JPH03182203A - ケラチン繊維の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明はケラチン繊維の処理方法に関する。

〔従来の技術〕

人間の毛髪、羊毛などの獣毛、鳥類の羽毛、それらから
得られる繊維材料、繊維製品、例えば、繊維、フィラメ
ント、糸、織物、不織布、毛皮などを化学処理すること
は従来からも行われている。

具体例を挙げると、例えば、毛髪のパーマネントウェー
ブ処理やストレートパーマ処理、羊毛布のシロセット加
工、毛髪のブリーチ、羊毛の漂白、毛髪のヘアカラー（
染毛）、羊毛の染色などである。

〔発明が解決しようとする課題〕

このケラチン繊維の化学処理時に物理的処理を加えて、
化学処理の効果を向上させる試みもなされているが、現
在のところ有用なものは見当たらない。

したがって、本発明は、ケラチン繊維の化学処理時に物
理的処理を施して、化学処理の効果を均一化し、かつ補
強、増進させることを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、ケラチン繊維の化学処理に際して、ケラチン
繊維に超音波を照射することにより、上記目的を達成し
たものである。

超音波は、周波数が可聴領域を超える弾性波である。こ
の超音波の発振には、圧電振動子（水晶など）、電歪振
動子（Ｂ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏｘなど）が比較的高周波で用
いられ、１００　ｋｌｚ以下では磁歪振動子にンケル、
フェライトなど）が多く使われる。

そのほか、空気中ではハルトマン噴気発音器、高速度回
転サイレンなども５０　ｋＨｚ以下の超音波の発生に用
いられ、液体中ではジャノウスキー−ボールマン音源も
あるが、本発明では発振子自体に特に制限を受けること
がなく、各種のものを使用することができる。

本発明によって処理されるケラチン繊維は、人間の毛髪
、羊毛、カシミア毛、アンゴラ毛、モヘア毛などの獣毛
、ニワトリ、アヒル、ガチョウなどの鳥類の羽毛、それ
らから得られる繊維材料、繊維製品、例えば、繊維その
もの、フィラメント、糸、織物、編物、不織布、毛皮な
どである。

本発明において、対象とするケラチン繊維の化学処理と
は、処理されるケラチン繊維と薬剤との反応はもとより
、処理に用いる薬剤自身あるいは薬剤同士が化学反応を
生しる過程や、薬剤のケラチン繊維への化学的吸脱着過
程をも含むものである。

その代表的な具体例を挙げると、例えば、毛髪のパーマ
ネントウェーブ処理、ストレートパーマ処理、羊毛布の
シロセット加工、毛髪のプリーチ、羊毛、カシミア毛な
どの獣毛の漂白、毛髪のヘアカラー（染毛）、獣毛の染
色などである。

ケラチン繊維の化学処理は、ケラチン繊維を液中に漬け
て行う場合と、ケラチン繊維に液を塗って行う場合があ
るが、前者の場合には超音波を液中発振し、液中を伝播
させて、超音波をケラチン繊維に照射するのが好ましい
。

後者では、空気中から超音波を発振させて、空中伝播で
ケラチン繊維に照射するか、あるいは超音波を液中発振
後、空気中を伝播させてケラチン繊維に照射すればよい
。

一般に、液中伝播の方が空中伝播より高エネルギーで超
音波を伝播できるので、効果が優れているが、空中伝播
でも、充分にその目的を達成することができる。

超音波処理を小規模に実施する場合には、市販の超音波
洗浄器を用いて、ケラチン繊維を処理液中に浸漬し、そ
の処理液を入れた容器ごと水中に浸漬し、超音波を液中
伝播でケラチン繊維に照射すればよい。

また、処理液で濡らしたケラチン繊維を吊り下げるか、
またはネットにのせたり、ガラスビーカーなどの容器内
に入れて、水面上に配置し、水中で発振させた超音波を
空中伝播させてケラチン繊維に照射してもよい。このよ
うに、超音波を空中伝播させて、ケラチン繊維に照射す
る場合には、超音波が水面から直接ケラチン繊維に照射
するように行うのが好ましい。

本発明において、ケラチン繊維に超音波処理をするにあ
たり、超音波の周波数としては、２５　ｋｌ（ｚ以上で
あればよい。

超音波の強度は、超音波洗浄器を用いる場合、その洗浄
目的に用いる程度でよい１例えば、５Ｎの洗浄器に対し
て２０〜２００Ｗ程度の出力でよい。

この超音波処理による場合は、以下の実施例でも示すよ
うに、ケラチン繊維をほとんど損傷させることなく、ケ
ラチン繊維の化学処理を補強、増進させることができる
。

［実施例］ つぎに実施例をあげて本発明をより具体的に説明するが
、本発明はそれらの実施例のみに限定されるものではな
い。

実施例１ この実施例１では、チオグリコール酸系第１剤臭素酸ナ
トリウム系第２剤によるパーマネントウェーブ処理時に
超音波を毛髪に照射してウェーブ促進効果を調べる。

まず、最初に試験溶液、供試毛束、試験方法の概要を明
らかにし、次に試験方法の詳細について説明する。

ｌ）試験溶液 第１剤：チオグリコール＃６％溶液（ただし、界面活性
剤０．２５％、キレート剤０．１％を添加、アンモニア
水でｐＨ９に調整、界面活性剤はポリオキシエチレンノ
ニルフェニルエーテル、キレート剤はＥＤＴＡ−２Ｎａ
） 第２剤：臭素酸ナトリウム６％溶液 ２）供試毛束 化学処理未経験者（１０才の女の子）の毛髪を用い、長
さ約１８ｃｍのものを１０本で１束とする。

３）試験方法 上記試験毛束に第１剤を塗布し、第１剤による処理を１
５分間行い、水洗後、第２剤を塗布し、第２剤による処
理を１５分間行い、水洗後、ドライヤーで乾燥して、パ
ーマネントウェーブ処理を行い、その間に下記の仕様で
超音波照射を行う。

毛束Ｎαｌ：第１剤処理時のみ超音波照射（６０Ｖ）毛
束Ｎα２：第１剤処理時、第２剤処理時共に超音波照射
（６０Ｖ） 毛束Ｎα３：第１剤処理時のみ超音波照射（１２０Ｖ）
毛束階４：第１剤処理時、第２剤処理時共に超音波照射
（１２０Ｖ） 毛束Ｎｏ、５：第２剤処理時のみ超音波照射（６０Ｖ）
毛束ＦｋＬ６：第２剤処理時のみ超音波照射（１２ｏｖ
）毛束Ｎ＋１７：第１剤処理時、第２剤処理時共に室内
数Ｗ（ブランク） 上記の超音波処理は、市販の超音波洗浄器を使用し、試
料（供試毛束）を乾燥防止のためランプで包み、金網の
中に入れ、その金網を超音波洗浄器の空間内に吊り下げ
、超音波を水中で発振させ、水中を経て空中伝播させて
超音波を試料に照射することによって行った。使用した
超音波洗浄器は１００ｖ、出力６５Ｗのものであるが、
この超音波洗浄器の電圧を調整し７６０　Ｖ　→３９Ｗ
、１２０　Ｖ　→７８Ｗで使用した０発振周波数は４６
ｋＨｚである。

つぎに試験方法の詳細を説明する。

（１）供試毛束の調整 化学処理未経験者、つまり、パーマネントウェーブや染
毛などを行ったことのない女性（１０才の女の子）の毛
髪（長さ約１８ｃｍ）を１０ずつたばねて毛束とし、こ
れらの毛束を事前にポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテルの２％水溶液で洗浄し、室温で自然乾燥して、
供試毛束（試験用毛束）とした。

（２）試験操作 上記の供試毛束を水でぬらし、その一端を直径１０＋ａ
ｍのプラスチック製ロッドの一端に接着用テープで固定
し、毛束の他端に３．２ｇの錘（おもり）をつけて、毛
束に一定のテンシランをかけながら、ロッドを回転させ
て毛束を１ピツチ１０ｍ−のラセン状に巻き付け、毛束
の終端を接着用テープでロッドに固定してから錘をはず
す、この毛束に還元剤としてチオグリコール酸を６％含
有するパーマネントウェーブ用第１剤を塗布し、ランプ
で包み、室温で１５分間放置して第１剤処理を行い、水
洗した後、毛束に酸化剤として臭素酸ナトリウムを６％
含有するパーマネントウェーブ第２剤を塗布し、ランプ
で包み、室温で１５分間放置して第２剤処理を行い、水
洗して乾燥した後、毛束をロッドからはずした。

上記パーマネントウェーブ処理の間に、前記の仕様で超
音波を試料（供試毛束）に照射して超音波処理を行う。

（３）　　ウェーブ効果の測定 上記のようにして、毛髪にパーマネントウェーブ処理を
行い、水洗した後、ロッドに巻き付けたまま乾燥し、乾
燥後、毛束をロッドから静かに取りはずす。

取りはずした毛束を吊り下げて翌日まで放置した後、毛
髪１本ずつにばらし、各毛髪を水平な台上に自然状態で
置き、その毛髪の左右両側で第２番目のウェーブの頂点
から最後から２番目のウェーブの頂点（つまり、最初の
ウェーブと最後のウェーブを除く）までの長さを測定す
る。こうして測定した左側の長さを２３、右側の長さを
ｈとする。

毛髪が約１８ＣＩＩで、ロッドの直径が１０ｍ５＋で、
溝のピッチがＩｏｎ−であることから、長さを測定した
部分のウェーブの数は左右とも４個ずつである。このウ
ェーブ数と前記のｌＩおよびｌ□から、次式により平均
ウェーブ長さＬを算出する。

１、＋１！ 平均ウェーブ長さＬ＝ ４＋４ 上記のようにして各毛髪の平均ウェーブ長さＬを求め、
さらに各処理毛髪ごとに１ｏ本の平均値を求め、次式に
より、ウェーブ効率を求める。なお、毛束をロッドにラ
セン状に巻き付けた時のピッチは１０１ＩＩＩであり、
もし、ロッドに巻きつけた通りにウェーブが出た場合は
ウェーブ効率は１００％となる。

ウェーブ効率−１０／　Ｌ　Ｘ　１００（４）再生後の
ウェーブ効果の測定 上記のようにしてウェーブ効果を測定した後、各毛束を
つり下げ、各毛束に３゜２ｇの錘をっけ、ウェーブが伸
びた状態で一晩放置した後、錘を取り除き、毛髪自身の
ウェーブ回復（２４時間）後、新たに形成されたウェー
ブを測定し、前記と同様にウェーブ効率を算出した。

上記のように測定、算出したウェーブ効率を第１表に示
す、なお、第１表に示す翌日のウェーブ効率、再生後の
ウェーブ効率とも１０本の毛髪の平均値である。

第 表 第１表に示すように、超音波処理を施した毛束Ｎｏ、　
１−　Ｎα６は、超音波処理の時期や出力の相違によっ
てウェーブ効率が若干異なるものの、いずれの場合も、
超音波処理を施していない毛束魔７に比べて、ウェーブ
効率が大きく、超音波処理にょるウェーブ促進効果が認
められた。

（５）毛髪の引張強度の測定 前記のようにしてパーマネントウェーブ処理を行った毛
束Ｎ１１ｌ−に７について毛髪の引張強度を測定して、
超音波処理による毛髪の損傷度を調べた。

引張強度の測定は、毛束Ｎ１１ｌ−に７の各１０本の毛
髪を１本につき３カ所（つまり、試料点数としては３０
点）について、直径をマイクロメータで縦、横に（つま
り、十字状に）測定した後、その位置を中心に含んで約
１■の間隔をとり、その両側にガラスファイバー入りの
接着テープをそれぞれ２Ｃ１の幅にわたって上下から貼
り合わせ、その接着テープを貼り合わせた部分を引張強
度試験機（不動工業社製、レオメータ）に固定して引張
速度２ｃｍ／ｗｉｎで引張り、パーマネントウェーブ処
理した毛髪の引張強度を測定した。

上記のようにして、引張速度を測定し、毛髪１本当たり
の引張強度の平均値および断面積当たりの引張強度の平
均値を求め、その結果を第２表に示した。

第 表 第２表に示すように、超音波処理を施した毛束Ｎ１１ｌ
−ＮＱ６の引張強度は、超音波処理を施していない毛髪
Ｎα７の引張強度とほとんど変わらず、超音波処理によ
る毛髪の損傷がきわめて少ないことが明らかにされた。

実施例２ 上記実施例１とはパーマネントウェーブ用第１剤とパー
マネントウェーブ用第２剤の組み合わせを変えてパーマ
ネントウェーブ処理を行い、その第１剤処理時、第２剤
処理時共、試料に超音波を照射して、超音波処理による
ウェーブ促進効果を調べた。

この実施例２における超音波前１・１時の出力は１００
Ｗで、周波数は３９　ｋｌ（ｚであるが、それ以外の条
件、つまり、パーマネントウェーブ処理時の操作方法、
ウェーブの測定、ウェーブ効率の算出方法などは実施例
１の場合と同様である。

使用したパーマネントウェーブ第１剤およびパーマネン
トウェーブ第２剤の組成は次に示す通りである。なお、
％は重量％を示す。

パーマ′ン　ウェーブ　　１　　１−ＡＤＬ−システィ
ン ７．５　　％ 重炭酸アンモニウム ３．５　　％ モノエタノールアミン　　　　　　０．７５％ＥＤＴＡ
−２Ｎａ　　　　　　　　　　Ｏ，１％ポリオキシエチ
レン（１０） ラウリルエーテル　　　　　　　　０．５％ケラチン加
水分解物　　　　　　　１．０％（酸相化成社製　ブロ
モイスＷＫ−Ｈ）香料　　　　　　ｉＩ！量 水　　　　　　　　　　　計１００％にするパーマネン
トウェーブ 塩酸システアミン 炭酸アンモニウム モノエタノールアミン ＥＤＴＡ−２Ｎａ ポリオキシエチレン（３） エーテル硫酸ナトリウム アンモニア水 水 １　　　　１−Ｂ ６．５　　％ ２．０　　％ ０．１　　％ ０．１　　％ ラウリル ０．５　　％ ＰＨ７，５に 計 １００％にする パーマネントウェーブ　　１　　１−Ｃ亜硫酸水素ナト
リウム　　　　　　５．５％モノエタノールアミン　　
　　　　２．０％ＥＤＴＡ−２Ｎａ　　　　　　　　　
　０．１％ケラチン加水分解物のトリメチル 第４級アンモニウム誘導体（酸相 化成社製ブロモイスＷＫ−］（Ｑ）　　１．０％２０％
ＮａＯＨＰＨ９，５にする 水　　　　　　　　　　　計１００％にするパーマネン
トウェーブ　　２　　■−Ａ臭素酸ナトリウム　　　　
　　　　６．０％ポリオキシエチレン（３）ラウリル ｉＡ＃ナトリウム　　　　　　　　　　３．０％リンゴ
酸　　　　　　　　　　　　　１．２％２０％ＮａＯＨ
ｐＨ６，０にする 水　　　　　　　　　　　計１００％にするパーマネン
トウェーブ　　２ ■ ３５％過酸化水素 ５．８　％ コラーゲン加水分解物　　　　　　０．２％（戒和化威
社製　ブロモイスＷ−４２）クエン酸　　　　　　　　
　　　　２．０％２０％ＮａＯＨｐＨ３，５にする 水　　　　　　　　　　　計１００％にするパーマネン
トウェーブ処理に使用した第１剤と第２剤の組合せ、超
音波処理の有無、ウェーブ効率を第３表に示す、なお、
第３表において、パーマネントウェーブ用第１剤と第２
剤の組合せは、第１剤／第２剤で示す。

第 ３ 表 第３表に示すように、 いずれの組合せにおいて も、超音波処理を施した方が、超音波処理を施していな
い場合に比べて、ウェーブ効率が大きく、超音波処理に
よるウェーブ促進効果が認められた。

実施例３ 市販のホームパーマセット（第１剤：チオグリコール酸
アンモニウム６重量％溶液、ＰＨ８，５に調整、第２剤
：臭素酸ナトリウム６重量％溶液）を用い、被験者の毛
髪の一部に第１剤を塗布して直径約１５ＩＩＩＩのロッ
ドに巻き付けた。室温で１５分間放置して第１剤処理を
した後、第２荊を塗布し、市販の超音波洗浄器を用い、
水平から約４００傾け、かつ第２剤処理部分から約１０
ｃｍ＃れたところから、超音波を周波数４３ｋｌ（ｚ、
出カフ５Ｗで発振させ、第２剤処理部分に超音波を１０
分間照射した。上記の処理後、ロッドを毛髪からはずし
、処理部分の毛髪を市販のシャンプーで洗浄した。

つぎに毛髪の別の部分で超音波処理を行わないほかは上
記と同様にパーマネントウェーブ処理した。

このパーマネントウェーブ処理を１０人のパネラ−に行
い（超音波処理の効果を説明することなしに行う）、１
力月後に第４表に記載の項目について超音波処理を施し
た方が良いか否かを調べ、その結果を第４表に示した。

第 表 第４表に示すように、ウェーブの強さに関し、超音波処
理を施した方が良いと答えた人数が多く、超音波処理に
よるウェーブ促進効果が明らかにされた。

実施例４ ブリーチ液として過酸化水素を５重量％含む０゜８Ｎア
ンモニア水を用い、毛髪１．０ｇに対しブリーチ液４０
１ｄの割合で使用し、液温４０°Ｃで３０分間脱色処理
（プリーチ処理）を行った。

この脱色処理の間、試料に超音波を照射し、超音波照射
をせずに脱色処理をした場合と脱色の度合を比較した。

なお、上記の超音波処理は、脱色処理中の試料をビーカ
ーに入れ、これを超音波洗浄器に入れて、出力１００Ｗ
、周波数３９　ｋＨｚで超音波を発振させ、脱色処理中
の試料に超音波を照射することによって行った。

脱色処理に際し、超音波処理を施した場合には毛髪の脱
色がより進行し、色が淡くなっていたが、この過酸化水
素による毛髪の脱色を量的に比較するために、毛髪のア
ミノ酸分析を行い、毛髪中のシスチンとその酸化によっ
て生成するシスティン酸の置を比較した。７１ノ酸分析
の方法は次の通りである。

毛５１１０■に６Ｎ塩Ｍ２−を加え、加水分解用減圧試
験管中で減圧下に１２０°Ｃ１２４時間加水分解を行っ
た。加水分解液をフラスコに移し、エバポレータで脱塩
酸し、それを試料として、日本電子社製の全自動アミノ
酸アナライザーＪ　ＣＬ−３００で分析を行った。その
結果を第５表に示す。

第５表 第５表に示すように、超音波処理を施した場合の方が、
シスチンが少なく、システィン酸が多い。

このことは、超音波処理により、毛髪の脱色、すなわち
ブリーチ液中の過酸化水素による毛髪の酸化が促進され
たことを示している。

また、上記のようにして脱色処理した毛髪各３０本につ
いて、実施例１の（５）と同様に引張強度を測定し、毛
％？１本当たりの引張強度の平均値および断面積重たり
の引張強度の平均値を求め、超音波処理による毛髪の損
傷度を調べた。その結果を第６表に示す。

第 表 第６表に示すように、超音波処理を施した場合の引張強
度は、超音波処理を施していない場合の引張強度とほと
んど変わらず、超音波処理による毛髪の損傷がきわめて
少ないことが明らかにされた。

実施例５ 水１００ｍｆに酸性染料スミノールミリングレッド（仕
度化学社製）５■を加えて溶解し、酢酸を加えてｐＨ４
に調整した。

この溶液を９５°Ｃに加温した後、純毛生毛布１ｇと純
毛羊毛糸１ｇを加え、超音波洗浄器に入れ、周波数４０
　ｋＨｚ、出力２００Ｗで超音波を発振させ、９５°Ｃ
で７５分間試料に超音波を照射して超音波処理を行った
。

上記のように染色処理中に超音波処理を行ったものと、
超音波処理を行うことなく染色処理を行ったものを比較
すると、超音波処理を行った場合は、超音波処理を行わ
なかったものに比べて、むら染めが少なく、濃く染まっ
ていて、染色処理が均一にかつ効率よく行われることが
明らかにされた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、ケラチン繊維の化学
処理に際して、ケラチン繊維に超音波を照射することに
よって、化学処理の効果を補強、増進させることができ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケラチン繊維の化学処理に際して、ケラチン繊維
   に超音波を照射することを特徴とするケラチン繊維の処
   理方法。