DIE QUELLUNG DES HAARES IN KALTWELLMITTELN UNTERSUCHUNGENIN POLARISIERTEM LICHTE DR. FRIEDRICH KEIn, BERLIN Vorgelragen am 3.9. 1960 in M•nchen aqf dem 1. Kongrefi der IFSCC Das quellende und das gequollene Haar ist vielfach Gegenstand der Unter- suchung gewesen (1-16). Ist doch die Hygroskopizit•it und die dadurch be- dingte Quellung von groBer praktischer Bedeutung beim Haarwaschen, Trocknen, Festlegen der Frisur, beim Blondieren, Firben und Dauerwellen. Mir der Bestimmung des Quellverm6gens, mir Dehnungs-, Kontraktions- und ReiBfestigkeitsmessungen am gequollenen Haar versuchte man, einen tieferen Einblick in den den Molekiilverband des Keratins so stark angreifenden Vor- gang der bleibenden, der permanenten Verformung gewinnen zu k6nnen. Die rein chemische Deutung des Dauerwellvorganges, n•imlich reduktive L6sung der Cystinschwefelbriicken und Wiederherstellung der Bindung dutch Oxydation, ist wohl bestechend einfach, befriedigt abet nicht ganz denn der urspriingliche Zustand wird nicht wiederhergestellt (17). Zudem ist die mehr oder weniger starke alkalische Einstellung der Mittel, der pH-Wert, von ausschlaggebender Bedeutung. Ein mir sogenannten ,,sauren" Kaltwellmitteln gekraustes Haar verNilt sich in feuchter Atmosph•ire anders, als ein mir den fiblichen, st•irker alkalisch eingestellten L6sungen verformtes es ist weniger hygroskopisch. In den gebr•iuchlichen Kaltwellverfahren, baslerend auf Mercaptoverbin- dungen, wird allem Anschein nach die ganze Haarsubstanz erfaBt, sogenannte Kittmasse und Cortexzellen. Besonderes Interesse hat, wie schon gesagt, die Quellung und die damit einhergehende )•nderung des Dehnungs- und Kontraktionsverm6gens des kalt verformten Haares gefunden. DaB die Quellung in Kaltwellfiiissigkeiten groBe Werte bis weit/fiber 100% annehmen kann, hat man dutch Dickenmes- sungen festgestellt (13). So aufschluBreich alle diese Untersuchungen auch gewesen sind, so geben sie doch kein Bild davon, wie die Kaltwellfiiissigkeiten, wie Fliissigkeiten iiberhaupt in das Haar eindringen. Sie geben nut bedingt Auskunft fiber den Verlauf der Quellung. Eine gute Methode, das Fortschreiten der Quellung zu verfolgen, ist die Beobachtung im Polarisationsmikroskop. Haaruntersuchungen im polari- * Aus dom Forschungslaboratorium der Firma Kurt Schwarzkopf, Hamburg.

544 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS sierten Lichte sind nicht neu. Man hat so z.B. den Ortho- und den Paracortex der nattirlich gekr•iuselten Wollfaser sehr sch6n sichtbar machen k6nnen. (18,19). Die Untersuchung des menschlichen Haares im polarisierten Licht ist ebenfalls verschiedentlich vorgeschlagen worden (20-21), ohne jedoch die Beachtung zu finden, die sie verdient. Bekanntlich verh•ilt sich das Haar bei der Betrachtung im polarisierten Lichte wie ein optisch einachsiger, positiv doppelbrechender K6rper. Senk- recht zur Wuchsrichtung gesehen, beobachtet man lebhafte Polarisations- farben. Sie sind abh•ingig yon der Dicke des Pr•iparates und den Brechzahlen. Es ist bemerkenswert, dab bei der Quellung trotz Anwachsens der Dicke, also Zunahme des Durchmessers, die Farben in solche niederer Ordnung iiber- gehen (21). Es ist das ein Vorgang, der mir einer tiraderung bzw. Angleichung der beiden verschiedenen Brechzahlen erkl•irt wird. Letztere aber stehen in enger Beziehung zum spindelf6rmigen Bau des Cortex. Die die Spindelzellen bildenden Tonofibrillen, bzw. die Keratinmolektilketten, •indern infolge yon Absorption und Einbau der Fltissigkeitsteilchen ihren r•iumlichen Aufbau. Das Haar wird bei starker Quellung mehr und mehr isotrop. Im Polarisationsmikroskop l•iBt sich dieser Vorgang sehr sch6n an dem Farbwechsel verfolgen, der mir der Quellung einhergeht. Da die Quellung yon dem Eindringen der Fltissigkeit abh•ingt, kann man bei Benutzung solcher, die das Haar chemisch nicht angreifen, wie z.B. Wasser, auch feine Hohl- r•iume, Lockerstellen, Fehlstellen, chemische und mechanische Sch•idigungen feststellen, die sich anders, z.B. durch Anf•irben mir bestimmten Teerfarb- stoffen, nicht sichtbar machen lassen. Man dringt mir dieser Methode in den submikroskopischen gereich vor (21) (Abb. 1). Die Methode erlaubt es, sich ein Bild yon der Wirksamkeit eines Pr•iparates zu machen, wenn man vorund nach der Anwendung den Quellverlauf in Wasser an ein und derselben Stelle im Mikroskop verfolgt. Die Beobachtungen k6nnen wiederholt werden, da das Haar nicht, wie bei Dehnungs- und ReiB- festigkeitsmessungen, mechanisch beansprucht wird. In der vorliegenden Arbeit soll tiber Beobachtungen berichtet werden, die mittels Farbmikrophotographie bei der Quellung des Haares in Kaltwell- mitteln festgehalten sind. Verwendet wurden ausgek•immte, l•ingere farblose Frauen-Kopfhaare yon einer Person. Der Durchmesser war mittelstark und betrug etwa 60 his 70 t-•). Bis auf regelm•iBige W•ischen waren sie unbehandelt und, nach dem mikroskopischen Bild zu urteilen, unbesch•idigt. Sie wurden innerhalb einer Minute zweimal mir •thanol und einmal mir Athyl•ither gereinigt und bei Raumtemperatur in 60 -- his 70prozentiger rela- 1) Haare mir einem Durchmesser yon etwa 60 his 70 ,u zeigen, im Polarisationsmikroskop betrachtet, in der Mitre des Cortex ein Blau zweiter Ordnung, das sich schon bei geringer Quellung fiber Violett - Rot- Orange nach Gelb erster Ordnung ver•indert. Der f•bergang ist sehr markant. Bei Haaren gr6Berer Dicke hat man Farben h6herer Ordnung. Hier ist der Farbwechscl nicht immer so eindeutig. Dtinne Haare geben wenig hervorstechende Farben. Man benutzt dann mir Vorteil ein Gipspl•ittchen Rot erstcr Ordnung (Rot I), um lebhaftere Polarisationsoearben zu erhalten.