Orientador: Inés Joekes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:48:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Richena_Marina_M.pdf: 1581549 bytes, checksum: cea715827b6e69afa186bff163d1c821 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O cabelo branco se torna amarelo com o tempo, apesar de não possuir melanina, o pigmento responsável pela coloração. Este amarelecimento gera insatisfação nas pessoas. Neste trabalho estudamos em profundidade as mudanças de cor e as propriedades mecânicas do cabelo branco após exposição ao UV, Vis e IV, e os fatores que afetam o amarelecimento, incluindo descoloração com H2O2 e a presença de umidade, e tentamos identificar os cromóforos amarelos. Usamos cabelos brancos de dois tipos: cabelo padrão (blenda de várias cabeças), mais amarelado (valor da coordenada de azul-amarelo, b* = 20), e cabelo comum (cabelo de uma cabeça), menos amarelo (b* = 10). Os resultados mostram que a coloração inicial interfere no comportamento frente à exposição ao UV - Vis: após exposição numa lâmpada de mercúrio por cerca de 200 h, o cabelo padrâo desamarela (Db* = - 6), e o cabelo comum amarela (Db* = 2). Entretanto, quando o cabelo padrâo é descolorido com H2O2 (b* = 8), amarela após poucas horas de irradiação (Db* = 3). Expondo apenas ao Vis ocorre desamarelecimento, independentemente da coloração inicial, tanto no cabelo padrão (Db* = - 9), quanto no cabelo comum (Db* = - 3). Os resultados de variação de cor do cabelo branco exposto ao sol concordam com os resultados de exposição à lâmpada de mercúrio. Já a radiação IV na temperatura de 81°C amarela tanto o cabelo branco comum (Db* = 9), quanto o cabelo branco padrão (Db* = 3). O cabelo padrão irradiado em 100% de umidade relativa não mostra variação de cor após 88 h de irradiação. Além disso, o cabelo que foi irradiado, mas lavado com solução de lauril sulfato de sódio após cada período de irradiação, manteve o valor de Db*. O cabelo não lavado continuou menos amarelo após a armazenagem; entretanto, um amarelecimento (Db* > 1,5) foi observado após 1 ano. A única alteração significativa observada nas propriedades mecânicas foi a redução da tensão máxima em 17% depois de 480 h de exposição ao Vis da lâmpada. Medidas de absorbância no UV - Vis de soluções de cabelo branco com diferentes tonalidades de amarelo mostram absorção em toda a faixa do visível, comportamento decorrente do amarelecimento. Há ainda a formação de uma banda forte em 320 nm após irradiação UV. Contrariamente ao mostrado na literatura de lã, que também é uma estrutura formada por queratina, esta banda não está relacionada com a formação dos cromóforos amarelos. Demonstramos que o amarelecimento inicial do cabelo é um fator determinante na sua variação de cor após irradiação UV e que este amarelecimento é decorrente da ação do calor. Ademais, após a irradiação são formados radicais livres responsáveis pelas reações de degradação no escuro, em que a água tem um papel importante na desativação destes radicais / Abstract: White hair turns yellow after time, but it has no melanin, the pigment responsible for hair color. This yellowing upsets people. In this work we study in depth the color changes and mechanical properties in white hair after exposure to UV, Vis and IR, and the factors that effect the yellowing, including bleaching with H2O2 and the presence of moisture, and try to identify the yellow chromophores. We use two types of white hair, blended hair (blend of several heads), initially yellowish (value of color coordinate blue-yellow, b* = 20), and single head hair (hair of one head), lesser yellow initially (b * = 10). The results show that the initial color affects the behavior by exposuring to UV - Vis: after exposure to a mercury lamp for 200 h, the blended hair turns less yellow (Db * = - 6), and the single head hair turns yellowier (Db * = 2). However, when the blended hair is bleached with H2O2 (b * = 8), turns yellowier after a few hours of irradiation (Db * = 3). By exposing only the Vis turns less yellow independently of initial color, both in blended hair (Db * = - 9) and in the single head hair (Db * = - 3). The results of color changes in white hair after sun irradiation agree with the results of exposure to mercury lamp. The IR radiation at 81°C turns hair yellowier both single head white hair (Db * = 9) and blended white hair (Db * = 3). The blended hair irradiated at 100% relative humidity shows no color variation after 88 h of irradiation. Still, the hair that has been irradiated, but washed with a sodium lauryl sulfate solution after each irradiation period, kept the Db* value. The without washings hair continued less yellow after storage, however, a yellowing (Db* > 1.5) was observed after 1 year. The only significant change in mechanical properties was observed in the reduction of maximum stress by 17% after 480 h of exposure to Vis lamp. UV - Vis absorbance measurements in the white hair solutions with different shades of yellow show absorption in the visible range, these behavior is due to the yellowing, and the formation of a strong band at 320 nm after UV irradiation. Unlike shown in the wool literature, which is also a structure formed by keratin, this band is not related to the formation of yellow chromophores. We demonstrate that the initial hair yellowing is a determining factor in their color variation after UV radiation, and this yellowing is caused by heat action. Still, after irradiations are formed free radicals responsible for the degradation reactions in the dark, in which water plays an important role in the deactivation of these radicals / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: Ines Joekes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T21:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wagner_RitadeCassiaComis_D.pdf: 5300466 bytes, checksum: b220b80949a0b5e00e05ecef6360d5ac (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O cabelo é uma estrutura protéica de queratina formada por quatro estruturas principais: as cutículas, o córtex, o cimento intercelular (CMC) e a medula. Esta última nem sempre está presente no fio e, por acreditar-se que sua influência nas propriedades da fibra é negligenciável, foi pouco estudada. Este trabalho almeja esclarecer as estruturas da medula e verificar sistematicamente se ela afeta alguma propriedade na fibra. Os fios medulados e sem medula provenientes do mesmo couro cabeludo foram identificados e separados em mechas utilizando um micro-estereoscópio. Encontraram-se dois tipos de medula (fina e grossa) que foram diferenciadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET). A medula tem uma estrutura esponjosa composta por três unidades principais: a fibrilar (desalinhada com as fibrilas do córtex), os glóbulos e uma camada de CMC na interface com o córtex. Por MET constatou-se que a medula fina é morfologicamente diferente da medula grossa. A medula fina apresenta contraste, interface limitada pelo CMC, nenhum grânulo de melanina e menor diâmetro. A medula grossa apresenta mais glóbulos, bem como maiores dimensões das cavidades, alguns grânulos de melanina disformes e organização gradual das células de fora para dentro. Essas características morfológicas sugerem que a medula seria um córtex em estágio atrasado de formação. Utilizando-se um espectrofotômetro de refletância difusa (ERD), verificou-se que os fios com medula são mais escuros, menos vermelhos e menos amarelos que os fios sem medula oriundos do mesmo couro cabeludo. Sugere-se que as cavidades da medula causem o espalhamento e o confinamento de luz pela diferença de índice de refração com o córtex, diminuindo, então, a reflexão externa da fibra, já que praticamente não possui melanina. Para a mecha estudada, a diferença de cor total está em 4,7 unidades de cor e é visível a olho nu. A medula, então, deve ser considerada em estudos de cor, juntamente com as melaninas e as condições de preservação das cutículas. Já nas propriedades mecânicas, a medula causa uma maior heterogeneidade nas curvas de tensão-deformação, mas não muda os valores médios das propriedades estudadas. Os fios medulados são mais espessos que fios sem medula. Descontando-se o valor do diâmetro da medula do diâmetro total da fibra, têm-se valores aproximados aos dos fios sem medula. A heterogeneidade observada é proveniente da diferença percentual que o diâmetro da medula representa do diâmetro total da fibra. Observaram-se mudanças estruturais quando o cabelo com medula fina é submetido à imersão em SDS 10 % e à 75 °C, transformando-se em medula grossa após os tratamentos / Abstract: Human hair is a keratinous material divided into four main units: cuticles, cortex, intercellular cement (CMC) and medulla. The last one could be present or not in the shafts. There are few studies about it mainly because it is believed to have small or no influence on any hair property. The present work aims to clarify the medulla structure and to systematically verify if mechanical or color properties are affected by its presence in the fiber. Medullated and unmedullated fibers from the same scalp were identified by stereo-microscopy and separated into tresses. Two kinds of medulla were found: thin and thick medulla. Their morphology was characterized by scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy. Medulla has a sponge structure composed by three units: fibril (not aligned longitudinally as in the cortex), globular and CMC layer in the interface with the cortex. Thin and thick medullas are different in TEM. Thin medulla has contrast, CMC limited interface, no melanin and smaller diameter. Thick medulla has more globular structures, larger cavities, some elliptical melanin granules and a gradual organization from the outside to the inner side of the medulla. These data suggest that medulla is in an earlier stage of the differentiation process compared to the cortex. Color data obtained using a diffuse reflectance spectrophotometer showed that unmedullated fibers are clearer, redder and yellowier than medullated fibers. Once that medulla presents no melanin, we suggest that the medulla cavities cause scattering and confinement of light by the difference with the refractive index of cortex which decreases the external reflectance of the fiber. For the studied tress, the total color difference was 4.7 (visible to naked eyes). Thus, medulla together with melanin and cuticles must now be considered in studies of hair color. Average values of the mechanical properties are similar for unmedullated and medullated fibers. However, higher dispersion in data for medullated fibers is observed. Unmedulated fibers are more uniform and show smaller diameters. These data indicate that the air cavities in medulla could act as defects but do not interfere in the crystalline character of the fiber. Thus, the heterogeneity observed might be attributed to the difference between the medulla diameter with the whole fiber diameter. Thin medulla regions became thick medulla after immersion in SDS 10 % and after 24 h at 75 °C / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientador: Inés Joekes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T11:57:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_ScheilaDaianaFausto_M.pdf: 2196472 bytes, checksum: c6f04b6d2db3f6b1a2f50a2fabb1e67f (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os cabelos tingidos, como é de conhecimento comum, desbotam com o passar do tempo. Estudos mostram que tanto cabelos naturais quanto tingidos apresentam desbotamento quando expostos à radiação ultravioleta, e este mesmo fenômeno também é observado em outras fibras naturais. Além disso, o processo de lavagem tem grande influência nesta perda de cor. No entanto, há poucos estudos que combinem os efeitos da radiação ao de tensoativos, utilizados no processo de lavagem. Neste trabalho, estudamos a permanência da cor em cabelos Caucasianos tingidos frente à exposição à radiação UV-Vis e a três diferentes tensoativos, coco glucosídeo, cocoil sarcosinato de sódio e coco sulfato de sódio, de mesma cadeia apolar e diferente grupo polar. Cabelos castanhos foram oxidados antes do tingimento. Cabelos loiros foram tingidos sem oxidação prévia. Cabelos castanhos e loiros sem tingir foram usados como controles. Foram simulados danos diários por meio de irradiação em lâmpada de vapor de mercúrio e lavagens, em 30 ciclos sequenciais de 8 h de irradiação e uma lavagem. As diferenças de cor foram medidas por espectrofotometria de reflectância difusa.. Foram obtidos espectros no UV-Vis das soluções de lavagem com os diferentes tensoativos. Como esperado, todas as mechas, naturais e tingidas, apresentaram diferença de cor. No caso das mechas sem tingir, os espectros das soluções de lavagem correspondem aos das melaninas. No caso das mechas tingidas, as soluções de lavagem têm o mesmo perfil de absorbância que as soluções de tintura. As mechas oxidadas e tingidas desbotaram mais que as que foram apenas tingidas. Observou-se diferença entre o efeito dos tensoativos apenas nas mechas que foram tingidas. Tanto para o cabelo castanho oxidado e tingido quanto para o cabelo loiro tingido, a ordem de extração do pigmento é: coco sulfato de sódio > cocoil sarcosinato de sódio > coco glucosídeo, concordando com o respectivo índice HLB / Abstract: It is well known that dyed hair fades with time. There are studies showing that dyed and natural hair, besides other natural fibers, have their color lightened when exposed to ultraviolet radiation. Futhermore, shamppoing has a big effect on this color lightening. However, there are few studies combining the effects of radiation and surfactants. In this work, we studied the color durability in dyed Caucasian hair when exposed to radiation and three surfactants, coco glucoside, sodium cocoyl sarcosinate and sodium coco sulfate, with same carbonic chain and different polar groups. Brown hair was chemically bleached before dyeing and blond hair was dyed without previous oxidation. Brown and blond hair with no dyeing was used as control. Simulation of diary damages was done by a mercury vapor lamp and washing cycles, in 30 sequential cycles of 8 h of irradiation and one shampooing. Color changes were measured by diffuse reflectance spectroscopy (DRS), using CIELab system. UV-Vis spectra were obtained from washing solutions with the different surfactants. All tresses, natural and dyed, showed color changes. UV-Vis spectra of the washing solutions of the hair without dyeing are consistent with melanin spectra. Dyed hair washing solutions spectra have the same profile of the dye solutions. The chemically bleached and dyed tresses faded more than the only dyed ones. Differences among the surfactants were observed only in the dyed tresses The pigment removal order for both, oxidized and dyed and only dyed tresses is: sodium coco sulfate > sodium cocoyl sarcosinate > coco glucoside, agreeing with their HLB index / Mestrado / Físico-Química / Mestra em Química