СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ВОЛОС Российский патент 1999 года по МПК G01N33/48 G01N33/483 

Изобретение относится к области косметологии, а именно к способам оценки состояния волос, которые могут быть использованы для выбора косметических средств по уходу за волосами.

Известно, что воздействие на волосы атмосферных факторов, косметических средств, стрижки, расчесывания приводит к изменению их морфологических, биохимических, физико-механических свойств.

В настоящее время актуальной задачей является задача создания объективных способов оценки состояния волос с использованием количественных характеристик вышеперечисленных свойств.

Известен ряд способов оценки состояния волос, основанных на количественном определении химического состава материала волоса.

Так, известен способ оценки состояния волос, а именно степени повреждения под влиянием косметических средств, основанный на количественном определении свободных сульфогидрильных (SH) групп в материале волоса [1].

Оценку степени повреждения волос проводят по калибровочной шкале, которая содержит значение степени повреждения волос, соответствующее процентному увеличению количества свободных SH-групп после обработки волос косметическим средством.

Рассматриваемый способ является узкоспецифичным, так как по существу позволяет только оценить повреждающее действие на материал волоса химических агентов, содержащихся в конкретном косметическом средстве. То есть способ не предназначен для оценки комплекса свойств волос. Кроме того, способ является трудоемким и длительным.

Известны способы оценки свойств волос, основанные на определении упругих свойств волос, например на измерении растяжения волокон волос [2].

Измерение растяжения волокон волос дают важную информацию для описания и количественного определения состояния волос. Нормальные, то есть неповрежденные, волосы проявляют некоторую типичную степень растяжения, а отклонения от соответствующего нормальному состоянию волос соотношения между силой натяжения и степенью растяжения волокон волос свидетельствуют о нарушении нормальной структуры волос.

Согласно способу осуществляют измерение показателей усилий при 15, 25, 40%-ном растяжении и показателей разрыва и хрупкости волокон волос. Образец волос получают путем склеивания отдельных волокон волос до достижения общей длины волосяной нити порядка 13 м, при этом используют просеянные через сито фрагменты волос для формирования равномерной по толщине нити. Измерения проводят для указанных образцов волос в сухом и влажном состояниях. Обработку полученных данных осуществляют с помощью персонального компьютера. По результатам обработки измерений судят о состоянии волос, типе волос, степени их повреждения.

Способ позволяет оценить ряд физико-механических свойств волос, однако требует длительной и трудоемкой подготовки образца волос, большого количества измерений и сложной обработки полученных данных.

Известен способ оценки состояния волос, основанный на количественном определении жесткости или сопротивления прогибу волокон волос, который выбран авторами за прототип [3].

Количественное определение жесткости осуществляют путем измерения расстояния между двумя ветвями волокна волоса, перекинутого через проволочный крючок и нагруженного с обоих свободных концов грузами одинаковой массы. Среднее значение нескольких измерений характеризует индекс жесткости. С использованием измеренного линейного параметра рассчитывают количественные показатели упругих свойств волос (в частности, модуль упругости, коэффициент жесткости), по которым судят о состоянии волос.

Рассматриваемый способ позволяет оценить комплекс физико-механических и потребительских свойств волос. При этом, в отличие от растяжения, изгиб волокна волоса включает как растяжение, так и сжатие волокна с наибольшей деформацией вблизи периферических точек поперечного сечения волокна и, таким образом, в большей степени характеризует свойства и структуру внешней части (поверхностного слоя) волокна волоса. В связи с этим, количественные характеристики жесткости волос могут явиться более информативными параметрами, чем характеристики растяжения, в отношении определения эффекта обработки волос косметическими средствами, большинство из которых воздействуют, в основном, на поверхностный слой волокна волоса. Кроме того, способ является простым с точки зрения подготовки образца и измерения линейного информационно-значимого параметра.

Задачей предлагаемого технического решения является создание простого и удобного способа количественной оценки состояния волос.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что в способе оценки состояния волос по количественной характеристике свойств волос, включающем измерение информационно-значимого параметра испытуемого образца волоса и последующее определение количественной характеристики свойств волос с использованием измеренного параметра, состояние волос оценивают по степени набухания волос в воде, при этом для измерения используют образец волоса длиной не менее 18 мм, измеряют толщину образца волоса в сухом состоянии и после предельного насыщения его водой и определяют степень набухания волос в воде с использованием измеренной толщины, причем степень набухания H образца волоса вычисляют по формуле

где h_исх - толщина образца волоса в сухом состоянии, мм;
h_н - толщина образца волоса после предельного насыщения водой, мм.

Новым в способе является то, что состояние волос оценивают по степени набухания волос в воде, при этом для измерения используют образец волоса длиной не менее 18 мм, измеряют толщину образца волоса в сухом состоянии и после предельного насыщения его водой и определяют степень набухания волос в воде с использованием измеренной толщины, причем степень набухания H образца волоса вычисляют по формуле

где h_исх - толщина образца волоса в сухом состоянии, мм;
h_н - толщина образца волоса после предельного насыщения водой, мм.

Главной отличительной особенностью заявляемого способа является выбор в качестве количественного показателя свойств волос степени набухания их в воде.

Свойства волос определяются особенностями строения, в том числе особенностями их молекулярной, межмолекулярной и поверхностной структуры. Наличие в структуре волокна волоса пустот, каналов, пор обуславливает способность волоса к набуханию в жидких средах, в частности в воде. В связи с этим, набухание волос в воде характеризует структуру волос, при этом степень набухания может служить количественным показателем состояния структуры волос. Обработка косметическим средством оказывает влияние на структуру волос и может приводить к существенным изменениям характера как межмолекулярных, так и внутримолекулярных связей, а следовательно, по степени набухания волос в воде, обработанных косметическим средством, можно судить об эффекте, оказываемом данным средством на волосы. Кроме того, при контакте волос с водой происходит взаимодействие молекул воды с молекулами веществ, образующих материал волоса, таким образом величина набухания может характеризовать состояние химических и межмолекулярных связей структурных единиц материала волокна волоса.

Экспериментальные исследования, проведенные авторами, показали, что степень набухания волос в воде является высокоинформативным показателем, позволяющим осуществить комплексную оценку состояния волос конкретного человека и выработать индивидуальные рекомендации при выборе средств по уходу за волосами.

Как выяснилось, существенное значение для правильной оценки степени набухания волос в воде имеет длина образца волоса. В слишком коротких образцах происходит, в основном, канальное набухание, и вычисление степени набухания дает искаженную информацию о действительном набухании волокон волос в воде. При исследовании кинетики набухания в воде фрагментов волокон волос различной длины экспериментально установлено, что для правильной оценки набухания необходимо брать образцы волос длиной не менее 18 мм.

Наиболее простым образом набухание волос в воде можно определить по относительному приращению толщины образцов волос после насыщения их водой. При этом выбор в качестве измеряемого параметра толщины образца волоса, которая является линейной величиной, обеспечивает простоту и удобство измерения, а определение степени набухания волос в воде по относительному приращению линейного параметра обеспечивает высокую точность результатов вычисления.

Способ осуществляют следующим образом. Для испытания отбирают однородные по толщине волокна волос, толщина которых отличается не более чем на 3 мкм. При этом толщину волос определяют с помощью микроскопа, снабженного измерительной сеткой. Образцы волос, предназначенные для испытания, укладывают на фанерной доске, покрытой бумагой, цвет которой контрастирует с цветом волос, с помощью бритвы нарезают единичные фрагменты длиной не менее 18 мм. Для удобства манипуляций с образцами волос целесообразно использовать фрагменты длиной 18 - 20 мм.

Каждый единичный фрагмент переносят с помощью препаровальной иглы на предметное стекло, после чего уложенные образцы волос накрывают покровным стеклом.

Измеряют толщину подготовленных образцов в сухом состоянии. Измерения проводят проекционным (теневым) методом в проходящем свете в поле зрения визирной системы микроскопа. При этом измеряют толщину каждого образца в строго фиксированном месте.

При помощи стеклянной палочки либо пипетки вводят под покровное стекло дистиллированную воду. Выдерживают образцы до предельного насыщения их водой. Вновь измеряют толщину каждого предельно насыщенного водой образца, при этом измерение толщины производят в том же самом месте, что и у сухого образца.

Определяют степень набухания в воде образца волоса по формуле (1).

Для серии испытанных образцов определяют среднее арифметическое значение степени набухания волос в воде.

По степени набухания судят о состоянии волос, при этом руководствуются шкалой, полученной в результате экспериментальных исследований, в соответствии с которой волосы с нормальными потребительскими свойствами и неповрежденной структурой имеют степень набухания в воде в пределах 12 - 17%.

Величина степени набухания более 17% свидетельствует о наличии нарушений в структуре волос, связанных с увеличением их пористости после воздействия различных косметических средств. Такая структура волос является дефектной, а следовательно, более подверженной отрицательному воздействию различных внешних факторов (атмосферные осадки, механические нагрузки, например расчесывание, стрижка, укладка).

Пример 1. Для испытания брали натуральные светлые волосы европейского типа. Отбирали с помощью микроскопа УИМ-23 волокна толщиной ± 3 мкм. Нарезали единичные фрагменты образцов волос длиной 20 мм. Для испытания брали не менее 20 фрагментов, каждый фрагмент размещали между предметным и покровным стеклами и измеряли толщину каждого фрагмента на середине его длины. Полученные величины толщин сухих образцов представлены в таблице.

Стекла с фрагментами сухих волос укладывали в гнезда специальной кассеты, которую устанавливали в ультратермостате и выдерживали при (20±1)^oC в течение 30 мин.

Стекла с образцами извлекали из термостата и вводили под покровное стекло дистиллированную воду с температурой (20±1)^oC с помощью стеклянной палочки до полного заполнения пространства между стеклами водой.

Термостатировали образцы в ультратермостате при (20±1)^oC в течение 60 мин до полного насыщения их водой. Измеряли толщину каждого из предельно насыщенных фрагментов волос также в середине их длины. Результаты измерения представлены в таблице.

Определяли среднее арифметическое значение степени набухания волос в воде H, которое составило 15,6%.

В соответствии с оценочной шкалой определяли состояние волос как неповрежденное.

Пример 2. Для испытания брали темные грубые волосы азиатского типа.

Проводили испытания по примеру 1.

Определяли среднее арифметическое значение степени набухания волос в воде H, которое составило 13,5%.

В соответствии с оценочной шкалой определяли состояние волос как неповрежденное.

Пример 3. Проводили сравнительные испытания степени набухания натуральных каштановых волос европейского типа до и после обработки их осветляющим средством на основе перекиси водорода.

Определяли среднее арифметическое значение степени набухания исходных волос в воде H, которое составило 18,5%.

В соответствии с оценочной шкалой классифицировали состояние волос как слабо поврежденное.

Определяли среднее арифметическое значение степени набухания волос после обработки их осветляющим средством в воде H, которое составило 27,7%.

В соответствии с оценочной шкалой классифицировали состояние волос как значительно поврежденное.

Источники информации:
1. Патент США N 5131417, A 45 D 7/04, 1992.

2. Экспресс-информация. Зарубежный опыт. Химическая промышленность. Серия: Промышленность товаров бытовой химии. Вып.2. - Киев: ВНИИХимпроект, 1992, с. 20-21.

3. Пищевая промышленность. Серия 21. Парфюмерно-косметическая и эфиромасличная промышленность. Обзорная информация. Вып.9.

4. Свойства волос и методы их исследования. - М.: ЦНИИТЭИ пищевой промышленности, 1984, с. 13 и 14.

Изобретение относится к области косметологии, а именно к способам сценки состояния волос, которые могут быть использованы для выбора косметических средств по уходу за волосами. Способ обеспечивает создание простого и удобного способа количественной оценки состояния волос. Оценку состояния волос проводят по количественной характеристике свойств волос, при этом осуществляют измерение информационно-значимого параметра испытуемого образца волоса и последующее определение количественной характеристики свойств волос с использованием измеренного параметра. Состояние волос оценивают по степени набухания волос в воде, при этом для измерения используют образец волоса длиной не менее 18 мм, измеряют толщину образца волоса в сухом состоянии и после предельного насыщения водой и определяют степень набухания волос в воде с использованием измеренной толщины, причем степень набухания (Н) образца волоса вычисляют по формуле

где h_исх - толщина образца волоса в сухом состоянии, мм;
h_н - толщина образца волоса после предельного насыщения водой, мм. 1 табл.

Способ оценки состояния волос по количественной характеристики свойств волос, включающей измерение информационно - значимого параметра испытуемого образца волоса и последующее определение количественной характеристики свойств волос с использованием измеренного параметра, отличающийся тем, что состояние волос оценивают по степени набухания волос в воде, при этом для измерения используют образец волоса длиной не менее 18 мм, измеряют толщину образца в сухом состоянии и после предельного насыщения его водой и определяют степень набухания волос в воде с использованием измеренной толщины, причем степень набухания Н образца волоса вычисляют по формуле

где h_исх - толщина образца волоса в сухом состоянии, мм;
h_н - толщина образца волоса после предельного насыщения водой, мм.