[논문]모발 수분 함량 평가를 위한 가열 온도와 기준 수분 정량 조건 연구

송상훈; 주장호; 박현섭; 손성길; 강내규

doi:10.15230/scsk.2024.50.1.11

모발 수분 함량 평가를 위한 가열 온도와 기준 수분 정량 조건 연구
Study of Heating Temperature and Quantification Conditions of Standard Water for Evaluating Hair Water Content 원문보기

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.50 no.1, 2024년, pp.11 - 18

송상훈 (LG생활건강기술연구원) , 주장호 (LG생활건강기술연구원) , 박현섭 (LG생활건강기술연구원) , 손성길 (LG생활건강기술연구원) , 강내규 (LG생활건강기술연구원)

초록
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최근에 모발 케어 화장품 효능으로서 모발 보습 효과를 소구하려는 시도가 있지만 아직까지 모발 수분 추출을 어떤 온도에서 진행해야 하는지 평가법이 정해져 있지 않아 공인된 인체시험 평가가 없는 실정이다. 모발 수분 정량평가법을 확립하기 위해서 본 연구는 진행되었다. 모발 수분의 거동 패턴을 확인하기 위해 할로겐 수분 분석기로 온도를 다르게 하여 모발에 열을 가할 경우 수분 검출량은 가열 온도가 증가하면 계속 늘어나는 것을 확인하였다. 시차주사열량계로 모발의 흡열 반응 에너지를 평가한 결과 75 ℃ 부근에서 급격한 흡열 반응이 일어나는 특이한 현상을 관찰하였다. 인종별로 다른 모발에서도 이 현상은 관찰되었다. 모발 큐티클 장벽을 산화, 열로 손상시킨 모발에서는 급격히 상승하는 이 흡열 반응 온도가 조금 더 높은 77 ℃에서 일어났고, 이 모발을 극성오일 또는, 컨디셔닝 폴리머나 케라틴 단백질로 도포한 경우에는 73 ℃에서 관찰되었다. 이 반응이 모발 표면에서 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해서 원자현미경으로 마찰력을 관찰한 결과 75 ℃ 보다 높은 온도에서 가열할 때 큐티클 마찰력이 상승하고 그보다 높은 90 ℃에서는 변화가 없는 것을 관찰하였다. 마침내 75 ℃ 근처가 모발에 결합된 수분 분자의 탈착이 본격적으로 일어나는 임계온도임을 결론내렸다. 이를 통해 모발 수분을 검출해서 정량화하기 위한 조건으로 75 ℃가 가열온도로 최적합하고 이 때 검출된 수분량 10% 가량이 모발 케어 화장품 처리 전과 후를 비교할 수 있는 모발 수분 정량 기준값이 될 수 있음을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, there have been attempts to claim the hair moisturizing effect for a hair care product, however there has not yet been an official evaluation method because heating temperature for hair has not been established. This study was conducted to establish a quantitative evaluation for hair water content. In order to observe the behavior of water inside hair, heat was applied to hair with various temperatures using thermogravimetric dry residue. As the heating temperature increased, the amount of moisture released from the hair increased. As a result of evaluating hair using a differential scanning calorimeter (DSC), a unique phenomenon in which a rapid endothermic reaction occurs around 75 ℃ was observed. This phenomenon was also observed in different ethnic hair. In hair that damaged the hair cuticle barrier with oxidation and heat, this rapidly rising endothermic reaction temperature occurred at 77 ℃, which was slightly higher, and 73 ℃ was observed when this hair was applied with polar oil, conditioning polymer, or keratin protein. To determine how this reaction affects the hair surface, friction test was performed using an atomic force microscope. When heated above 75 ℃, cuticle friction increased, however when heated above 90 ℃, there was no change in hair cuticle friction. Finally, it was confirmed that around 75 ℃ is the critical temperature at which desorption of water bound to the hair occurs. It is suggested that a heating temperature of 75 ℃ is the optimal temperature for detecting and quantifying the moisture content of hair, and that approximately 10% detected at 75 ℃ can be a standard value for hair moisture content.

주제어

표/그림 (5)

그림 Figure 1. Water content for virgin hair upon various heating temperatures. (A) Saturable curve of water content at various heating temperature. (B) Final water content as a function of temperature. Red line is exponential fitting curve.
그림 Figure 2. DSC graph measuring the endothermic reaction that occurs while increasing the temperature of the virgin hair (v_heat=10 ℃/min). (up) Original spectrum. (bottom) The value obtained by differentiating the original DSC spectrum. (A) When using a open pan. (B) When using a sealed pan.
그림 Figure 3. DSC differential values indicated when the temperature at which the hair is heated per min is varied. (A) As the temperature increases, the endothermic reaction increases and the spectrum drops again. (B) Moisture endothermic reaction temperature reacts rapidly depending on the heating temperature per min (N = 10). The lines above the bar graph denote a significant difference (N = 10) calculated using Student's t-test. NS- not significant, *P < 0.05, and **P < 0.01.
그림 Figure 4. Observation of hair moisture endotherm reaction of various types of hair. (A) DSC differential values from different ethnic h air. ( B) D SC d ifferential values of hair with different cuticle barrier states.
그림 Figure 5. The LFM images (up) and the LFM value in the red line (bottom). Hair that had been bleached once was successively heated at 65 ℃, 75 ℃, and 90 ℃ for 30 min in thermogravimetric dryer, and then the same location was evaluated by AFM. The red lines are at the same location.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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