QUELLUNG DES HAARES IN KALTWELLMITTELN 547 Der Quellvorgang verliiuft langsam. Oftenbar wird das Eindringen in den Cor- tex dutch salzartige Bindungen erschwert bzw. blockiert. Solche L6sungen geben unter den fiblichen Bedingungen auch keine befriedigenden Kaltwellen (Abb. 5 u. 6). Nichtionogene Mercaptoverbindungen wie Thioglycerin, Thioglykols•iure- ester, Thioglykolsiiureamid und -hydrazid sind aber in schwach saurer Ein- stellung bei pH 6 bis 7, brauchbare Kaltwellmittel, ebenso wie es Mercaptat~ 16sungen sein k6nnen. Der Cortex quillt in solchen L6sungen bereits betriicht- lich. Gefunden wurde in einer 1-normalen Thioglykolsiiurehydrazid16sung, pH 6,0, nach 20 Minuten eine Zunahme des Durchmessers yon ca. 30%. Dem- entsprechend war auch die Anderung der Polarisationsfarben. Andere Mer- captoverbindungen geben bei diesen pH-Werten iihnliche Werte und den gleichen Farbwechsel (Abb. 12 u. 13). Je h6her man mit den pH-Werten geht, ie weiter man in das alkalische Gebiet eindringt, um so schneller und tiefgreifender verliiuft die Reaktion der Mer- captoverbindungen im Haar und damit die Quellung. Bis zu einem pH yon etwa 9,4 - es kann bei manchen Verbindungen, wie z.B. Thioglycerin, auch noch etwas h6her liegen - finder man ein Bild, das dem des Wassers noch •ihnelt: Eindringen der Flfissigkeit an einzelnen Stellen in die Medula und eine yon auBen nach innen verlaufende, allmiihliche, nicht gleichm•iBige tiraderung der Polarisationsfarben, also eine allmiihliche, ungleichmiiBige Quellung des Cortex. Die Quellung ist aber, dem pH-Wert folgend, stiirker - die Farben werden heller - und kann bei langer Einwirkung groBe Werte annehmen. Ein Endwert wie bei Wasser wurde nicht ermittelt (Abb. 8, 9 u. 10). In Sulfit16sungen saurer Einstellung, pH ca. 5, trat bei geringer Quellung yon etwa 12% keine Farbiinderung ein. Auch in alkalischen Natriumsulfit- 16sungen, die mit Ammoniak auf pH 9,4 eingestellt waren, wurde nur eine Dickenzunahme yon 10% und keine •nderung der Polarisationsfarben inner- halb 50 Minuten beobachtet. Die Medula blieb dunkel. Die L6sungen drangen schwer ein. Sulfit16sungen sind, nebenbei gesagt, keine Kaltwellmittel. Cyanid16sungen lassen sich bekanntlich zur kalten Verformung verwenden. Kalium- und Natriumcyanid16sungen - pH 9,8 und 9,6 - lassen das Haar nur sehr langsam quellen. Quellung und Farbwechsel verlaufen ganz allmiihlich. Die Medula wurde erst nach 15 Minuten hell, dann aber in der ganzen L•inge schnell und gleichm•iBig. Die Dickenzunahme betrug nach 15 Minuten ca. 15%. Der Farbwechsel entsprach dem des Wassers. MercaptatlOsungen mit einem pH fiber 9,5 geben einen anderen Verlauf der Quellung. Sie dringen, im Gegensatz zu solchen mit niedrigen pH-Werten, yon allen Seiten, AuBen- und Innenbogen, schnell und gleichmiiBig innerhalb weniger Minuten in den Cortex ein. Mit dem Anwachsen des Durchmessers schieben sich scharf abgesetzte Zonen in das Inhere vor. Das Haar nimmt dabei eine einheitliche helle Interferenzfarbe niederer Ordnung an. Es quillt sehr stark (Abb. 15-17). Die bunten Polarisationsfarben verschwinden ganz. Es ist,

5:}8 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS als ob sich die beiden Komponenten, Alkali und Mercaptoverbindung, gegen- seitig Tot und Tiir 6ffnen und den Zugang zu den Schweoeel- und Wasserstoff- briicken oereilegen. Dabei finder eine weitgehende Desorientierung des Cortex, verbunden mir einem Abbau der EiweiBketten, also einer starken Schidigung, start. Letztere kann dutch Nachbehandlung nut teilweise oder iiberhaupt nicht riickgiingig gemacht wetden. Ein iihnliches Bild bietet sich, wenn man Haar in h6herprozentiger (30prozentiger) Kaliumhydroxyd16sung mir einem pH fiber 12 (also ca. 1000fach stiirkerer Hydroxylionenkonzentration) behandelt (Abb. 20 u. 21). Zweifellos wird das Haar in Mercapto16sungen mir einem pH fiber 9,5 dutch Alkali und Ammoniak stark geschidigt, viel stirker als bei Abwesenheit der Mercaptoverbindungen. Dafiir spricht auch das Anwachsen der Hygroskopizitit der kaltgewellten Haare. Es erhebt sich noch die Frage, wie die fiblichen Nachbehandlungsmittel den Farbwechsel und damit den Quellungszustand beeinfiussen. Bei Anwen- dung yon nicht angesiuertem Hydroperoxyd wurde bei gleichzeitigem Ammo- niakiiberschuB im Haar eine weitere sehr starke Quellung gefunden. Mit einem rapiden Anwachsen des Durchmessers stdlte sich eine einheitliche helle Polari- sationsfarbe ein. Geniigend sauer eingestellte Hydrogenperoxyd16sungen unterbinden eine weirere Quellung. Die Polarisationsfarben bleiben erhalten oder gehe n sogar in solche h6herer Ordnung fiber. Die urspriinglichen Farben finder man also erst nach dem Trocknen wieder. Die Nachbehandlung mir Formaldehyd16sungen, der Einbau yon Methylen- briicken, hat eine sehr starke Wirkung. - Formaldehyd wird seit vielen Jahren hin und wieder zum Hiirten des Haares nach dem Blondieren und Dauer- wellen benutzt. Der Durchmesser des gequollenen Haares schrumpft bei der Formaldehydbehandlung. Geoeunden wurde eine Schrumpfung bis zu 50ø/o . Leõende zu den Abbildunõen •uf den niichs/en Seilen Haar in desti//ier/em IVasser: Bild 1) nach 30 Sek. Beginn der Quellung. In der dunklen Medulla leuchten vereinzelt Zellkomplexe rot auf, ein Zeichen, dab bereits Wasset dutch submikroskopisch feind Spaken bis in die innerste Schicht gedrungen ist. Der Cortex zeigt noch keine Farbiinderung. Bild 2) nach 30 Min. Die Medulla ist in ihrer ganzen Ausdehnung rot, d. h. mir Wasset geftillt. Fortge- schrittene Quellung: Verbreiterte gelbe Riinder. Der blaue Streifen lings der Medulla ist im AuBenbogen schmider, im Innenbogen r6tlich-violett geworden. Hier im gekrtimmten Haar an der konkaven Seite ver- liiuft die Quellung schneller. Dutch Stauchung kommt es zu einer Verschiebung der Cuticularinge und zu einer Erweiterung der Interzellularri•ume des Cortex (vgl. auch Bild 19). Haar in kongentriertem •4mmoniak: Bild 3) als Trockenpriiparat. Die Schuppenstruktur der Oberfliiche ist dutch quergestreifte Binder ange- deutet. Bild 4) nach 2« Min. in konzentriertem Ammoniak. Die Polarisationsfarben, die zuniichst ganz dem Bild 1 entsprechen, sind in gelb bis orangerot umgeschlagen und iindern sich in den ni•chsten 30 Minuten nicht roehr. Alle freien sauren Gruppen des Keratins sind als Ammonsalz gebunden. Damit ist eine weitere sti•rkere Quellung blockleft. Haar in 1 norm. Thioglyko/sdure (pH mir Ammoniak auf 3,7 eingestellt): Bild 5) nach 30 sek. Noch keine Farbi•nderung, Medulla noch dunkel. Die Thioglykolsiiure dringt weniger schnell in das Haar ein als Wasset. Bindung dutch basische Gruppen. Bild 6) nach 30 min. Medulla mir Fltissigkeit geftillt. Deutliche Quellung yore Rand her kenntlich an breite- ten gelben und schmiileren blauen Streifen.