Температура плавления волос человека

Физические свойства волос

К физическим свойствам волос относятся: прочность, эластичность, способность впитывать воду и электропроводность.

Волосы очень прочны и обладают высокой устойчивостью против механических, биологических и химических воздействий.

Устойчивость к механическим воздействиям выражается в том, что нельзя, например, сплющить волос, ударяя по нему молотком, а для его разрыва требуется относительно большая сила. Волос разных людей может выдержать нагрузку от 50 до , 160 г. Эти качества значительно изменяются с возрастом, так как волосы новорожденного очень тонкие, а цепи кератина у пожилых людей имеют меньшую связность, что приводит к уменьшению сопротивления волоса нагрузке и растяжению.

При растяжении волос удлиняется, особенно если он насыщен водой, например, во влажной атмосфере. Под влиянием влаги форма волоса может измениться, однако это всегда обратимое явление. Накручивание сухих волос вокруг жесткой оси (например, на шпульки или бигуди) вызывает их неполную и непрочную завивку. Завивка получается более прочной, если накручивать мокрые волосы.

Устойчивость к химическим воздействиям: волосы полностью устойчивы к действию кислых веществ, которые могут даже увеличивать их стойкость по отношению к другим факторам, однако плохо реагируют на действие щелочей и окисляющих средств.

Основные средства (основания и щелочи) больше влияют на структуру, прочность волоса и могут в определенной степени изменять его форму. Снижение прочности волоса под действием щелочей зависит от их характера и концентрации. Например, 5-процентный раствор нашатырного спирта вызывает относительно малое повреждение, а 20-процентный – заметное повреждение корневого влагалища (зубчатый ущерб). Аналогичный эффект дает 2-процентный раствор углекислого натрия. 70-процентный раствор нашатырного спирта или 10-процентный раствор углекислого натрия вызывает уже более серьезные изменения, разрушая наружное корневое влагалище волоса и расщепляя волос продольно, что значительно увеличивает его ломкость. 20-процентный раствор углекислого аммония приводит к растворению волоса (наступают изменения в стержне).

Щелочи усиливают способность волос абсорбировать воду. При этом волосы могут в два-три раза увеличивать свой объем. При натягивании и закручивании волоса щелочи могут привести к необратимому изменению его формы. Из этого вытекает возможность перманентной завивки. Поэтому действие щелочей облегчается благодаря пористости волоса и его способности впитывать воду. Обесцвеченные волосы, следовательно, более пористые, требуют применения для перманентной завивки значительно более слабых составов с меньшей концентрацией щелочных средств.

Один из французских авторов указывает, что волос, который впитал 100% воды, требует при завивке только однопроцентного щелочного раствора, а волос, впитавший 10% воды, – 10-процентного раствора.

Прочность волоса почти не изменяется под действием холодной завивки, а при горячей перманентной завивке она может значительно уменьшиться. Например, критическая нагрузка при холодной перманентной завивке уменьшается на 15, при теплой – на 20 и при горячей – на 60%.

Окисляющие (обесцвечивающие) средства могут вызвать большие или меньшие изменения. Под действием перекиси водорода волос утончается, поэтому ее иногда применяют для удаления с кожи пушковых волос. Обесцвечивающие средства, применяемые слишком часто или во время болезни, приводят к тому, что волосы становятся менее эластичными, более пористыми и ломкими, а также трудными для сушки. Их критическая нагрузка может уменьшаться примерно до 35 г. Обесцвеченные волосы не следует также, подвергать продолжительной завивке или же применять ее с большой осторожностью. Теплая перманентная завивка может привести к обламыванию волос, поэтому ее можно проводить, применяя весьма слабые составы и значительно более низкую температуру, чем обычно. При холодной перманентной завивке завивочный состав тоже должен быть слабым и применяться в течение короткого времени.

Волосы обладают гибкостью и эластичностью – они удлиняются при растяжении и возвращаются в первоначальное состояние после снятия растягивающей силы. Особенно заметны эти свойства на мокром волосе. Сухой волос удлиняется при растяжении на 20-30, а смоченный холодной водой – до 100%.

Под действием высокой температуры (водяного пара или кипящей воды) волос претерпевает существенные изменения: кроме потери эластичности, его форма подвергается также устойчивому изменению. Волос, растягиваемый под действием водяного пара, после охлаждения не принимает первоначальной длины – его деформация становится необратимой. Если действию пара будут подвергаться завитые или накрученные на коклюшки волосы, то полученная форма завивки станет устойчивой даже после высушивания и охлаждения волос.

На этом свойстве волос основан принцип завивки. Слишком высокая температура или слишком продолжительное ее действие может привести к повреждению клеток коркового вещества волос, волосы станут обламываться даже при малейшем натяжении. В связи с этим иногда после горячей завивки или завивки щипцами наблюдается снижение прочности волос. Эти повреждения появляются потому, что обычно завивку производят на мокрых волосах. Во время повышения температуры вода, содержащаяся в волосах, превращается в пар, который вызывает их расщепление. Если же температура очень высока, то волосы могут обуглиться.

Человеческий волос обладает способностью впитывать воду и водяной пар, а также глицерин, животные и растительные жиры. Такие вещества, как минеральные масла, производные нефти (вазелиновое масло и вазелин) не проникают внутрь волоса, а остаются на его поверхности. Эти свойства волоса определяют род жира, который должен применяться для производства различных лечебных средств и средств для ухода за волосами, а также способ их употребления.

Способностью волоса поглощать воду объясняются его многие важные свойства. Например, известно, что волос удлиняется или сокращается в зависимости от степени влажности окружающей среды. Он может набухать, поглощая 10-25% воды. Уже сама степень влажности волоса может в значительной мере влиять на прическу.

Волосы обладают также абсорбционной способностью, то есть способностью задерживать на своей поверхности пыль, благодаря покрывающему их кожному жиру. При трении в сухом состоянии они легко наэлектризовываются. Потирая волосы пластичным предметом, можно даже получить их искрение. Электрические свойства волос в значительной мере зависят от их индивидуальных особенностей.

Сила прилегания волоса к голове зависит от жизнеспособности корня и его прочности. Она измеряется усилием, необходимым для выдергивания волоса.

Воздействуя на кератин физико-механическими факторами (напри­мер, стрижка, натяжение, накручивание) или химическими (окисли­телями, восстановителями, спиртами, щелочами, кислотами), мы вы­зываем изменения в системе соединений, что в свою очередь ведет к нарушениям в структуре внутреннего вещества волоса и сказывается на его физических свойствах.

Сухой, здоровый волос имеет способность растяжения примерно на 20% своей первоначальной длины, а во влажном состоянии — пример­но на 40%.

Растяжение волоса в мокром состоянии более чем на 50% первона­чальной длины вызывает переход d-кератина (эвкератин), типичного для невытянутых кератиновых волокон, в n-кератин, называемый так­же псевдокератином, который содержится в вытянутых кератиновых волокнах, а также в птичьих перьях.

Сухой волос, поглощая чистую воду, набухает, увеличивая свой объем в поперечном сечении приблизительно на 15%, а в длину — примерно на 17%.

Увеличение длины и объема влажного волоса мы учитываем при стриж­ке. Стрижем с поправкой на воду.

Такая деформация волоса является неустойчивой, так как псевдокера­тин переходит обратно в эвкератин, а время этого перехода зависит от степени растяжения и структуры волоса ( это явление называется био­логической памятью ).

По своему строению кератин является эластичным и компактным бел­ком. Один здоровый волос может выдержать нагрузку в 150 — 200 г.

Для волоса, особенно при высоких температурах, губительны щелоч­ные растворы — они действуют на волосы подобно гидролизу, их раз­рушительное действие является результатом распада ионных, а затем цистиновых мостиков вследствие утраты серы.

Плотность волоса

Средняя плотность волоса (Рс) — это отношение массы волоса к его объему, в естественном состоянии она измеряется в г/мм3 и опре­деляется по формуле

Ро — т/V, где

т — масса волоса, г; v — объем волоса в естественном состоянии, мм3.

От плотности волоса в значительной мере зависят его физико-меха­нические свойства, например прочность и теплопроводность.

Пористость (П) — это степень заполнения его объема порами. Рас­считать пористость волоса можно по формуле

П = (1 — Р/р) х 100%,

где Ро — средняя плотность волоса, г/мм3; р — истинная плотность волоса, г/мм3.

Поры — это мелкие ячейки в волосе, заполненные воздухом. Поры бывают открытыми и закрытыми (например, после обесцвечивания). Поры (пустоты), заполненные воздухом, придают волосам теплоизо­ляционные свойства. По величине пористости волоса можно прибли­женно судить о других важнейших его свойствах: плотности, прочно­сти, водопоглощении, долговечности.

Г игроскопичность

Г игроскопичность волос — это свойство поглощать водяные пары (ра­стительные и животные жиры, глицерин) из воздуха и удерживать их вследствие капиллярной конденсации. Она зависит от температуры воздуха, его относительной влажности, вида, количества и размера пустот.

Волос человека в сухом помещении содержит 18% воды, причем око — локожные части и корень волоса содержат воды больше, чем конец, что вызывает неоднородность гигроскопичности отдельных частей во­лоса. У конца волос поглощает быстрее и больше жидкости, а у осно­вания — медленнее.

Г игроскопичность отрицательно сказывается на стойкости причесок и модельных стрижек.

Водопоглощении

Водопоглощение — это способность волос впитывать и удерживать

воду. Характеризуется она количеством воды, поглощаемой сухим во-

лосом, погружаемым полностью в воду, и выражается в процентах от

массы волос (водопоглощение по массе Wm) или в процентах от объе — ма образца (прядки) (объемное водопоглощение Wv):

W = • 100%,

т mi ’

где т2 — масса волоса в насыщенном водой состоянии, г; т, — масса

волоса в сухом состоянии, г.

w^=m1_mL iQQ%’

где V — объем волоса в естественном состоянии, мм3/ — см3.

Объем водопоглощения всегда меньше 100%. В результате насыщения водой свойства волос изменяются, увеличивается объем (они разбуха­ют), понижается их прочность, эластичность.

Влагоотдача

Влагоотдача — свойство волос отдавать влагу окружающей среде при соответствующих условиях (нагрев, движение воздуха, естественная сушка). Скорость влагоотдачи (высушивания) зависит от разности между влажностью волос и относительной влажностью воздуха. В ес­тественных условиях влагоотдача волоса характеризуется интенсив­ностью потери влаги при относительной влажности воздуха 60% и температуре 20°С.

Воздухостойкость

Воздухостойкость — способность волос длительно выдерживать мно­гократное систематическое увлажнение и высушивание без значитель­ных деформаций и механических нагрузок (бигуди, коклюшки, щетка, плойка). Волосы по-разному ведут себя по отношению к действию пе­ременной влажности. Для повышения воздухостойкости волос приме­няют гидрофобные добавки, придающие волосу водоотталкивающие свойства (атмосферная влага).

Теплоемкость

Теплоемкость — свойство волос поглощать при нагревании тепло. Теп­лоемкость характеризуется удельной теплоемкостью С, Дж/(г, С0), которая определяется количеством теплоты, необходимой для нагре­вания 1 г волос на 1°С, и определяется по формуле

С = Q/[m(t2 — tj)],

где Q — количество тепла, затраченное на нагревание волос от темпе­ратуры tj до t2, Дж; т — масса прядки, г.

Химическая стойкость

Химическая стойкость — свойство волос сопротивляться действию кис­лот, щелочей, растворенных в воде солей.

Долговечность (стабильность и прочность) — способность волос со­противляться комплексному действию атмосферных и других факто­ров в условиях эксплуатации, которая позволяет проводить на них определенные химические, физические и механические операции, на­пример, для постриженных изделий.

Прочность

Прочность — свойство волос сопротивляться разрушению под дей­ствием напряжений, возникающих от нагрузок. Прочность волос ха­рактеризуется пределом прочности.

Пределом прочности называют напряжение, соответствующее нагруз­ке, вызывающей разрушение волоса:

R = F/A,

где F — разрушающая нагрузка, Н; А — площадь поперечного сечения волоса до испытания, мм2.

Предел прочности при сжатии волоса зависит от структуры, плотнос­ти, влажности, формы, направления приложения нагрузки. Прочность волоса на растяжение — 20 г (например, при нагрузке или растяже­нии 100 г химическую завивку производят щадящую, при растяжении 50 г — отказывают в данной операции).

Твердость

Твердость — способность волоса сопротивляться проникновению в него другого, более твердого материала.

Это свойство определяют методом среза бритвой, ножницами (попе­речный срез, продольный).

Пластичность, эластичность, растяжимость

Пластичность, эластичность, растяжимость — это способность волоса под влиянием действующих усилий изменять свою форму без образо­вания разрывов и трещин в стволе и сохранять (восстанавливать) из­менившуюся форму после снятия нагрузки. Это имеет большое значе­ние в работе над волосом (формирование и даже временное преобра­зование внутренней структуры для получения волны, локона).

Данная способность волос приобретает дополнительное значение при работе над прической.

Упругость

Упругость — свойство волос восстанавливать первоначальную форму

и размер после снятия нагрузки, под действием которой форма волоса

деформируется.

60

Динамико-морфологические свойства волоса

Динамико-морфологические свойства волоса — это заложенная спо­собность волоса к волнистости. Проявляется при попытках накручи­вания в противоположную сторону от запрограммированной, свой­ственной только этому участку волос динамике зон морфологии рос­та.

Истираемость

Истираемость — свойство волос уменьшаться в объеме и массе под действием истирающих усилий щетки, ладони, расчески, прилагаемых к ним.

Наэлектризованность

Наэлектризованность — свойство накапливать заряды электрической энергии. Биостатическая наэлектризованность проявляется при рас­чесывании (треск, искрообразование).

Адсорбция

Адсорбирующее свойство волоса — это способность волоса впитывать и длительное время сохранять запахи.

Действие температуры на волосы

Во время сушки волос либо моделирования прически феном темпера­тура должна колебаться в пределах 50—60°С.

При температуре 75 — 90° С волос подвергается быстрой деформации, слабеет его упругость и стойкость к механическим воздействиям.

При температуре 140°С начинается распад волоса, а свыше 250°С — обугливание (см. раздел «Свеча»).

Действие ультрафиолетовых лучей

Ультрафиолетовые лучи вызывают осветление волос, слабеет эластич­ность и растяжимость, волосы становятся более жесткими и пористы­ми, а значит, и гигроскопичными, требующими процедур по уходу.

Осветление бывает односторонним (только верхних слоев) и полным. При полном поражении особенно эффективны наполнители для волос (регенераторы) в виде эмульсии типа «масло в воде» — М/В и даже «вода в масле» — В/М.