CN108780100A - 建模系统 - Google Patents

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Abstract

一种分析攻击对毛发的影响的方法，其包括以下步骤：(i)收集至少一个毛发表面的成像数据，(ii)对所述至少一个毛发表面施加至少一种攻击，(iii)收集由步骤(ii)产生的所述至少一个毛发表面的成像数据，(iv)将在步骤(i)和(iii)中收集的所述成像数据转换成自3D打印机创建放大图像的格式，(v)使用来自步骤(iv)的数据自3D打印机产生所述至少一个毛发表面的放大的3D模型，(vi)将由步骤(iii)产生的3D模型与步骤(i)的3D模型进行比较，以及(vii)评估所述毛发的受损程度。一种确定有益处理或方案对毛发的影响的方法，其包括以下步骤：(i)收集至少一个毛发表面的成像数据，(ii)将来自步骤(i)的所述成像数据转换为自3D打印机创建放大图像的格式，(iii)使用来自步骤(ii)的数据自3D打印机产生所述至少一个毛发表面的放大的一个或多个3D模型，(iv)分析从所述一个或多个3D模型显而易见的所述毛发表面的特性，(v)评估所述毛发的受损程度，(vi)考虑到步骤(iv)和/或(v)的发现，对所述毛发施加适当的有益处理或方案，(vii)收集由步骤(vi)产生的所述至少一个毛发表面的成像数据，并使用所述成像数据产生经处理的毛发表面的放大的3D模型，(viii)将由步骤(vii)产生的所述3D模型与由步骤(iii)产生的所述3D模型进行比较，以及(ix)评估对所述毛发的有益效果。

Description

建模系统
技术领域
本发明涉及一种分析攻击(例如环境条件、机械攻击、化学处理)和日常毛发护理方案对毛发的影响的方法，以及涉及一种使用3D图像确定和施加适合于毛发的处理的方法。
背景技术
HYUNG JIN AHN等:"An ultrastuctural study of hair fiber damage andrestoration following treatment with permanent hair dye",INTERNATIONALJOURNAL OF DERMATOLOGY,vol.41,no.2,2002年2月1日(2002-02-01),88-92页,XP055270760,UK；公开了使用电子显微镜对毛发纤维损伤和修复的超结构研究。
VALERIA FERNANDES MONTEIRO等:"Morphological analysis of polymers onhair fibers by SEM and AFM",MATERIALS RESEARCH,vol.6,no.4,2003年12月1日(2003-12-01),501-506页,XP055270758,BR；和JACALYN G GOULD等:"Electron microscopy-image analysis:Quantification of ultrastructural changes in hair fiber crosssections as a result of cosmetic treatment；Presented at the Society ofCosmetic Chemists Annual Meeting",J.SOC.COSMET.CHEM,vol.36,1985年1月1日(1985-01-01),53-59页,XP055270759公开了用于分析处理对毛发纤维的影响的、基于成像和显微镜的方法。
GIERAD LAPUT等:"3D Printed Hair:Fused Deposition Modelling of SoftStrands,Fibers and Bristles",USER INTERFACE SOFTWARE AND TECHNOLOGY,2015年1月1日,(2015-01-01),593-597页,XP055270761公开了通过3D打印产生毛发纤维。
WO14041186A1描述了一种系统或组件，例如用于机体的3D建模的软件。
消费者意识到某些攻击如处理、协议和毛发护理方案可能对其毛发的表面和结构造成的损害。虽然可以使用补救处理来减轻这些不利影响，但消费者难以掌握该概念，并且难以完全理解补救处理的全部效果。
尽管具有现有技术，仍然需要确定处理和攻击对毛发的影响的新的和改进的方法。
本发明的方法可用于评估已经暴露于各种处理和攻击的毛发纤维的性质。
发明内容
在第一方面中，本发明提供了一种分析攻击对毛发的影响的方法，其包括以下步骤：
(i)收集至少一个毛发表面的成像数据，
(ii)对所述至少一个毛发表面施加至少一种攻击，
(iii)收集由步骤(ii)产生的所述至少一个毛发表面的成像数据，
(iv)将在步骤(i)和(iii)中收集的所述成像数据转换成自3D打印机创建放大图像的格式，
(v)使用来自步骤(iv)的数据自3D打印机产生所述至少一个毛发表面的放大的3D模型，
(vi)将由步骤(iii)产生的3D模型与步骤(i)的3D模型进行比较，以及
(vii)评估所述毛发的受损程度。
优选地，重复步骤(ii)至(vii)。步骤(ii)至(vii)可以重复多次，以评估重复或长期暴露于所述攻击的影响。例如，重复2至20次，优选2至8次。
该方法允许将本发明方法的步骤(v)的放大图像/3D模型中所示的性质与来自步骤(i)的初始图像/3D模型进行比较。
在放大图像中可以看到的性质是毛发纤维的外部形貌方面，例如，角质层提升、角质层损伤(例如剥落、分裂、形状变化和破裂)、角质层侵蚀、分叉、扭结、斑点、裂缝、破洞和打结。这些可以在初始成像阶段(i)存在，这取决于方法开始时毛发的年龄和状况。因此，可以向消费者说明他们通常的毛发方案和他们的毛发所遭受的其他日常攻击的影响。
该图像可用于评估毛发的受损程度，优选通过与标度进行比较。优选地，标度包括指标，例如数字或字母，其中指标对应于增量的损伤水平。在另一个优选实施方式中，损伤标度包括图示，例如照片或CAD图像，其以增量示出损伤程度。指标和图示可以一起使用。
优选的方法包括以下步骤：
(i)收集至少一个毛发表面的成像数据，
(ii)对所述至少一个毛发表面施加至少一种攻击，
(iii)收集由步骤(ii)产生的所述至少一个毛发表面的成像数据，
(iv)将在步骤(i)和(iii)中收集的所述成像数据转换成自3D打印机创建放大图像的格式，
(v)使用来自步骤(iv)的数据自3D打印机产生所述至少一个毛发表面的放大的3D模型，
(vi)将由步骤(iii)产生的3D模型与由步骤(i)产生的3D模型进行比较，
(vii)评估所述毛发的受损程度，以及
(viii)重复步骤(ii)至(vii)。
本发明的方法可用于定义个体的毛发需求。
本发明的方法可以用于教育工具中，与新闻、媒体或贸易进行通信，销售点处，专业环境(例如沙龙)中以及商业材料、广告材料和促销材料中。
在本发明的第二方面中，提供了一种确定有益处理或方案对毛发的影响的方法。该方法包括对毛发施加合适的有益处理或方案的步骤，其中根据3D图像的分析确定处理。在本发明的方法中设想实施有益的处理或个体正使用的处理的有益改变。例如，适合于放大的3D图像中显示的性质的处理，例如用于提升的角质层、或用于侵蚀的角质层(如在漂白的毛发中显而易见的)、或用于发梢分叉等的处理。该处理也可以根据对毛发的受损程度的评估；或者通过3D图像的分析和受损程度的评估二者的组合来确定。有益的方案包括改变现行方案，例如从吹干转为自然干燥、转为过氧化物含量低于当前的染发剂处理、减少梳理以减少对受损角质层的进一步损伤、以减少的频率洗发，等等。还设想实施新的有益方案，例如定期使用修复处理。
本发明的第二方面的方法包括以下步骤：
(i)收集至少一个毛发表面的成像数据，
(ii)将来自步骤(i)和任选的步骤(ii)的成像数据转换为适于自3D打印机创建放大图像的格式，
(iii)使用来自步骤(iii)的数据产生所述至少一个毛发表面的放大的一个或多个3D模型，
(iv)分析从所述一个或多个3D模型显而易见的所述毛发表面的特性，
(v)评估所述毛发的受损程度，
(vi)考虑到步骤(v)和/或(vi)的发现，对所述毛发施加适当的有益处理或方案，
(vii)收集由步骤(vii)产生的所述至少一个毛发表面的成像数据，并使用所述成像数据产生经处理的毛发表面的放大的3D模型，
(viii)将由步骤(viii)产生的所述3D模型与由步骤(i)或步骤(ii)产生的所述3D模型进行比较，以及
(ix)评估对所述毛发的有益效果。
以这种方式，可以证明由于将处理或方案施加于毛发而引起的任何表面改善，例如“平滑”。
可以重复步骤(vi)至(ix)。
在该方法中，在步骤(i)之后，可以对所述至少一个毛发表面施加至少一种攻击并收集所得毛发表面的成像数据。
具体实施方式
攻击
许多攻击发生在日常生活中或作为正常护发方案或消费者习惯的一部分。
攻击优选选自机械攻击、化学攻击、环境攻击及其混合。
优选的机械攻击是梳理、刷涂、应用热烫进行卷曲、拉直或定型(setting)和吹干。
优选的化学攻击是含有改变毛发的化学物质的处理，例如着色处理、漂白、拉直处理、松弛处理和表面活性剂的使用，例如使用洗发剂。
优选的环境攻击包括例如湿度、污染、硬水、盐水、紫外线、风和极端温度。
图像
优选地，图像是形貌表面图像；更优选地，使用3D光学轮廓仪，例如Sensofar Sneox或激光表面轮廓仪，产生形貌表面图像。
将形貌表面转换成适合于3D打印机的格式，优选地，它在数字文件中被导出为描述形貌(3D)表面的每个点的空间坐标(X，Y，Z)。优选地，这使用表面轮廓仪完成。合适的表面轮廓仪的一个实例是Sensofar S neox表面轮廓仪，它可以产生待研究表面的3d图像。表面轮廓仪软件，例如sensoSCAN v5，可以导出“.dat”文件，该文件是每个点的所有X、Y、Z坐标的列表。
优选地，放大的3D图像具有100至50,000倍、优选30,000倍的放大率。
如果需要，则成像数据的转换iv)包括放大过程。优选地，通过改变分辨率、单位和/或坐标轴的改比例来实现放大，从而产生具有新空间坐标的新数字文件。放大数据点的优选方式是使用Matlab。在这个优选方法中，将“.dat”文件作为矩阵导入Matlab，并将一组Matlab脚本用于操作矩阵并改变分辨率/比例。如果将矩阵导出到新的ASCII文件“.XYZ”中作为每个点的所有X、Y、Z坐标的列表，则是非常优选的。
将成像数据转换成适合3D打印机的图像。优选地，在3D-CAD软件中导入文件，并将3D表面应用到平行四边形的面上以获得3D对象。将所得的3D图像导出为与3D打印机装置软件兼容的数字文件。将XYZ文件优选地导入软件转换包，例如“Rhino”软件包，其可以将其转换为3d文件并导出为.STL文件。
打印3D图像以形成3D对象。这可以通过使用任何可用的现代3D打印机来实现，例如EOS(Electro Optical Systems)EOSINT P380选择性激光烧结打印机，产生放大表面的3D副本。
优选地，将颜色漂洗应用于3D模型以突出感兴趣的区域。颜色可根据表面高度而变化。这有用于呈现角质层提升的程度和孔的深度等。
毛发
本发明的方法可以在单根毛发纤维或一束毛发纤维上进行。
毛发优选是人体毛发。
有益的处理和方案
优选的处理和方案是减少或减轻损伤对毛发的影响的处理和方案。
优选的毛发处理(步骤vi)为洗去和免洗产品。优选的毛发处理组合物选自洗发剂、洗去型毛发调理剂、发膜、免洗型护发素组合物和预处理组合物，更优选选自洗去型毛发调理剂、发膜、免洗型调理剂组合物和预处理组合物，例如油处理剂，最优选选自洗去型毛发调理剂、发膜和免洗型调理剂组合物。
用于本发明中的洗去型调理剂是通常在被洗去之前留在湿发上达1至2分钟的调理剂。
用于本发明中的发膜是在被洗去之前通常留在毛发上达3至10分钟、优选3至5分钟、更优选4至5分钟的处理。
用于本发明中的免洗型调理剂通常施用于毛发并留在毛发上超过10分钟，并且优选在洗涤后施用于毛发并且直至下次洗涤前才被洗去。
用于本发明方法中的处理组合物优选包含调理剂。调理剂优选选自单独或混合使用的阳离子表面活性剂。
可用于本发明方法中的组合物中的阳离子表面活性剂含有氨基或季铵亲水部分，其在溶于含水组合物时带正电荷。
合适的阳离子表面活性剂的实例是对应于下式的阳离子表面活性剂：
[N(R1)(R2)(R3)(R4)]+ (X)-
其中R1、R2、R3和R4独立地选自(a)1-22个碳原子的脂族基团，或(b)具有多达22个碳原子的芳族、烷氧基、聚氧化烯、烷基酰胺基、羟烷基、芳基或烷芳基基团；且X是形成盐的阴离子，例如选自卤离子(例如氯离子、溴离子)、乙酸根、柠檬酸根、乳酸根、乙醇酸根、磷酸根、硝酸根、硫酸根和烷基硫酸根基团的那些。
除碳和氢原子外，脂族基团可含有醚键和其它基团如氨基。更长链的脂族基团(例如具有约12个碳原子或更高级的脂族基团)可以是饱和的或不饱和的。
用于本发明方法中的组合物的最优选的阳离子表面活性剂是单烷基季铵化合物，其中烷基链长度为C8-C14。
这样的材料的合适实例对应于下式：
[N(R5)(R6)(R7)(R8)]+ (X)-
其中R5是具有8-14个碳原子的烃链或具有8-14个碳原子并含有作为取代基或作为基团链中的键而存在的醚、酯、酰胺基或氨基部分的官能化烃基链，且R6、R7和R8独立地选自(a)具有1至约4个碳原子的烃链，或(b)具有1至约4个碳原子且含有一个或多个作为取代基或作为基团链中的键而存在的芳族、醚、酯、酰胺基或氨基部分的官能化烃基链，且X是形成盐的阴离子，例如选自卤离子(例如氯离子、溴离子)、乙酸根、柠檬酸根、乳酸根、乙醇酸根、磷酸根、硝酸根、硫酸根和烷基硫酸根基团的那些。
官能化烃基链(b)可合适地含有一个或多个选自烷氧基(优选C1-C3烷氧基)、聚氧化烯、烷基酯及其组合的亲水部分。
优选地，烃链R1具有12至14个碳原子，最优选12个碳原子。它们可以衍生自含有大量的具有所需烃基链长的脂肪酸的源油。例如，来自棕榈仁油或椰子油的脂肪酸可用作C8至C12烃基链的来源。
用于本发明方法中的组合物中的上述通式的典型单烷基季铵化合物包括：
(i)月桂基三甲基氯化铵(可以作为Arquad C35商购自Akzo)；椰油二甲基苄基氯化铵(可以作为Arquad DMCB-80商购自Akzo)
(ii)下式的化合物：
[N(R1)(R2)((CH2CH2O)xH)((CH2CH2O)y H]+ (X)-
其中:
x+y是2至20的整数；
R1是烃基链，其具有8-14个、优选12-14个、最优选12个碳原子，并含有作为取代基或作为基团链中的键而存在的醚、酯、酰胺基或氨基部分；
R2是C1-C3烷基或苄基，优选甲基，且
X是形成盐的阴离子，例如选自卤离子(例如氯离子、溴离子)、乙酸根、柠檬酸根、乳酸根、乙醇酸根、磷酸根、硝酸根、硫酸根和烷基硫酸根基团的那些。
合适的实例是PEG-n月桂基氯化铵(其中n是PEG链长)，例如PEG-2椰油基甲基氯化铵(PEG-2 cocomonium chloride)(可以作为Ethoquad C12商购自Akzo Nobel)；PEG-2椰油基苄基氯化铵(可以作为Ethoquad CB12商购自Akzo Nobel)；PEG-5椰油基甲基甲基硫酸铵(PEG-5 cocomonium methosulphate)(可以作为Rewoquat CPEM商购自Rewo)；PEG-15椰油基甲基氯化铵(可以作为Ethoquad C/25商购自Akzo)。
(iii)下式的化合物：
[N(R1)(R2)(R3)((CH2)n OH)]+ (X)-
其中：
n是1至4的整数，优选2；
R1是烃基链，其具有8-14个、优选12-14个、最优选12个碳原子；
R2和R3独立地选自C1-C3烷基，并且优选甲基，且
X-是形成盐的阴离子，例如选自卤离子(例如氯离子、溴离子)、乙酸根、柠檬酸根、乳酸根、乙醇酸根、磷酸根、硝酸根、硫酸根和烷基硫酸根基团的那些。
合适的实例是月桂基二甲基羟乙基氯化铵(可以作为Prapagen HY商购自Clariant)。
任何前述阳离子表面活性剂化合物的混合物也可为合适的。
用于本发明方法中的毛发组合物中使用的合适的阳离子表面活性剂的实例包括十六烷基三甲基氯化铵、山嵛基三甲基氯化铵、十六烷基氯化吡啶、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、辛基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、辛基二甲基苄基氯化铵、癸基二甲基苄基氯化铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、牛脂基三甲基氯化铵、椰油三甲基氯化铵及其相应的氢氧化物。其它合适的阳离子表面活性剂包括具有CTFA命名Quaternium-5、Quaternium-31和Quaternium-18的那些材料。任何前述材料的混合物也可为合适的。特别有用的阳离子表面活性剂是十六烷基三甲基氯化铵，其可以例如作为DEHYQUART商购自Henkel。
阳离子表面活性剂的水平优选为总组合物的0.01至10，更优选0.05至5，最优选0.1至2重量％。
优选的调理剂包含调理凝胶相。这样的调理剂及其制备方法描述于WO2014/016354、WO2014/016353、WO2012/016352和WO2014/016351中。
调理组合物还可包含其他任选成分。这样的成分包括但不限于：脂肪物质、沉积聚合物和其他调理剂。
调理剂组合物优选另外包含脂肪物质。据认为，在调理组合物中组合使用脂肪物质和阳离子表面活性剂是特别有利的，因为这导致形成结构化的层状或液晶相，其中阳离子表面活性剂是分散的。
“脂肪物质”是指脂肪醇、烷氧基化脂肪醇、脂肪酸或其混合物。
优选地，脂肪物质的烷基链是完全饱和的。
代表性的脂肪物质包含8至22个碳原子，更优选16至22个碳原子。合适的脂肪醇的实例包括鲸蜡醇、硬脂醇及其混合物。使用这些材料也是有利的，因为它们有助于组合物的整体调理性能。
烷基链中具有约12至约18个碳原子的烷氧基化(例如乙氧基化或丙氧基化)脂肪醇可用于代替脂肪醇本身使用或与脂肪醇本身一起使用。合适的实例包括乙二醇十六烷基醚、聚氧乙烯(2)十八烷基醚、聚氧乙烯(4)十六烷基醚及其混合物。
调理剂中脂肪物质的水平合适地为总组合物的0.01至15，优选0.1至10，更优选0.1至5重量％。阳离子表面活性剂与脂肪醇的重量比合适地为10:1至1:10，优选为4:1至1:8，最佳为1:1至1:7，例如1:3。
其他调理成分包括脂肪醇和脂肪酸的酯，例如棕榈酸鲸蜡酯。
用于本发明中的调理组合物可优选包含胶束(miscellar)结构化液体。
包含本发明组合物的调理剂的pH优选为3-5。更优选地，组合物的pH为4.5-5.5。
当组合物的pH小于3.10时，优选其为用于剧烈处理的调理膜的形式。
其他调理成分包括调理油，优选选自椰子油和橄榄油。
现将通过以下非限制性实施例说明本发明。
实施例
从人头部取样样品毛发纤维，并根据以下方法对未处理的样品进行成像。然后用漂白剂处理纤维并如前所述进行成像。
采用漂白剂处理的方法如下：
使用可商购获得的家用漂白产品L’Oreal Platine Precision漂白粉和Excel Crème过氧化物(9％体积)。
毛发是深棕色的欧洲毛发，在7g/10”扁平金属开关中。
将漂白粉(60g)和Crème过氧化物(120g)置于着色碗中并混合至平滑、乳脂状稠度。
将一缕毛发(以扇形形状)铺展在一片铝箔上。
用着色刷将新鲜制备的漂白剂混合物施用至毛发，确保每侧均匀覆盖。
然后将开关包裹在铝箔中并在环境温度下保持30分钟。然后将开关自箔上移除并在龙头下冲洗2分钟，将手指沿开关向下移动以确保完全除去漂白剂。
对开关进行4或8次漂白处理，以显示重复漂白攻击的效果。
成像方法
通过使用具有Sensofar S neox表面轮廓仪的sensoSCAN v5在数字文件中输出为描述形貌(3D)表面的每个点的空间坐标(X，Y，Z)，将毛发纤维的形貌表面转换成适合3D打印机的格式。
通过导入至Matlab作为矩阵并使用Matlab脚本以操纵矩阵并更改分辨率/比例而将所得的数字文件数据放大。然后将矩阵导出到新的ASCII文件“.XYZ”中，作为每个点的所有X、Y、Z坐标的列表。放大率为30,000倍。
使用3D-CAD软件将成像数据转换成适合于3D打印机的图像，并将3D表面应用到平行四边形的面上以获得3D对象。通过使用“Rhino”软件包将所得的3D图像导出为与3D打印机装置软件兼容的数字文件，该软件包将其转换为3D文件并将其导出为.STL文件。
然后打印3D图像以形成3D对象。这是通过使用EOS(Electro Optical Systems)EOSINT P380选择性激光烧结打印机所实现的，产生放大表面的3D副本。
比较并分析所得的3D图像证明了漂白剂攻击对毛发的影响。
结果显示在图1、2和3中，其中：
图1是未处理的毛发纤维的3D打印物。
图2是用漂白剂处理4次的毛发纤维的3D打印物。
图3是用漂白剂处理8次的3D打印物。
可以看到毛发纤维的表面特征的正和负深度，并且可以处理对象，从而可以在视觉和触觉上均详细地密切检查所有方面。漂白攻击的效果是清楚的，其中角质层侵蚀和毛发表面外部结构损坏的方面是显而易见的。

Claims (10)

1.一种分析攻击对毛发的影响的方法，其包括以下步骤：
(i)收集至少一个毛发表面的成像数据，
(ii)对所述至少一个毛发表面施加至少一种攻击，
(iii)收集由步骤(ii)产生的所述至少一个毛发表面的成像数据，
(iv)将在步骤(i)和(iii)中收集的所述成像数据转换成自3D打印机创建放大图像的格式，
(v)使用来自步骤(iv)的数据自3D打印机产生所述至少一个毛发表面的放大的3D模型，
(vi)将由步骤(iii)产生的3D模型与步骤(i)的3D模型进行比较，以及
(vii)评估所述毛发的受损程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包括重复步骤(ii)至(vii)的步骤。
3.一种确定有益处理或方案对毛发的影响的方法，其包括以下步骤：
(i)收集至少一个毛发表面的成像数据，
(ii)将来自步骤(i)的所述成像数据转换为自3D打印机创建放大图像的格式，
(iii)使用来自步骤(ii)的数据自3D打印机产生所述至少一个毛发表面的放大的一个或多个3D模型，
(iv)分析从所述一个或多个3D模型显而易见的所述毛发表面的特性，
(v)评估所述毛发的受损程度，
(vi)考虑到步骤(iv)和/或(v)的发现，对所述毛发施加适当的有益处理或方案，
(vii)收集由步骤(vi)产生的所述至少一个毛发表面的成像数据，并使用所述成像数据产生经处理的毛发表面的放大的3D模型，
(viii)将由步骤(vii)产生的所述3D模型与由步骤(iii)产生的所述3D模型进行比较，以及
(ix)评估对所述毛发的有益效果。
4.根据权利要求3所述的方法，其还包括在步骤(i)之后对所述至少一个毛发表面施加至少一种攻击并收集所得毛发表面的成像数据的步骤。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其还包括重复步骤(vi)至(ix)的步骤。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中通过与标度比较来执行受损程度。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其中所述有益处理或方案包括将毛发处理组合物施用于所述毛发。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述毛发组合物选自洗去型毛发调理剂、发膜、免洗型调理剂组合物和预处理组合物。
9.根据任一前述权利要求所述的方法，其还包括将颜色漂洗施用于所述3D模型以突出感兴趣区域的步骤。
10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述放大的3D具有100至50,000倍、优选30,000倍的放大率。
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