BRPI0802686A2

BRPI0802686A2 - Improvement introduced in manual hair straightening and styling equipment using color hard anodizing

Info

Publication number: BRPI0802686A2
Application number: BRPI0802686-6A
Authority: BR
Inventors: Roberto Jun Ikesaki
Original assignee: Daihatsu Ind E Com De Moveis E Aparelhos Eletricos Ltda
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2011-04-26
Also published as: WO2010022486A1; US20110146700A1

Abstract

APERFEIçOAMENTO INTRODUZIDO EM EQUIPAMENTOS MANUAIS DE ALISAR E MODELAR CABELOS UTILIZANDO ANODIZAçãO DURA COLORIDA. Refere-se a presente invenção ao aperfeiçoamento introduzido em equipamento manual normalmente empregado para alisar e modelar cabelos, também conhecido popularmente como "chapinha", "prancha" ou "chapa de alisamento" e pode opolonalmenre ser introduzido também em outro tipo de equipamento do mesmo gênero utilizado para fazer cacho conhecido como "modelador" ou "babyliss". Esses equipamentos possuem duas unidades de aquecimento; cada uma das unidades de aquecimento compreende por usa vez una resistência elétrica que aquece uma placa metálica plana, componente que entra em contato direto com os fios do cabelo durante o processo de alisamento, sendo aperfeiçoamento em questão caracterizado pelo fato de que a face de contato de cada uma das placas metálicas planas do equipamento alisador e modelador, conta com um revestimento na forma de uma camada formada por óxido de alumínio e material cerâmico (Al~2~O~3~), camada essa que é colorida e selada e cuja espessura de camada endurecida é de no mínimo 45 mícrons. Para o equipamento do tipo que é conhecido como "modelador" ou "babyliss" a referida camada agregada ao material é na base do corpo tubular, o mesmo revestimento é incorporado amua na face interna do dispositivo de compressão em forma de pinça; aperfeiçoou-se essa chapa metálica plana utilizando- se o processo de anodização dura colorida.IMPROVEMENTS INTRODUCED IN MANUAL EQUIPMENT TO STRAIGHTEN AND MODEL HAIR USING COLORFUL HARD ANODIZATION. The present invention refers to the improvement introduced in manual equipment normally used to straighten and style hair, also popularly known as "flat iron", "straightener" or "straightening plate" and can also be introduced in other types of equipment of the same genus used to make curls known as "modeler" or "babyliss". These equipments have two heating units; each heating unit comprises an electrical resistor that heats a flat metal plate, a component that comes into direct contact with the hair strands during the straightening process, being the improvement in question characterized by the fact that the contact face each of the flat metal plates of the straightening and styling equipment, has a coating in the form of a layer formed by aluminum oxide and ceramic material (Al ~ 2 ~ O ~ 3 ~), a layer that is colored and sealed and whose Hardened layer thickness is at least 45 microns. For equipment of the type known as "modeler" or "babyliss", said layer added to the material is at the base of the tubular body, the same coating is incorporated in the internal face of the compression device in the form of tweezers; This flat metal plate was perfected using the hard colored anodizing process.

Description

"APERFEIÇOAMENTO INTRODUZIDO EMEQUIPAMENTOS MANUAIS DE ALISAR E MODELAR CABELOS UTILIZANDOANODIZAÇÃO DURA COLORIDA"."IMPROVEMENT INTRODUCED IN MANUAL HAIR STRAIGHTING AND MODELING EQUIPMENT USING COLORFUL HARD ANODIZATION".

A presente Patente de Invençãodiz respeito ao aperfeiçoamento introduzido em equipamentomanual normalmente empregado para alisar e modelar cabelos,também conhecido popularmente como "chapinha", "prancha" ou"chapa de alisamento" e pode opcionalmente ser introduzidotambém em outro tipo de equipamento do mesmo gêneroutilizado para fazer cachos conhecido como "modelador" ou"babyliss".The present invention relates to refinement introduced in manual equipment commonly employed for straightening and styling hair, also popularly known as a "flat iron", "straightener" or "straightening plate" and may optionally be introduced also into other equipment of the same gender used for make curls known as "modeler" or "babyliss".

Como é de conhecimento geral,esses tipos de equipamentos manuais empregam calor paraproduzir alisamento e/ou a modelação dos cabelos. Para que oaparelho seja eficiente necessita-se que a superfície dasplacas metálicas, que são configuradas como os componentesque entram em contato direto com os cabelos, possuam asseguintes características: sejam lisas, deslizantes,resistentes ao risco, possuam boa dureza superficial, boaresistência à abrasão e resistência a alta temperatura. Poresta razão emprega-se o alumínio anodizado, que possui todasessas características.As is well known, these types of handheld equipment employ heat to produce hair straightening and / or hair styling. For the appliance to be efficient it is necessary that the surface of the metal plates, which are configured as the components that come into direct contact with the hair, have the following characteristics: they are smooth, sliding, scratch resistant, have good surface hardness, good abrasion resistance and High temperature resistance. For this reason, anodized aluminum is used, which has all these characteristics.

A incorporação de uma camada nasuperfície metálica, precisamente na face de contato dasplacas metálicas com o cabelo, tanto no caso das chapinhasquanto no caso dos modeladores é obtida pelo processo deanodização dura a qual confere ao material uma camadaprotetora com alta resistência à abrasão, resistência àsaltas temperaturas, resistência ao risco e alta durezasuperficial.The incorporation of a layer on the metal surface, precisely on the contact face of the metal plates with the hair, both in the case of flat iron and in the case of curlers is obtained by the hard anodizing process which gives the material a protective layer with high abrasion resistance, high temperature resistance. , scratch resistance and high surface hardness.

A anodização é um processoeletrolitico ou eletroquímico que promove a formação de umacamada e uniforme de óxido na superfície do alumínio. 0óxido de alumínio é um material cerâmico. A anodização duraé um processo onde são obtidas camadas consideravelmentemais duras do que as clássicas. Para este processo énecessária uma enérgica agitação e uma refrigeração eficaz,podendo-se obter camadas muito espessas a uma velocidade de50 micrometros/hora. A dureza dessas camadas é comprável àdo cromo-duro, tendo uma elevada resistência à abrasão. Aespessura da camada na anodização dura inicia-se com 45mícrons podendo chegar até 100 mícrons de camada, conforme anecessidade e as características do produto desejadas.Anodizing is an electrolytic or electrochemical process that promotes the formation of a uniform oxide layer on the aluminum surface. Aluminum oxide is a ceramic material. Hard anodizing is a process where considerably harder layers are obtained than the classical ones. This process requires vigorous stirring and effective cooling, and very thick layers can be obtained at a speed of 50 micrometers / hour. The hardness of these layers is comparable to hard chrome, having a high abrasion resistance. The thickness of the anodizing layer starts with 45 microns and can reach up to 100 microns layer, according to the need and the desired product characteristics.

Em virtude de sua maiorespessura, as camadas duras de óxido de alumínio vão docinza claro ao cinza escuro, variando a coloração de acordocom a liga de alumínio empregada. A anodização dura confereao alumínio uma grande dureza superficial, elevadaresistência ao desgaste e boa capacidade de deslize. Aespessura da camada sendo maior dificulta os processos decoloração tradicionais.Due to their greater thickness, the hard aluminum oxide layers go from light gray to dark gray, varying the color according to the aluminum alloy employed. Hard anodizing gives aluminum a high surface hardness, high wear resistance and good sliding ability. The thickness of the layer being larger makes traditional decolorization processes difficult.

A anodização colorida écomumente utilizada apenas para efeitos decorativos, sendoempregada somente em baixas camadas de anodização, ou seja,em processos de anodização comum. A anodização dura coloridaé uma tecnologia inovadora onde obtêm-se por absorção,através de corantes orgânicos, as propriedades desejadas dacamada anodizada dura e os benefícios da coloração dacamada. A anodização colorida de alumínio conhecida nomercado não resiste ao calor dos aparelhos denominados"chapas alisadoras" ou "modeladores". A presente invençãoincorpora aos ditos aparelhos uma coloração resistente aaltas temperaturas (250°C) e ainda confere ao material umasuperfície com alta resistência ao risco, à abrasão, pois asuperfície possui uma camada de óxido de alumínio, materialcerâmico, cuja resistência é comparável ao aço.Color anodizing is commonly used for decorative purposes only and is used only in low anodizing layers, ie in common anodizing processes. Hard colored anodizing is an innovative technology where the desired properties of the hard anodized layer and the benefits of the colored layer are obtained by absorption through organic dyes. The well-known aluminum colored anodization in the market does not withstand the heat of appliances called "straightening plates" or "shapers". The present invention incorporates a high temperature resistant color (250 ° C) into said apparatus and further imparts to the material a surface with high scratch-resistance to abrasion, as the surface has a layer of aluminum oxide, ceramic material, the strength of which is comparable to steel.

Na anodização forma se um filmeanódico que é altamente poroso e possui uma superfícieinterna muito extensa. Essa superfície é altamente polar eadquire carga da própria água. Pelo seu alto poder deabsorção, é capaz de absorver grandes quantidades de solutosde tipos diferentes. Dentro do filme o poder de absorção édeterminado, principalmente pela taxa de difusão do corante,através dos poros preenchidos com água. Quando o filme ouqualquer sólido altamente poroso é colorido, essa taxaprovoca um efeito que modifica a camada através da difusãomais lenta nos poros.Anodizing forms an anodic film that is highly porous and has a very large internal surface. This surface is highly polar and carries the charge of the water itself. Due to its high absorption power, it is capable of absorbing large quantities of solutes of different types. Within the film the absorption power is determined, mainly by the dye diffusion rate, through the pores filled with water. When the film or any highly porous solid is colored, this ratio causes an effect that modifies the layer through slower pore diffusion.

0 fator de controle nacoloração é a profundidade de penetração do corante nosporos do filme de óxido de alumínio formado. As taxas seguemo padrão usual de absorção pelos substratos altamenteporosos e aumentam coma temperatura, inicialmente, e aquantidade absorvida aumenta linearmente com a raiz quadradado tempo. Este comportamento implica mais uma leve difusãointerna de um filme de corante, de concentração constante,absorvido rapidamente pela superfície mais externa da camadaanódica.The color control factor is the depth of penetration of the dye into the pores of the formed aluminum oxide film. Rates follow the usual pattern of absorption by highly porous substrates and increase with temperature initially, and the amount absorbed increases linearly with the square root time. This behavior further implies a slight internal diffusion of a dye film of constant concentration rapidly absorbed by the outer surface of the anode layer.

Para colorir o alumínioanodizado, uma substância de coloração deve conteragrupamentos que sejam capazes de formar ligações químicasestáveis com o óxido de alumínio da camada anódica. Também,refere-se ao fato, verificado por médicos químicas reais, emtaxa de coloração é proporcional à raiz quadrada do tempo deimersão.To color anodized aluminum, a coloring substance should contain breakdowns that are capable of forming stable chemical bonds with the aluminum oxide of the anodic layer. Also, refers to the fact, verified by real chemists, the coloration rate is proportional to the square root of the immersion time.

Os corantes usados nas camadasanódicas são, do tipo ácido ou corantes solventes e para oemprego nestes tipos de equipamentos manuais eles devempossuir alta resistência a temperatura e resistência a foto-oxidação, prolongando o tempo de vida útil do equipamento emrelação a cor das placas metálicas, uma vez que todasubstancia orgânica está sujeita a desbotamento da suacoloração, o que não interfere na camada de óxido dealumínio formada pela anodização dura, nem compromete aspropriedades por ela conferidas.The dyes used in the anodic layers are acid or solvent dyes and for use in these types of handheld equipment they must have high temperature resistance and photo-oxidation resistance, extending the life of the equipment in relation to the color of the metal plates. Since all organic substance is subject to its discoloration, which does not interfere with the aluminum oxide layer formed by hard anodizing, nor compromise the properties conferred by it.

Após a metodologia tradicionalde anodização dura as peças são submersas em corante ácidoaltamente resistente a temperatura na cor escolhida comoazul, vermelho, verde, dentre outras cores, e deixa-se aspeças em repouso por meia hora, sob agitação constante e pHneutro da solução.Following the traditional hard anodizing methodology, the parts are submerged in a highly temperature-resistant acid dye in the color chosen as blue, red, green, among other colors, and allowed to stand for half an hour under constant stirring and pHneutral of the solution.

A coloração do alumínioanodizado duro, para uma consistência da cor e definição dospadrões de performance, requer cuidados preliminares deoperação. Deve-se observar as propriedades do corante emrelação a solidez à luz, ao calor e a sua capacidade de usoem processo de coloração. A concentração do banho de corantedeve variar de 3 a 15 gramas/litro.The staining of hard anodized aluminum, for color consistency and definition of performance standards, requires preliminary operation care. The properties of the dye in relation to light fastness, heat and its ability to use in coloring process should be observed. The colorant bath concentration should range from 3 to 15 grams / liter.

Os efeitos na coloração dovalor do pH usado nos testes iniciais podem sofreralterações durante o processo. Se uma variação de ±0,5 noseu valor não produz diferença visível na cor obtida e nafaixa de ±1,0 mostra uma leve diferença, então o corante nãoocasionará grandes problemas. Para esta aplicação definiu-seo pH da solução que deve variar do pH ácido=l até no máximopara o pH neutro, ou seja, pH=7. Deve se controlar o pH dobanho com soda cáustica, ácido acético ou acetato de sódio, poisalguns corantes orgânicos contem sulfatos ou cloretos, como o sulfatode sódio ou cloreto de sódio, que podem ocasionar corrosão galvânicaou retardar a coloração durante o processo.The effects on the color of the pH value used in the initial tests may change during the process. If a variation of ± 0.5 at this value produces no visible difference in the color obtained and a range of ± 1.0 shows a slight difference, then the dye will not cause major problems. For this application, the pH of the solution was defined, which should vary from acidic pH = 1 to maximum for neutral pH, ie pH = 7. The pH of the flock should be controlled with caustic soda, acetic acid or sodium acetate, as some organic dyes contain sulphates or chlorides, such as sodium sulphate or sodium chloride, which may cause galvanic corrosion or retard coloration during the process.

Como a coloração orgânica é umfenômeno de absorção, a temperatura afeta significativamentea taxa de coloração. Se a temperatura do banho for muitobaixa, a coloração será lenta, o que ajudará na manutençãoda cor, mas, provavelmente, prejudicará a solidez à luz.Altas temperaturas produzem selagem parcial e promovemdesarranjo e decomposição do corante. Temperaturas ao redorde 60°C são ótimas para a maioria dos corantes orgânicos.Portanto definiu-se que a temperatura do banho de corantedeve ser de 65°C. Sendo possível trabalhar com resultadosaceitáveis entre 40°C a IOO0C dependendo da utilização.A combinação de cores é maisfácil com tempos maiores de coloração, especialmente porquepequenas variações de temperatura, pH e agitação podem terum efeito desproporcional na taxa de absorção, quando seutilizam tempos menores.Since organic coloration is an absorption phenomenon, temperature significantly affects the coloration rate. If the bath temperature is too low, coloration will be slow, which will help maintain color, but will probably impair light fastness. High temperatures produce partial sealing and promote dye breakdown and decomposition. Temperatures around 60 ° C are great for most organic dyes. Therefore it has been defined that the temperature of the dyebath should be 65 ° C. It is possible to work with acceptable results between 40 ° C and 100 ° C depending on the use. Color matching is easier with longer staining times, especially since small variations in temperature, pH and agitation can have a disproportionate effect on absorption rate when shorter times are used.

Um importante pré requisitopara uma boa coloração é que a anodização seja realizada sobestreitas condições de controle e a lavagem seja adequada.Lavagem prolongada não é necessária, visto que os ácidoslivres difundem-se da camada e das cavidades em poucosminutos quando a lavagem é feita com agitação. Emboralavagens neutras com bicarbonato de amônia ou de sódio sejamrecomendadas, elas podem ocasionar alterações de tonalidadede coloração.An important prerequisite for good staining is that anodizing should be performed under certain control conditions and proper washing. Prolonged washing is not necessary as free acids diffuse from the layer and cavities in a few minutes when washing with agitation. . Although neutral ammonia or sodium bicarbonate washings are recommended, they may cause changes in color tone.

Toma-se a precaução de não seacumular alumínio dissolvido nas reações de coloração umavez que alguns corantes são afetados por esse acumulo dealumínio produzindo uma mudança de cor. A contaminação dobanho de coloração com metais pesados tais como o ferro podeter efeitos deletérios, como mudança de cor ou aceleração nodesgaste do corante.Care is taken not to accumulate dissolved aluminum in the staining reactions as some dyes are affected by this aluminum buildup producing a color change. Contamination of the coloration dye with heavy metals such as iron can have deleterious effects such as color change or acceleration in dye wear.

Após a imersão do banho decoloração, as peças seguem para um banho selante ondepermanecem por uma hora e meia, sob agitação constante,temperatura do banho de selagem varia de 40°C a 120°C, a fimde fixar o corante no interior dos poros da camada de óxidode alumínio formada na anodização dura. A qualidade daselagem está relacionada com a temperatura, de forma que umaboa selagem requer uma temperatura próxima à do ponto deebulição. Se a temperatura da selagem aumentarsignificativamente acima da faixa estabelecida, não maisproporcionará uma selagem efetiva, enquanto temperaturasmais baixas resultarão numa selagem mais vagarosa e dequalidade insatisfatória.After immersion of the discoloration bath, the pieces move to a sealant bath where they remain for one and a half hours under constant agitation, the temperature of the sealing bath ranges from 40 ° C to 120 ° C in order to fix the dye within the pores of aluminum oxide layer formed in hard anodizing. The quality of the seal is temperature related, so a good seal requires a temperature close to the boiling point. If the sealing temperature increases significantly above the established range, it will no longer provide effective sealing, while lower temperatures will result in slower sealing and poor quality.

0 pH da selagem varia de 5 a 7.A concentração do banho de selagem varia de 3 a 20g/litro eutiliza-se no banho apenas água deionizada.A selagem dascamadas anódicas faz com que sua superfície deixe de seraltamente absorvente.The pH of the sealing ranges from 5 to 7. The concentration of the sealing bath ranges from 3 to 20g / liter and only deionized water is used in the bath. The sealing of the anodic layers causes its surface to become highly absorbent.

Utilizando-se um coranteorgânico disponível no mercado para anodização comum esegundo esta rotina de trabalho descrita acima obtemos aanodização dura da cor correspondente ao corante utilizado.Enquanto que a anodização decorativa (comum) tem durezasuperficial e risca com facilidade, os resultados obtidosnos protótipos feitos com base na matéria descrita napresente patente de invenção alcançaram a dureza de 50RCsendo altamente resistente ao risco com durabilidadeinfinita e coloração resistente até 250°C ou seja maior doque a temperatura utilizada nas chapas alisadoras e/oumodeladores disponibilizados no mercado.Using a commercially available organic dye for common anodizing according to this working routine described above gives a hard anodizing of the color corresponding to the dye used. While decorative anodizing (common) has surface hardness and scratches easily, the results obtained on prototypes made on the basis of In the material described in the present invention the hardness of 50RC has been achieved and is highly scratch resistant with infinite durability and color resistant up to 250 ° C ie higher than the temperature used on the commercially available straightening plates and / or modellers.

Claims

1. "PERFORMANCE INTRODUCED IN MMUAL HAIR STYLING AND MODELING EQUIPMENT USING COLORFUL HARD ANODIZATION", the equipment known as "flat iron", "plank" or "flat iron", which is normally used for straightening hair and comprises two units. Each heating unit, in turn, comprises an electrical resistance that heats up a flat placametal, a component that comes into direct contact with the hair strands during the straightening process. The improvement in question is essentially characterized by the fact that the contact face Each of the flat metal plates of the straightening and shaping equipment has a coating in the form of a layer formed of aluminum oxide (Al2O3) and ceramic material and is colored, sealed and with surface hardness comparable to steel.

2. "IMPROVEMENT INTRODUCED IN HANDLING AND MODELING HANDLING EQUIPMENT USING COLORFUL HARD ANODIZATION", as claimed in claim 1, characterized in that said layer incorporated into the contact face of each of the flat metal plates is obtained by color hard anodization by process. of aluminum oxide electro formation which is a ceramic material, highly resistant to scratches and abrasion, whose coloring does not disappear when subjected to temperatures up to 250 ° C.

3. "IMPROVEMENT INTRODUCED IN MANUAL HAIR STRAIGHTING AND MODELING EQUIPMENT USING COLORFUL HARD ANODIZATION" according to claim 1 and 2, characterized in that said layer is incorporated in the contact face of each of the flat metal plates, the aluminum oxide layer Preferably, it has a minimum thickness of 45 microns up to 100 microns.

4. "IMPROVEMENT INTRODUCED IN MANUAL HAIR STYLISHING AND HANDLING EQUIPMENT USING COLORFUL HARD ANODIZATION", which is known as a "modeler" or "babyliss" characterized by incorporating a layered coating obtained with aluminum oxide and ceramic material (Al 2 O 3), said layer being added to the base material of the tubular body by the aluminum oxide electroforming process, the same coating is still incorporated on the inner face of the collet-shaped pressure-reducing device; said layer incorporated into the aluminum oxide layer preferably has a minimum layer thickness of 45 microns up to 100 microns, is colored, sealed and with surface hardness comparable to steel.