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毛髪のガラス転移に伴うエンタルピー緩和と水の作用

机译：伴随发胶过渡的焓变和水作用

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摘要

毛髪や羊毛を始めとするケラチン繊維のガラス転移点 （Tg）に関しては，これまでに多くの報告がなされてきた ［1-8］.　ケラチン繊維は，高い吸湿性を有しているため， Tgと水分率の関係に着目している研究が多く，水分率の 増加に伴いTgが低下することが明らかになっている.こ のTgの水分率依存性は，ケラチン繊維において水が可塑 剤の役割を担うためであると考えられている［3,6-8］.%Glass transition and enthalpy relaxation behavior of human hair and their dependent on water content and aging time were investigated by means of differential scanning calorimetry (DSC). The obtained values of heat capacity change (ΔCp) and of execs enthalpy (ΔH) determined by DSC were used for analyzing the glass transition and the enthalpy relaxation process, respectively. In the relationship between the value of ΔCp and ΔH and the water content of hair samples aged for 4 days at various relative humidity, the value of ΔCp and ΔH increased to a maximum around 10%-15% water content, and then decreased. when the water content was over 15%. However, in the case of the long storage under the conditions of the constant temperature and humidity, the different relationship was found from that mentioned above. This indicates that ΔCp and ΔH at glass transition of hair depend on both the water content and the aging time. So, for the hair samples aged under three storage conditions with the different humidity, the values of ΔCp and ΔH for all aged samples was found to change periodically during isothermal aging, and their changes tended to be opposite phase, indicating that the increase of polymer chain mobility increased the extent of the enthalpy relaxation but decreased the extent of heat capacity change. These results suggest that the polymer chain network of glassy state repeated periodically a stable reversible unstable structural transformation through plasticization by water, and that the mobility of the macromolecular chain occurred mainly in a lower cross-linked and higher hydrophilic region of the amorphous components, such as endocuticle, cell membrane complex, intermacrofibril material and nuclear remnants, in hair fiber.
机译：到目前为止，关于毛发和羊毛等角蛋白纤维的玻璃化转变温度（Tg）已有许多报道[1-8]，由于角蛋白纤维具有高吸湿性，因此Tg许多研究集中在水含量和水含量之间的关系上，并且已经阐明，Tg随着水含量的增加而降低，Tg对水含量的依赖性是水是角蛋白纤维中的增塑剂。它被认为发挥了作用[3，6-8]。通过差示扫描量热法（DSC）研究了人发的玻璃化转变和焓松弛行为及其对水分和老化时间的依赖性。用DSC测定的热容量变化（ΔCp）和执行焓（ΔH）的值分别用于分析玻璃化转变和焓弛豫过程。在ΔCp和ΔH的值与水的含水量之间的关系中在各种相对湿度下老化4天的头发样品中，ΔCp和ΔH的值在含水量10％-15％左右增加到最大值，然后在含水量超过15％时下降。在恒温恒湿的条件下长时间保存，从提到的人中发现了不同的关系d。这表明头发的玻璃化转变时的ΔCp和ΔH取决于水分含量和老化时间，因此，对于在三种具有不同湿度的存储条件下老化的头发样品，所有老化的ΔCp和ΔH值发现样品在等温老化过程中会定期变化，并且它们的变化趋势往往是相反的，这表明聚合物链迁移率的增加增加了焓弛豫的程度，但降低了热容变化的程度。这些结果表明聚合物链玻璃态的网络通过水的增塑周期性地重复进行稳定的可逆的不稳定结构转变，并且大分子链的迁移率主要发生在无定形成分（例如内死皮，细胞膜复合物）的较低交联和较高亲水性区域，毛纤维中的微纤维间物质和核残留物。

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