Objective: The objective of this work was to conduct a systematic study to evaluate the performance of citric acid (CA), an example of a commonly used organic acid in hair cosmetics, on different types of chemically treated hair and to better understand how CA works.
Methods: Consumer-centric routines were used to prepare the chemically treated hair, namely high-lift bleached, middle-lift bleached, permanently coloured and a combination of permed and coloured hair. Hair was subsequently treated with CA and hair reinforcement was investigated by physical techniques: High Pressure Differential Scanning Calorimetry (HPDSC), Miniature Tensile Test (MTT), Cyclic Fatigue Tensile Test (CFTT) & Micro X-ray Diffraction (μXRD) as well as chemical analysis (elemental, amino acids).
Results: CA treatment demonstrably enhances the structural integrity of chemically treated hair. DSC revealed increased crosslinking density of keratin-associated proteins (KAPs) in the hair cortex, evidenced by a 6.7% to 15.0% increase in denaturation temperature, varying with the specific chemical treatment. This improvement translates to enhanced mechanical properties, with tensile elastic modulus increasing by 7.5% to 23.5% and fatigue resistance (median cycles to break) improving by a remarkable 56% to 124%. Furthermore, CA treatment significantly reduced hair calcium levels by 21% to 42%. XRD analysis confirmed a reduction in the structure and quantity of crystallized calcium soaps following CA treatment. The observed performance improvements likely stem from a combination of mechanisms, including calcium chelation, the treatment's pH, and reinforcement of the non-covalent protein network. The precise interplay of these factors appears to be influenced by the type of pre-existing chemical treatment on the hair.
Conclusion: CA effectively reinforces hair damaged by various common chemical treatments. However, these findings highlight the complex relationship between hair damage, chemical treatment type, and the efficacy of reinforcement strategies. The observed dependence of CA's performance on the level of pre-existing damage underscores the need for further research into developing targeted actives for consumers with specific and severe hair damage profiles. This opens exciting avenues for innovation in hair care tailored to individual needs.
Objectif: L'objectif de ces travaux a été de mener une étude systématique pour évaluer les performances de l'acide citrique, sur des cheveux traités avec différents types de traitements chimique et de mieux comprendre son mode de fonctionnement. L'acide citrique (AC) étant l'un des acides organiques couramment utilisé dans les cosmétiques capillaires. MÉTHODES: Des routines adaptées à des applications de consommateur ont été utilisées pour préparer les cheveux traités chimiquement. A savoir des cheveux fortement et moyennement décolorés, colorés par coloration d'oxydation et une combinaison permanente et coloration. Les cheveux ont ensuite été traités avec de l'acide citrique en post traitement. Le renforcement des cheveux a été étudié par des techniques physiques (HPDSC, MTT, CFTT & XRD). RÉSULTATS: Le traitement à l'AC améliore l'intégrité structurelle des cheveux traités chimiquement. L'analyse DSC a révélé une densité de réticulation accrue des protéines associées à la kératine (KAP) dans le cortex, mise en évidence par une augmentation de la température de dénaturation des protéines de 6.7% à 15.0%, variant selon le traitement chimique spécifique. Cette amélioration se traduit par des propriétés mécaniques améliorées, avec un module d'élasticité en traction augmentant de 7.5% à 23.5% et une résistance à la fatigue (cycles médians jusqu'à la rupture) s'améliorant de 56% à 124%, ce qui est. remarquable. De plus, le traitement à l'AC a réduit significativement les niveaux de Calcium dans les cheveux de 21% à 42%. L'analyse par diffraction des rayons X (DRX) a confirmé une réduction de la quantité de savons de Calcium cristallisés après le traitement à l'AC. Les améliorations de performance observées proviennent probablement d'une combinaison de mécanismes, notamment la chélation du Calcium, le pH du traitement et le renforcement du réseau protéique non covalent. L'interaction précise de ces facteurs semble être influencée par le type de traitement chimique préexistant sur les cheveux.
Conclusion: L'AC renforce efficacement les cheveux abîmés par divers traitements chimiques courants. Cependant, ces résultats soulignent la relation complexe entre les dommages capillaires, le type de traitement chimique et l'efficacité des stratégies de renforcement. La dépendance observée de la performance de l'AC au niveau de dommage préexistant souligne la nécessité de poursuivre les recherches pour développer des actifs ciblés pour les consommateurs ayant des profils de dommages capillaires spécifiques et sévères. Cela ouvre des pistes d'innovation passionnantes dans le domaine des soins capillaires adaptés aux besoins individuels.
Keywords: chemical analysis; formulation; hair repair; hair treatment.
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