DE102014209720B4 - Method for determining the effectiveness of a hair treatment substance and holding device for carrying out the method - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Ermittlung der Wirksamkeit einer Haarbehandlungssubstanz, wobei eine erste Haarfaser (3) und wenigstens eine zweite Haarfaser (4) in einer Haltevorrichtung (10) fixiert werden, wobei die erste Haarfaser (3) und die zweite Haarfaser (4) sich in einem Kreuzungspunkt (2) kreuzen oder zumindest in einem Bereich einen geringen Abstand aufweisen, wobei auf den Kreuzungspunkt (2) oder in dem Bereich des geringen Abstands ein Tropfen (1) der Haarbehandlungssubstanz aufgetragen wird, so dass die erste Haarfaser (3) und die zweite Haarfaser (4) von diesem einen Tropfen (1) benetzt werden, und wobei zumindest ein Kontaktwinkel (⊝1 bis ⊝8) zwischen einer der Haarfasern (3, 4) und dem Tropfen (1) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel zwischen der ersten Haarfaser (3) und der zweiten Haarfaser (4) 90° beträgt.A method for determining the effectiveness of a hair treatment substance, wherein a first hair fiber (3) and at least one second hair fiber (4) are fixed in a holding device (10), wherein the first hair fiber (3) and the second hair fiber (4) are at a crossing point (2) or at least in a region having a small distance, wherein at the intersection (2) or in the region of the small distance, a drop (1) of the hair treatment substance is applied, so that the first hair fiber (3) and the second hair fiber (4) are wetted by this one drop (1), and wherein at least one contact angle (⊝1 to ⊝8) between one of the hair fibers (3, 4) and the drop (1) is determined, characterized in that an angle between the first hair fiber (3) and the second hair fiber (4) is 90 °.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Wirksamkeit einer Haarbehandlungssubstanz sowie eine Haltevorrichtung, mit der das Verfahren durchgeführt werden kann.The invention relates to a method for determining the effectiveness of a hair treatment substance as well as a holding device with which the method can be carried out.
Haarbehandlungssubstanzen liegen üblicherweise in flüssiger Form vor, wobei durch beispielsweise Sprayen einzelne Tropfen einer Haarbehandlungssubstanz auf die zu pflegenden Haare aufgetragen werden. Aus der Haarpflegeforschung ist bekannt, dass der Kontaktwinkel zwischen einem einzelnen Tropfen der Haarbehandlungssubstanz und einer Haarfaser u. a. eine Indikation über das Spreitungs- und Benetzungsverhalten der Haarbehandlungssubstanz auf dem Haar und somit eine gewichtige Rolle bei der Bestimmung der Wirksamkeit der Haarbehandlungssubstanz spielt. Als Kontaktwinkel (oder auch Rand- oder Benetzungswinkel) wird allgemein der Winkel bezeichnet, den ein Flüssigkeitstropfen auf der Oberfläche eines Feststoffs zu dieser Oberfläche bildet. Die Größe des Kontaktwinkels einer Flüssigkeit auf einem Feststoff hängt dabei von vielen Einflussgrößen ab.Hair treatment substances are usually present in liquid form, wherein, for example, spraying individual drops of a hair treatment substance are applied to the hair to be cared for. From hair care research is known that the contact angle between a single drop of the hair treatment substance and a hair fiber u. a. an indication of the spreading and wetting behavior of the hair treatment substance on the hair and thus plays an important role in determining the effectiveness of the hair treatment substance. The angle of contact (or edge or wetting angle) is generally the angle formed by a drop of liquid on the surface of a solid to this surface. The size of the contact angle of a liquid on a solid depends on many factors.
Zudem ist bekannt, einen Tropfen der zu untersuchenden Haarbehandlungssubstanz auf eine einzelne Haarfaser aufzutragen und dann mit geeigneten optischen Verfahren, z. B. mittels Goniometer, den Kontaktwinkel des Tropfens auf dem Haarfaser zu bestimmen. Eine weitere bekannte Methode zur Bestimmung des Kontaktwinkels besteht darin, eine Haarfaser in ein mit flüssiger Haarbehandlungssubstanz gefülltes Becken einzutauchen und dann die Kraft zu messen, die notwendig ist, diese Haarfaser aus der flüssigen Haarbehandlungssubstanz zu ziehen. Dies kann etwa mittels einer indirekten Kraft-Methode, z. B. der Wilhelmy-Methode, erfolgen. Mit Hilfe der Auszugskraft lässt sich der Kontaktwinkel zwischen Haarfaser und Haarbehandlungssubstanz ermitteln bzw. gut abschätzen.In addition, it is known to apply a drop of the hair treatment substance to be examined on a single hair fiber and then with suitable optical methods, for. B. using goniometer to determine the contact angle of the drop on the hair fiber. Another known method for determining the contact angle is to immerse a hair fiber in a tank filled with liquid hair treatment substance and then to measure the force necessary to pull this hair fiber out of the liquid hair treatment substance. This can be done by means of an indirect force method, eg. B. the Wilhelmy method, done. With the help of the pull-out force, the contact angle between hair fiber and hair treatment substance can be determined or well estimated.
Die
Ein ähnlicher Ansatz wird auch in der
Weiterhin wird in den Dokumenten
Gleichwohl sich die oben beschriebenen Verfahren zur Ermittlung des Kontaktwinkels in der Haarpflegeforschung bewährt haben, besteht ein Bedarf, verbesserte Verfahren zur Ermittlung der Wirksamkeit einer Haarbehandlungssubstanz zur Verfügung zu stellen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Ermittlung der Wirksamkeit einer Haarbehandlungssubstanz bereitzustellen, das einfach durchführbar ist und reproduzierbare sowie vor allem realitätsnahe Ergebnisse liefert, die sich möglichst gut auf die eigentliche Anwendung solcher Haarbehandlungssubstanzen (zum Beispiel Haarstyling-Produkte) übertragen lassen.Although the methods described above for determining the contact angle in hair care research have proved successful, there is a need to provide improved methods for determining the effectiveness of a hair treatment substance. The invention is therefore based on the object to provide a method for determining the effectiveness of a hair treatment substance, which is easy to perform and provides reproducible and above all realistic results that transfer as well as possible to the actual use of such hair treatment substances (for example hair styling products) to let.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsbeispiele der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden, die von Anspruch 1 abhängen.The object underlying the invention is achieved by the method according to
Erfindungsgemäß werden zur Ermittlung der Wirksamkeit einer Haarbehandlungssubstanz eine erste Haarfaser und wenigstens eine zweite Haarfaser in einer Haltevorrichtung fixiert, wobei die erste Haarfaser und die zweite Haarfaser sich in einem Kreuzungspunkt kreuzen oder zumindest in einem Bereich einen geringen Abstand aufweisen, wobei auf den Kreuzungspunkt oder in dem Bereich des geringen Abstands ein Tropfen der Haarbehandlungssubstanz aufgetragen wird. Die erste Haarfaser und die zweite Haarfaser werden von diesem einen Tropfen benetzt. Mindestens ein Kontaktwinkel zwischen einer der Haarfasern und dem Lösungs- oder Flüssigkeitstropfen, der die erste Haarfaser und die zweite Haarfaser benetzt, wird bestimmt. Erfindungsgemäß beträgt ein Winkel zwischen der ersten Haarfaser und der zweiten Haarfaser 90 Grad (senkrecht, vorzugsweise +/–5 Grad). Dabei ist besagter Kreuzungspunkt genau festgelegt, auf dem der Tropfen der zu untersuchenden Haarbehandlungssubstanz aufgetragen wird. Durch diesen Kreuzungspunkt können noch weitere Haarfasern verlaufen, beispielsweise eine dritte Haarfaser und eine vierte Haarfaser. Diese dritte Haarfaser und die vorzugsweise dazu senkrechte vierte Haarfaser können gegenüber der ersten Haarfaser und der zweiten Haarfaser um 45 Grad verdreht sein, so dass ein Kreuzungspunkt von vier Haarfasern mit um jeweils 45 Grad beabstandeten Haarfasern entsteht.According to the invention, to determine the effectiveness of a hair treatment substance, a first hair fiber and at least one second hair fiber are fixed in a holding device, wherein the first hair fiber and the second hair fiber intersect at a crossing point or at least in a region have a small distance, with the crossing point or in a drop of the hair treatment substance is applied to the area of the short distance. The first hair fiber and the second hair fiber are wetted by this one drop. At least one contact angle between one of the hair fibers and the solution or liquid drop that wets the first hair fiber and the second hair fiber is determined. According to the invention, an angle between the first hair fiber and the second hair fiber is 90 degrees (perpendicular, preferably +/- 5 degrees). In this case, said crossing point is precisely determined, on which the drop of the hair treatment substance to be examined is applied. Through this crossing point even more hair fibers can run, For example, a third hair fiber and a fourth hair fiber. This third hair fiber and preferably perpendicular thereto fourth hair fiber can be rotated 45 degrees relative to the first hair fiber and the second hair fiber, so that a crossing point of four hair fibers with spaced by 45 degrees hair fibers is formed.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass bei der eigentlichen Anwendung einer Haarbehandlungssubstanz ein Tropfen aus der Vielzahl von Tropfen in den Haaren des Anwenders in der Regel nicht nur eine einzelne Haarfaser, sondern meistens mehrere Haarfasern gleichzeitig benetzt. Dies kann einen Einfluss auf die Form des Tropfens haben sowie auf den Kontaktwinkel zwischen dem Tropfen und den einzelnen Haarfasern. Gegenüber dem bekannten Verfahren, bei dem ein Tropfen auf nur eine einzelne Haarfaser appliziert wird, geht das erfindungsgemäße Verfahren von einem Zusammenwirken von Haarbehandlungssubstanz und Haar aus, das bei der wirklichen Anwendung in einem weitaus größeren Maße vorkommen dürfte (nämlich die Interaktion zwischen einem einzelnen Tropfen und mehreren Haarfasern gleichzeitig). Somit dürfte das erfindungsgemäße Verfahren eine bessere Abbildung der wirklichen Anwendung darstellen mit der Folge, dass die aus dem erfindungsgemäßen Verfahren ableitbaren Schlüsse und Resultate bezüglich der Wirksamkeit der untersuchten Haarpflege- oder Haarbehandlungssubstanzen eine höhere Aussagekraft haben. Insgesamt kann somit das erfindungsgemäße Verfahren dazu beitragen, die Wirksamkeit von Haarbehandlungssubstanzen genauer zu untersuchen und folglich gezielt zu verbessern.The invention is based on the finding that in the actual application of a hair treatment substance, a drop of the plurality of drops in the hair of the user usually wets not only a single hair fiber, but usually several hair fibers simultaneously. This can have an influence on the shape of the drop and on the contact angle between the drop and the individual hair fibers. Compared to the known method, in which a drop is applied to only a single hair fiber, the method according to the invention is based on an interaction of hair treatment substance and hair, which in the actual application is likely to occur to a much greater extent (namely the interaction between a single drop and several hair fibers simultaneously). Thus, the inventive method should represent a better representation of the actual application with the result that the derivable from the inventive method conclusions and results regarding the effectiveness of the examined hair care or hair treatment substances have a higher significance. Overall, therefore, the method according to the invention can help to investigate the effectiveness of hair treatment substances more accurately and consequently to improve targeted.
Die erste Haarfaser und die zweite Haarfaser müssen sich am Kreuzungspunkt nicht notwendigerweise berühren sondern können auch mit geringem Abstand zueinander verlaufen. Der Abstand der Haarfasern ist dabei so zu bemessen, dass ein einzelner Tropfen der Haarbehandlungssubstanz gleichzeitig beide Haarfasern benetzt (beispielsweise ein Abstand von 0,01 bis 0,8 mm). Auch im Falle einer beabstandeten Anordnung von erster und zweiter Haarfaser können weitere Haarfasern zusätzlich angeordnet werden. Diese zusätzlichen Haarfasern können ebenfalls parallel zu der ersten Haarfaser angeordnet sein oder auch dazu einen Winkel (beispielsweise 30, 45 oder 60 Grad) aufweisen. So ist beispielsweise eine Konstellation denkbar, bei der der Kreuzungspunkt (bzw. Kreuzungsbereich) gebildet wird durch die erste und dazu parallel geführte zweite Haarfaser und durch eine dritte und dazu parallel geführte vierte Haarfaser, wobei die beiden letztgenannten Haarfasern einen Winkel (zum Beispiel 90 Grad) zu der ersten Haarfaser aufweisen.The first hair fiber and the second hair fiber do not necessarily have to touch each other at the point of intersection, but can also run a short distance apart. The distance of the hair fibers is to be dimensioned so that a single drop of the hair treatment substance simultaneously wets both hair fibers (for example, a distance of 0.01 to 0.8 mm). Even in the case of a spaced arrangement of first and second hair fiber further hair fibers can be additionally arranged. These additional hair fibers can likewise be arranged parallel to the first hair fiber or else at an angle (for example 30, 45 or 60 degrees). Thus, for example, a constellation is conceivable in which the crossing point (or crossing area) is formed by the first and parallel guided second hair fiber and by a third and parallel guided fourth hair fiber, the latter two hair fibers an angle (for example, 90 degrees ) to the first hair fiber.
Pro Haarfaser können bevorzugt vier Kontaktwinkel bestimmt werden (jeweils zwei an einem Auftreffpunkt der Haarfaser auf den Tropfen). Bei der Ausführung, bei der die erste Haarfaser und lediglich die zweite Haarfaser verwendet werden, können somit sogar vorteilhaft acht Kontaktwinkel ermittelt werden.For each hair fiber, four contact angles can preferably be determined (two each at a point of impact of the hair fiber on the drops). In the embodiment in which the first hair fiber and only the second hair fiber are used, thus even eight contact angles can be determined advantageous.
Die erste Haarfaser und die zweite Haarfaser können in der Haltevorrichtung derart fixiert werden, dass sie unter gleicher, definierter Spannung (Zugkraft) stehen. Zur Einstellung der mechanischen Spannung kann beispielsweise die erste Haarfaser mit einem Gewicht von 0,5 bis 2 Gramm beaufschlagt werden. Auch die anderen Haarfasern, die im Verfahren eingesetzt werden, können unter Spannung stehen.The first hair fiber and the second hair fiber can be fixed in the holding device such that they are under the same, defined tension (tensile force). To adjust the mechanical tension, for example, the first hair fiber can be loaded with a weight of 0.5 to 2 grams. The other hair fibers used in the procedure can also be under tension.
Die Fixierung der ersten Haarfaser in der Haltevorrichtung kann durch zwei in einem vorbestimmten Abstand angeordnete Haltelemente erfolgen, wobei ein erstes Halteelement an einem Ende und ein zweites Halteelement an einem anderen Ende der ersten Haarfaser befestigt werden. Diese Halteelemente, an denen die erste Haarfaser befestigt wird, lassen sich dann in die Haltevorrichtung einsetzen. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren einen der Fixierung der ersten Haarfaser und zweiten Haarfaser in der Haltevorrichtung vorgelagerten Schritt umfassen, in dem zunächst die Halteelemente an der ersten Haarfaser befestigt werden. Entsprechende Halteelemente können auch für alle weiteren im Verfahren eingesetzten Haarfasern benutzt werden.The fixation of the first hair fiber in the holding device can be effected by two holding elements arranged at a predetermined distance, a first holding element being fastened at one end and a second holding element at another end of the first hair fiber. These holding elements, to which the first hair fiber is attached, can then be inserted into the holding device. Thus, the method according to the invention may comprise a step preceding the fixation of the first hair fiber and the second hair fiber in the holding device, in which first the holding elements are fastened to the first hair fiber. Corresponding holding elements can also be used for all other hair fibers used in the process.
In einer Ausführung der Erfindung wird der Kontaktwinkel nach erfolgtem Auftragen des Tropfens zu unterschiedlichen Zeitpunkten gemessen. Beispielsweise kann der Kontaktwinkel 10, 20, 30, 40, 50 und/oder 60 Minuten nach erfolgtem Auftragen bestimmt werden. Eine Bestimmung des Kontaktwinkels ist auch in kleineren Abständen möglich (beispielsweise alle 15 Sekunden, 30 Sekunden, 60 Sekunden oder 5 Minuten). Dies eröffnet die Möglichkeit, den Kontaktwinkel und damit auch die Wirksamkeit der Haarbehandlungssubstanz kontinuierlich in Abhängigkeit der Zeit zu untersuchen.In one embodiment of the invention, the contact angle is measured after the application of the drop at different times. For example, the
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Fläche des Tropfens zu wenigstens zwei unterschiedlichen Zeitpunkten gemessen und daraus eine Flächenabnahme des Tropfens bestimmt. Wird beispielsweise die Fläche des Tropfens unmittelbar nach erfolgtem Auftragen zu 100 Prozent gesetzt, und nach beispielsweise 30 Minuten nochmals bestimmt (beispielsweise dann nur noch eine Fläche von 40% aufweisend), so beträgt die Flächenabnahme 60 Prozent. Die Flächenabnahme ist dabei ein Maß, wie schnell der Tropfen durch den einsetzenden Trocknungsprozess oder auch durch andere (chemische) Vorgänge an Volumen bzw. Fläche verliert. Dabei liefert die vorteilhafte Bestimmung des zusätzlichen Parameters der Flächenabnahme eine ergänzende Möglichkeit gewünschte Wirksamkeitseffekte der verwendeten Haarbehandlungssubstanzen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens systematisch zu untersuchen. Der Parameter der Flächenabnahme ist dabei grundsätzlich ein Maß für die Größe und damit den Effekt der Polymer-Haarbindung derjeweils verwendeten Haarbehandlungssubstanz.In one embodiment of the invention, an area of the drop is measured at least at two different times, and from this an area decrease of the drop is determined. If, for example, the area of the drop is set to 100 percent immediately after application, and determined again after, for example, 30 minutes (for example, then only has an area of 40%), the area decrease is 60 percent. The decrease in area is a measure of how quickly the drop loses volume or area due to the incipient drying process or also by other (chemical) processes. The advantageous determination of the additional parameter of the area decrease provides a additional possibility to systematically investigate desired efficacy effects of the hair treatment substances used by means of the method according to the invention. The parameter of the decrease in area is basically a measure of the size and thus the effect of the polymer hair binding of the hair treatment substance used in each case.
Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung des Kontaktwinkels über digitale Mikroskopie. Derart ermittelte Werte für den Kontaktwinkel lassen sich digital abspeichern und auf vielfacher Weise einer weiteren Auswertung zuführen. Dabei können auf diesem Wege elektronisch aufgenommene Bilddateien besonders vorteilhaft mittels einer integrierten Analysesoftware ausgewertet werden.Preferably, the determination of the contact angle via digital microscopy. Values for the contact angle determined in this way can be stored digitally and fed in a variety of ways to a further evaluation. In this case, electronically recorded image files can be evaluated particularly advantageously by means of an integrated analysis software in this way.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Haltevorrichtung bereitzustellen, mit der das oben beschriebene Verfahren in einfacher Weise durchgeführt werden kann. Die Haltevorrichtung gemäß Anspruch 9 weist wenigstens vier Fixierungspunkte auf, wobei zwischen zwei ersten Fixierpunkten die erste Haarfaser und zwischen zwei zweiten Fixierpunkten die zweite Haarfaser fixierbar bzw. einspannbar sind. Ein Fixierpunkt ist durch einen Anschlag definiert, der für ein Halteelement als Anlage dient, das mit der ersten Haarfaser (oder einer anderen Haarfaser) fest verbunden ist. Der Anschlag dient dazu, die Lage des Halteelements bezogen auf den Halterahmen in Richtung der Längserstreckung der ersten Haarfaser festzulegen.A further object of the invention is to provide a holding device with which the method described above can be carried out in a simple manner. The holding device according to claim 9 has at least four fixing points, wherein between two first fixing points the first hair fiber and between two second fixing points the second hair fiber can be fixed or clamped. A fixation point is defined by an abutment which serves as an abutment for a holding element fixedly connected to the first hair fiber (or other hair fiber). The stop serves to fix the position of the holding element relative to the holding frame in the direction of the longitudinal extent of the first hair fiber.
In einer Ausführung weist die Haltevorrichtung einen rechteckigen Halterahmen auf, wobei die zwei ersten Fixierpunkte an parallelen Längskanten und die zwei zweiten Fixierpunkte an parallelen Querkanten des Halterahmens angeordnet sind. Der Halterahmen kann auch andere Formen aufweisen (zum Beispiel rund oder sechseckig).In one embodiment, the holding device has a rectangular holding frame, wherein the two first fixing points are arranged on parallel longitudinal edges and the two second fixing points on parallel transverse edges of the holding frame. The support frame may also have other shapes (for example, round or hexagonal).
Grundsätzlich ist es ebenso denkbar das erfindungsgemäße Verfahren auch bei anderen Faserarten anzuwenden, etwa keratinischen Fasern allgemein oder künstlich gewonnenen Faserarten wie Glas- oder Polyamidfasern. Auch bei diesen Faserarten lassen sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens analog Aufschlüsse über die Wirksamkeit von entsprechend verwendeten Behandlungssubstanzen gewinnen.In principle, it is also conceivable to apply the method according to the invention to other types of fibers, such as keratinic fibers of general or artificially obtained types of fibers such as glass or polyamide fibers. In the case of these types of fibers as well, conclusions about the effectiveness of appropriately used treatment substances can be obtained by means of the method according to the invention.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Reference to the embodiments illustrated in the drawings, the invention is explained in detail. Show it:
Der Tropfen
Zwischen dem Tropfen
In der Darstellung der
In
Die
Wie oben bereits ausgeführt, stellen die
Die in der Darstellung der
Die Aussparung
Über der Aussparung
Neben der oben beschriebenen Aussparung
Es sei darauf hingewiesen, dass der Halterahmen
Bei der Befestigung der Halteelemente
Die beiden Haarfasern
Der Anschlag
An den Längskanten
Die Aussparungen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Tropfendrops
- 22
- Kreuzungspunktintersection
- 33
- erste Haarfaserfirst hair fiber
- 44
- zweite Haarfasersecond hair fiber
- 55
- KutikularichtungKutikularichtung
- 66
- KutikularichtungKutikularichtung
- 77
- Kreuzungspunktintersection
- 88th
- Kreuzungspunktintersection
- 1010
- Haltevorrichtungholder
- 1111
- Halterahmenholding frame
- 1212
-
Längskante (
12a ,12b )Longitudinal edge (12a .12b ) - 1313
-
Querkante (
13a ,13b )Transverse edge (13a .13b ) - 1414
- Innenrauminner space
- 1515
- Aussparungrecess
- 1616
- Halteelementretaining element
- 1717
- Anschlagattack
- 1818
- ZierbalkenZierbalken
- 1919
- Linieline
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