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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Colombera, Karla Michelli
Título: Efeito de Condicionadores Comerciais nas Propriedades Mecânicas e nos Processos de Difusão de Fibras Capilares
Ano: 2004
Orientadora: Profa. Dra. Inés Joekes
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Cabelo, Propriedades mecânicas, Difusão, Cosméticos
Resumo: O cabelo humano é constituído principalmente de a-queratina. Morfologicamente, o cabelo possui quatro subunidades principais: a cutícula, o córtex, o complexo da membrana celular e eventualmente a medula, cujas composições químicas, estrutura e propriedades se encontram bem descritas na literatura. Entretanto, os efeitos de formulações cosméticas são pouco descritos. Neste trabalho estudou-se o efeito de uma formulação condicionadora contendo surfactante catiônico quaternário de amônio, nas propriedades mecânicas e nos processos de difusão da fibra capilar. Foram utilizados cabelos caucasiano padrão e comum, castanhos-escuros, e mechas oxidadas destes cabelos. As propriedades mecânicas foram estudadas por meio de curvas de tensão-deformação (T-D), obtidas em máquina universal de ensaios, e dos parâmetros extraídos destas. As propriedades de difusão foram estudadas analisando fotometricamente as quantidades de corante penetradas para o interior da fibra, em função do tempo, e obtidos coeficientes aparentes de difusão para a cutícula e córtex utilizando-se a forma reduzida da equação de Crank. Os ensaios de T-D mostraram que o tratamento com condicionador afetou estas propriedades, para todas as amostras testadas. Por exemplo, na elongação à ruptura, observou-se uma tendência a valores mais elevados: cabelo padrão: 42 5 % (controle) versus 46 2 % (amostra tratada com condicionador) e 47 6 % (controle oxidado) contra 50 2 % (amostra oxidada tratada com condicionador). Outro efeito observado foi a diminuição da dispersão destes valores. Para o cabelo padrão virgem e para o descolorido, o estreitamento na caixa do gráfico de caixa foi de 60 %. Para o cabelo comum virgem foi de 83 %, e para suas amostras oxidadas por 30 min, 4h e 6h a redução esteve na ordem de 60 %. Na difusão dos corantes rodamina B, azul de metileno e alaranjado de metila observou-se a diminuição da taxa de difusão dos três corantes na camada cuticular após tratamento com condicionador. Para o cabelo padrão virgem ocorreu redução de aproximadamente 3 vezes na taxa de difusão de rodamina na cutícula após a aplicação do condicionador, e para o cabelo comum esta redução foi de 10 vezes. As amostras oxidadas por 6h mostraram o mesmo comportamento. Apesar do efeito observado com relação à cutícula, a quantidade total de corante sorvida pela fibra foi praticamente a mesma para as amostras com e sem tratamento com condicionador. Para o cabelo padrão obteve-se 9,4x10 moléculas/grama sorvidas no controle e 8,4x10 moléculas/grama na amostra tratada, não sendo esta diferença estatisticamente significativa. Como esperado, o coeficiente de difusão diminui com o tamanho da sonda: para azul de metileno e alaranjado de metila, que possuem praticamente a mesma massa molar, a difusão na região do córtex é mais fácil do que para rodamina, que apresenta massa molar superior. Os efeitos encontrados neste trabalho demonstraram que formulações contendo surfactante catiônico interagem não somente com a superfície, mas difundem para o interior da fibra alterando propriedades relacionadas ao córtex.
Abstract: Human hair is mainly constituted by a-keratin. Cuticle, cortex, cell membrane complex and sometimes medulla are the principal morphological components. Chemical composition, structure and properties of these subunits are well described in the literature. However, the effect of cosmetic formulations on hair properties is seldom given in detail. In this work it is reported the effect of a commercial hair conditioner containing a quaternary ammonium cationic surfactant on the mechanical and diffusion properties of hair. Caucasian virgin (blended) and common (one head) dark brown hair samples were used. Tresses of each sample were bleached using an alkaline solution of H2O2 mixed with sodium persulphate. Mechanical properties were studied from stress-strain and related data obtained in an universal testing machine. Diffusion properties were studied from spectrophotometric measurements of sorbed dye amounts as a function of time, from which apparent coefficients of diffusion for cuticle and cortex were calculated using a simplified Crank equation. Stress-strain data of hair treated with cationic surfactant showed two main alterations: a tendency to higher values of the elongation at break and an impressive reduction in the dispersion of the values of this parameter. For the virgin hair, the elongation at break for the untreated sample was 42 5 %, for the treated sample 46 2 %, for the bleached, untreated sample 47 6 % and for the bleached, treated sample 50 2 %. The shortening in the boxes of box plots of the elongation at break of the virgin hair and of the bleached hair was roughly 60 % after treatment with the cationic conditioner. For the common hair, an 83 % reduction was obtained, and for the common bleached hair (up to 6h bleaching) roughly 60 %. Diffusion data of Rhodamin B, methylene blue and methyl orange allowed the calculation of apparent diffusion coefficients for cuticle and cortex, separately. In every case a reduction of the cuticle coefficient was obtained after treatment with the cationic conditioner. For instance, Rhodamine B showed a 3-fold reduction for the virgin hair, and a 10-fold reduction for the common hair. However, the amounts of dye sorbed are approximately constant: 9.4 x 10 molecules/gram for the untreated virgin hair and 8.4x10 molecules/gram for the treated virgin tresses. The same trend was observed for the bleached tresses. In the cortex, the apparent diffusion coefficient diminishes as the size of the dye increases, as expected, being lower for Rhodamine B. The effects described in this work show that cosmetic formulation containing cationic surfactants interacts not only with the hair surface, but penetrates into the fiber, changing cortex related properties.
Arquivo (Texto Completo): vtls000332002.pdf ( tamanho: 2,30 MB )

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