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ケラチン繊維の力学的性質を制御する階層構造の科学

【 増補改訂版 】
ケラチン繊維の力学的性質を制御する階層構造の科学

◎繊維応用技術研究会 技術シリーズ――2
◎著者:新井 幸三
    (KRA羊研究所 所長)
毛髪や羊毛繊維などのケラチン繊維に係わる技術者・研究者に――
パーマ剤・ヘアカラーメーカー商社、美容師に――
羊毛繊維・毛髪のケラチン繊維の力学物性と階層構造を詳述!
増補改訂版を出版するにあたり、第10章 パーマネントウェーブ処理による 毛髪内SS結合の切断と再生〜ワンステップパーマへの夢〜を追加!
毛髪のパーマネントウェーブ処理による毛髪内SS結合の切断と再生への問題を取り上げ、ダメージの少ない革新的なワンステップパーマを提唱。
販売価格 3,440円
(内訳) 本体:3,000円
税  :240円
送料:200円
判 型 A5判(カバー巻き)
頁 数 200頁
発 行 2015年6月
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目次

発刊にあたって

 編集委員長 (椙山女学園大学 教授)   上甲 恭平

発刊に寄せて

 信州大学 繊維学部長   濱田 州博
 花王株式会社 ヘアケア研究所 主席研究員 小池 謙造

はじめに

 KRA羊毛研究所 所長 (元 群馬大学 教授) 新井 幸三

第1章  ケラチンタンパク質分子の形

1.1  はじめに
1.2  アミノ酸とタンパク質
1.3  タンパク質分子のイメージング
1.4  シスチンのSS架橋の役割
1.5  自然が選択した結晶化の原理
  1.5.1 ノブーホールパッキング
  1.5.2 らせん
1.6  ケラチンタンパク質の構造
  1.6.1  IFフィラメントタンパク質複合体
  1.6.2  IF鎖の種類と構造
  1.6.3  IF分子の構造
  1.6.4  IF鎖のアミノ酸シークエンス
  1.6.5  IF鎖のシスチン結合位置

第2章  キューティクルの構造

2.1 キューティクルの組織構造
2.2  キューティクル層間(CMC)の微細構造
2.3  キューティクル表面資質18-メーチルエイコサン酸(18-MEA)の構造
2.4  エビキューティクル膜表面の外部環境依存症
2.5 キューティクル-キューティクル(CU-CU)CMCの構造
2.6 CO-COおよびCU-CO間CMCの構造
2.7  CMC脂質におよぼす種々の薬剤の化学および物理作用

第3章  コルテックスの構造

3.1  コルテックス組織と他のケラチン組織の比較
3.2  コルテックスにおける中間径フィラメント(IFs)の配列
3.3  階層構造の特徴と階層レベルの定義
3.4  中間径フィラメント(IFs)+マトリックス(KAP)複合体の構造
  3.4.1 階層構造を取るIF分子
  3.4.2 中間径フィラメントの擬集構造モデル
  3.4.3  IF分子の配列モードとKAPの配列

第4章  膨潤ケラチン繊維の弾性発現とジスルフィド架橋構造

4.1  はじめに
4.2 臭化リチウム濃厚溶液による膨潤と膨潤編目の安定化
  4.2.1 SH/SS交換反応の抑制
  4.2.2 疎水基相互作用の抑制と交換反応の禁止
4.3 エントロピー弾性
  4.3.1 膨潤繊維の伸長と回復過程の現象理解
  4.3.2 ゴムの伸長変形の熱力学
4.3.3 熱弾性
4.4 架橋モデルとパラメータの決定
  4.4.1 ジスルフィルド架橋の種類および網目の変形と応力の関係(基礎理論)
  4.4.2 2相モデル
  4.4.3 直列2相モデルと状態方程式
  4.4.4 直列モデルによる構造パラメータの決定
  4.4.5 ケラチン繊維のSS含量とIFの架橋密度
  4.4.6 SS含量とKAPの体積分率
4.5 おわりに

第5章 ジスルフィルド架橋の構造

5.1  はじめに
5.2 ケラチン繊維のSS架橋の特性化
5.3 膨潤ケラチン繊維への網目弾性論の応用
  5.3.1直列2相モデルの適用
  5.3.2 構造パラメータの決定
5.4 沸水処理繊維への応用
  5.4.1 沸水処理(セット処理)試料の調製と処理による自己架橋化反応
    5.4.2 未伸長および40%伸長セット繊維の架橋構造 
  5.4.3 還元繊維の調整と新しく導入された架橋結合の特性化
5.5 IF分子のSS架橋の種類と数
  5.6 SS架橋のIF鎖上の架橋の位置、種類および数
5.7  KAP分子の凝集構造とIF鎖とKAP間の結合
  5.7.1 KAP分子の架橋構造
  5.7.2 羊毛および毛髪の架橋構造モデル
5.8 おわりに

第6章  チオール(SH)とジスルフィド(SS)の交換反応

6.1 はじめに
6.2 ケラチン繊維の伸長と変形
  6.2.1 強伸度曲線
  6.2.2  応力の発生を体感する
6.3 網目構造
  6.3.1 一つにつながっている巨大網目
  6.3.2 ケラチン網目の転移(軟化)温度とスルヒドリル(SH)基
6.4 化学応力緩和
  6.4.1 力学エネルギーが化学反応を誘発する
  6.4.2 膨潤によるSH/SS交換反応
  6.4.3 SH/SS交換反応の分子論
  6.4.4 ケラチン構造の神秘

第7章  α→β転移機構

7.1 はじめに
7.2 転移機構の歴史的変遷
7.3 シンクロトロン放射光を利用した最近の研究
  7.4 繊維の伸長条件とα→β転移
7.5 IF-KAP間SS架橋構造モデルによるα→β転移現象の解釈

第8章  ケラチン繊維の力学特性

8.1 応力-伸長曲線の形
8.2 フック領域の緩和曲線
8.3 降服領域からの回復曲線
8.4 後降服領域の緩和特性
8.5 力学モデル
  8.5.1 2相モデル
  8.5.2 X-zone、Y-zoneモデル
  8.5.3 Feughelmanの拡張2相モデル
  8.5.4 Wortmann&Zahnモデル
8.6 マトリックスによるIFの水和抑制モデル

第9章  力学的性質を制御する階層構造モデル

9.1 力学モデルの限界
9.2 IF+KAP構造におけるSS架橋の種類、位置、分布および架橋数
9.3 パーマ処理による還元位置と再酸化による構造再生
  9.3.1 わからないパーマの機構
  9.3.2 パーマ処理による架橋構造変化
  9.3.3 SS架橋の切断と毛髪の力学性
  9.3.4 毛髪繊維の結晶化度
9.4 毛髪の膨潤に対するIF+KAP構造の応答
9.5 階層構造と毛髪物性
9.6 ブリーチ処理
  9.6.1 ブリーチ処理によるタンパク質の溶出
  9.6.2 ブリーチ処理毛髪の力学物性
9.7 おわりに

10章 パーマネントウェーブ処理による毛髪内SS結合の切断と再生
    〜ワンステップパーマへの夢〜

10.1 はじめに
10.2 パーマ毛髪の強伸特性
 10.2.1 TGA還元と再酸化処理による毛髪の力学特性の劣化
 10.2.2 中間水洗によるSS架橋の再生力学物性の回復
10.3 膨潤毛髪の構造パラメータにおよぼす中間水洗の影響
10.4 ずり弾性率G/G0と中間水洗時間t1/2との関係
10.5 まとめ
10.6 おわりに(ワンステップパーマへの夢)

◆ まとめ

◆ 索 引

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