10.08.2023 by Dr. Gabriele Kaiser
Miten puuvilla pääsee huulipunaan?
Olipa kyse Chanelista, Diorista, Estée Lauderista, Baborista, Lancômesta tai Douglasista, hydrattu puuvillansiemenöljy on aine, joka löytyy yhä useammin koristeellisen kosmetiikan ja henkilökohtaisen hygienian tuotteiden ainesosaluettelosta. Lue, mitä tämän nimen takana on ja miten tämän lisäaineen lämmitys- ja jäähdytyskäyttäytyminen voidaan määrittää uuden DSC 300 -laitteen avullaCaliris. Lue lisää.Classic NETZSCH.
Puuvillansiemenöljyn siemeniä uutetaan puuvillakasvin siemenistä [1], ja niitä arvostetaan ruokaöljynä monissa maissa. Koska puuvillakasvi sisältää luonnollista myrkkyä hyönteisten ravintoa vastaan, öljy on ensin puhdistettava ja haitallinen gossypoli on poistettava. Näin saadaan vaaleankeltaista nestettä, jossa on runsaasti tyydyttymättömiä rasvahappoja ja E-vitamiinia.
Puuvillansiemenöljyä käytetään usein kosmetiikkatuotteissa hydratussa muodossa sen hyvän stabiilisuuden vuoksi. Termi hydratointi kuvaa vedyn kertymistä tyydyttymättömiin kaksoissidoksiin katalyytin läsnä ollessa, ja sitä kutsutaan myös "kovettumiseksi". Vetykäsittelyssä vaaleankeltainen öljy muuttuu valkoiseksi tai lähes valkoiseksi jauheeksi. Prosessi jättää kuitenkin yleensä joitakin tyydyttymättömiä sidoksia. Näin ollen 94-prosenttisen tyydyttyneen rasvan lisäksi hydratussa puuvillansiemenöljyssä on yleensä vielä noin 2 prosenttia tyydyttymättömiä rasvahappoja [2].
Kosmeettisena ainesosana hydratulla puuvillansiemenöljyllä on kosteuttavia ominaisuuksia ja rasvaton koostumus; se jättää ihon sileän ja pehmeän tuntuiseksi [3]. Sitä löytyy muun muassa ihonpuhdistustuotteista, huultenrajauskynistä, luomiväreistä ja huulipunista.
Sulamis- ja kiteytymiskäyttäytyminen
Tässä esitetyissä tutkimuksissa käytettiin NETZSCH DSC 300 Caliris® Classic -laitetta. Se sopii small jalanjälkensä ansiosta (lähes) jokaiseen laboratorioon.
Kuten kaikki öljyt ja rasvat, myös hydrattu puuvillansiemenöljy kuuluu lipidiryhmään ja koostuu eri rasvahappojen, muun muassa palmitiini- ja steariinihapon, triglyserideistä. Lipidien sulamisalue riippuu monista eri tekijöistä, kuten ketjun pituudesta, ketjujen haarautumisesta, kaksoissidosten määrästä, esteröitymisasteesta ja kiderakenteen järjestyksestä [4], sillä rasvat ja öljyt voivat esiintyä erilaisissa polymorfisissa muodoissa tai modifikaatioissa.
Tässä tapauksessa näytteessä on laaja sulamisalue noin 35 °C:n ja 74 °C:n välillä kuumennettaessa (kuva 1,1. kuumennus, sininen käyrä).
Tällä lämpötila-alueella on havaittavissa useita endotermisiä vaikutuksia: merkittävimmät ovat noin 52 °C:n, 63 °C:n ja 65 °C:n lämpötiloissa (huippulämpötila kussakin tapauksessa).
Sitä seuraavan hallitun jäähdytyksen aikana (punainen käyrä kuvassa 1) aine alkaa kiteytyä noin 47 °C:ssa. Jähmettymisvaikutus ei ole rakenteellinen.
Jos näytettä lämmitetään jäähdytyksen jälkeen toisen kerran (jälleen lämmitysnopeudella 10 K/min, vaaleansininen käyrä kuvassa 2), saadaan täysin erilainen kuva kuinensimmäisessä lämmityksessä, mikä kuvastaa hydratun puuvillansiemenöljyn polymorfista luonnetta. Kahden selkeän endotermisen vaikutuksen lisäksi 52 °C:ssa ja 63 °C:ssa (huippulämpötila kummassakin tapauksessa) esiintyy EksoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on eksoterminen, jos siinä syntyy lämpöä.eksoterminen vaikutus noin 55 °C:ssa (myös huippulämpötila). Endotermisen vaikutuksen lämpötilapaikka 52 °C:ssa (vaaleansininen käyrä kuvassa 1) vastaa hyvin vastaavan endotermisen vaikutuksen lämpötilaaensimmäisessä lämmityksessä (violetti katkoviivainen käyrä). Toinen EndoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on endoterminen, jos muuntumiseen tarvitaan lämpöä.endoterminen huippu näyttää siirtyneen hieman vasemmalle verrattunaensimmäiseen lämmitykseen.
Vaihtelemalla lämmitysnopeuttatoisen lämmityksen aikana on mahdollista tukahduttaa ensimmäinen EndoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on endoterminen, jos muuntumiseen tarvitaan lämpöä.endoterminen vaikutus kokonaan ja erottaa EksoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on eksoterminen, jos siinä syntyy lämpöä.eksoterminen huippu toisesta endotermisestä vaikutuksesta alhaisilla lämmitysnopeuksilla (2 K/min, vaaleansininen käyrä kuvassa 3). Suuremmilla lämmitysnopeuksilla (5, 10 tai 20 K/min) ensimmäinen EndoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on endoterminen, jos muuntumiseen tarvitaan lämpöä.endoterminen vaikutus ilmenee ja muuttuu yhä hallitsevammaksi lämmitysnopeuden kasvaessa, kunnes EksoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on eksoterminen, jos siinä syntyy lämpöä.eksoterminen vaikutus on täysin ylikompensoitunut lämmitysnopeudella 20 K/min.
On siis mahdollista, että EksoterminenNäytteen siirtyminen tai reaktio on eksoterminen, jos siinä syntyy lämpöä.eksoterminen piikki 50-55 °C:n lämpötilassa perustuu rakenteelliseen muutokseen. Tämän hypoteesin todentaminen edellyttäisi lisätutkimuksia esimerkiksi röntgenrakenneanalyysin avulla.
Päätelmät
Hydrattu puuvillansiemenöljy on hydrattu kasviöljy, jonka melko monimutkainen sulamiskäyttäytyminen voidaan kuvata fenomenologisesti nopeasti ja suoraviivaisesti DSC-menetelmällä 300 °C:n lämpötilalla Caliris® Classic. Sitä voidaan käyttää kosmetiikassa ja voiteissa vaihtoehtona koville vahoille [5].
Kirjallisuus:
[1] https://www.cosmeticsinfo.org/ingredients/hydrogenated-cottonseed-oil/
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Cottonseed_oil
[4] C. Reitz, väitöskirja, Extrudierte Fettmatrizes mit retardierter Wirkstofffreigabe, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, 2007, s. 11-13
[5] https://file.wuxuwang.com/hpe/HPE6/HPE6_326.pdf
Tulevaisuus on nyt!Tuo laitteemme laboratorioosi napin painalluksella.
Skannaa QR-koodi ja saat laitteen 3D-mallin suoraan matkapuhelimeesi tai tablettiisi. Uusimman AR-teknologian (keinotodellisuus) avulla 3D-malli voidaan helposti sijoittaa laboratorioosi alkuperäisessä elävässä koossa. Tämä toiminto on selainpohjainen eikä vaadi sovellusta.
.
