Комплекс для уселения блеска и насыщенности цвета кератиновых волос.
COMPLEX FOR IMPROVED SHINE AND SATURATION OF KERATIN HAIR COLOUR

Изобретение относится к области косметологии, в частности для получения комплекса U-Sonic Color System, используемого в качестве компонента для окрашивания волос (стойкие крем-краски для волос, оттеночные средства и др.). Комплекс способствует повышению насыщенности цвета и блеска окрашенных волос, а также сохранению структуры волоса от негативных воздействий в процессе их окрашивания. Предлагаемый комплекс содержит мальтоолигозил глюкозид гидрогенизированный продукт гидролиза крахмала, силиконовый сополимер полисилоксана и полиэфира, хитозан, который является - В-(1-4)-2-амино-2дезокси-D-гликополисахаридом, сплав неионогенных эмульгаторов и этоксилированных спиртов со спиртами высшими жирными этой же фракции. Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в повышении насыщенности цвета и блеска окрашенных волос, а также сохранении структуры волоса в процессе их обработки красящими косметическими составами. Техническим результатом будет получение косметической эмульсии в виде композиции компонентов, которые в сочетании повышают насыщенность и блеск волос, а также сохраняют структуру волоса от негативных воздействий, и далее будет использоваться в качестве добавки к красящим продуктам (стойким крем-краскам для волос, оттеночным средствам и др.).
Рассмотрим структуру волоса и факторы, влияющие на повреждение структуры волос в процессе их окрашивания.
Анатомически волос состоит из стержня (видимая часть, выступающая над поверхностью кожи) и корня, расположенного в толще кожи, который оканчивается волосяной луковицей.
Стержень волоса морфологически (Фиг. 1) представляет собой следующую структуру: 12 - медулла, которая состоит из 1 - α-спирали, 2 - протонити, 3 - протеины, 4 - тетрамеры, 5 - матрица, 6 - микрофибриллы, 7 - сердцевина, 8 - клеточный мембранный комплекс, 15 - кортекс, состоящий из волокнистых протеинов, 13 - пара-гель и 14 - орто-гель и имеет природу двухфазного композита, 16 - кутикула, внешний слой волоса, которая представляет собой ороговевшие клетки, состоящая из 9 - эпи-кутикула, 10 - экзо-кутикула 11 - эндокутикула.
На Фиг. 1 представлены морфологические составляющие волоса и клеточный мембранный комплекс человеческих волос [1].
Основой морфологической структуры волос является белковая макромолекула, имеющая конфигурацию α-спирали с периодом 9,8 [2]. По существующим представлениям α-спиральные участки полипептидов упаковываются в тетрамеры (~20), которые затем переплетаются в микрофибриллы (~70-80), которые затем превращаются как в аморфные, так и кристаллические области, из которых формируется центральная часть волоса - кортекс [1].
Кристаллическая составляющая кортекса может достигать до 30%. Снаружи кортекс окружен оболочкой - кутикулой, которая состоит из ороговевших клеток. Доля кутикулы в волосе составляет 15-36% [3]. По данным электронной микроскопии человеческий волос толщиной 60-100 мкм имеет чешуйчатый слой, клетки которого расположены в 6-10 слоев [4]. Между кератиновыми чешуйками имеется белково-липидная прослойка, состоящая из жировых клеток, холестерина, сульфата холестерина, жирных спиртов.
Основным белком, из которого состоит стержень волоса, является кератин. В белке человеческого волоса - кератине, обнаружено 18 видов аминокислотных остатков. В таблице 1 представлены аминокислоты, идентифицированные в человеческом волосе и кератине эпидермиса кожи [1].
2
Среди них особое значение имеет цистин. Так, из-за своей способности образовывать дисульфидные связи -S-S-, прочно удерживающие молекулы кератина между собой, его наличие придает механическую прочность кератину. На поверхности белков имеются как карбоксильные - СООН, так и аминогруппы - NH. В довершение всего, цепи соединены различными видами связей: водородными, ионными и ковалентными [4]. Содержание кератина составляет 85-90%, 10-13% веса волос составляют вода, липиды и пигмент.
Повреждение волоса под воздействием пероксида водорода
Особое значение имеет понимание действия на волосы различных реагентов, содержащихся в косметических препаратах. Одним из наиболее распространенных реагентов является пероксид водорода. Он применяется в бытовых и профессиональных препаратах стойкого крашения, в средствах осветления, в препаратах для химической завивки. В косметических продуктах наиболее распространены концентрации перекиси 3-9%. В процессе осветления происходит разрыв 15-25% дисульфидных связей, в результате чего упругость волос уменьшается на 25%. В процессе экстремальной отбеливающей обработки волос происходит разрыв 45% S-S связей, что приводит к потере упругих свойств влажного волоса приблизительно на 60% [1].
Изменения в структуре волоса, происходящие под воздействием 6% раствора пероксида при 30°C в течение 30 минут, были исследованы методом сканирующей электронной микроскопии [5] с использованием электронного сканирующего микроскопа "JEOL". Из полученных данных, представленных на Фиг. 2-а и Фиг. 2-b, видно, что поверхность волоса после обработки пероксидом водорода (Фиг. 2-b) покрывается поперечными (и частично продольными) складками, образованными кутикулой волоса. Чешуйки кутикулы при этом огибают складки, повторяя их рельеф. Этот результат связан со спецификой взаимодействия перекиси водорода с элементами волоса. Кортекс под действием окислителя подвергается контракции (усадке) в большей степени, чем более плотная кутикула, что приводит к образованию складок.
На микрофотографии человеческого волоса: Фиг. 2-а - здоровый волос, Фиг. 2-b - волос, обработанный пероксидом водорода в течение 30 мин.
Повреждение волос после применения окислительной (перманентной) краски
Различают три типа окраски волос: временная окраска, полустойкая окраска и перманентная окраска волос. В последнем случае для крашения используются ароматические амины и фенолы [6, 7]. Эти красящие составы быстро окрашивают волосы практически во все цвета, придают им модные оттенки, полученные окраски отличаются высокой стойкостью. Наилучшие результаты крашения получают при использовании веществ с небольшой молекулярной массой и размером молекул [6]. К подобного рода продуктам относятся п-фенилендиамин, 2,5-диаминотолуол, 5-амино-о-крезол, некоторые аминофенолы и пиримидины. Эти соединения бензольного ряда, также как и некоторые производные нафталина, характеризуются размером молекулы не более 6-8 и способны к достаточно быстрой диффузии. Молекулы с размерами более 10 имеют как низкое значение сорбции, так и невысокий коэффициент диффузии [8]. Это связано с пористостью волос и, соответственно, с различной скоростью диффузии красителей в волосы [9].
Среди соединений, способных диффундировать в человеческие волосы с достаточной скоростью, самыми большими молекулами обладают простейшие производные антрахинона. Холмс [8] доказал, что диффузия красителя в обесцвеченные волосы проходит быстрее, чем в необработанные. Это связано с тем, что обесцвеченные волосы имеют поврежденную кутикулу волоса и тем самым диффузия красителя в волосы облегчается.
Способность давать окрашенные продукты при окислении некоторых промежуточных продуктов, таких как о- и п-ароматические диамины, о- и п-аминофенолы и другие замещенные фенолы
Крашение волос по окислительному методу предполагает образование окрашенного соединения (красителя) непосредственно на волосах в процессе их обработки красящим составом. Поэтому окрашивающая композиция (краска для волос) состоит из нескольких компонентов. Во-первых, это так называемый «первичный полупродукт», который представляет собой пара-фенилендиамин, или пара-аминофенолы, которые дают окрашенные продукты при действии окислителей. Вторым компонентом является «модификатор». Этот компонент способен образовывать окрашенные соединения только в присутствии первичных полупродуктов. К «модификаторам» относятся мета-аминофенолы, замещенные фенолы и пиразолоны. Окислитель, которым обычно служит перекись водорода, хотя возможно использование и других соединений: персульфатов, перборатов и др. [6]. Кроме того, готовые формы содержат ряд вспомогательных веществ: антиоксидантов, ПАВ и т.д., обеспечивающих качественное крашение.
Согласно литературным данным [10, 11] окисление п-фенилендиамина представляет собой достаточно сложный процесс, в ходе которого образуется п-бензохинондиимин(II), п-бензохинонмоноимин(III) и п-бензохинон(IV).
Окислительная конденсация (I) с (II), (III) или (IV) приводит к индаминовым производным типа (V) и (VI) [10, 11].
Аналогичным образом могут участвовать в процессах окислительной конденсации и различные другие замещенные анилины и фенолы. Таким образом, в стандартной композиции для окислительного крашения волос могут содержаться пара-аминофенолы, одноатомные и многоатомные фенолы, а также их различные замещенные. При окислении таких композиций пероксидом водорода происходит ряд реакций окислительной конденсации с образованием красителей непосредственно на волосах.
Процесс окислительного крашения волос называют также «стойким крашением». Образующиеся в этом процессе окраски отличаются значительной светостойкостью, устойчивостью к мокрым обработкам и действию других внешних факторов. Это связано с тем, что относительно небольшие по размеру молекулы компонентов, используемые в составах для окислительного крашения, достаточно легко проникают внутрь волоса, а не только сорбируются на его поверхности. Молекулы окрашенных продуктов, образующиеся в ходе окисления, значительно крупнее по размерам, и это приводит к тому, что затрудняется их обратная диффузия из внутренних полостей волос. Поэтому десорбция таких красителей при мытье волос в значительной степени снижается. Этому способствует также и то обстоятельство, что красители, образующиеся в процессе окислительного крашения, не растворяются в воде.
Другим способом крашения является так называемое «прямое крашение». Этот способ также называется оттеночным крашением. Основным отличием данного метода от окислительного крашения является то, что краситель находится в красящей композиции уже в готовом виде, и процесс крашения заключается в адсорбции этого красителя на поверхности волос либо его диффузии внутрь волоса [7]. При реализации любого механизма крашение в данном случае будет представлять собой равновесный процесс, и качество крашения во многом будет зависеть от наличия вспомогательных веществ и условий проведения процесса. Таким образом, оттеночное крашение является принципиально нестойким, и условия проведения крашения лежат в весьма узком диапазоне: температура головы человека и значения среды краски pH 5-8, а также красители не должны вызывать аллергические реакции организма.
Основную роль в процессе оттеночного крашения волос играют, по-видимому, особенности структуры конкретного волоса. Результаты крашения могут также зависеть от этнического происхождения волос. Более того, структура волоса может определенным образом изменяться и в пределах одного волоса по его длине. Так, концы волоса, как правило, больше повреждены и характеризуются более высокой пористостью, чем волосы у основания, что приводит к различиям в окрашиваемости.
Детальные исследования показали, что высокая субстантивность красителя к волосу обусловлена содержанием в структуре молекулы определенных функциональных групп. Это связано непосредственно с природой поверхности белковой субстанции.
В композициях оттеночного крашения применяются красители следующих групп: нитрокрасители (нитропроизводные ароматических аминов), основные (катионные), дисперсные, кислотные.
Наиболее популярная форма окраски - перманентная окраска волос, но именно она приводит к наибольшему повреждению волоса [12, 13] в силу применения пероксида водорода и аммиака, а также в последнем случае для крашения используются ароматические амины и фенолы. В силу использования различных осветлителей, которые при осветлении волос частично разрушают меланин, это приводит к ломкости и хрупкости волоса. Исследования изменения структуры волос под действием перманентных красок [13] свидетельствуют о том, что при воздействии щелочной основы краски и перекиси водорода кутикула волоса набухает и кутикулярный слой приобретает рыхлую структуру.
Т. Кутри, Л. Ронгонг [12] исследовали окрашенные, осветленные и необработанные волосы с помощью методов оптической микроскопии, сканирующей электронной микроскопии. Было проведено исследование по определению электрокинетического потенциала волоса и установлено, что заметные изменения поверхностных потенциалов возникают даже после относительно мягкой обработки натуральных волос.
Чемпен [14] провел обобщенный обзор в области изучения механических свойств кератиновых волокон. В данном обзоре также рассматривался вопрос об изменении механических свойств волос в процессе различных воздействий определяющим процессом.
Показателем качества волос после окрашивания является здоровый вид окрашенных волос, а именно блеск волос, насыщенность цвета и неповрежденная кутикула кератина волоса.
Блеск волос
Блеск поверхности обусловлен зеркальным отражением света, происходящим одновременно с рассеянным (диффузным) отражением. Количественная оценка блеска поверхности наблюдателем определяется соотношением между интенсивностями зеркально и диффузно отраженного света. Физические, психофизические и психометрические основы понятия «блеск поверхности» подробно рассмотрены в докладе МКО [15]. Существуют как отечественные [16], так и международные стандарты [17, 18] по блеску поверхности, а также приборы для его контроля [19]. Методики контроля блеска поверхности, регламентированные упомянутыми стандартами, сводятся к измерению коэффициентов отражения света, падающего под различными углами. Блеск является одним из основных показателей качества волос. В настоящее время предложен целый ряд методик оценки блеска волос, которые включают как экспертные оценки, так и измерение зеркальной составляющей с помощью различных приборов. Так, компанией Dow Corning Corp. было разработано специальное оборудование, позволяющее унифицировать условия освещения и наблюдения [20].
Маршер, Дженсен [21] проделали ряд измерений рассеяния зеркальной составляющей индивидуальных волокон волос. Для моделирования отражения и рассеяния света структурой волоса представлена схема, приведенная на фиг. 3 [21]. В то же время для оценки блеска волоса необходимы критерии, учитывающие специфику преломления света в зависимости от его структуры.
На Фиг. 3 представлено Рассеяние света натуральным волосом:
17 - падающий луч; 18 - отраженный луч от поверхности; 19 - преломление луча; 20 - отражение луча от внутренней поверхности [2].
На Фиг. 3 представлен 17 - падающий луч, который испытывает ряд последовательных отражений и преломлений, формируя эффект блеска. Чешуйки кутикулы могут быть смоделированы «ступеньками» на поверхности, направленными от корня волоса к его концу и наклоненными к оси. Можно различить следующие пути, по которым проходит (17) падающий на волос луч света. Во-первых, падающий луч отражается от поверхности волоса - луч 18. Во-вторых, луч преломляется, проходит через волос и выходит с противоположной стороны - луч 19. В-третьих, луч может проникнуть в волос, отразиться от внутренней поверхности и выйти со стороны падения - луч 20. Все три указанных луча рассеяния участвуют в формировании не в равной мере. Так, для здорового пигментированного волоса лучи 19 и 20 за счет сильного поглощения света внутри самого волоса не вносят заметного вклада в суммарное рассеяние света волосом. Основной вклад вносит первичное рассеяние луча 18 от геометрической поверхности волоса. В то же время для седого и оптически прозрачного волоса лучи 19 и 20 имеют существенное значение для формирования блеска.
Многие исследователи определяли характеристики распределения интенсивности рассеянного света на волосе. К. Хелен, В. Бустард [22] определяли величину глянца не только от свойств волоса (цвет волос и состояния волос), но и от направления падающего света. Также проводили оценку после обработки волос косметическим препаратом и определяли показатель глянца при сравнении с контрольным образцом.
Известны патенты №2462228, опубл. 27.09.2012 г. [23] и №2413499, опубл. 10.03.2011 г. [24] по изучению улучшения кожи и кератина волос после воздействия на них окислительных красок или осветлителей. Известны способы применения компонентов для сохранения кожи при окрашивании волос [патент №2462228, опубл. 27.09.2012 г.], использование сочетания аминокислот и низкомолекулярных дисульфидов для улучшения ощущения на коже во время окрашивания. Недостатком данного изобретения является то, что нет усиления насыщенности цвета и блеска окрашенных волос.
Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в повышении насыщенности цвета и блеска окрашенных волос, а также сохранении структуры волоса в процессе их обработки красящими косметическими составами.
Техническим результатом будет получение косметической эмульсии в виде композиции компонентов, которые в сочетании повышают насыщенность и блеск волос, а также сохраняют структуру волоса от негативных воздействий, и далее они будут использоваться в качестве добавки к красящим продуктам (стойким крем-краскам для волос, оттеночным средствам и др.).
Для решения поставленной задачи используется комплекс компонентов: мальтоолигозил глюкозид гидрогенизированный продукт гидролиза крахмала, силиконовый сополимер полисилоксана и полиэфира, В-(1-4)-2-амино-2дезокси-D-гликополисахарид, сплав неионогенных эмульгаторов и этоксилированных спиртов со спиртами высшими жирными этой же фракции.
Компоненты эмульсии решают комплексную задачу при использовании их в красящих косметических составах, а именно способствуют усилению насыщенности цвета, блеску волос и сохранению структуры волоса в процессе окрашивания. Компонент эмульсии Glyceryl Stearate, Ceteareth-20, Ceteareth-12, Cetearyl Alcohol, Cetyl Palmitate представляет собой сплав неионогенных эмульгаторов и этоксилированных спиртов со спиртами высшими жирными этой же фракции.
Основа эмульгирующая предназначена для применения в качестве самоэмульгирующей основы и регулятора консистенции в системах масло/вода в косметической промышленности. В силу наличия в составе сплава этоксилированных жирных спиртов комплекс способствует умягчению волоса и сохранению его структуры от негативных воздействий.
Компонент эмульсии Maltoolygosyl Glucosyde/Hydrogenated Starch Hydrolysate, входящий в комплекс, способствует увлажнению и восстановлению поверхности волоса после его применения. Maltoolygosyl Glucosyde/Hydrogenated Starch Hydrolysate - это новый произведенный из крахмала сахарид, имеющий в своем составе основным компонентом мальтоолигозил глюкозид, а также гидрогенизированные продукты гидролиза крахмала. Он обладает различными свойствами, такими как активация клеток, сохранение клеток, предотвращение повреждения клеток при УФ-облучении, противовоспалительный эффект и смягчение огрубления поверхности кожи и волос.
При использовании в косметике способствует увлажнению и восстановлению кожи и волос. Исследования проводились с использованием сканирующего электронного микроскопа [Hayashibara Co., LTD 2-3 Syimoishii 1-cyome, Okayama, 700-0907, Япония] [25]. На поврежденные волосы был нанесен 50% раствор Maltoolygosyl Glucosyde/Hydrogenated Starch Hydrolysate, спустя 20 минут был смыт. После просушивания, волосы сфотографировали с помощью электронного микроскопа (×700). Эффект восстановления кутикулы волоса после обработки Maltoolygosyl Glucosyde/Hydrogenated Starch Hydrolysate достаточно эффективен.
На Фиг. 4 изображены микрофотографии поврежденного и обработанного волоса с помощью сканирующего электронного микроскопа (×700).
На Фиг. 4-а изображен волос поврежденный, фиг. 4-б - поврежденный волос обработан Maltoolygosyl Glucosyde/Hydrogenated Starch Hydrolysate [25].
Тесты по измерению гладкости волос показали, что при использовании Maltoolygosyl Glucosyde/Hydrogenated Starch Hydrolysate поврежденные волосы восстанавливались, становились более гладкими и легко расчесывались. Компонент эмульсии Хитокси 20 полиэтиленгликолевый эфир хитозана является производным хитина - результат обработки хитина в жестких условиях раствором щелочи, позволяет заместить ацетильные группы хитина аминогруппами. Хитозан является - В-(1-4)-2-амино-2дезокси-D-гликополисахаридом, т.е. аминополисахаридом, полученным при удалении ацетильной группы из положения С2 в хитине. Хитозан имеет высокую гигроскопичность, т.к. в молекуле содержится много гидроксильных, аминных и других групп. По этому показателю хитозан уступает только глицерину и превосходит полиэтиленгликоль и каллериоль (высокополимерный спирт из груши).
Свойства хитозана по образованию пленки
Если нанести на стеклянную пластину слой уксуснокислого раствора хитозана и просушить, то можно получить прозрачную пленку, которая сравнительно хорошо пропускает кислород и влагу и обладает определенными антистатическими свойствами. Поверхностная сопротивляемость пленки составляет 1,5-5*108 Ом⋅г/кв.см, что меньше сопротивляемости волос при относительной влажности 85% и составляет 1,5*1013 Ом⋅г/кв.см, поэтому такая пленка обладает свойством препятствовать прилипанию пыли, может использоваться для ухода за волосами и их защиты.
Хитозан - катионный полисахарид, может широко применяться в косметике благодаря своим структурообразующим свойствам. Хитозан несет сильный положительный электростатический заряд, который позволяет ему связываться с отрицательно заряженными поверхностями, такими как волосы и кожа.
При использовании хитозана в косметических средствах для волос важной особенностью является его адсорбция на волосах. Хитозан обладает в несколько раз большей влагоудерживающей способностью по сравнению с низкомолекулярными соединениями, использующимися для этих целей в составе косметических средств для волос. За счет удерживаемой воды увеличивается электропроводность поверхности волос, ингибируется накопление образующихся электростатических зарядов, а наличие одновременно катионных групп приводит к сильному эффекту удаления отрицательных зарядов с поверхности волос за счет нейтрализации. В результате данного эффекта образуются агломераты, которые способствуют усилению насыщенности цвета окрашенного волоса.
В продукции для волос используется способность хитозана формировать защитную пленку на поверхности волоса. По сравнению с пленками, образованными большинством синтетических полимеров, хитозановые пленки более стабильны в условиях повышенной влажности. Обработка волос средствами, содержащими хитозан, снимает электростатический заряд, придает блеск, улучшает расчесывание.
PEG/PPG-15/15 Dimethicone водорастворимый силиконовый полимер. Силиконы - это синтетические полимеры, способные обеспечить волосам защиту от многих факторов природной среды. Благодаря низкой поверхностной энергии силиконы равномерно распределяются по всей длине волос. Кроме того, силиконы улучшают распределение и повышают устойчивость других ингредиентов рецептур, вызывая синергетический эффект. Отличное распределение, высокий молекулярный вес и максимальная приближенность к поверхности волос позволяют силиконам формировать устойчивую и однородную пленку на всей поверхности волос, что способствует блеску волос.
Состав комплекса U-Sonic Color System
Технология производства комплекса, %:
Вода деионизованная
до 100
Glyceryl Stearate, Ceteareth-20,
Ceteareth-12, Cetearyl Alcohol,
5-10
Cetyl Palmitate
Maltoolygosyl Glucosyde/Hydrogenated
3-5
Starch Hydrolysate
PEG/PPG-15/15 Dimethicone
2.5-5
(полисилоксана и полиэфира)
Хитокси 20
Полиэтиленгликолевый эфир хитозана
1-2
(В-(1-4)-2-амино-2дезокси-D-гликополисахарид)
Methylchloroisothiazolinone/
0,1-0,2
Methylisothiazolinone
Технология производства
Подготавливается водная фаза с вводом в расчетном количестве деионизованной воды и компонентов водной фазы: Maltoolygosyl Glucosyde/Hydrogenated Starch Hydrolysate и PEG/PPG-15/15 Dimethicone. Далее осуществляется нагрев до 70-75°С.
Параллельно подготавливают жировую фазу. В специальный реактор вводят Glyceryl Stearate, Ceteareth-20, Ceteareth-12, Cetearyl Alcohol, Cetyl Palmitate. Далее осуществляем нагрев до 70-75°С.
По достижении заданных температур проводим перемешивание жировой и водной фаза, а затем эмульгирование эмульсии при помощи гомогенизатора. Эмульгирование эмульсии проводим 20 минут, затем включаем охлаждение. По достижении охлаждающей эмульсии 50°C, вводим расчетное количество Хитокси 20 Полиэтиленгликолевый эфир хитозана. И по достижении температуры 30°C, вводим консервант Methylchloroisothiazolinone/Methylisothiazolinone
Для определения качества блеска волос, используют спектроколориметр. Типовая схема спектроколориметра представлена на Фиг. 5. Принцип действия прибора основан на одновременном измерении коэффициентов отражения или пропускания в видимой области спектра 380-720 нм. Зеркальную составляющую определяют сравнением спектрального распределения коэффициентов отражения без зеркальной составляющей и с зеркальной составляющей.
На Фиг. 5 представлена типовая схема спекроколориметра, основанная на измерении коэффициентов отражения или пропускания в видимой области спектра 380-720 нм.
В случае если исследуемый объект представляет собой прядь волос, образец располагается в окне интегрирующей сферы и освещается диффузным светом. Схема спектроколориметра: 21 - источник света, 22 - шторка, 23 - образец, 24 - приемник, 25 - волновод, 26 - поток света от образца, 27 - диффузное освещение, 28 - спектральный анализатор, 29 - микропроцессор, 30 - компьютер. В общем, существуют различные методы освещения пряди волос в интегрирующей сфере. Однако из-за выраженной характерной текстуры пряди, достичь воспроизводимых результатов позволяет использование геометрии типа Diff/0, при которой угол между нормалью к образцу и направлением регистрации отраженного луча невелик (обычно не превышает 8°). Сфера диаметром 150 мм является наиболее распространенной. Внутренняя поверхность интегрирующей сферы покрывается материалом с сильным рассеянием и высокой отражающей способностью: сульфатом бария. Далее, по спектральной зависимости коэффициента отражения проводится автоматический расчет цветовых характеристик с использованием, так называемых функций сложения МКО и функции источника освещения без зеркальной составляющей и при зеркальной составляющей. Именно по такой схеме организованы измерения цветов, использованные в данных измерениях.
Определение зеркальной составляющей (блеска) волос
Согласно ГОСТ Р 52662-2006 (ИСО 7724-261984) зеркальная составляющая (ЗС) для всех длин волн (А)
с зерк сост
где R(λ) - апертурный коэффициент отражения с зеркальной составляющей;
без зерк сост
R(λ) - апертурный коэффициент отражения без зеркальной составляющей.
Соответственно спектроколориметр калибруют с зеркальной составляющей и без зеркальной составляющей и проводят замеры на образцах волос, обработанным косметическим средством.
Согласно расчету цветовых характеристик с использованием, функции источника освещения без зеркальной составляющей и при зеркальной составляющей рассчитываем следующие характеристики:
оценка блеска волос с комплексом U-Sonic Color System;
косметический красящий состав с комплексом U-Sonic Color System;
определение блеска волос ΔY блеск, по увеличению доли поверхностного отражения света.
На Фиг. 6 представлен график спектров диффузного отражения окрашенных волос с зеркальной составляющей и без зеркальной составляющей. В состав косметического окрашивающего средства входит комплекс U-Sonic Color System.
На Фиг. 6 изображены спектры диффузного отражения окрашенного волоса черным тоном с комплексом U-Sonic Color System:
сплошная линия спектра отражения - с зеркальной составляющей,
пунктирная линия спектра отражения - без зеркальной составляющей,
Y без зерк. сост=1,72, Y зерк. сост = 2.45,
ΔY=2,45-1,72=0,73.
В процентном соотношении доля поверхностного отражения составляет 29,7%. Таким образом, после окрашивания окислительной краской с применением комплекса U-Sonic Color System блеск волос усиливается примерно на 30%. Для сравнения оценивали блеск волос, окрашенных косметическим красящим средством, с идентичным составом, но не содержащим комплекс U-Sonic Color System.
На Фиг. 7 представлен график спектров диффузного отражения окрашенных волос с зеркальной составляющей и без зеркальной составляющей. В состав косметического окрашивающего средства НЕ входит комплекс U-Sonic Color System.
На Фиг. 7 изображены спектры диффузного отражения окрашенного волоса черным тоном без комплекса U-Sonic Color System:
сплошная линия спектра отражения - с зеркальной составляющей,
пунктирная линия спектра отражения - без зеркальной составляющей,
определение блеска волос ΔY блеск, по увеличению доли поверхностного отражения света,
Y без зерк. сост=1,72  Y зерк. сост = 1,97,
ΔY=1.97-1.62=0,35.
В процентном соотношении доля поверхностного отражения составляет 17.7% при окрашивании косметическим красящим составом без данного комплекса.
Использование комплекса U-Sonic Color System в косметических красках для волос способствует повышению блеска волос.
Цветовое различие по насыщенности цвета волос
По замеренным спектрам диффузного отражения для образцов окрашенных волос с комплексом U-Sonic Color System и без данного комплекса определяют цветовое различие по насыщенности цвета волос.
Косметический красящий состав с комплексом U-Sonic Color System. Насыщенность цвета в окрашенном образце с комплексом U-Sonic Color System составляет S=9,214.
Для сравнения оценивали насыщенность цвета волос, окрашенных косметическим красящим средством, с идентичным составом, но не содержащим комплекс U-Sonic Color System.
Насыщенность цвета волос, окрашенных идентичным красящим составом, но без данного комплекса, составляет S=1,832.
Использование комплекса U-Sonic Color System в косметических красках для волос способствует повышению насыщенности цвета волоса.
Таким образом, экспериментально определено, что ввод комплекса U-Sonic Color System в средства для окрашивания волос повышает насыщенность цвета и блеска окрашенных волос, а также сохраняет структуру волос от негативных воздействий в процессе окрашивания волос.
Были обработаны 46 анкеты респондентов в возрасте от 30 до 60 лет. Использовалась стандартная схема, количество респондентов отвечает критерию репрезентативности. Использовалась окислительная краска Концепт 1 - стандартная и 2 - с применением комплекса U-Sonic Color System. Каждый из респондентов оценивал визуальные ощущения по трем показателям после окрашивания волос:
1) цвет и блеск волос;
2) состояние волос после окрашивания (сухость, ломкость или гладкие, не ломкие волосы);
3) легкость расчесывания, шелковистость.
Тестирование было анонимным, каждый респондент получал в одинаковой упаковке комплект окислительной краски.
Оценка проводилась по 4-балльной системе. Все краски имели одинаковый ингредиентный состав, за основу была взята краска Концепт.
Основные результаты
Большинство респондентов поставили высшую оценку одному из двух вариантов образцов, выполненных с комплексом U-Sonic Color System. Респонденты отметили насыщенный цвет и блеск волос с комплексом U-Sonic Color System 2-3. Отмечено состояние волос, улучшенное после окрашивание краской, в которую входит комплекс U-Sonic Color System: волосы имеют ухоженный вид, гладкие, не ломкие и легко расчесываемые.
Литература
1. De Polo K.F. A Short Textbook of Cosmetology. H.: Ziolkowsky GmbH, Augsburg. Germany, 1998. 475 c.
2. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. M.: Просвещение, 1987. 815 с.
3. Шкловский М.Н. Повреждение волос: симптомы и причины. // Косметика и медицина. 1998. №6. С. 21-24
4. Новорадовская Т.С., Садова С.Ф. Химия и химическая технология шерсти. М.: Легпромиздат, 1986. 200 с.
5. Павлов С.А., Путина Н.В. Окрашивание волос: технология и творчество. // Les Nouvelles Esthetigues (русское издание). 2005. №1. С. 128-134.
6. Д.Ф. Корберт. Химия синтетических красителей. «Химия», Л.: 1977. Т. 5. 464 с.
7. Wis-Surel G.M. Требования к современным композициям для крашения волос. // International Journal of Cosmetic Science. 1999. №21. С. 327-340.
8. Holmes A.W. // Soc. Cosmetic Chemists. 1964. №15. 595 c.
9. И.Н. Шевченко, E.A. Авинкина K.E., Хретинина Н.В. (Путина Н.В.) С.А. Павлов. Структура и пористость седых и здоровых волос и их диффузно-сорбционные свойства. // Успехи в химии и химической технологии. Вып. XIV, М.: 2000. С. 59-61.
10. Мельников Б.Н., Виноградов Г.И. Применение красителей. М.: «Химия». 1986. 240 с.
11. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. М.: «Химия». 1977. 488 с.
12.11. Кутри Т., Ронгонг Л. Изучение обработанных и окрашенных волос. // Dyes and Pigments. 1995. №1. С. 23-44.
13. Won-Soo Lee. Структурное исследование поврежденных волос после обработки стойкими красками и их восстановление. // International Journal of Dermatology. 2002. №41. C. 88-92.
14. Чемпен Б.М. Обзор механических свойств кератиновых волокон. // Textile Institute. 1969. №. 60. С. 181-207.
15. CIE//1986. №2. С.41-56.
16. ГОСТ 896-69. Метод определения блеска покрытий.
17. Международный стандарт. ISO 2813-1978 Е. Измерение зеркального блеска неметаллических пленок краски при 20°С, 60°C и 85°С.
18. Международный стандарт. ASTM D523-78. Стандартный метод испытания зеркального блеска.
19. Вертушкин В.К. Установка высшей точности для измерения единиц блеска. // Светотехника. М.: 1993. №3. С.7-9.
20. Патент USA №5419627.
21. Маршер С. Дженсен Н. Рассеяние света человеческим волосом. // Worley Laboratories Stanford University. 2002. С. 1-11.
22. Хелен К., Бустард В. Исследования в рассеянии света человеческим волосом. // Applied Optics №24. 1991. С 34-37.
23. Патент №2462228, опубл. 27.09.2012 г. Хенкель.
24. Патент №2413499, опубл. 10.03.2011 г. Хенкель.
25. Hayashibara Co., LTD 2-3 Syimoishii 1-cyome, Okayama, 700-0907, Япония.