Tpe Cheveux

deviennent électriquement neutres par la réaction suivante : c'est l'échange d'un proton entre 2 acides aminés (réaction acido-basique) R’-NH3+ +R-COO- = R’-NH2 + R-COOH.

Il s’ensuit un gonflement et un assouplissement de la fibre de kératine. Ce qui permet de modifier la forme du cheveu avec un bigoudi.

Nous avons évidemment rencontré des problèmes :

Comme le fait que les bigoudis de l’expérience n’étaient pas les mêmes que pour les autres puisque nous nous sommes rendu dans un salon de coiffure afin de les emprunter pour mieux coller à la réalité.

Nous avons aussi constaté que le frisage dépend sûrement de la manière d’enrouler le cheveu sur le bigoudi, de plus ces bigoudis n’étaient pas auto agrippant.

II / Voyons ensuite le rôle de l’eau car nous savons de vécu que l’eau à un effet direct sur la forme du cheveu. Par exemple en sortant de la douche nous avons tous remarqué que nos cheveux reprennent leur forme naturelle.

A) parlons de la description de cette expérience :

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Nous avons acheté des bigoudis pour uniformiser les expériences et permettre que seul un paramètre change. Nous avons mouillé une mèche de cheveu avant de l’enrouler sur un bigoudi puis patienté pendant 15min, le temps de séchage.

Nous pouvons voir que la mèche garde la forme frisée. En mouillant la mèche, une seconde fois le cheveu retrouve sa forme initiale : il est donc à nouveau lisse.

B) nous avons cherché à interpréter nos résultats

-L’eau n’est pas une solution durable puisque le cheveu reprend sa forme initiale une fois remouillé.

Cela s’explique par l’hydrogène présent dans l’eau, qui aura pour effet de casser une partie des liaisons hydrogènes présentes dans le cortex. En séchant, les liaisons hydrogènes vont se reformer et maintenir le cheveu sous la forme dans laquelle il était pendant qu’il séchait. Ce phénomène est d’autant plus important que l’eau est chaude.

C) Nous n’avons pas rencontré de problèmes particuliers :

- mais après avoir testé les bigoudis de ce salon de coiffure qui nous les a prêté, nous avons pris la décision d’en acheter afin de rendre les manipulations plus pratiques et pour ne pas déranger le coiffeur chaque semaine.

III / En troisième temps nous avons testé l’influence de la chaleur que nous avons choisis là encore parce que nous connaissons son effet sur la forme du cheveu par l’utilisation du sèche-cheveux pour les brushing.

C’est pourquoi nous avons réalisé l’expérience suivante :

Après avoir prélevé une mèche de cheveux et l’avoir enroulée autour d’un bigoudi, nous l’avons mise dans l’étuve du lycée à 20 °C, 30 °C, 50 °C puis à 100 °C.

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A 20 °C et à 30 °C, aucune frisure n’est constatée. Mais à partir de 50 °C l’effet de la frisure reste visible même après avoir retiré la mèche du bigoudi. A 100 °C, l’effet de la frisure est encore plus durable.

Une fois les mèches plongées dans l’eau, la frisure s’en va et la mèche redevient lisse.

Nous allons vous expliquer chimiquement ce qu’il se passe :

- Les liaisons hydrogènes se modifient selon la température. La chaleur a ainsi pour le cheveu, le même effet que le fer à repasser sur les vêtements. La température défait les liens entre les longues molécules de polymère des fibres du cheveu. Les molécules chauffées prennent alors la forme souhaitée. La température ne peut donc pas être utilisée en tant que solution provisoire.

Comme à chaque expérimentation nous avons rencontré quelques problèmes :

l’étuve ne donnant pas une température exacte, nous avons donc travaillé avec de l’approximatif.

Et il semble que les cheveux secs soient beaucoup plus résistants à la chaleur que les cheveux humides, or nous avons travaillé sur cheveux secs donc nous avons du adapter le temps de pause dans l’étuve. (15 min au lieu de 5 sur cheveux mouillés par exemple)

IV / Pour clore notre TPE nous avons terminé par l’effet des produits chimiques sur les cheveux. En effet nous avons choisis de les tester sachant que les coiffeurs l’utilisent prioritairement :

Voici donc les expériences que nous avons réalisé :

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Nous avons comparé l’effet de l’ammoniaque seul et l’effet de ce produit. Ces deux expériences consistaient à mettre une mèche de cheveux enroulée autour d’un bigoudi pendant 15 min. Elles se déroulaient sous une hotte de chimie pour nous protéger des vapeurs toxiques.

Dans un premier temps, nous avons utilisé une solution d’ammoniaque à 20%, et dans un second temps, avec une nouvelle mèche, la solution de produit des coiffeurs (Perform Carnitin de Wella).

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Lors de l’expérience avec le produit mélangé nous pouvons constater que la frisure reste nette, alors qu’avec l’ammoniaque seul, elle est moins résistante, et ressemble plutôt à un frisottis.

C’est ainsi que nous pouvons interpréter ces résultats :

Nous pouvons en déduire que l’ammoniaque seul n’a pas d’effet visible sur la forme du cheveu, alors que le mélange constitué d’ammoniaque et d’acide thioglycolique change de façon nette la forme du cheveu.

La solution durable est de réaliser la permanente avec les produits chimiques.

Le frisage commence par une action chimique : la réduction, suivie d’une action mécanique : l’enroulement du bigoudi, et enfin une nouvelle action chimique : l’oxydation.

Le réducteur pour permanente est constitué d’ammoniaque et de sels d’acide thioglycolique.

L’ammoniaque permet de régler le pH de la solution réductrice en pH alcalin (8-9). Elle permet de transformer l’acide thioglycolique en sel (thioglycolate d’ammonium). Elle provoque le gonflement des cheveux et l’ouverture des écailles afin de faciliter la pénétration des autres produits, c’est le catalyseur.

L’acide thioglycolique permet de libérer des atomes d’hydrogène à l’intérieur du cheveu. Il permet également de rompre les ponts cystines en intercalant un atome d’hydrogène entre deux atomes de soufre.

Nous allons vous montrer cela avec des schémas, ainsi que des explications plus précises. Diapos 9, 10, 11, 12

Les problèmes que nous avons rencontrés

Nos expériences ne permettent pas de démontrer l’efficacité de l’acide thioglycolique seul car il aurait fallu acheter de l’acide thioglycolique