1,5 a 15 pm.

Por ejemplo, los gránulos tienen preferiblemente un tamaño de partícula mediano en volumen de 0,2 a 5 mm, aún más preferiblemente de 0,3 a 4 mm, con especial preferencia de 0,3 a 0,6 mm o de 1 mm a 4 mm, lo más preferiblemente de 0,6 a 1 mm o de 1 a 2 mm determinado por fraccionamiento por cribado, comprenden partículas primarias del carbonato de calcio tratado en superficie que tienen un tamaño de partícula mediano en volumen ab de 0,1 a 90 pm, preferiblemente de 0,5 a 50 pm, más preferiblemente de 1 a 40 pm, aún más preferiblemente de 1,2 a 30 pm, y lo más preferiblemente de 1,5 a 15 pm.

Si el carbonato de calcio tratado en superficie se proporciona en forma de gránulos, se aprecia que primero se preparan los gránulos y luego se cargan los gránulos con la menta.

El valor dx representa el diámetro con respecto al cual un x % de las partículas tienen diámetros menores que dx. Esto significa que el valor afes es el tamaño de partícula en el que el 98 % de todas las partículas son más pequeñas. El valor d98 también se designa como "corte superior". Los valores dx pueden darse en porcentaje de volumen o peso. El valor d50 (en peso) es, por tanto, el tamaño de partícula mediano en peso, es decir, el 50 % en peso de todos los granos son más pequeños que este tamaño de partícula, y el valor d50 (vol) es el tamaño de partícula mediano en volumen, es decir, el 50 % en volumen de todos los granos son más pequeños que este tamaño de partícula.

Se evaluó el diámetro de grano mediano en volumen d50 usando un sistema de difracción láser Malvern Mastersizer 2000. El valor d50 o d98, medido usando un sistema de difracción láser Malvern Mastersizer 2000, indica un valor de diámetro tal que el 50 % o el 98 % en volumen, respectivamente, de las partículas tienen un diámetro menor de este valor. Los datos brutos obtenidos por la medición se analizan usando la teoría de Mie, con un índice de refracción de partícula de 1,57 y un índice de absorción de 0,005.

El diámetro de grano mediano en peso se determina mediante el método de sedimentación, que es un análisis del comportamiento de la sedimentación en un campo gravimétrico. La medición se realiza con un Sedigraph™ 5100 o 5120, Micromeritics Instrument Corporation. El método y el instrumento son conocidos por un experto y se usan comúnmente para determinar el tamaño de grano de cargas y pigmentos. La medición se lleva a cabo en una solución acuosa al 0,1% en peso de Na4P2Ü7. Las muestras se dispersaron usando un agitador de alta velocidad y se sonicaron.

Los procesos e instrumentos son conocidos por un experto y se usan comúnmente para determinar el tamaño de grano de rellenos y pigmentos.

El volumen de poro específico se mide usando una medición de porosimetría de intrusión de mercurio usando un porosímetro de mercurio Micromeritics Autopore V 9620 que tiene una presión máxima aplicada de mercurio de 414 MPa (60.000 psi), equivalente a un diámetro de cuello de Laplace de 0,004 gm (~ nm). El tiempo de equilibrio usado en cada etapa de presión es de 20 segundos. El material de muestra se sella en un penetrómetro de polvo de cámara de 5 cm3 para análisis. Los datos se corrigen para la compresión de mercurio, la expansión del penetrómetro y la compresión del material de muestra usando el software Pore-Comp (Gane, P.A.C., Kettle, J.P., Matthews, G.P. y Ridgway, C.J., "Void Space Structure of Compressible Polymer Spheres and Consolidated Calcium Carbonate Paper-Coating Formulations", Industrial and Engineering Chemistry Research, 35(5), 1996, p. 1753-1764).

El volumen total de poros visto en los datos de intrusión acumulativos se puede separar en dos regiones, con los datos de intrusión desde 214 gm hasta aproximadamente 1-4 gm que muestran el empaquetamiento grueso de la muestra entre cualquier estructura de aglomerado que contribuya fuertemente. Por debajo de estos diámetros, se encuentra el empaquetamiento fino interpartícula de las propias partículas. Si también tienen poros intrapartícula, entonces esta región parece bimodal, y al tomar el volumen de poro específico intruido por el mercurio en poros más finos que el punto de inflexión modal, es decir, más finos que el punto de inflexión bimodal, se define el volumen de poro intrapartícula específico. La suma de estas tres regiones da el volumen total de poros del polvo, pero depende en gran medida de la compactación/sedimentación de la muestra original del polvo en el extremo de poro grueso de la distribución.

Al tomar la primera derivada de la curva de intrusión acumulativa, se revelan las distribuciones de tamaño de poro basadas en el diámetro equivalente de Laplace, que inevitablemente incluye la protección de poros. Las curvas diferenciales muestran claramente la región de estructura de poros del aglomerado grueso, la región de poros interpartícula y la región de poros intrapartícula, si está presente. Conociendo el intervalo de diámetro de poro intrapartícula, es posible restar el volumen de poro restante interpartícula e interaglomerado del volumen de poro total para suministrar el volumen de poro deseado de los poros internos solo en términos de volumen de poro por unidad de masa (volumen de poro específico). El mismo principio de resta, por supuesto, se aplica para aislar cualquiera de las otras regiones de interés de tamaño de poro.

El carbonato de calcio tratado en superficie tiene un volumen de poro específico intruido intrapartícula en el intervalo de 0,1 a 2,3 cm3/g, más preferiblemente de 0,2 a 2,0 cm3/g, con especial preferencia de 0,4 a 1,8 cm3/g y lo más preferiblemente de 0,6 a 1,6 cm3/g, calculado a partir de la medición de porosimetría de mercurio.

El tamaño de poro intrapartícula del carbonato de calcio tratado en superficie está preferiblemente en un intervalo de 0,004 a 1,6 gm, más preferiblemente en un intervalo de entre 0,005 a 1,3 gm, con especial preferencia de 0,006 a 1,15 gm y lo más preferiblemente de 0,007 a 1,0 gm, p. ej., de 0,004 a 0,16 gm determinado por medición de porosimetría de mercurio. Según una realización ejemplar, el carbonato de calcio tratado en superficie tiene un tamaño de partícula mediano en volumen d50 de 1,5 a 15 gm, preferiblemente de 4 a 6 gm; un área superficial específica de 30 a 140 m2/g, preferiblemente de 30 a 100 m2/g, medido usando nitrógeno y el método BET; y un volumen de poro específico intruido intrapartícula de 0,2 a 2,0 cm3/g, preferiblemente de 0,6 a 1,6 cm3/g, calculado a partir de la medición de porosimetría de mercurio.

Por ejemplo, el carbonato de calcio tratado en superficie está en forma de un polvo que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen d50 de 1,5 a 15 gm, preferiblemente de 4 a 6 gm; un área superficial específica de 30 a 140 m2/g, preferiblemente de 30 a 100 m2/g, medido usando nitrógeno y el método BET; y un volumen de poro específico intruido intrapartícula de 0,2 a 2,0 cm³/g, preferiblemente de 0,6 a 1,6 cm³/g, calculado a partir de la medición de porosimetría de mercurio.

Según una realización, el carbonato de calcio tratado en superficie comprende una sal de calcio al menos parcialmente cristalina, insoluble en agua, de un anión del al menos un ácido, que se forma en la superficie del carbonato de calcio molido natural o del carbonato de calcio precipitado. Según una realización, la sal al menos parcialmente cristalina, insoluble en agua, de un anión del al menos un ácido cubre la superficie del carbonato de calcio molido natural o del carbonato de calcio precipitado al menos parcialmente, preferiblemente completamente. Dependiendo del al menos un ácido empleado, el anión puede ser sulfato, sulfito, fosfato, citrato, oxalato, acetato, formiato y/o cloruro.

Por ejemplo, el uso de ácido fosfórico, H² PO^4- o HPO^42- como donante de iones H³O⁺ puede conducir a la formación de hidroxiapatita. Por lo tanto, en una realización preferida, la al menos una sal de calcio insoluble en agua es hidroxiapatita.

Según una realización, la al menos una sal de calcio insoluble en agua es hidroxiapatita, en la que el carbonato de calcio tratado en superficie proporciona una relación de hidroxiapatita a calcita, aragonita y/o vaterita, preferiblemente a calcita, en el intervalo de 1:99 a 99:1 en peso. Preferiblemente, el carbonato de calcio tratado en superficie puede proporcionar una relación de hidroxiapatita a calcita, aragonita y/o vaterita, preferiblemente a calcita, en el intervalo de 1:9 a 9:1, preferiblemente de 1:7 a 8:1, más preferiblemente de 1:5 a 7:1 y lo más preferiblemente de 1:4 a 7:1 en peso.

De manera similar, el uso de otros donantes de iones H³O⁺ puede conducir a la formación de sales de calcio insolubles en agua correspondientes distintas del carbonato de calcio en al menos parte de la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie. En una realización, la al menos una sal de calcio insoluble en agua se selecciona así del grupo que consiste en fosfato octacálcico, hidroxiapatita, clorapatita, fluorapatita, carbonato apatita y mezclas de los mismos, en la que el carbonato de calcio tratado en superficie muestra una relación de al menos una sal de calcio insoluble en agua a calcita, aragonita y/o vaterita, preferiblemente a calcita, en el intervalo de 1:99 a 99:1, preferiblemente de 1:9 a 9:1, más preferiblemente de 1:7 a 8 :1, aún más preferiblemente de 1:5 a 7:1 y lo más preferiblemente de 1:4 a 7:1 en peso.

El carbonato de calcio tratado en superficie comprende:

(i) un área superficial específica de 15 a 200 m²/g medida usando nitrógeno y el método BET según la norma ISO 9277:2010, y

(ii) un volumen de poro específico intruido intrapartícula en el intervalo de 0,1 a 2,3 cm³/g calculado a partir de la medición de porosimetría de mercurio.

Sorprendentemente, los inventores descubrieron que el carbonato de calcio tratado en superficie, como se define en el presente documento, estabiliza el aceite de menta. Es decir, al menos un compuesto del aceite de menta se estabiliza frente a la conversión química cuando el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie.

Por tanto, es un requisito de la presente invención que el aceite de menta se adsorba sobre y/o se absorba en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie. Preferiblemente, el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie en cantidades específicas. Según una realización, la cantidad de aceite de menta que se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie oscila de 0,1 a 100 % en peso, basada en el peso del carbonato de calcio tratado en superficie, preferiblemente oscila de 30 a 100 % en peso, más preferiblemente de 50 a 100 % en peso, y lo más preferiblemente de 70 a 100 % en peso. Por ejemplo, la cantidad de aceite de menta que se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie oscila de 80 a 100 % en peso, basada en el peso del carbonato de calcio tratado en superficie.

Se aprecia que el aceite de menta puede ser cualquier aceite de menta conocido y disponible para un experto. Sin embargo, el aceite de menta se selecciona preferiblemente de aceite de menta, aceite de menta verde, aceite de menta piperita y mezclas de los mismos. Más preferiblemente, el aceite de menta es aceite de menta verde o aceite de menta piperita. Por ejemplo, el aceite de menta es aceite de menta piperita.

El aceite de menta se caracteriza generalmente porque comprende una mezcla compleja de diferentes compuestos. Dependiendo del tipo específico de planta, el lugar donde se haya cultivado la planta correspondiente y los métodos usados para obtener el aceite de la planta, la composición del aceite de menta puede variar.

Sin embargo, los compuestos que típicamente se encuentran en el aceite de menta incluyen mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y/o cariofileno.

Por tanto, se aprecia que el aceite de menta que se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie comprende preferiblemente dos o más compuestos seleccionados del grupo que comprende mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y cariofileno.

En una realización, el aceite de menta que se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie comprende preferiblemente tres o más compuestos seleccionados del grupo que comprende mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y cariofileno.

En otra realización, el aceite de menta que se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie comprende preferiblemente cinco o más compuestos seleccionados del grupo que comprende mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y cariofileno.

Por ejemplo, el aceite de menta que se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie comprende preferiblemente todos los compuestos seleccionados de mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y cariofileno.

Como ya se mencionó anteriormente, el aceite de menta típicamente comprende una mezcla compleja de compuestos. Por tanto, no se excluye que el aceite de menta que se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie comprenda otros compuestos diferentes del mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y/o cariofileno.

Sin embargo, se aprecia que, si están presentes, los dos o más compuestos seleccionados del grupo que comprende mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y cariofileno están presentes en el aceite de menta en una cantidad total de al menos 80 % en peso, preferiblemente al menos 85 % en peso, más preferiblemente al menos 90 % en peso y lo más preferiblemente al menos 95% en peso, basado en el peso total de la menta y determinado por CG-EM.

Sorprendentemente, los inventores descubrieron que el carbonato de calcio tratado en superficie estabiliza especialmente el aceite de menta.

Por tanto, la presente invención se refiere en otro aspecto al uso del carbonato de calcio tratado en superficie para estabilizar el aceite de menta.

"Estabilizar el aceite de menta" en el sentido de la presente invención significa que al menos un compuesto del aceite de menta se estabiliza frente a la conversión química. Es decir, el cambio en la composición del aceite de menta se reduce en comparación con un aceite de menta que no se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, es decir, se detectan los mismos compuestos. Además, el cambio en la cantidad de compuestos específicos presentes en el aceite de menta se reduce en comparación con un aceite de menta que no se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie.

Se aprecia que la expresión "al menos un" compuesto significa que uno o más compuestos del aceite de menta están estabilizados frente a la conversión química.

Por consiguiente, cabe señalar que el al menos un compuesto puede ser un compuesto. Como alternativa, el al menos un compuesto es una mezcla de dos o más compuestos. Por ejemplo, el al menos un compuesto es una mezcla de cinco o más compuestos.

Se aprecia que el al menos un compuesto del aceite de menta que está estabilizado frente a la conversión química es un compuesto que típicamente está presente en el aceite de menta, es decir, un compuesto seleccionado del grupo que comprende mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y cariofileno.

Cabe señalar que, debido a su menor estabilidad, compuestos específicos tienen una mayor tendencia a la conversión química y, por tanto, presentan una menor estabilidad que otros compuestos presentes en el aceite de menta. Por tanto, se prefiere que el al menos un compuesto del aceite de menta que se estabiliza contra la conversión química sea un compuesto seleccionado de p-pineno, a-pineno, limoneno, isopulegol, neoisopulegol, pulegona y mezclas de los mismos.

Por ejemplo, dos o más compuestos del aceite de menta seleccionados de p-pineno, a-pineno, limoneno, isopulegol, neoisopulegol, pulegona y mezclas de los mismos se estabilizan frente a la conversión química.

En una realización, todos los compuestos, es decir, una mezcla de p-pineno, a-pineno, limoneno, isopulegol, neoisopulegol y pulegona, se estabilizan frente a la conversión química.

Se aprecia que la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 96,0 % en peso, preferiblemente > 97,0 % en peso, aún más preferiblemente > 98,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 99,0% en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente.

Adicionalmente o como o alternativa, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 99,0 % en peso, preferiblemente > 99,5 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente.

En una realización, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo

a) al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 96,0 % en peso, preferiblemente > 97,0 % en peso, aún más preferiblemente > 98,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 99,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente, y

b) al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 99,0 % en peso, preferiblemente > 99,5 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente.

Adicionalmente o como alternativa, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 90,0 % en peso, preferiblemente > 92,0 % en peso, aún más preferiblemente > 94,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 96,0% en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C).

En una realización, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 94,0 % en peso, preferiblemente > 98,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio de tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C).

Por ejemplo, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo

a) al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 90,0 % en peso, preferiblemente > 92,0 % en peso, aún más preferiblemente > 94,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 96,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C), y

b) al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 94,0 % en peso, preferiblemente > 98,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C).

En una realización, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo

a) al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 96,0 % en peso, preferiblemente > 97,0 % en peso, aún más preferiblemente > 98,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 99,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente, y

b) al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 90,0 % en peso, preferiblemente > 92,0 % en peso, aún más preferiblemente > 94,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 96,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C).

Adicionalmente o como alternativa, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo

a) al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 99,0 % en peso, preferiblemente > 99,5 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente, y

b) al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 94,0 % en peso, preferiblemente > 98,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C).

En una realización, la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo

a) al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 96,0 % en peso, preferiblemente > 97,0 % en peso, aún más preferiblemente > 98,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 99,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente,

b) al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 99,0 % en peso, preferiblemente > 99,5 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente,

c) al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 90,0 % en peso, preferiblemente > 92,0 % en peso, aún más preferiblemente > 94,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 96,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C), y

d) al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 94,0 % en peso, preferiblemente > 98,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en de superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C).

Cabe señalar que la tasa de recuperación se refiere a la cantidad de todos los compuestos seleccionados de mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y cariofileno en el aceite de menta determinada por CG-EM.

Se aprecia que el carbonato de calcio tratado en superficie, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, tiene un tamaño de partícula mediano en volumen d50 de 0,1 a 90 pm. Según una realización, el carbonato de calcio tratado en superficie, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, tiene un tamaño de partícula mediano en volumen d50 de 0,1 a 75 pm, preferiblemente de 0,5 a 50 pm, más preferiblemente de 1 a 40 pm, aún más preferiblemente de 1,2 a 30 pm, y lo más preferiblemente de 1,5 a 15 pm.

Preferiblemente, el carbonato de calcio tratado en superficie, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, está en forma de un polvo que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen d50 de 0,1 a 90 pm, más preferiblemente de 0,1 a 75 pm, aún más preferiblemente de 0,5 a 50 pm, todavía más preferiblemente de 1 a 40 pm, aún todavía más preferiblemente de 1,2 a 30 pm, y lo más preferiblemente de 1,5 a 15 pm.

En una realización de la presente invención, el carbonato de calcio de tratado en superficie, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, se proporciona en forma de gránulos. Los "granulos" en el sentido de la presente invención son aglomerados del carbonato de calcio tratado en superficie y tienen un tamaño de partícula de 0,1 a 6 mm. Es decir, los gránulos que tienen un tamaño de partícula de 0,1 a 6 mm comprenden partículas primarias del carbonato de calcio sometido tratado en superficie que tienen un tamaño de partícula mediano en volumen ab de 0,1 a 90 pm, preferiblemente de 0,5 a 50 pm, más preferiblemente de 1 a 40 pm, aún más preferiblemente de 1,2 a 30 pm, y lo más preferiblemente de 1,5 a 15 pm.

Por ejemplo, los gránulos tienen preferiblemente un tamaño de partícula mediano en volumen de 0,2 a 5 mm, aún más preferiblemente de 0,3 a 4 mm, con especial preferencia de 0,3 a 0,6 mm o de 1 mm a 4 mm, lo más preferiblemente de 0,6 a 1 mm o de 1 a 2 mm determinado por fraccionamiento por cribado, comprenden partículas primarias del carbonato de calcio tratado en superficie que tienen un tamaño de partícula mediano en volumen afe de 0,1 a 90 pm.

Se aprecia que la estabilización del aceite de menta se mejora ventajosamente si el carbonato de calcio tratado en superficie, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, está en forma de polvo.

El uso del carbonato de calcio tratado en superficie que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen d50 de 0,1 a 90 pm, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie según la invención no se limita a una aplicación específica.

Por tanto, el carbonato de calcio tratado en superficie que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen d50 de 0,1 a 90 pm, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie según la invención, se puede usar en la fabricación de jabón, champú, productos para el cuidado de la piel, productos farmacéuticos, cigarrillos, pasta de dientes, desinfectantes, repelentes de insectos, productos alimenticios tales como chicles, dulces y helados, bebidas tales como té, jarabe y concentrados, y similares.

El carbonato de calcio tratado en superficie que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen d50 de 0,1 a 90 pm, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie según la invención, puede proporcionarse en cualquier forma líquida o seca adecuada. Por ejemplo, el carbonato de calcio tratado en superficie puede estar en forma de polvo y/o suspensión. La suspensión se puede obtener mezclando el carbonato de calcio tratado en superficie, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, con un disolvente, preferiblemente agua y/o etanol, p. ej., agua. El carbonato de calcio tratado en superficie, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, para mezclarlo con un disolvente, y preferiblemente agua y/o etanol, se puede proporcionar en cualquier forma, por ejemplo, como suspensión, lodo, dispersión, pasta, polvo, torta de filtración húmeda o en forma prensada o granulada, y preferiblemente se proporciona como polvo. En una realización, el carbonato de calcio tratado en superficie, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, se mezcla con agua.

El contenido de sólidos de la suspensión, preferiblemente suspensión acuosa, del carbonato de calcio tratado en superficie puede ser de 1 a 85 % en peso, más preferiblemente de 5 a 75 % en peso y lo más preferiblemente de 10 a 40 % en peso, basado en el peso total de la suspensión.

En caso de que el carbonato de calcio tratado en superficie, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie, se proporcione en forma seca, el contenido de humedad del carbonato de calcio tratado en superficie puede estar entre 0,01 y 5 % en peso, basado en el peso total del carbonato de calcio tratado en superficie. El contenido de humedad del carbonato de calcio tratado en superficie puede ser, por ejemplo, menor o igual al 1,0 % en peso, basado en el peso total del carbonato de calcio tratado en superficie, preferiblemente menor o igual al 0,5 % en peso, y más preferiblemente menor o igual al 0,2% en peso. Según otro ejemplo, el contenido de humedad del carbonato de calcio tratado en superficie puede estar entre 0,01 y 0,15 % en peso, preferiblemente entre 0,02 y 0,10 % en peso, y más preferiblemente entre 0,03 y 0,07 % en peso, basado en el peso total del carbonato de calcio tratado en superficie.

Breve descripción de las Figuras

La Fig. 1 muestra un cromatograma de aceite de menta puro.

La Fig. 2 muestra una comparación de los resultados de las muestras cargadas y el aceite de menta almacenado a temperatura ambiente a lo largo del tiempo.

La Fig. 3 muestra una comparación de los resultados de las muestras cargadas y el aceite de menta almacenado a 40 °C.

La Fig. 4 muestra un cromatograma después de 93 días de almacenamiento a 40 °C.

El alcance y el interés de la invención se entenderán mejor en base a los siguientes ejemplos que pretenden ilustrar ciertas realizaciones de la presente invención y no son limitativos.

Ejemplos

1. Métodos de medición

A continuación, se describen los métodos de medición implementados en los ejemplos.

Distribución de tamaño de partícula

Se evaluaron el tamaño de partícula mediano determinado por volumen afeü(vol) y el tamaño de partícula de corte superior determinado por volumen dge(vol) usando un sistema de difracción láser Malvern Mastersizer 2000 (Malvern Instruments Plc., Gran Bretaña). El valor afê vol) o d3s(vol) indica un valor de diámetro tal que el 50 % o el 98 % en volumen, respectivamente, de las partículas tienen un diámetro menor de este valor. Los datos brutos obtenidos por la medición se analizaron usando la teoría de Mie, con un índice de refracción de partícula de 1,57 y un índice de absorción de 0,005. Los métodos e instrumentos son conocidos por un experto y se usan comúnmente para determinar las distribuciones de tamaño de partícula de cargas y pigmentos.

Se midió el tamaño de partícula mediano determinado por peso afê peso) por el método de sedimentación, que es un análisis del comportamiento de la sedimentación en un campo gravimétrico. La medición se realizó con un Sedigraph™ 5120 de Micromeritics Instrument Corporation, EE.UU. El método y el instrumento son conocidos por un experto y se usan comúnmente para determinar las distribuciones de tamaño de partícula de cargas y pigmentos. La medición se llevó a cabo en una solución acuosa de Na⁴ P²Ü⁷ al 0,1 % en peso. Las muestras se dispersaron usando un agitador de alta velocidad y se sometieron a supersonicación.

Área superficial específica (ASE)

El área superficial específica se midió mediante el método BET según la norma ISO 9277 usando nitrógeno, después del acondicionamiento de la muestra por calentamiento a 250 °C durante un período de 30 minutos. Antes de tales mediciones, la muestra se filtró dentro de un embudo Büchner, se enjuagó con agua desionizada y se secó durante la noche a 90 a 100 °C en un horno. Posteriormente, la torta seca se molió completamente en un mortero y el polvo resultante se colocó en una balanza de humedad a 130 °C hasta alcanzar un peso constante.

Volumen de poro específico intruido intrapartícula (en cm3/g)

Se midió el volumen de poro específico usando una medición de porosimetría de intrusión de mercurio usando un porosímetro de mercurio Micromeritics Autopore V 9620 con una presión máxima aplicada de mercurio de 414 MPa (60.000 psi), equivalente a un diámetro de cuello de Laplace de 0,004 gm (~ nm). El tiempo de equilibrio usado en cada etapa de presión fue de 20 segundos. El material de muestra se selló en un penetrómetro de polvo de cámara de 5 cm3 para análisis. Los datos fueron corregidos por compresión de mercurio, expansión del penetrómetro y compresión del material de muestra usando el software Pore-Comp (Gane, P.A.C., Kettle, J.P., Matthews, G.P. y Ridgway, C.J., "Void Space Structure of Compressible Polymer Spheres and Consolidated Calcium Carbonate Paper-Coating Formulations", Industrial and Engineering Chemistry Research, 35(5), 1996, p1753-1764).

El volumen total de poros visto en los datos de intrusión acumulativos se puede separar en dos regiones, con los datos de intrusión desde 214 gm hasta aproximadamente 1 - 4 gm que muestran el empaquetamiento grueso de la muestra entre cualquier estructura de aglomerado que contribuya fuertemente. Por debajo de estos diámetros se encuentra el empaquetamiento fino interpartícula de las propias partículas. Si también tienen poros intrapartícula, entonces esta región parece bimodal, y al tomar el volumen de poro específico intruido por el mercurio en poros más finos que el punto de inflexión modal, es decir, más finos que el punto bimodal de inflexión, se define el volumen de poro intrapartícula específico. La suma de estas tres regiones da el volumen total de poros del polvo, pero depende en gran medida de la compactación/sedimentación de la muestra original del polvo en el extremo de poro grueso de la distribución.

Al tomar la primera derivada de la curva de intrusión acumulativa, se revelan las distribuciones de tamaño de poro basadas en el diámetro equivalente de Laplace, que inevitablemente incluye la protección de poros. Las curvas diferenciales muestran claramente la región de estructura de poros del aglomerado grueso, la región de poros interpartícula y la región de poros intrapartícula, si está presente. Conociendo el rango de diámetro de poro intrapartícula, es posible restar el volumen de poro restante interpartícula e interaglomerado del volumen de poro total para suministrar el volumen de poro deseado de los poros internos solo en términos de volumen de poro por unidad de masa (volumen de poro específico). El mismo principio de resta, por supuesto, se aplica para aislar cualquiera de las otras regiones de interés de tamaño de poro.

Densidad aparente suelta

Se cribaron 120 g del respectivo material de soporte a través de un tamiz de 0,5 mm por medio de un cepillo. Se llenaron cuidadosamente 100 ± 0,5 g de esta muestra a través de un embudo de polvo en el cilindro de medición de 250 ml y se leyó el volumen con una precisión de 1 ml. La densidad aparente suelta se calculó según la fórmula:

Densidad aparente suelta [g/ml]= volumen aparente [ml]/muestra pesada [g] y el resultado se registró con una precisión de 0,01 g/ml.

2. Materiales de soporte

Los materiales de soporte expuestos en la tabla 1 se han usado para la presente invención.

Tabla 1: Especificación de materiales de soporte

El polvo de CCTS se obtuvo preparando 350 litros de una suspensión acuosa de carbonato de calcio molido en un recipiente de mezcla ajustando el contenido de sólidos de un carbonato de calcio de caliza molido de Omya SAS, Orgon, que tiene un tamaño de partícula mediano basado en el peso de 1,3 pm, determinado por sedimentación, de tal manera que se obtuvo un contenido de sólidos del 10 % en peso, basado en el peso total de la suspensión acuosa. Mientras se mezclaba el lodo a una velocidad de 6,2 m/s, se añadieron 11,2 kg de ácido fosfórico en forma de una solución acuosa que contenía un 30 °% en peso de ácido fosfórico a dicha suspensión durante un período de 20 minutos a una temperatura de 70 °C. Después de la adición del ácido, el lodo se agitó durante 5 minutos más, antes de retirarlo del recipiente y secar usando un secador de chorro.

a) Granulación de carbonato de calcio tratado en superficie (CCTS)

El polvo de CCTS obtenido anteriormente se compactó en un compactador de rodillos Fitzpatrick CCS220. Las condiciones para la granulación en seco fueron velocidad de rodillo de 8 rpm, fuerza de rodillo de 5 kN/cm, distancia entre rodillos de 0,9 mm (ajustada a 0,6 mm), velocidad de tornillo vertical de 250 rpm, velocidad de tornillo horizontal de 25 rpm (ajustada a 30 rpm), velocidad de molido de 500 rpm (tamiz perforado de 1 mm con rotor de cuchillas). El resultado de la granulación en seco se cribó a través de cribas de 90, 180, 250, 355, 500, 710 pm en una criba de torre Retsch AS300 con una amplitud de 1,00 mm con intervalo de 10 s, durante 3 minutos. Las fracciones de 0-90 y 90-180 pm se vaciaron y todas las fracciones se volvieron a cribar en las mismas condiciones durante otros 6 minutos. El cribado se realizó en etapas de 300 g.

En los experimentos se usó la fracción de 90 pm a 710 pm.

b) Carga de aceite de menta en polvo y gránulos

El aceite de menta se obtuvo de FREY & LAU ("Minzól EuAB"; número de producto P01422029).

La carga de aceite de menta en polvo y gránulos (también mencionados como granulados) se realizó en una mezcladora de cizalla de arado de Loedige. Se vertió aceite de menta sobre el polvo o los gránulos con la ayuda de una bomba peristáltica Isotech, la velocidad de adición fue de aproximadamente 10 gramos/min.

El arado del mezclador se hizo girar a una velocidad de 250 rpm y el picador estuvo encendido en todo momento para evitar grumos mientras se cargaba el polvo o los gránulos con el aceite.

Se cargaron 85 gramos de aceite de menta en 100 gramos de cada material de soporte indicado en la tabla 1 anterior. Se usaron gránulos de sílice en lugar de polvo de sílice debido a la enseñanza de la patente de EE. UU. n.° 4.603.143 que divulga que las sustancias son químicamente más estables sobre gránulos de sílice en comparación con el polvo de sílice fino.

c) Análisis de estabilidad química del aceite de menta

Las muestras cargadas con aceite de menta fueron extraídas y analizadas inmediatamente después de la carga (día 0) y después de 30 y 93 días. Se analizó aceite de menta puro (sin extracción) con todas las muestras (polvo de CCTS, gránulos de CCTS y gránulos de sílice) para evaluar el cambio con el tiempo del propio aceite de menta. Un conjunto de muestras se almacenó a temperatura ambiente y otro a 40 °C (± 2 °C), todas en frascos de vidrio herméticos. Un poco de aceite de menta puro del día 0 se almacenó en la nevera (en un frasco de vidrio) para producir las calibraciones en cada día de análisis. El aceite de menta puro se analizó con CG-EM y se obtuvo un cromatograma de línea basal (véase la Fig. 1). Basándose en el área de los picos, se determinó la cantidad de componentes específicos del aceite de menta como se describe en la tabla 2.

Tabla 2: Sustancias contenidas en el aceite de menta (véase también la Fig. 1)

Se extrajo aceite de menta de los materiales de soporte después del almacenamiento (a temperatura ambiente o a 40 °C) durante 30 días y 93 días, respectivamente. Se usó cromatografía de gases para analizar la composición del aceite de menta después del almacenamiento (véanse las Figs. 2 y 3). La composición del aceite de menta ha ido cambiando ligeramente con el tiempo en la muestra con gránulos de silicato. Los primeros tres picos eran más pequeños y se detectaron nuevos picos pequeños entre 13 y 15 min (véase la Fig. 4). La cantidad de aceite de menta en estas muestras disminuyó ligeramente con el tiempo. No hubo cambio en la composición del aceite de menta en las muestras con CCTS (polvo y gránulos). Los cromatogramas de CG-EM seguían siendo muy similares a los de los patrones (véase la Fig. 4). La cantidad de aceite de menta en las muestras de CCTS permaneció constante.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Un carbonato de calcio tratado en superficie que tiene un tamaño de partícula mediano en volumen a^feü de 0,1 a 90 pm, en el que el aceite de menta se adsorbe sobre y/o se absorbe en la superficie del carbonato de calcio tratado en superficie,

en el que el carbonato de calcio tratado en superficie es un producto de reacción de carbonato de calcio molido natural o carbonato de calcio precipitado con dióxido de carbono y uno o más donantes de iones H³Ü⁺ , en el que el dióxido de carbono se forma in situ por el tratamiento de donantes de iones H³O⁺ y/o se suministra desde una fuente externa,

en el que el carbonato de calcio tratado en superficie tiene un área superficial específica de 15 m²/g a 200 m²/g, medida usando nitrógeno y el método BET, y un volumen de poro específico intruido intrapartícula en el intervalo de 0,1 a 2,3 cm³/g calculado a partir de la medición de porosimetría de mercurio.

2. El carbonato de calcio tratado en superficie de la reivindicación 1, en el que el carbonato de calcio tratado en superficie tiene un tamaño de partícula mediano en volumen dsü de 0,5 a 50 pm, preferiblemente de 1 a 40 pm, más preferiblemente de 1,2 a 30 pm y lo más preferiblemente de 1,5 a 15 pm.

3. El carbonato de calcio tratado en superficie de la reivindicación 1 o 2, en el que el carbonato de calcio tratado en superficie tiene un área superficial específica de 20 m²/g a 180 m²/g, y más preferiblemente de 25 m²/g a 160 m²/g, medida usando nitrógeno y el método BET.

4. El carbonato de calcio tratado en superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que

el carbonato de calcio molido natural se selecciona del grupo que consiste en mármol, creta, caliza y mezclas de los mismos, o

el carbonato de calcio precipitado se selecciona del grupo que consiste en carbonatos de calcio precipitados que tienen una forma de cristal aragonítica, vaterítica o calcítica, y mezclas de los mismos.

5. El carbonato de calcio tratado en superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el al menos un donante de iones H³O⁺ se selecciona del grupo que consiste en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico, una sal ácida, ácido acético, ácido fórmico y mezclas de los mismos, preferiblemente el al menos un donante de iones H³ O⁺ se selecciona del grupo que consiste en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico, H² PO^{4 '}, estando al menos parcialmente neutralizado por un catión seleccionado de Li⁺ , Na⁺ y/o K⁺ , HPO^42' , estando al menos parcialmente neutralizado por un catión seleccionado de Li⁺ , Na⁺ , K⁺ , Mg²⁺ , y/o Ca²⁺ y mezclas de los mismos, más preferiblemente el al menos un donante de iones H³O⁺ se selecciona del grupo que consiste en ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido sulfuroso, ácido fosfórico, ácido oxálico o mezclas de los mismos, y lo más preferiblemente, el al menos un donante de iones H³O⁺ es el ácido fosfórico.

6. El carbonato de calcio tratado en superficie según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el carbonato de calcio tratado en superficie está en forma de polvo.

7. El carbonato de calcio tratado en superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el carbonato de calcio tratado en superficie está en forma de gránulos, preferiblemente gránulos que tienen un tamaño de partícula mediano en volumen de 0,1 a 6 mm, preferiblemente 0,2 a 5 mm, más preferiblemente de 0,3 a 4 mm, con especial preferencia de 0,3 a 0,6 mm o de 1 mm a 4 mm, lo más preferiblemente de 0,6 a 1 mm o de 1 a 2 mm determinado por fraccionamiento por cribado.

8. El carbonato de calcio tratado en superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el aceite de menta comprende dos o más compuestos seleccionados del grupo que comprende mentol, isomentona, mentona, limoneno, acetato de mentilo, p-pineno, a-pineno, a-terpineol, isopulegol, terpinen-4-ol, neoisopulegol, pulegona, piperitona y cariofileno.

9. El carbonato de calcio tratado en superficie según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el aceite de menta se selecciona de aceite de menta, aceite de menta verde, aceite de menta piperita y mezclas de los mismos.

10. Uso de un carbonato de calcio tratado en superficie como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 para estabilizar el aceite de menta, en el que al menos un compuesto del aceite de menta se estabiliza frente a la conversión química y/o la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 93 días > 96,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente.

11. El uso según la reivindicación 10, en el que el al menos un compuesto se selecciona de p-pineno, a-pineno, limoneno, isopulegol, neoisopulegol, pulegona y mezclas de los mismos.

12. El uso según la reivindicación 10 u 11, en el que la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 93 días > 97,0 % en peso, aún más preferiblemente > 98,0 % en peso y lo más preferiblemente > 99,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente.

13. El uso según la reivindicación 12, en el que la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 93 días > 96,0 % en peso, preferiblemente > 97,0 % en peso, aún más preferiblemente > 98,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 99,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente.

14. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 99,0 % en peso, preferiblemente > 99,5 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a temperatura ambiente.

15. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en el que la estabilización del aceite de menta se refiere a una tasa de recuperación del mismo al cabo de 93 días, preferiblemente 93 días, > 90,0 % en peso, preferiblemente > 92,0 % en peso, aún más preferiblemente > 94,0 % en peso, y lo más preferiblemente > 96,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C).

16. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en el que la estabilización del aceite de menta se relaciona con una tasa de recuperación del mismo al cabo de 30 días, preferiblemente 30 días, > 94,0 % en peso, preferiblemente > 98,0 % en peso, determinada por CG-EM después de almacenar el carbonato de calcio tratado en superficie a una temperatura de 40 °C (± 2 °C).