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.
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):
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 — 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 — 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 — 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 — 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 — свойство волос уменьшаться в объеме и массе под действием истирающих усилий щетки, ладони, расчески, прилагаемых к ним.
Наэлектризованность — свойство накапливать заряды электрической энергии. Биостатическая наэлектризованность проявляется при расчесывании (треск, искрообразование).
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.