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Effect of equilibrium pH on the structure and properties of bleach-damaged human hair fibers
Biopolymers ( IF 3.2 ) Pub Date : 2020-09-14 , DOI: 10.1002/bip.23401 Ernesta Malinauskyte 1 , Paul A Cornwell 1 , Louise Reay 2 , Neil Shaw 2 , Jordan Petkov 2
Biopolymers ( IF 3.2 ) Pub Date : 2020-09-14 , DOI: 10.1002/bip.23401 Ernesta Malinauskyte 1 , Paul A Cornwell 1 , Louise Reay 2 , Neil Shaw 2 , Jordan Petkov 2
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Hair proteins are significantly affected by environmental pH. This impact tends to increase with prior hair damage. To understand how pH affects bleached hair properties, we utilized a number of techniques allowing for the determination of hair thermal properties, swelling and water sorption, and dry and wet tensile properties. At pH 5, hair proteins had the best structural integrity, as determined by differential scanning calorimetry and the highest tensile modulus. At pH 10, protein cross‐linking density decreased, water content and hair cross‐sectional diameter increased. Alkaline treatment, when compared with pH 5, did not reduce intermediate filament conditions (evaluated via enthalpy measurement) nor mechanical property performance in the wet state. In contrast to alkaline‐treated hair, bleached hair equilibrated at pH 3 behaved very differently: it contained two different crosslink density zones, was the least stiff in dry and stiffest in wet conditions. Additionally, it absorbed less water and had the lowest diameter because of reduced water binding by protonated carboxyl groups. The pH 3 to 10 did not affect the mechanical strength of bleached hair in dry or wet conditions.
中文翻译：
平衡pH值对漂白损伤的人发纤维结构和性能的影响
头发蛋白质受环境 pH 值的影响很大。这种影响往往会随着先前的头发损伤而增加。为了了解 pH 值如何影响漂白头发的特性，我们采用了多种技术来确定头发的热特性、溶胀和吸水率以及干湿拉伸特性。根据差示扫描量热法和最高拉伸模量确定，在 pH 值为 5 时，头发蛋白质具有最佳的结构完整性。在 pH 10 时，蛋白质交联密度降低，水分含量和头发横截面直径增加。与 pH 5 相比，碱性处理不会降低中间长丝条件（通过焓测量评估），也不会降低湿态下的机械性能。与碱性处理的头发相比，在 pH 值为 3 时平衡的漂白头发表现非常不同：它包含两个不同的交联密度区域，在干燥条件下最不硬，在湿条件下最硬。此外，由于质子化的羧基减少了水的结合，它吸收的水更少并且具有最低的直径。pH 3 至 10 不会影响漂白头发在干燥或潮湿条件下的机械强度。
更新日期：2020-09-14
中文翻译：
平衡pH值对漂白损伤的人发纤维结构和性能的影响
头发蛋白质受环境 pH 值的影响很大。这种影响往往会随着先前的头发损伤而增加。为了了解 pH 值如何影响漂白头发的特性，我们采用了多种技术来确定头发的热特性、溶胀和吸水率以及干湿拉伸特性。根据差示扫描量热法和最高拉伸模量确定，在 pH 值为 5 时，头发蛋白质具有最佳的结构完整性。在 pH 10 时，蛋白质交联密度降低，水分含量和头发横截面直径增加。与 pH 5 相比，碱性处理不会降低中间长丝条件（通过焓测量评估），也不会降低湿态下的机械性能。与碱性处理的头发相比，在 pH 值为 3 时平衡的漂白头发表现非常不同：它包含两个不同的交联密度区域，在干燥条件下最不硬，在湿条件下最硬。此外，由于质子化的羧基减少了水的结合，它吸收的水更少并且具有最低的直径。pH 3 至 10 不会影响漂白头发在干燥或潮湿条件下的机械强度。
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