头发紫外线阻隔成分的功效评估方法与流程

1.本发明涉及头发紫外线阻隔成分的功效评估方法，具体地，涉及向处理荧光染色试样的头发样品涂敷紫外线阻隔成分后利用紫外线照射前后的色度差来评估紫外线阻隔成分的功效的方法。本技术要求于2020年5月11日向韩国专利局提交的韩国专利申请第10-2020-0056015号的优先权，该专利申请的全部内容在此引入本技术作为参考。


背景技术：

2.头发(毛发)由毛小皮(cuticle)、毛皮质(cortex)以及毛髓质(medulla)构成，最外层为毛小皮。毛小皮为包裹毛发最外层的薄膜，向鳞片形状一样的紧贴并层叠，起到从外部保护毛发的作用并给毛发的光泽带来影响。并且，毛小皮由硬质的角蛋白形成，虽然坚硬但易于破碎且不耐摩擦，因此，容易因不合理的梳理或不适当的洗发水的作用下受到损伤或剥离。毛皮质位于毛小皮的内侧，占毛发的80％～90％。毛皮质富含黑色素，因其亲水性而易于因烫发剂或染发剂等化学药品受到损伤。毛髓质位于毛发的中心部位，毛髓质内部存在有少许黑色素粒子，形成有大小不等的空泡，不仅含有空气，而且还吸收水分。损伤的毛发呈多孔性，在多孔性毛发的情况下，虽然吸收更多的水分，但由于毛发处于损伤的状态，因此水分也快速流失而容易变得干燥。因此，在毛发未受损伤的正常毛发的情况下，毛髓质多的毛发在烫发剂的作用下可以轻易形成强烈的波浪卷，而毛髓质少的毛发则不易形成波浪卷且形成得迟缓。
3.易于因外部环境受损伤的毛发若收到紫外线照射，则毛小皮的厚度减少。通过紫外线照射引起内部细胞、细胞膜混合体、黑色素的破坏，因毛小皮的剥离引起毛皮质的多孔化，在外部引起毛发的分叉、断裂的现象。
4.韩国公开专利第2006-0127405号公开了通过特异性地荧光标记毛发中的氧化蛋白的羰基并检测该荧光来评估毛发损伤度的方法，但确认用来从紫外线中保护头发的紫外线阻隔成分的功效的方法尚处于无人知晓的状态。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：韩国公开专利第2006-0127405号


技术实现要素：

8.技术问题
9.于是，本发明人为提供通过向头发样品处理荧光染色试样来评估紫外线阻隔成分的功效的方法而不懈地研究，结果发现在处理荧光染色试样的头发样品涂敷紫外线阻隔成分或者在紫外线透过板的一部分涂敷紫外线阻隔成分后，可以基于紫外线照射前后的色度差值导出紫外线阻隔率来评估紫外线阻隔成分的功效，从而完成本发明。
10.因此，本发明的目的在于，提供通过向头发样品处理荧光染色试样来评估紫外线阻隔成分的功效的方法。
11.技术方案
12.本发明提供一种紫外线阻隔成分的功效评估方法，包括：对头发样品处理荧光染色试样的步骤；向处理上述荧光染色试样的头发样品涂敷紫外线阻隔成分的步骤；对涂敷有上述紫外线阻隔成分的头发样品和未涂敷上述紫外线阻隔成分的头发样品进行荧光拍摄来测量色度的步骤；向上述头发样品照射紫外线的步骤；对上述头发样品进行荧光拍摄来测量色度的步骤；以及通过比较涂敷有上述紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe1)或亮度差值(δl1)与未涂敷上述紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe2)或亮度差值(δl2)来导出紫外线阻隔率的步骤。
13.上述荧光染色试样可以为丹磺酰氯(dansyl chloride)。
14.可以将头发样品浸渍于溶有上述丹磺酰氯的有机溶剂中0.5小时～48小时。
15.能够以1000mj/cm2～100000mj/cm2的光量照射上述紫外线。
16.上述色度可以为基于cie lab的色度测量值。
17.可以通过下述数学式1计算涂敷有上述紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe1)，可以通过下述数学式2计算未涂敷上述紫外线阻隔成分的头发样品的色度差值(δe2)。
18.数学式1
19.δe1＝((l
2*-l
1*
)2 (a
2*-a1
*
)2 (b
2*-b
1*
)2)
1/2
20.在上述数学式1中，l
2*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的亮度，l
1*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的亮度，a
2*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的饱和度，a
1*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的饱和度，b
2*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的黄度，b
1*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的黄度
21.数学式2
22.δe2＝((l
4*-l
3*
)2 (a
4*-a
3*
)2 (b
4*-b
3*
)2)
1/2
23.在上述数学式2中，l
4*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的亮度，l
3*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的亮度，a
4*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的饱和度，a
3*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的饱和度，b
4*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的黄度，b
3*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的黄度。
24.可以通过下述数学式3计算上述紫外线阻隔率。
25.数学式3
26.紫外线阻隔率(％)＝((δe
2-δe1)/δe2)
×
100
27.可以通过下述数学式4计算涂敷有上述紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前后的亮度差值(δl1)，可以通过下述数学式5计算未涂敷上述紫外线阻隔成分的头发样品的色度差值(δl2)。
28.数学式4
29.δl1＝|l
2*-l
1*
|
30.数学式5
31.δl2＝|l
4*-l
3*
|
32.可以通过下述数学式6计算上述紫外线阻隔率。
33.数学式6
34.紫外线阻隔率(％)＝((δl
2-δl1)/δl2)
×
100
35.并且，本发明提供一种紫外线阻隔成分的功效评估方法，包括：对头发样品处理荧光染色试样的步骤；对处理上述荧光染色试样的头发样品进行荧光拍摄来测量色度的步骤；在紫外线透过板的一部分涂敷紫外线阻隔成分的步骤；将处理上述荧光染色试样的头发样品设置于紫外线透过板下部的步骤；从上述紫外线透过板的上部照射紫外线来向头发样品照射紫外线的步骤；对上述头发样品进行荧光拍摄来测量色度的步骤；以及通过比较位于涂敷有上述紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe3)或亮度差值(δl3)与位于未涂敷上述紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe4)或亮度差值(δl4)来导出紫外线阻隔率的步骤。
36.发明的效果
37.本发明基于向处理有荧光染色试样的头发样品照射紫外线时因蛋白质损伤而减少强度的观点，可以通过运用紫外线照射前后的头发样品的色度差来以定量的方式评估紫外线阻隔成分的功效。
附图说明
38.图1a示出紫外线照射前头发样品的荧光扫描显微镜照片。
39.图1b示出紫外线照射后头发样品的荧光扫描显微镜照片。
40.图2示出向头发样品涂敷紫外线阻隔成分时紫外线照射前后的照片。
41.图3示出未向头发样品涂敷紫外线阻隔成分时紫外线照射前后的照片。
具体实施方式
42.以下，详细说明本发明。首先要说明的是，本说明书以及发明要求保护范围中使用的术语或词汇不应局限于通常或词典上的含义，而应从发明人可以为了以最佳的方法说明本发明而适当定义的角度出发，解释为符合本发明的技术思想的含义或概念。因此，本说明书中记载的实施例中所记载的结构仅为本发明的一个最优选的实施例而已，并不代表本发明技术思想的全部，应该理解的是，在提出本技术的时间点，还可以由可以替代其的多种同等物和变形例。
43.本发明的紫外线阻隔成分的功效评估方法的特征在于，包括：对头发样品处理荧光染色试样的步骤；向处理上述荧光染色试样的头发样品涂敷紫外线阻隔成分的步骤；对涂敷有上述紫外线阻隔成分的头发样品和未涂敷上述紫外线阻隔成分的头发样品进行荧光拍摄来测量色度的步骤；向上述头发样品照射紫外线的步骤；对上述头发样品进行荧光拍摄来测量色度的步骤；以及通过比较涂敷有上述紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe1)或亮度差值(δl1)与未涂敷上述紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe2)或亮度差值(δl2)来导出紫外线阻隔率的步骤。
44.首先，向头发样品处理荧光染色试样。
45.上述头发样品可以使用白头发、黑头发等。
46.上述荧光染色试样可以为丹磺酰氯。
47.可以将头发样品浸渍于溶有上述丹磺酰氯的有机溶剂中0.5小时～48小时，优选地，可以浸渍0.5小时～10小时，更优选地，可以浸渍2小时～8小时，最优选地，可以浸渍3小时～5小时。上述有机溶剂可以为丙酮。若浸渍时间小于上述限定的时间，则无法充分形成荧光染色，若浸渍时间大于上述限定的时间，则头发样品可能溶解。
48.然后，向处理上述荧光染色试样的头发样品涂敷紫外线阻隔成分。
49.在此情况下，准备涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品和未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品，或者以在一个头发样品内一部分涂敷一部分不涂敷的方式准备。
50.对涂敷有上述紫外线阻隔成分的头发样品和未涂敷上述紫外线阻隔成分的头发样品进行荧光拍摄来测量色度。
51.在此情况下，色度可以为基于cie lab的色度测量值，具体地，可以测量亮度(l
*
)、饱和度(a
*
)、黄度(b
*
)值。
52.然后，向上述头发样品照射。
53.能够以1000mj/cm2～100000mj/cm2的光量照射上述紫外线，优选地，能够以2000mj/cm2～50000mj/cm2的光量照射上述紫外线，更优选地，能够以3000mj/cm2～30000mj/cm2的光量照射上述紫外线，最优选地，能够以5000mj/cm2～10000mj/cm2的光量照射上述紫外线。具体地，能够以500uw/cm2～1000uw/cm2的强度积累1小时～5小时来照射紫外线。
54.接着，照射上述紫外线后，对上述头发样品进行荧光拍摄来再次测量。
55.通过比较涂敷有上述紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe1)或亮度差值(δl1)与未涂敷上述紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe2)或亮度差值(δl2)来导出紫外线阻隔率。
56.具体地，可以通过下述数学式1计算涂敷有上述紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe1)，可以通过下述数学式2计算未涂敷上述紫外线阻隔成分的头发样品的色度差值(δe2)。
57.数学式1
58.δe1＝((l
2*-l
1*
)2 (a
2*-a
1*
)2 (b
2*-b
1*
)2)
1/2
59.在上述数学式1中，l
2*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的亮度，l
1*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的亮度，a
2*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的饱和度，a
1*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的饱和度，b
2*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的黄度，b
1*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的黄度
60.数学式2
61.δe2＝((l
4*-l
3*
)2 (a
4*-a
3*
)2 (b
4*-b
3*
)2)
1/2
62.在上述数学式2中，l
4*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的亮度，l
3*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的亮度，a
4*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的饱和度，a
3*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的饱和度，b
4*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的黄度，b
3*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的黄度。
63.而且，可以通过下述数学式3计算上述紫外线阻隔率。
64.数学式3
65.紫外线阻隔率(％)＝((δe
2-δe1)/δe2)
×
100
66.并且，可以通过下述数学式4计算涂敷有上述紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前后的亮度差值(δl1)，可以通过下述数学式5计算未涂敷上述紫外线阻隔成分的头发样品的亮度差值(δl2)。
67.数学式4
68.δl1＝|l
2*-l
1*
|
69.数学式5
70.δl2＝|l
4*-l
3*
|
71.而且，可以通过下述数学式6计算上述紫外线阻隔率。
72.数学式6
73.紫外线阻隔率(％)＝((δl
2-δl1)/δl2)
×
100
74.最终，可以判断紫外线阻隔率越高，紫外线阻隔成分的功效就越优秀。
75.在此情况下，在以多个毛发为对象来导出阻隔指数时，可以利用全部试样的阻隔率的平均值。
76.另一方面，本发明的紫外线阻隔成分的功效评估方法的另一特征在于，包括：对头发样品处理荧光染色试样的步骤；对处理上述荧光染色试样的头发样品进行荧光拍摄来测量色度的步骤；在紫外线透过板的一部分涂敷紫外线阻隔成分的步骤；将处理上述荧光染色试样的头发样品设置于紫外线透过板下部的步骤；从上述紫外线透过板的上部照射紫外线来向头发样品照射紫外线的步骤；对上述头发样品进行荧光拍摄来测量色度的步骤；以及通过比较位于涂敷有上述紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe3)或亮度差值(δl3)与位于未涂敷上述紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe4)或亮度差值(δl4)来导出紫外线阻隔率的步骤。
77.上述紫外线透过板可以使用石英板、带通滤波器等，优选地，可以使用聚甲基丙烯酸甲酯(pmma，polymethyl methacrylate)。
78.通过此，可以不直接向头发样品涂敷紫外线阻隔成分，而是在紫外线透过板的一部分涂敷紫外线阻隔成分后，将头发样品设置于其下部来评估紫外线阻隔成分的功效。在直接向上述头发样品涂敷紫外线阻隔成分的情况下，为了确认色度，需要进行洗涤，而在上述情况下，无需额外的洗涤操作即可评估功效。
79.在此情况下，处理荧光染色试样的条件、照射紫外线的条件可以与在直接向头发样品涂敷紫外线阻隔成分的方法中公开的条件相同。
80.上述色度可以为基于cie lab的色度测量值，具体地，可以测量亮度(l
*
)、饱和度(a
*
)、黄度(b
*
)值。
81.可以通过下述数学式7计算位于涂敷有上述紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe3)，可以通过下述数学式8计算位于未涂敷上述紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前后的色度差值(δe4)。
82.数学式7
83.δe3＝((l
6*-l
5*
)2 (a
6*-a
5*
)2 (b
6*-b
5*
)2)
1/2
84.在上述数学式7中，
85.l
6*
为位于涂敷有紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射后的亮度，l
5*
为位于涂敷有紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前的亮度，a
6*
为位于涂敷有紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射后的饱和度，a
5*
为位于涂敷有紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前的饱和度，b
6*
为位于涂敷有紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射后的黄度，b
5*
为位于涂敷有紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前的黄度。
86.数学式8
87.δe4＝((l
8*-l
7*
)2 (a
8*-a
7*
)2 (b
8*-b
7*
)2)
1/2
88.在上述数学式8中，
89.l
8*
为位于未涂敷紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射后的亮度，l
7*
为位于未涂敷紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前的亮度，a
8*
为位于未涂敷紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射后的饱和度，a
7*
为位于未涂敷紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前的饱和度，b
8*
为位于未涂敷紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射后的黄度，b
7*
为位于未涂敷紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前的黄度。
90.而且，可以通过下述数学式9计算上述紫外线阻隔率。
91.数学式9
92.紫外线阻隔率(％)＝((δe
4-δe3)/δe4)
×
100
93.可以通过下述数学式10计算位于涂敷有上述紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前后的亮度差值(δl3)，可以通过下述数学式11计算位于未涂敷上述紫外线阻隔成分的区域下部的头发样品的紫外线照射前后的亮度差值(δl4)。
94.数学式10
95.δl3＝|l
6*-l
5*
|
96.数学式11
97.δl4＝|l
8*-l
7*
|
98.而且，可以通过下述数学式12计算上述紫外线阻隔率。
99.数学式12
100.紫外线阻隔率(％)＝((δl
4-δl3)/δl4)
×
100
101.在此情况下，在以多个毛发为对象来导出阻隔指数时，可以利用全部试样的阻隔率的平均值。
102.以下，为了具体说明本发明，详细说明实施例及实验例。但是，本发明的实施例可以变形为多种其他形式，因此，本发明的范围不应解释为限定于下述详细说明的实施例。本发明的实施例仅为向本发明所属技术领域的普通技术人员更为全面地说明本发明而提供。
103.实施例1：确认紫外线对头发样品的损伤
104.首先，将黑头发样品浸渍于溶有2重量百分比的丹磺酰氯的丙酮溶液中进行24小时的染色。
105.利用紫外线(uv)灯测量进行上述染色的头发样品的荧光强度。
106.然后，以800uw/cm2的强度向头发样品照射290nm～400nm波长的紫外线3小时，测量紫外线照射后的荧光强度。
107.紫外线照射前的荧光强度为193.57，而紫外线照射后的荧光强度为154.66，确认到示出约20％的减少率。
108.并且，图1a及图1b示出紫外线照射前后的头发样品的荧光扫描显微镜照片。如上述图1a及图1b所示，可知随着紫外线照射，引起毛小皮的严重损伤。
109.实施例2：评估紫外线阻隔成分的功效
110.首先，准备黑头发样品，将上述黑头发样品浸渍于溶有2重量百分比的丹磺酰氯的丙酮溶液中进行30分钟的染色。
111.利用紫外线灯(visia cr模式)，测量基于cie lab的上述进行染色的头发样品的荧光色的色度。
112.然后，向头发样品涂敷需要评估功效的紫外线阻隔成分(spf 35)，以800uw/cm2的强度向头发样品照射290nm～400nm波长的紫外线3小时，照射共8640mj/cm2的光量。
113.测量了基于cie lab的紫外线照射后涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的荧光色的色度，图2示出上述紫外线照射前后的照片。
114.基于cie lab的上述紫外线照射前后的亮度、饱和度及黄度值如下述表1所示，表中示出对三个样品进行实验的平均值。
115.表1
[0116][0117]
在上述表1中，l
2*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的亮度，l
1*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的亮度，a2为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的饱和度，a
1*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的饱和度，b
2*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的黄度，b
1*
为涂敷有紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的黄度。
[0118]
通过下述数学式1计算δe1值，可以得出δe1＝15.33的结果。
[0119]
数学式1
[0120]
δe1＝((l
2*-l
1*
)2 (a
2*-a
1*
)2 (b
2*-b
1*
)2)
1/2
[0121]
然后，与上述内容相同，将上述黑头发样品浸渍于溶有2重量百分比的丹磺酰氯的丙酮溶液中进行30分钟的染色。
[0122]
利用紫外线灯(visia cr模式)，测量基于cie lab的上述进行染色的头发样品的荧光色的色度。
[0123]
然后，与上述内容不同的是，不向头发样品涂敷紫外线阻隔成分，以800uw/cm2的强度向头发样品照射290nm～400nm波长的紫外线3小时，照射共8640mj/cm2的光量。
[0124]
紫外线照射后，再次测量基于cie lab的头发样品的荧光色的色度，图3示出上述紫外线照射前后的照片。
[0125]
基于cie lab的上述紫外线照射前后的亮度、饱和度及黄度值如下述表2所示，表中示出对三个样品进行实验的平均值。
[0126]
表2
[0127][0128]
在上述表2中，l
4*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的亮度，l
3*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的亮度，a
4*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的饱和度，a
3*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的饱和度，b
4*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射后的黄度，b
3*
为未涂敷紫外线阻隔成分的头发样品的紫外线照射前的黄度。
[0129]
通过下述数学式2计算δe2值，可以得到δe2＝17.44的结果。
[0130]
数学式2
[0131]
δe2＝((l
4*-l
3*
)2 (a
4*-a
3*
)2 (b
4*-b
3*
)2)
1/2
[0132]
通过下述数学式3计算出紫外线阻隔率，结果可以评估为12.1％的紫外线阻隔率。
[0133]
数学式3
[0134]
紫外线阻隔率(％)＝((δe
2-δe1)/δe2)
×
100
[0135]
并且，通过下述数学式4至数学式6计算紫外线阻隔率，结果可以评估为12.4％的紫外线阻隔率。
[0136]
数学式4
[0137]
δl1＝|l
2*-l
1*
|
[0138]
数学式5
[0139]
δl2＝|l
4*-l
3*
|
[0140]
数学式6
[0141]
紫外线阻隔率(％)＝((δl
2-δl1)/δl2)
×
100
[0142]
可以通过比较上述紫外线阻隔率值来以定量的方式评估紫外线阻隔成分的功效。