Вода – невід`ємна частина волосся

Білки нашого з вами волосся дуже люблять воду. Тому молекули води пов'язані в структурі волосся, і впливають на їх фізичні властивості. Давайте розглянемо вплив води на волосся людей різних національностей.

Почнемо із волосся людей кавказької національності. У каштанового кавказького волосся вміст води становитиме від 6,0 до 13,6% при відносній вологості від 29,2 до 70,3%. Я вирішив використовувати необроблені кавказькі волокна волосся для визначення вмісту в них води при різних значеннях вологості. Даний метод обчислення кількості вологи у волоссі вимагає 4 г пучків для кожного вимірювання. Результати мого дослідження показані на рисунку 2.1.

Рисунок 2.1: Зміст вологи у волоссі людей кавказької національності за різної вологості від 30% до 80%.

Ми досліджували вплив вологості повітря на вологість волосся, на прикладі кавказького волосся (оскільки волосся африканського походження не було в наявності в кількості необхідному для аналізу). Вміст вологи в кавказькому волоссі перебував у діапазоні від 6,86 до 12,89% у діапазоні вологості від 30 до 70%. Ці значення показують, що при обчисленні вологості волосся матиме місце прямо пропорційна залежність.

Волокна у волоссі африканського походження містять менше води або вологи, ніж їхнє волосся кавказького аналога. Волокна, при відносній вологості 65% і нагріті до 200°C, показують, що волосся африканського походження має вологість 10,54% порівняно з волоссям кавказького походження, яке має вологість 11,39%.

Бразильське волосся має 10,53% вологи в аналогічних умовах. Молекули води, які слабко пов'язані з поверхневою структурою волосся, швидко випаровуються за нормальної температури близько 50 — 70ºC. Молекули води, глибоко впроваджені у структуру волосся, випаровуються при температурі від 150 до 170ºC, тоді як білки денатурують і відриваються від волосся за нормальної температури близько 240-255ºC.

Білки волокон гідрофільні (тобто люблять воду) по відношенню до води, і після змочування вони можуть утримувати до 30% води, пропорційно від своєї сухої ваги. У разі сухого волосся з відносною вологістю нижче 5% вода зв'язується з гідрофільними ділянками білків, які є амінокислотами. Від 5 до 75% відносної вологості вода утворює слабкіші зв'язки, такі як водневі зв'язки з білками. При відносній вологості вище 75% вода утворює скупчення молекул, які збираються разом.

Ступінь зв'язування води залежить від походження волокон волосся. Наприклад, афроамериканське волосся поглинає менше води, ніж європейські та азіатські типи волосся. Волокно африканського походження має менші кіркову речовину та білковий матрикс через свою вкрай неправильну природну форму і, отже, притягує менше вологи.

Набухання волосся у воді

Рисунок 2.2 Набухання волосяних фібрил у воді

У волоссі людей присутні кератинові волокна, які набухають у воді щодо їхнього діаметра. При набуханні волокна його діаметр збільшується значною мірою, а довжина трохи зменшується. Коли волокна волосся занурюються у воду, для набухання їм достатньо п'ять-шість хвилин, а потім набухання зменшується, як показано на рисунку 2.2.

Набухання волокон волосся значно збільшується, коли волокна занурені в розчини постійних хвиль, що містять тіогликолят амонію та аміак. Аналогічним чином, коли волокна занурюють 0,5 N розчин гідроксиду натрію, набухання волосяних волокон досягає максимум 20% його діаметра за 20 хвилин, як показано на рисунку 2.2.

Так само волокна набухають ще більше в розчинах гідроксиду калію та гідроксиду гуанідину. Коли волокна сильно роздуваються в лужних розчинах, вони мають тенденцію втрачати свою еластичність. Іншими словами, що стоїть розбухання волокон, то вище втрата еластичності волокон. Контроль набухання під впливом лужних розчинів допоможе зменшити втрату еластичності.