УСТРОЙСТВО, ИСПУСКАЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ В КРАСНОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА, ПРИСПОСОБЛЕННОЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ФЕНОМ И СО СРЕДСТВОМ ПО УХОДУ ЗА ВОЛОСАМИ
DEVICE EMITTING RADIATION IN RED SPECTRAL BAND, ADAPTED FOR USE WITH HAIRDRYER AND WITH MEANS FOR HAIR CARE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области техники в отношении укладки волос. Более конкретно настоящее изобретение относится к перманентной укладке волос с помощью нехимического средства и улучшениям в отношении сушки и укладки волос.
Уровень техники изобретения
РСТ/US10/24641 (включена в данный документ согласно ссылке во всей своей полноте) раскрывает местнодействующие композиции для волос, которые содержат материалы, которые при активации испускают электромагнитное излучение на длинах волн, которые воздействуют на третичную структуру (т.е. разрушая дисульфидные связи) в человеческом волосе, и которые вносят изменения во вторичную структуру протеинов волос. Интенсивность излучения, испускаемая активированными материалами, контролируется и является достаточной для того, чтобы вызывать или способствовать в изменении протеиновой структуры. Композиции, содержащие такие материалы, используются для изменения формы или укладки волос. Опыт показывает, что изменение формы волос является устойчивым и что нет повреждения волос того типа, который характерен при химической обработке. Предпочтительные материалы должны быть активированы до того, как они будут испускать электромагнитное излучение на длинах волн, которые воздействуют на протеиновые структуры в человеческих волосах. Предпочтительными материалами являются турмалины.
РСТ/US10/24641 также раскрывает, что турмалин может быть активирован за счет его облучения с помощью излучения в видимой области спектра, при этом нагревание турмалина выше определенной минимальной температуры является предпочтительным способом активации. Предпочтительный способ нагревания осуществляется с помощью фена для волос такого, как устройство для сушки феном, обычно используемое в домашних условиях, или фен-колпак для сушки волос, широко используемый в салонах. При использовании нагревательного способа активации применяется минимальная температура активации 40°С для предотвращения нежелательной активации турмалина. Температуры выше 80°С могут применяться для активации турмалина, но температура, как таковая, начинает оказывать неблагоприятное воздействие на волосы. В силу вышесказанного, в '641 раскрыто, что наиболее предпочтительные температуры активации находятся в интервале от около 60°С до 80°С. Эти температуры могут быть достигнуты с помощью ручного фена, даже если источник горячего воздуха может быть размещен на расстоянии нескольких унций от волос и горячий воздушный поток может быть не постоянно направлен на один и тот же участок волос. Предпочтительно, что активация может быть достигнута за десять минут сушки феном, более предпочтительно за пять минут сушки феном, наиболее предпочтительно за одну минуту сушки феном.
РСТ/US10/24641 также раскрывает, что при использовании света для достижения активации, облучение инактивируемого материала (т.е. турмалина) излучением в видимой области спектра (красное, синее, зеленое и т.д.) заставляет материал излучать в диапазоне длин волн 0,15-30 мкм. Интенсивность испущенного излучения в целом зависит от интенсивности активационного источника излучения в видимой области спектра. Деактивация достигается за счет удаления источника излучения в видимой области спектра. Сообщается, что активация и деактивация с помощью этого способа была бы по существу мгновенная, поскольку нагревание подходящего материала происходит с нулевым временем ожидания.
Настоящее описание определяет устройство, которое оптимизирует тепловую энергию и световую энергию вместе для достижения активации одного или более материалов, которые выполнены с возможностью испускания электромагнитного излучения на длинах волн, которые воздействуют на протеиновые структуры человеческого волоса.
Цель изобретения
Основной целью нескольких вариантов осуществления настоящего изобретения является создание устройства, которое обеспечивает активацию инактивированной композиции для локального изменения формы волос при низких температурах.
Другой целью нескольких вариантов осуществления настоящего изобретения является создание устройства, которое повышает эффективность композиций для локального изменения формы волос, особенно при температурах ниже 60°С.
Другой целью нескольких вариантов осуществления настоящего изобретения является создание устройства, которое комбинирует тепловую энергию и световую энергию для достижения активации одного или более материалов, которые выполнены с возможностью испускания электромагнитного излучения на длинах волн, которые воздействуют на протеиновые структуры человеческих волос.
Сущность изобретения
Устройство, которое комбинирует тепловую энергию (в виде столба горячего воздуха) и световую энергию (в виде излучения в видимой области спектра) для достижения активации одного или более материалов, которые выполнены с возможностью испускания электромагнитного излучения на длинах волн, которые воздействуют на протеиновые структуры человеческого волоса. Устройство выполнено с возможностью испускания столбчатого потока горячего воздуха и видимого света. При использовании концентрированное пятно видимого света и горячий воздушный поток сталкиваются с образцом волос, который должен быть подвергнут обработке таким образом, чтобы концентрированное пятно света было ограничено в пределах столба горячего воздушного потока. Применение нагрева и излучения вместе приводит к эффективному перманентному изменению формы волос при низких температурах.
Описание чертежей
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе устройства, излучающего в красной области спектра, установленного на фене.
Фиг.2 представляет собой вид в перспективе устройства, излучающего в красной области спектра, приспособленного для использования с феном.
Фиг.3 представляет собой вертикальную проекцию устройства, излучающего в красной области спектра, имеющего 8 источников излучения, приспособленного для использования с феном.
Фиг.4 представляет собой вид в разрезе через линию А-А согласно фиг.3.
Фиг.5 представляет собой вертикальную проекцию устройства, излучающего в красной области спектра, имеющего 16 источников излучения, приспособленного для использования с феном.
Фиг.6 изображает использование устройства, излучающего в красной области спектра, установленного на фене, показывающего красное свечение, концентрированное в пределах столба воздушного потока.
Подробное описание
Во всем описании термин "содержит" обозначает, что элемент или группа элементов не ограничивается автоматически теми элементами, которые конкретно перечислены, и может включать или может не включать дополнительные элементы.
Устройство согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения содержит средство направления нагретого воздушного потока и средство направления излучения на образец волос, который подлежит обработке или укладке. Устройство включает в себя выходное отверстие, которое испускает хорошо определенный столбчатый воздушный поток к поверхности образца волос. Расстояние от выходного отверстия до поверхности волос характеризуется параметром L. Например, поскольку образец волос, подвергаемый обработке, может иметь десятки и сотни индивидуальных прядей волос, L может представлять собой некоторое среднее расстояние от образца до выходного отверстия. Кроме того, устройство включает в себя один или более источников излучения. Когда выходное отверстие устройства размещено на расстоянии L от образца волос, тогда излучение от одного или более источников направлено в хорошо определенное концентрированное пятно на поверхности образца. Конструкция устройства является такой, что пятно света является приблизительно концентрическим со столбчатым воздушным потоком. В зависимости от количества и размещения источников света и в зависимости от угла, под которым устройство удерживается в отношении поверхности образца волос, концентрированное пятно света, светящееся на образце волос, может быть круглым или некруглым эллиптическим. В любом случае источники света размещены таким образом, чтобы концентрированное пятно света содержалось в пределах столбчатого воздушного потока. Сам источник излучения может находиться в столбчатом воздушном потоке или вне его, но пятно света, которое появляется на поверхности волос, помещается в пределах столбчатого воздушного потока.
В одном варианте осуществления подходящее средство создания столбчатого потока горячего воздуха выполнено с использованием ручной сушилки (1) для волос, имеющей вытянутое сопло (1а). Таким образом, первая часть устройства согласно настоящему варианту осуществления представляет собой сопло, которое содержит выходное отверстие (1b), из которого выходит нагретый воздушный поток. Внешний диаметр цилиндрического сопла может типично быть от около 2,5 см до около 10 см. Обычно ручные сушилки для волос имеют селекторный переключатель, который позволяет пользователю выбирать температуру горячего воздуха. Например, трехпозиционный переключатель может обеспечивать низкий, средний и высокий температурный уровень, что может соответствовать 40°С, 60°С и 80°С соответственно. Устройство согласно настоящему варианту осуществления также может иметь такой селекторный переключатель, однако устройство согласно настоящему изобретению выполнено с возможностью создания столбчатого воздушного потока, имеющего температуру от около 40°С до около 60°С; более предпочтительно от около 40°С до около 50°С; наиболее предпочтительно от около 40°С до около 45°С. При обычном использовании выходное отверстие (1b) сопла (1а) устройства (1), согласно настоящему варианту осуществления, может удерживаться на расстоянии от образца волос, подвергаемого обработке. Как обсуждалось выше, это расстояние характеризуется параметром L. В настоящем варианте осуществления L составляет от около 2,0 см до около 20 см. Горячий воздух, выходящий из выходного отверстия, проходит это расстояние и сталкивается с образцом волос, подвергающихся обработке, нагревая инактивированный материал, предварительно размещенный на волосах.
Как отмечалось выше, устройство также включает в себя один или более источников (3) света. Для того чтобы сконцентрировать свет в хорошо определенное пятно, которое является приблизительно концентрическим со столбчатым воздушным потоком, один источник света может быть размещен на центральной оси Х воздушного столба. В качестве альтернативы, если один или более источников света размещены вне центральной оси воздушного столба, тогда свет должен быть направлен к оси и пересекать ось на определенном расстоянии L от выходного отверстия (1b).
В одном предпочтительном варианте осуществления устройства один или более источников света размещены вне центральной оси Х столбчатого воздушного потока и за пределами столбчатого воздушного потока. Например, если устройство имеет вид ручного устройства для сушки горячим воздухом, тогда один или более источников (3) света могут быть размещены снаружи периферии С, которая определяет конец сопла (1а) устройства для сушки волос. Но в этом случае источники света направлены на место на центральной оси сопла, которое находится на расстоянии L от выходного отверстия (1b) сопла. В этом варианте осуществления множество источников света размещены вокруг сопла, около конца сопла. Источники света ориентированы таким образом, чтобы каждый пучок света пересекал ось воздушного столба и на расстоянии L от выходного отверстия сопла. Для того чтобы удерживать это размещение источники света устанавливают в виде фиксированной конструкции.
Один вариант осуществления фиксированной конструкции источников света показан на фиг.2-5. Источники света установлены внутри кольцевого элемента (2). В одном варианте осуществления кольцевого элемента, показанном на чертежах, кольцевой элемент представляет собой сплошное кольцо, характеризующееся внутренним диаметром d и внешним диаметром D. Внутренний диаметр является достаточно большим, чтобы позволить участку сопла (1а) проходить в кольцевой элемент. Кольцевой элемент может удерживаться около выходного отверстия (1b) сопла с помощью какого-либо подходящего средства, включающего в себя скользящую посадку или защелкивающуюся посадку сопла на внутреннем диаметре кольцевого элемента, адгезивное или механическое крепление. Кольцевой элемент может быть постоянно прикрепленным к соплу или можно размещать кольцевой элемент на сопле и удалять его от сопла многократно. Внешний диаметр и толщина кольцевого элемента являются достаточно большими для того, чтобы обеспечить размещение нескольких источников света, или их части, внутри кольца. В некоторых вариантах осуществления сплошной кольцевой элемент (2) снабжен множеством каналов (2а). Все или некоторые из каналов вмещают источник света. Например, на фиг.2-4 сплошной кольцевой элемент имеет восемь каналов, которые проходят насквозь от одной плоской поверхности непрерывного кольцевого элемента к другой. Каждый канал вмещает источник света. На фиг.5 показаны шестнадцать каналов и шестнадцать источников света. Количество источников света может быть выбрано так, как требуется для обеспечения результатов, описанных ниже.
Как показывают чертежи, каналы (2а) ориентированы под углом к центральной оси Х. Следовательно, как показывает фиг.6, источники света направлены к центральной оси Х сопла (1а) фена. Индивидуальные пучки света сходятся на или около центральной оси Х на определенном расстоянии L от выходного отверстия (1b), где при работе будут размещены волосы. Важно, что схождение источников света на волосах осуществляется в пределах столбчатого воздушного потока фена для того, чтобы образец волос подвергался обработке теплом и светом одновременно. Это отличается от некоторых фенов, которые включают в себя источники света. Например, US 2009/0000141 раскрывает устройство для сушки волос с источниками света, которые обеспечивают излучение видимой части спектра в рабочей области. Однако ссылка '141 не раскрывает источники света, которые сходятся около центральной оси в столбчатом воздушном потоке. Точнее говоря, излучение рассеяно на большой площади для улучшения видимости в рабочей области.
Совершенно очевидно, что источники света (3) согласно настоящему изобретению не могут быть размещены где угодно вдоль сопла (1а). Точнее говоря, источники света должны быть размещены достаточно близко к концу сопла для того, чтобы сопло не блокировало путь света, исходящего от источников света и распространяющегося к центральной оси. Это отличается от некоторых устройств для сушки волос, которые содержат источники света. Например, ссылка '141 раскрывает фиксированное множество источников света вокруг сопла устройства для сушки волос. Однако источники света в ссылке '141 не размещены вблизи конца сопла. Следовательно, даже если источники света были бы ориентированы так, чтобы свет сходился на расстоянии L от выходного отверстия фена, свет блокировался бы соплом.
Для кольцевого элемента (2) могут быть использованы любые подходящие материалы, но особо предпочтительным является формованный пластик. Кольцевой элемент может быть прозрачным или непрозрачным. Несмотря на то, что мы описали фиксированное множество источников света в виде сплошного кольца, конструкция может быть достигнута с помощью любого подходящего средства, согласующегося с нуждами и принципами, описанными в данном документе. Может быть использовано любое другое средство удержания фиксированного множества источников света, такое, чтобы свет сходился на центральной оси столбчатого воздушного потока. Например, множество источников света может быть установлено в кольцевом элементе несколько другой формы, участок которой является дополнительным к форме сопла фена. В общем случае, фиксированное множество источников света может быть отдельным или составлять одно целое с феном, с которым оно будет использоваться.
В дополнение к источникам света, каждый канал может вмещать компоненты, относящиеся к размещению, удержанию и/или работе источников света. Например, канал может иметь держатель лампы, который был вформован или иначе фиксирован внутри канала. Держатель лампы готов к вмещению источника света. Кольцевой элемент также может вмещать компоненты, относящиеся к работе источников света. Например, электрические провода (не показаны на чертежах), которые соединяют все источники света в электрическую систему, могут быть размещены внутри кольцевого элемента. В качестве альтернативы ряд электрических кабелей может исходить от каждого источника света, выходить с задней стороны каждого канала, для того, чтобы эти проводники могли быть подсоединены к источнику электропитания и/или друг к другу.
Фиксированное множество источников света может иметь свой собственный источник электропитания или устройство подключения к источнику электропитания фена. В случае если фиксированное множество является отдельным от фена, возможно, необходимо иметь отдельный источник электропитания для фиксированного множества. В этом случае фиксированное множество источников света может включать в себя электрический провод для подключения к источнику электропитания. Например, все источники света в множестве могут иметь электрические кабели, которые питаются одним шнуром электропитания, который вставляется в электрическую розетку такого типа, который обычно обеспечивается в домах. В случае если фиксированное множество выполнено как одно целое с феном, любой источник света в множестве может иметь электрические провода, которые питаются от того же источника электропитания, что и фен.
Как мы упоминали, на поверхности образца волос, подлежащего обработке, концентрированное пятно света содержится в пределах столбчатого воздушного потока. Источники света должны быть такими, чтобы на образце волос появлялось хорошо определенное пятно концентрированного света. Общий рассеянный свет будет значительно менее эффективным или неэффективным. Разумеется, источники света излучают во всех направлениях, поэтому имеется некоторое количество света, которое выходит за пределы столбчатого воздушного потока. Что является важным - это то, что на поверхности волос имеется хорошо определенное концентрированное пятно света, значительно более яркое, чем остальная область. Что в конечном итоге является важным, это то, что на поверхности волос имеется пятно света, интенсивность которого является достаточной для активации одного или более материалов, и что эта активация осуществляется эффективно. Свет, падающий за пределы концентрированного пятна и за пределы столбчатого воздушного потока, может не удовлетворять этим критериям. Под термином "эффективно" мы подразумеваем, что интенсивность концентрированного пятна является достаточной для активации некоторого количества материала для излучения электромагнитного излучения с интенсивностью, которая делает возможным изменение формы волос в течение коммерчески приемлемого промежутка времени. Под "коммерчески приемлемым промежутком времени" мы подразумеваем менее около одного часа, более предпочтительно, менее около 30 минут, еще более предпочтительно, менее около 10 минут, наиболее предпочтительно, менее около 5 минут. С помощью идей этого определения человек, обладающий обычными познаниями в данной области техники, может определить минимальную интенсивность концентрированного пятна, которая при комбинировании с нагретым столбчатым воздушным потоком приводит к интенсивности от активированных материалов, которая делает возможным изменение формы волос в течение коммерчески приемлемого промежутка времени. Таким образом, если использование другого подходящего источника света (т.е. источника света, имеющего соответствующую длину волны для активации инактивированного материала) приводит к неприемлемо долгому времени для эффекта желательного изменения в отношении волос (например, 3 часа), тогда этот источник света является менее подходящим или совсем не подходящим для использования в настоящем изобретении, поскольку такое устройство имеет низкую коммерческую рентабельность. Получив такой результат, человек, обладающий обычными познаниями в данной области техники, возможно, поймет после прочтения этого описания, что интенсивность концентрированного пятна должна быть увеличена.
В одном предпочтительном варианте осуществления источники (3) света являются направленными. То есть они излучают значительную часть своей энергии в предпочтительном направлении или в пределах заданной угловой диаграммы направленности. В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, 25% выходной мощности каждого источника света направляется к концентрированному пятну в пределах столбчатого воздушного потока. Более предпочтительным является, по меньшей мере, 50% выходной мощности каждого источника света, и еще более предпочтительным является, по меньшей мере, 75% выходной мощности каждого источника света. Подходящие источники света включают в себя таковые, которые излучают свою энергию в конической конфигурации. В различных вариантах осуществления вершина конуса имеет угол 15°-90°. Например, 60°-90° или 30°-90°. В одном используемом варианте осуществления 50%-60% выходной мощности каждого источника света направлено в пределах конуса с вершиной 15°-60°; более предпочтительно 15°-30°. Светоизлучающие диоды (LEDs), которые выполнены с возможностью излучения значительной части их выходной энергии внутри заданного углового конуса, являются коммерчески доступными и могут быть подходящими для этой цели. Другие подходящие источники света включают в себя лазеры.
В настоящем изобретении излучение от источников (3) света включает в себя излучение в красной части видимой области спектра и возможно ближний инфракрасный диапазон. Под излучением в красной части видимой области спектра мы понимаем излучение, имеющее пиковую длину волны в диапазоне от около 600 нм до 750 нм. Под излучением ближнего инфракрасного диапазона мы подразумеваем излучение, имеющее пиковую длину волны в диапазоне от около 750 нм до 1,400 нм. Люди при нормальной температуре тела излучают наиболее сильно в диапазоне, центрированном около 10,000 нм и нижний конец этого диапазона становиться ближе и ближе к ближнему инфракрасному диапазону. По этой причине предпочтительно, что инактивированный материал, который подлежит активации с помощью источников (3) света, не активируется в значительной мере под действием излучения с длиной волны около 10,000 нм. В ином случае, инактивируемый материал активировался бы несоответствующим образом под действием теплового излучения, исходящего от кожи. Более предпочтительно и по той же причине, инактивируемый материал не активируется в значительной мере под действием излучения с длиной волны выше около 1,400 нм. В одном предпочтительном используемом варианте осуществления 50%-60% выходной мощности каждого источника света направлено в пределах конуса с вершиной 15°-60°; более предпочтительно 15°-30°, и пиковая длина волны излучения находится в интервале 600 нм - 1400 нм.
Композиции, содержащие инактивируемый материал
Комбинированное устройство для сушки феном с множеством источников излучения, которое мы описали к настоящему моменту, предназначено для использования с одним или более материалами (или с композицией, содержащей один или более материалов), которые выполнены с возможностью испускания электромагнитного излучения на длинах волн, которые влияют на протеиновые структуры волос. Таким образом, перед началом использования индивидуальные пряди образца уже находятся в непосредственной близости от одного или более из этих материалов в инактивированной форме или состоянии. Близкое расстояние означает в пределах 5,0 см от поверхности пряди, более предпочтительно, в пределах 2,5 см от поверхности пряди, наиболее предпочтительно в направлении физического контакта с поверхностью пряди. Когда столб нагретого воздуха и излучение заданной длины волны и интенсивности сталкивается с участком инактивированного материала, материал активируется под действием тепла и света для обеспечения испускания электромагнитного излучения на длине волны, которая воздействует на протеиновые структуры в волосах человека. Температура столбчатого воздушного потока может быть достаточно низкой, чтобы сам по себе нагретый воздух не мог активировать инактивируемый материал. Подобным образом, интенсивность излучения от источников (3) света в отдельности может быть недостаточной для активации инактивируемого материала. Однако вместе нагретый воздух и излучение от источников света могут активировать инактивируемый материал. Это является реальным преимуществом над предыдущим использованием только одного тепла для активации инактивируемого материала. В настоящем изобретении температура столбчатого воздушного потока может поддерживаться на более низком уровне, что означает меньшее повреждение волос.
Композиции настоящего изобретения, которые используются для изменения формы или укладки волос, должны удовлетворять определенным критериям. Например, композиции должны быть косметически приемлемыми и коммерчески рентабельными. Термины «косметически приемлемыми» и «коммерчески рентабельными» и т.п. обычно подразумевают, что композиция является стабильной в обычных условиях изготовления, распространения и использования потребителем. Под термином «стабильный» мы подразумеваем, что одна или более характеристик потребительской композиции ухода за собой не ухудшаются до неприемлемого уровня в пределах некоторого минимального периода времени после изготовления. Предпочтительно, что минимальное время составляет шесть месяцев после изготовления, более предпочтительно, один год после изготовления и наиболее предпочтительно, более двух лет после изготовления.
Композиции согласно настоящему изобретению должны быть эффективны при использовании в приемлемых количествах. Композиция считается эффективной для перманентного изменения формы волос только в том случае, если количество композиции, применяемой к волосам, является таковым, которое пользователь считает приемлемым. Например, если композиция в виде лосьона изменяет форму волос, но требуется галлон композиции, тогда она не является эффективной композицией согласно настоящему изобретению. Специалисты в области техники относительно продуктов для персонального ухода за волосами имеют надлежащее представление о том, что потребитель считает приемлемым. Количество композиции, согласно настоящему изобретению, требуемое для одной обработки, зависит от типа и количества волос, подлежащих обработке, и от желательного эффекта. Однако опыт показывает, что предпочтительно около 5 унций (141,75 г) или менее композиции согласно настоящему изобретению является эффективной для выполнения обработки волос всей головы; более предпочтительно, около 2,0 унций (65,7 г) или менее; наиболее предпочтительно, около 1,0 унции (28,35 г) или менее. Хотя эти количества являются предпочтительными по коммерческим и потребительским причинам, настоящее изобретение также предполагает большие количества по мере необходимости.
В рамках руководства, обсуждаемого в данном документе, по существу, любая косметически приемлемая или коммерчески рентабельная композиция, которая является полезной и безопасной для волос человека, может служить в качестве основной композиции. В целом, можно сказать, что основная композиция не должна поглощать слишком много излучения, испускаемого активированным материалом или источниками (3) света, и основная композиция не должна мешать активации или деактивации соответствующего материала. По этим причинам композиция согласно настоящему изобретению может содержать любые ингредиенты, которые известны для обеспечения благоприятного воздействия на волосы, любые ингредиенты, необходимые для обеспечения стабильного продукта, и любые ингредиенты, которые обеспечивают продукт более косметически приемлемый или коммерчески рентабельный. Например, пленкообразующие материалы на основе поливинилпирролидона являются широко распространенными ингредиентами продуктов для ухода за волосами. В композициях, согласно настоящему изобретению, эти или другие пленкообразующие материалы могут содействовать поддержанию напряжения в волосах, когда происходит перестройка дисульфидных связей. Однако пленкообразующий материал не является необходимым, равно как и не является неотъемлемой частью в достижении эффектов перманентного изменения формы волос, обсуждаемых в данном документе.
Композиции согласно настоящему изобретению могут содержать химические вещества для перманентной завивки в качестве вспомогательного вещества для нехимического способа, раскрытого в данном документе. Однако предпочтительно, что композиция согласно настоящему изобретению не имеет химического вещества или реагента, который вступает в реакцию с дисульфидными мостиками. Предпочтительно, что единственным способом расщепления дисульфидных связей является непосредственное возбуждение электромагнитного излучения от соответствующего материала в композиции.
Предпочтительно, что композиции согласно настоящему изобретению могут содержать вещества для окраски волос. Реакции при окрашивании волос такого типа, который хорошо известен в данной области техники, и расщепление дисульфидной связи как описано в данном документе, могут иметь синергические эффекты.
Композиция может иметь по существу любую форму, даже твердую или полутвердую, имеющаяся композиция может быть распределена по всему участку волос, подлежащих обработке, и по их длине, от корня до кончика.
Подходящий материал может быть добавлен к основной композиции или добавлен во время изготовления основной композиции любым способом, который могут потребовать или позволить условия. Некоторые подходящие материалы могут быть введены в композицию путем простого перемешивания, иные могут нуждаться в предварительной подготовке. Композиция может представлять собой смесь, суспензию, эмульсию, твердое тело, жидкость, аэрозоль, гель или мусс, при этом названы только некоторые. Композиция может быть в виде шампуни или кондиционера. Композиция может быть водосодержащей или по существу не содержащей воды. Термин "по существу не содержащий воды" означает менее около 10% от общего содержания воды.
Предполагается, что турмалины подлежат использованию с низкой концентрацией около 1%. Что касается пределов, в целом, здесь могут иметь место практические верхние пределы на концентрацию подходящего материала. В конечном итоге, единственно, требуется очень много дисульфидных связей, подлежащих перестройке, для достижения конкретного стиля волос. Однако практический верхний предел любого конкретного подходящего материала зависит от многих факторов, не самый наименьший из которых состоит в том, какое количество продукта применяет потребитель, ожидающий получить конкретный результат. Таким образом, в отношении коммерческого продукта, метод проб и ошибок или испытание потребителем в реальных условиях может представлять наилучший способ определения концентрации подходящего материала. Примером управляемого эксперимента по методу проб и ошибок могут быть образцы для укладки волос с определенным количеством композиций, содержащие увеличивающиеся количество концентраций подходящего материала, и обнаружение концентрации, при которой не достигается дополнительное благоприятное воздействие. Заданное количество должно быть основано на знании состояния рынка о том, сколько покупателей продукта могут предполагаться в отношении использования данного количества и типа волос. Используемые композиции будут содержать до около 1% одного или более турмалинов, предпочтительно до около 2% одного или более турмалинов и наиболее предпочтительно до около 5% одного или более турмалинов. Предполагается, что турмалины будут использоваться, по меньшей мере, до около 10% композиции, однако впоследствии может возникнуть эффект снижения прибыли в зависимости от конкретного свойства композиции, температуры, количества волос, подлежащих укладке, количества применяемого продукта и т.д. Кроме того, более эффективно излучающие материалы (более высокая излучательная способность) могут быть использованы с концентрациями значительно ниже 1%, в то время как менее эффективно излучающие материалы (более низкая излучательная способность) могут быть использованы только с более высокими концентрациями; например, выше около 5% или даже выше около 10%, например.
Таблица 1 представляет пример косметически приемлемой, коммерчески рентабельной, эффективной композиции согласно настоящему изобретению, содержащей 5% турмалина.
Ингредиенты
Процентное отношение по весу композиции
Дистиллированная вода
65,20
Aristoflex AVC (акрилодиметил-таурат аммония/VP сополимер)
1,00
Глицерин
2,00
Феноксиэтанол
0,70
Поливинилпирролидон (PVP)
3,00
Цетеариловый спирт
4,60
PEG-100 стеарат
1,00
Цетиловый спирт
2,00
Пертолатум
3,00
Масло ши
5,00
Поликватерниум-7
2,50
Красный турмалин
5,00
Глицерин/вода/натрий PCA/ трегалоза/поликватерниум-51/ гиалуронат натрия
5,00
Таблица 1Крем с 5%-ным содержанием красного турмалина
Измерения температуры волос
Целью этого изучения является определение эффектов фиксированного множества источников (3) света, как описано в данном документе, и воздействия горячего воздуха от ручного фена на температуру волос, которые были подвергнуты обработке с помощью красного турмалина или черного турмалина.
2
2
Фиксированное множество источников света, как показано на этих чертежах (т.е. сплошное кольцо) было изготовлено из поликарбонатного пластика и 16 светодиодов. Светодиоды излучают на пиковой длине волны 627 нм (т.е. излучение в красной части видимой области спектра). Каждый из 16 светодиодов обеспечивает примерно 25 мВт/см излучения с общей мощностью системы 400 мВт/см. Центральный диаметр пластикового кольца был около 2 дюймов (5,08 см) и кольцо было размещено поверх корпуса типичного потребительского фена. Для этих экспериментов вокруг фена была обмотана электроизоляционная лента на основе каучука для предотвращения смещения кольца. Был использован регулируемый блок питания HY 1903D от Texpower для подачи 2,2 В на светодиоды, которые были соединены последовательно. Фен с множеством источников света был прикреплен к стойке для крепления и направлен на образцы волос, закрепленные на проволочной сетке. Задача сетки была имитировать реальные волосы, высушиваемые с возможностью циркуляции воздуха при включении фена. Те образцы волос, которые были обработаны с помощью излучения, удерживались в точке схождения светодиодной системы, в этом случае около 4-5 см от выходного отверстия сопла. Основной крем, содержащий черный или красный турмалин, был вручную нанесен на примеры образцов волос. Необработанные волосы служат в качестве контрольного образца. Некоторые образцы были подвергнуты воздействию горячего воздуха от фена при установке низкого уровня нагрева. Некоторые образцы подвергались воздействию излучения от светодиодной системы. И некоторые образцы были подвергнуты воздействию горячего воздуха и излучения одновременно. Для каждого испытания были использованы свежеизготовленные или заново изготовленные образцы волос.
Для отслеживания температурной характеристики образцов волос, инфракрасный термометр (Omega OS520) был прикреплен к стойке для крепления и направлен на образец волос во время каждого испытания. Устройство имеет характеристику спектральной чувствительности только в диапазоне 8 мк - 14 мк и должно быть калибровано на основе излучательной способности поверхности мишени для получения истинного значения температуры. В этом случае была использована термопара типа К для калибровки инфракрасного термометра, приспособленного для использования на волосах. Измерения температуры с помощью термопары не зависят от длины волны и калибровка инфракрасного термометра достигается с помощью регулирования установки излучательной способности инфракрасного термометра до тех пор, пока инфракрасный термометр и термопара не дадут одинаковые значения температуры. Данные инфракрасного термометра представлены в следующей таблице.
Необработанные волосы
только небольшой подогрев
только излучение
излучение + небольшой подогрев
время (сек)
температура °С
время (сек)
температура °С
время (сек)
температура °С
0
26
0
22
0
25
20
55
20
24
20
55
40
55
40
24
40
56
60
55
60
25
60
56
Обработаны составом с 2%-ным содержанием черного турмалина
время (сек)
температура °С
время (сек)
температура °С
время (сек)
температура °С
0
21
0
22
0
21
20
43
20
22
20
40
40
46
40
22
40
42
60
47
60
21
60
43
Обработаны составом с 2%-ным содержанием красного турмалина
время (сек)
температура °С
время (сек)
температура °С
время (сек)
температура °С
0
17-18
0
22
0
17
20
41
20
19
20
33
40
43
40
19
40
40
60
44
60
18
60
42
Можно видеть, что когда волосы не подвергались предварительной обработке композицией, содержащей турмалин, тогда фен повышает температуру волос, множество источников света повышает температуру волос, и данные эффекты складываются. Однако когда волосы подвергались предварительной обработке композицией, содержащей турмалин, тогда фен повышает температуру волос (хотя не настолько высоко, как в прежнем случае), при этом система источников света фактически понижает температуру волос, и данные эффекты вычитаются. Это было неожиданно.
В упомянутом эксперименте, и стремясь проверить достоверность того, что мы обнаружили с помощью инфракрасного термометра, мы также использовали термопару для измерения температурной характеристики волос, необработанных и обработанных с помощью композиции с 2%-ным содержанием черного турмалина. Температурная характеристика термопары является зависимой от длины волны, поскольку представляет собой температурную характеристику инфракрасного термометра. Термопары типа К были введены в образцы волос, как необработанных, так и обработанных волос. Волосы были подвергнуты сушке феном, при этом в фене был установлен самый высокий уровень нагрева. Данные, полученные с помощью термопары, представлены в следующей таблице.
Измерение с помощью термопары - только высокий уровень нагрева
необработанные волосы
волосы, обработанные кремом с 2%-ным содержанием черного турмалина
время (секунды)
°С
°С
0
25,1
23,6
20
77,1
41,3
40
77,2
46,1
60
77,1
48,5
80
77,0
51,0
Данные, полученные с помощью термопары, подтверждают, что увеличение температуры обработанных волос посредством турмалиносодержащей композиции является значительно меньшим, чем увеличение температуры необработанных волос.
Обсуждение
Мы предполагаем, что при отсутствии турмалина тепловая и световая энергия, подаваемая на волосы, увеличивает температуру волос. Однако при наличии турмалина на волосах, по меньшей мере, некоторая часть тепловой и световой энергии поглощается турмалином с последующим переизлучением энергии в широком диапазоне длин волн, некоторое количество которой поглощается дисульфидными связями или другими протеиновыми структурами волос. Следовательно, некоторая часть тепловой и световой энергии поглощается волосами таким способом, который не увеличивает температуру волос. Кроме того, эти эксперименты демонстрируют, что излучение (пик на 627 нм) плюс нагрев от фена при установке на самый низкий уровень нагрева, имеет больший эффект передачи энергии турмалину, чем тепловая или световая обработка по отдельности. Это указывает, что передача энергии турмалину может быть увеличена за счет излучения и нагрева, действующих вместе. Это было неожиданно.
Принимая во внимание, что при сушке или выпрямлении волос обычно используется установка высокого уровня нагрева на фене, что приводит к температурам волос свыше 85°С, тогда отличие по температуре между обычным применением фена и обращением с волосами с помощью системы источников света, как описано в данном документе, составляет 40°С или более. Это представляет очень существенное уменьшение по температуре волос, подвергающихся обработке или укладке. Комбинация турмалиносодержащей композиции, низкого уровня нагрева и излучения выбранной длины волны приводит к перманентной укладке волос человека при температурах более низких, чем обычно требуются, например, по меньшей мере, ниже на 40°С. Очевидно, что это наносит меньше вреда волосам.
Способы
Настоящее изобретение включает в себя способы использования устройства, описанного в данном документе, с композициями, содержащими инактивированный турмалин. Один способ включает в себя:
обеспечение композиции, содержащей инактивированный турмалин, такие как раскрытые в РСТ/US10/14641;
применение части композиции к образцу волос;
активацию части композиции для испускания фотонов за счет обработки образца волос с помощью нагрева и излучения в видимой области спектра одновременно; и
позволение фотонам быть непосредственно поглощенными протеиновыми структурами волос.
Кроме того, этап "активации части композиции" может включать в себя нагревание части композиции не более чем до 60°С, предпочтительно не более чем до 50°С и более предпочтительно не более чем до 40°С.
Кроме того, этап "обработки образца волос посредством нагрева и облучения одновременно" может содержать этап обеспечения устройства, которое создает столбчатый воздушный поток и концентрированное световое пятно в пределах воздушного потока в месте, в котором излучение и воздух сталкиваются с поверхностью волос.
После этапа "применения части композиции к образцу волос" более усложненные способы могут включать в себя этап прикладывания напряжения к участку волос для обеспечения желательной формы. После этапа "позволения фотонам быть непосредственно поглощенными протеиновыми структурами волос" более усложненные способы могут включать в себя: деактивацию части композиции; и снятия приложенного напряжения. Способы настоящего изобретения могут включать в себя способы, в которых этапы, находящиеся между и включительно, прикладыванием напряжения и снятием напряжения, выполняются за менее около 30 минут.
Часть композиции, применяемой к образцу волос, составляет предпочтительно около 5 унций (141,75 г) или менее, более предпочтительно около 2 унций (56,7 г) или менее и наиболее предпочтительно около 1 унции (28,35 г) или менее. Этап применения композиции включает в себя распределение композиции по участку волос, подлежащих обработке, и по их длине от корня до кончика. Способы могут включать в себя мытье волос до или после обработки. Способы могут включать в себя повторение применения к тому же участку волос или использование дополнительной обработки на том же участке волос.