본 연구는 탈색회수에 따른 모발의 인장강도 변화를 측정하여 건강모발과 비교하였으며, 인장시험 결과 절단된 모발의 단면을 주사전자현미경을 사용하여 형태학적 변화 양상을 관찰하였다. 인장시험에서 건강모발은 인장강도가 $14.66g/cm^2$으로 측정되었고, 탈색 1회, 2회, 3회 모발은 각각 $12.95g/cm^2$, $12.61g/cm^2$, $11.43g/cm^2$으로 나타났다. 결국 탈색모발은 탈색 횟수가 증가할수록 인장강도가 감소하였다. 건강모발과 탈색모발의 인장강도 시험 후 절단된 모발 단면의 주사전자현미경 관찰에서 건강모발은 표면의 큐티클세포들이 들떠서 분리되어 있었으며, 탈색모발의 표면은 건강모발의 표면보다 더 심하게 큐티클세포들이 분리에 있었다. 탈색모발의 큐티클세포들은 모발표면의 바깥쪽으로 심하게 휘어져 분리되어 있었다. 큐티클세포의 분리는 세포막사이 복합체의 파괴에 의해서 일어났으며 큐티클세포의 세포질의 일부인 내큐티클의 파괴에 의한 분리는 일어나지 않았다.
본 연구는 탈색회수에 따른 모발의 인장강도 변화를 측정하여 건강모발과 비교하였으며, 인장시험 결과 절단된 모발의 단면을 주사전자현미경을 사용하여 형태학적 변화 양상을 관찰하였다. 인장시험에서 건강모발은 인장강도가 $14.66g/cm^2$으로 측정되었고, 탈색 1회, 2회, 3회 모발은 각각 $12.95g/cm^2$, $12.61g/cm^2$, $11.43g/cm^2$으로 나타났다. 결국 탈색모발은 탈색 횟수가 증가할수록 인장강도가 감소하였다. 건강모발과 탈색모발의 인장강도 시험 후 절단된 모발 단면의 주사전자현미경 관찰에서 건강모발은 표면의 큐티클세포들이 들떠서 분리되어 있었으며, 탈색모발의 표면은 건강모발의 표면보다 더 심하게 큐티클세포들이 분리에 있었다. 탈색모발의 큐티클세포들은 모발표면의 바깥쪽으로 심하게 휘어져 분리되어 있었다. 큐티클세포의 분리는 세포막사이 복합체의 파괴에 의해서 일어났으며 큐티클세포의 세포질의 일부인 내큐티클의 파괴에 의한 분리는 일어나지 않았다.
Human hair experience tensile forces during combing, bleaching and permanent dyeing processes. We have used rheometer to characterize bleached hair tensile response. Also, we investigated to morphological changes after tensile test of virgin hair and bleached hair using scanning electron microscopy....
Human hair experience tensile forces during combing, bleaching and permanent dyeing processes. We have used rheometer to characterize bleached hair tensile response. Also, we investigated to morphological changes after tensile test of virgin hair and bleached hair using scanning electron microscopy. In tensile test, the tensile strength of virgin hair was $14.66g/cm^2$. They were measured as $12.95g/cm^2$, $12.61g/cm^2$ and $11.43g/cm^2$ for after the first, the second and the third trials of bleaching were done, respectively. Virgin hair had a higher tensile force than bleached hair. Tensile strength got lowered as more bleaching trials were done. In the observation of scanning electron microscopy, the fracture and lift-off of the cuticle outer layer were shown in virgin hair and bleached hair. The bleached hair were more lifted off at the outer cuticle layer than virgin hair. Consequently, chemical damage of bleaching agent caused weakening of the outer cuticle in the hair.
Human hair experience tensile forces during combing, bleaching and permanent dyeing processes. We have used rheometer to characterize bleached hair tensile response. Also, we investigated to morphological changes after tensile test of virgin hair and bleached hair using scanning electron microscopy. In tensile test, the tensile strength of virgin hair was $14.66g/cm^2$. They were measured as $12.95g/cm^2$, $12.61g/cm^2$ and $11.43g/cm^2$ for after the first, the second and the third trials of bleaching were done, respectively. Virgin hair had a higher tensile force than bleached hair. Tensile strength got lowered as more bleaching trials were done. In the observation of scanning electron microscopy, the fracture and lift-off of the cuticle outer layer were shown in virgin hair and bleached hair. The bleached hair were more lifted off at the outer cuticle layer than virgin hair. Consequently, chemical damage of bleaching agent caused weakening of the outer cuticle in the hair.
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문제 정의
본 실험에서는 30대 여성의 건강한 모발에 산화 염색 제인 탈색제를 적용하여 탈색 회수에 따른 모발의 인장 변화를 관찰하였다. 건강모발와 탈색제를 처리한 모발의 응력(stress)과 인장력 (strain)을 인장강도기 (Rheometer)를 사용하여 비교 측정하였고 탈색 회수에 따른 인장강도의 변화 관계를 선형 회귀식을 도출하여 규명하였다.
가설 설정
7a: Low magnification scanning electron micrograph of fractured bleached hair. 7b: Both lift-off and cuticle fracture are noticed. 7c: The cross fractured surface by tensile strength.
제안 방법
건강모발과 1회, 2회, 3회 탈색된 모발의 인장력을 인장강도기를 사용하여 측정하였다. Fig.
건강모발와 탈색제를 처리한 모발의 응력(stress)과 인장력 (strain)을 인장강도기 (Rheometer)를 사용하여 비교 측정하였고 탈색 회수에 따른 인장강도의 변화 관계를 선형 회귀식을 도출하여 규명하였다. 또한, 인장강도측정 시 절단된 모발의 외부 형태를 주사전자현미경 (Scanning electron microscopy)을 사용하여 관찰하였다.
건강모발을 인장강도기로 측정한 후 절단된 모발시료 부위를 주사전자현미경으로 관찰하였다 (Fig. 6). 건강모발 시료의 절단면은 피질의 중심부위가 두 부분으로 갈라지면서 장작이 쪼개진 것과 같은 모양을 하고 있었으며 한쪽의 절단된 모발에서 노출된 피질의 길이는 약 2.
건강모발와 탈색제를 처리한 모발의 응력(stress)과 인장력 (strain)을 인장강도기 (Rheometer)를 사용하여 비교 측정하였고 탈색 회수에 따른 인장강도의 변화 관계를 선형 회귀식을 도출하여 규명하였다. 또한, 인장강도측정 시 절단된 모발의 외부 형태를 주사전자현미경 (Scanning electron microscopy)을 사용하여 관찰하였다.
염색이 끝난 시료는 흐르는 물에 세척하고 자연건조 시켰다. 위와 같은 방법으로 탈색제를 시료에 따라 각각 1회, 2회, 3회 반복 시술하였다.
고정이 끝난 재료는 동일 완충용액으로 수세한 후, 알코을 농도 상승순으로 탈수하여 isoamyl acetate로 치환하고 처리된 재료는 임계점 건조기 (critical point dryer)에서 완전 건조 시킨 후 세척 건조된 모발을 carbon과 copper tape로 처리된 지지대 (stub) 위에 나열했다. 이어서 이온침착기 (IB。ion coater, Eiko)를 사용하여 20 nm 두께로 백금 도금 (platinum coating)한 다음 주사전자현미경 (S-4700, Hitachi, Japan)으로 15kV에서 관찰했다.
따라서 모발의 인장강도는 모발의 양쪽 끝에서 모발이 절단 될 때까지 당기는 힘을 증가시키면서 모발을 인장시켜 모발의 인장길이와 절단하는데 필요한 힘을 측정하는 방법으로 결정한다. 인장강도기 (Rheometer, CR- 500DX-S Ⅱ, Japan)의 영점을 조정한 후 30분 이상 항온, 항습 조건에 방치한 건강모발과 탈색모발을 기기에 장착했다. 실험은 총 10회를 실시하고 얻어진 값을 통계처리 했다.
자연모발과 탈색모발의 인장강도를 측정한 후 절단된 모발의 형태적 변화를 관찰하기 위하여 각각의 시료 모발을 적당한 길이로 자른 후 비이커에 넣고 알코을을 채워 넣은 후 초음파세 척 기 (Ultra sonic cleaner, Branson 2510)로 10분간 세척하여 표면의 잔존물을 제거했다. 표면의 잔존물이모두 제거된 모발을 2.
탈색모발을 인장강도기로 측정한 후 절단된 면을 주사전자현미경으로 관찰하였다 (Fig. 7). 탈색모발에 인위적으로 인장력을 가한 후 항복점을 지나 부러져 나간 부위는 모발 표면의 큐티클층을 구성하는 큐티클세포가 심하게 분리되어 들떠 있었으며 (Fig.
준비하였다. 탈색에 사용된 모발시료는 후두부의 두피로부터 약 5cm 떨어진 곳에서 20cm 길이로 잘라서 채취하고 일정한 양의 머리다발을 4개의 다발로 나누어 묶어 각각 고정시켰다. 분말타입의 알칼리제인 1제와 농도 6%의 산화제인 2제를 1:2로 섞어서 제조한 탈색제를 모발 시료에 골고루 도포한 후 상온에서 30분간 방치하였다.
길이로 자른 후 비이커에 넣고 알코을을 채워 넣은 후 초음파세 척 기 (Ultra sonic cleaner, Branson 2510)로 10분간 세척하여 표면의 잔존물을 제거했다. 표면의 잔존물이모두 제거된 모발을 2.5% paraformaldehyde-glutaraldehyde에서 전고정하였다. 이때 인산완충용액으로 수회 수세한 다음, 1%OsC)4으로 1시간 후고정 했다.
대상 데이터
탈색에 의한 모발의 변화 과정을 관찰하기 위하여 물리적, 화학적 영향을 받지 않은 30대 여성의 건강 모발(virgin hair)을 준비하였다. 탈색에 사용된 모발시료는 후두부의 두피로부터 약 5cm 떨어진 곳에서 20cm 길이로 잘라서 채취하고 일정한 양의 머리다발을 4개의 다발로 나누어 묶어 각각 고정시켰다.
데이터처리
인장강도기 (Rheometer, CR- 500DX-S Ⅱ, Japan)의 영점을 조정한 후 30분 이상 항온, 항습 조건에 방치한 건강모발과 탈색모발을 기기에 장착했다. 실험은 총 10회를 실시하고 얻어진 값을 통계처리 했다.
성능/효과
77g 감소하였다. 또한, 인장거리는 건강모발에 비하여 0.79mm 감소하였으나 탈색 1회 모발과 비교하였을 때 0.02 mm 증가되었고, 탈색 2회 모발에 비해서는 0.16mm 감소된 것을 확인할 수있었다(Fig. 4, Table 1).
본 연구에서 인장력에 의해서 절단된 건강모발과 탈색 모발을 주사전자현미경으로 관찰한 결과 모발 표면의 큐티클층의 큐티클세포들이 분리되어 들떠 있는 것을 확인하였다.
본 연구의 인장강도 실험결과에 대한 주사전자현미경관찰에서 탈색모발 표면의 큐티클세포는 건강모발의 큐티클 세포보다 더 많이 바깥쪽으로 분리되어 휘어져 있었다. 이와 같은 결과는 강알카리 성분이 함유된 탈색제가 탈색 모발의 세포막사이 복합체의 화학변화를 야기시키고 지질 성분의 용출을 촉진시켜서 탈색모발의 큐티클세포가 바깥쪽 방향으로 둥글게 휘어지는 것으로 사료된다.
33 g으로 측정되었다 (Table 1). 이와 같은 결과는 건강 모발과 탈색 1회, 탈색 2회 모발에 비해서 탈색 3회 모발의 인장강도가 각각 3.23 g/cm2, 1.52 g/cm2, 1.18 g/cm2 감소하였고, 최고응력은 각각 32.31 g, 15.17g, 11.77g 감소하였다. 또한, 인장거리는 건강모발에 비하여 0.
10g으로 측정되었다(Table 1). 이와 같은 결과는 건강모발과 탈색 1회 모발에 비해서 탈색 2회 모발의 인장강도가 각각 2.05 g/cm2, 0.34 g/cm2 감소하였고, 최고응력은 각각 20.54 g, 3.40 g 감소하였다, 그러나 인장거리는 건강모발에 비하여 0.63 mm 감소하였으나 탈색 1회 모발보다 0.18 mm 증가된 것을 확인할 수 있었다.
64 g으로 측정되었다 (Table 1). 이와 같은 결과는 건강모발에 비해서 탈색 1회 모발의 인장강도가 1.71 g/cm2 감소하였고, 최고응력은 17.14g 감소하였으며, 인장 거리는 0.81mm 감소한 것을 확인할 수 있었다.
8 g 작용할 때 나타났다. 이와 같은 결과는 모발이 신장되었다가 자극이 소멸되면 원래 상태로 돌아을 수 있는 최소한의 인장력을 의미하는데 탈색 모발이 건강모발보다 전항복 부위의 인장강도가 L2g 정도 감소한 것을 확인하였다.
건강모발에서 10개 시료의 전 항복 부위 (pre-yield region)는 2 君에서부터 4 g의 힘 이 가해질 때까지 나타났다. 인장거리는 평균 12.29mm로 측정되었으며 인장강도는 14.66g/cm2로 나타났고 최고응력은 146.64 g으로 관찰되었다 (Fig. 1, Table 1). 건강모발의 인장강도 실험에서 항복(yield) 그래프 모양은 시료에 따라 큰 차이가 없었으나 끊어지기 직전까지의 거리는 시료별로 차이가 있었는데 (Fig.
탈색 2회 모발의 인장강도 실험 결과 전항복 부위는 탈색 1회 모발과 큰 차이는 없이 관찰되었다(Fig. 3). 탈색 2 회 모발에서 인장거리는 평균 11.
전항복부위는 탈색 1회와 2회를 실시한 모발과 유사한 결과를 나타냈다. 탈색 3회 모발에서 인장거리는 평균 11.50 mm 이었고 인장강도는 11.43g/cm2로 나타났으며 최고 응력은 114.33 g으로 측정되었다 (Table 1). 이와 같은 결과는 건강 모발과 탈색 1회, 탈색 2회 모발에 비해서 탈색 3회 모발의 인장강도가 각각 3.
5에서 건강모발의 인장강도는 탈색모발보다 높은 것으로 나타났고 탈색 횟수가 증가할수록 인장 강도도 줄어들었다. 탈색 회수를 독립변수로 하고, 인장강도를 종속변수로 하여 선형 회귀식을 구한 결과, Y=14.417-1.003X로 정리되었다 즉, 탈색 회수 1회에 약 1.003의 인장강도가 줄어드는 결과가 나왔다. p-value는 0.
7). 탈색모발에 인위적으로 인장력을 가한 후 항복점을 지나 부러져 나간 부위는 모발 표면의 큐티클층을 구성하는 큐티클세포가 심하게 분리되어 들떠 있었으며 (Fig. 7a, b), 피질은 찢겨져서 거 대원섬유들이 분리되어 노출되어 있는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 7a). 또한, 인위적 인 힘에 의해서 절단된 모발의 횡단면에서 피질은 미용가위로 잘라낸 것과 같은 모양을 하고 있었고 피질을 둘러싸고 있는 큐티클층은 각각의 큐티클 세포들이 분리되어 관찰되었다(Fig.
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