JP2010008342A - 保湿力測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周囲の環境の変化により水分を含有しうる量が変化する毛髪などの対象物質の保湿力、すなわち該対象物質の含有する水分量を保つ力を簡易に測定する方法を提供する。
【解決手段】測定対象物質に対して少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分データを求める段階、得られた各基準水分データの水分量ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数
ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）を、１／Ｔ（Ｋ^-1）に対してプロットした直線の傾きを求めることを特徴とするによる保湿力測定方法。
【選択図】図４

Description

本発明は保湿力測定方法に関するもので、殊に近赤外分光分析法を用いて非破壊的に保湿力を測定することのできる保湿力測定方法に関するものである。

皮膚や毛髪あるいは繊維、紙など周囲の環境の変化により水分を含有しうる量が変化する物質は、その表面の柔軟性および弾力性等の性質が、該物質に含まれている水分量に依存し、水分保持能により調節されている。

例えば毛髪は、キューティクルと細胞膜複合体（ＣＭＣ:Cell Membrane Complex）を含むキューティクル領域（５〜１０μｍ）、コルテックスとＣＭＣを含むコルテックス領域（４０〜１４０μｍ）、メデュラ（０〜８μｍ）と呼ばれる三層に分けられる。キューティクルはケラチンを主成分とした無色透明なウロコ状の薄い細胞が４〜８枚重なったものである。キューティクル領域にあるＣＭＣはキューティクル同士を接着し、外部からの物理的・化学的刺激からキューティクルを守って毛髪成分の流出を防いでいる。

このうちコルテックスは葉巻状の形をしており、縦方向につながり比較的規則正しく並んでいる。主成分はケラチンである。コルテックス同士はコルテックス領域にあるＣＭＣで接着されており、またＣＭＣは水分を保持し水や薬剤の通り道となっている。このコルテックス領域が毛髪全体の８５〜９０％を占め、水分を保持し毛髪の強度や髪色（コルテックス内にあるメラニン色素による）を決定している。毛髪の「しっとり」という好ましい性質はこのコルテックス領域に適度な水分（１０〜１５％）を含んだ状態といわれている。

このような皮膚や毛髪あるいは繊維、紙など周囲の環境の変化により水分を含有しうる量が変化する物質の性質に関して、それらの水分量を測定することにより分析することが重要とされる。その測定方法として、測定対象となる物質について一定環境下での質量を測定した後、高温（１００℃以上）で乾燥させた物質の質量を測定し、乾燥物質に対する水質量の割合を算出する質量法（質量法）が従来より広く採用されてきている。

また、０．８μｍ〜２．５μｍの波長域の近赤外線は、エネルギーの低い電磁波を用いるので、試料を損傷することがほとんどない。つまり、非破壊・無侵襲で測定が可能である、固体、粉体、繊維、フイルム、ペースト、液体、溶液、気体など色々な状態にある試料に適用することができる。近赤外光は、赤外光に比べ、水の吸収強度がかなり弱くなり、水溶液での研究や分析が容易になるなどの利点を有している

そのことから、皮膚水分測定装置を用いて複数のサンプル皮膚に対し基準水分データを求め、それから同じ複数のサンプル皮膚に対して近赤外線を照射して反射スペクトルを検出し、検出された反射スペクトルを任意抽出法により検量セットと検証セットに分離し、検量セットの反射スペクトルと基準水分データを多変量回帰分析して標準検量式を求め、この標準検量式を検証セットを用いて補正しメモリーに貯蔵する。この後被測定者の皮膚に近赤外線を照射して反射スペクトルを検出し、この検出スペクトルを既に貯蔵された標準検量式に代入し、被測定者の皮膚水分濃度を測定する（特許文献１参照）方法が提案されている。

あるいは水分量既知の複数の毛髪試料に対して近赤外線を照射して複数の拡散反射または透過反射スペクトルデータを求めて、毛髪の水分量の検量線を作成する検量線作成工程と、被験者の毛髪に対して近赤外線を直接照射して拡散反射または透過反射スペクトルデータを求めて、該検量線を用いて毛髪の水分量を測定する水分量測定工程とを有することを特徴とする毛髪水分の測定方法（特許文献２参照）などが提案されている。
特開２００２−９０２９８号 特開２００３−３４４２７９号

上記のような従来の水分量の測定方法により、測定対象物質の水分量はその置かれた温度、湿度などの環境において実用的に測定可能となっている。また測定対象物質の水分量を環境の変化に応じて個々に測定することにより、水分量の多寡を保湿力として捉えるという試みも行われている。

しかしながら、上記従来の水分量の測定方法では個々の測定から、その環境における水分量を測定対象物質のその時の保湿力と捉えており、測定対象物質個々がその特性として有する保湿力を定量的に表現するものではなかった。

そこで、本発明者らは、温度によって変化する測定対象物質の水分量が、環境の変化によって水分を失いにくい性質と一定の関係を有する可能性に着目し、本発明に至ったものであり、その目的は測定対象物質固有の保湿力を定量的に測定することを可能にさせるところにある。

上記のような目的を達成するため、本発明の保湿力測定方法は、測定対象物質に対して少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分データを求める段階、得られた各基準水分データの水分量ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）を、１／Ｔ
（Ｋ^-1）に対してプロットした直線の傾きを求めることを特徴とする。上記単位（Ｋ^-1）は絶対温度Ｔ（Ｋ）の逆数を示す。

ここで、本発明の保湿力測定方法は、近赤外分光分析法を用い、測定対象物質に対して少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分データを求める段階、上記各基準水分データに対してスムージング、Kubelka-Munk変換、正規標準化からなる前処理計算を行う段階、上記前処理を行った各基準水分スペクトルデータから重回帰分析を用いて検量線を作成する段階、測定対象物質に対して近赤外線を照射し少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分スペクトルデータを求め上記検量線を用いて測定対象物質の水分量を算出する段階、得られた各基準水分データの水分量ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数
ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）を、１／Ｔ（Ｋ^-1）に対してプロットした直線の傾きを求めることを含む。

以上に説明したとおり、本発明の測定対象物質に対して少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分データを求める段階、得られた各基準水分データの水分量ｗ
（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）を、１／Ｔ（Ｋ^-1）に対してプロットした直線の傾きを求めることにより、測定対象物質固有の保湿力を定量的に測定することができる。

また、近赤外分光分析法を用い、測定対象物質に対して少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分データを求める段階、上記各基準水分データに対してスムージング、Kubelka-Munk変換、正規標準化からなる前処理計算を行う段階、上記前処理を行った各基準水分スペクトルデータから重回帰分析を用いて検量線を作成する段階、測定対象物質に対して近赤外線を照射し少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分スペクトルデータを求め上記検量線を用いて測定対象物質の水分量を算出する段階、得られた各基準水分データの水分量ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）を、１／Ｔ（Ｋ^-1）に対してプロットした直線の傾きを求めることにより、小型携帯用近赤外分光分析器により温度や湿度のような外部環境にも安定して再現性良く、何処でも迅速かつ簡便な保湿力の測定ができる。

本発明を適用できる測定対象物質としては、毛髪、皮膚、紙、繊維、食品など水分量によって好ましい性質を保持することのできる物質があげられる。中でも近赤外分光分析法による保湿力測定方法は、非破壊的に用いることができるので、毛髪や皮膚などの生体を構成する物質や、近赤外線に対して透明な包装体中の食品などに好ましく適用できる。

本発明における少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）とは、通常２７３Ｋ（０℃）から３７３Ｋ（１００℃）、好ましくは２９３Ｋ（２０℃）から３５３Ｋ（８０℃）の範囲から選ぶことができる。

本発明において基準水分データを求める方法としては、前記２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における水分量を測定できる方法であればよく、質量法、電気伝導法、インピーダンス法、発色分析法、近赤外分光分析法などを使用することができ、特に好ましくは近赤外分光分析法を使用することができる。

本発明において基準水分データは水分量で表され、水分量は絶対温度Ｔ（Ｋ）における湿潤状態の質量Ａ（ｇ）と絶対乾燥状態の質量Ｂ（ｇ）を測定し、次の算式により求める。
（数１）
水分量ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）＝（（Ａ−Ｂ）÷水の分子量）÷（Ｂ÷１０００）
上記単位（ｍｏｌ／ｋｇ）は水以外の毛髪成分全て（ケラチン、油分など）の重さ、つまりマトリックス内の水のモル数を表す。

本発明の保湿力測定方法により測定対象物質の保湿力を特定できる理由は、毛髪を例にとると以下のように考えられる。毛髪内の水分と毛髪から蒸発した水分が一定温度下で平衡に達することを基に、蒸発エンタルピーΔＨ（ｋＪ／ｍｏｌ）を保湿力と考えると、
（数２）
∂（ｌｎ［ｗ］）／∂（1／Ｔ）＝ΔＨ／Ｒ
上記の式より、毛髪内に存在する水分の濃度ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数ｌｎｗ
（ｍｏｌ／ｋｇ）を１／Ｔ（Ｋ^-1）に対してプロットし、その傾きにＲ
（＝０．００８３１４５ｋＪ／（Ｋ・ｍｏｌ））を乗算することでΔＨ（ｋＪ／ｍｏｌ）を求めることができる。

∂（ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ））／∂（１／Ｔ（Ｋ^-1））の、つまりｌｎｗ（ｍｏｌ／
ｋｇ）ｖｓ．１／Ｔ（Ｋ^-1）プロットの傾きは蒸発エンタルピーに相当する。よって、得られた傾きΔＨ（ｋＪ／ｍｏｌ）は常温における純水の蒸発エンタルピー値
（４３．９９１ｋＪ／ｍｏｌ）と比較して保湿力の大小を議論できるものと考えられる。

また、一般的に用いられる水分量ｗ（％）からのｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）への換算は次の算式により求める。
（数３）
水分量ｗ（％）＝（（Ａ−Ｂ）÷Ａ）×１００
（数４）
水分量ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）＝（ｗ（％）×１０）÷水の分子量
近赤外分光分析法においては、重回帰分析により水分量ｗ（％）を算出し、ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）に換算して蒸発エンタルピーΔＨ（ｋＪ／ｍｏｌ）を求める。

本発明において近赤外分光分析法とは、光源に近赤外光を発するものを用い、この光を分光してサンプルに照射し、透過光又は反射光を検出し、透光度、反射率などに変換する分析方法である。

本発明において近赤外分光分析法で得られた上記各基準水分データに対してスムージングを行う手順としては、近赤外線スペクトルは多数の倍音や結合音によるピークが重なって観測されるため、ブロードなピークとなりバンドの帰属は容易ではない。その原スペクトルに対して二次微分を行うことで、シャープなピークが得られ、ピークの帰属および定量が可能となる。しかし、原スペクトルをそのまま二次微分しても意味を持つピークが現れない場合がある。これは、二次微分処理が小さなノイズを強調することや、試料の整列状態、密度などの物理的影響が拡散反射に影響することによる。このような影響を取り除くために、まず移動平均を用いてスムージングを行いノイズを除去した。

次いで本発明においては、拡散反射法における吸光度の非線形性を線形近似するための
Kubelka-Munkの式から導かれる式により原スペクトルの吸光度を変換した。
（数５）
Ｋ（λ）／Ｓ（λ）＝ｃｏｓｈＡ（λ）−１
ここで、Ｋ（λ）は散乱物質の吸光係数、Ｓ（λ）は散乱係数、Ａ（λ）は吸光度を示している。

さらに本発明において上記変換後、正規標準化を行う必要がある。これは、加算的、乗算的散乱因子の影響を除去し、スペクトル全範囲の吸光度値が平均０、標準偏差１にする処理方法である。
（数６）
正規標準化吸光度＝（吸光度Ａｎ−吸光度平均）／吸光度標準偏差

以上のような原スペクトルの前処理を行ったスペクトルは、ピークが分離でき帰属が可能であることを示した。

以下、本発明の保湿力測定方法について、毛髪を例にとり、質量法を用いて測定した実施例に関し、図１〜図４を、また近赤外分光法を用いて測定した実施例に関し、図５〜
図１０を参照して詳細に説明する。

図１は本発明が適用された質量法による保湿力測定方法の手順を示すフロー図であり、図２は一定温度下での毛髪内の水分量ｗ（ｇ）を乾燥時間（ｈ）に対してプロットしたグラフであり、図３は乾燥温度（℃）と水分量（ｇ）との関係を測定対象Ａ〜Ｊにつき個別にグラフ化したものであり、図４は水分量ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数ｌｎｗ（ｍｏｌ／
ｋｇ）を、１／Ｔ（Ｋ^-1）に対してプロットした直線と、傾きから算出した測定対象別の蒸発エンタルピー値と純水の蒸発エンタルピー値を示した表である。

図５は近赤外分光法による保湿力測定方法の手順を示すフロー図であり、図６は本発明が適用された保湿力測定装置の近赤外分光装置であるＩＦＳジャパン（株）製の
ＰｌａＳｃａｎ−Ｗの構成を概略的に示した構成図であり、図７は測定対象Ａ〜Ｊについての毛髪の原スペクトルであり、図８は前記原スペクトルにスムージング、Kubelka-Munk変換、正規標準化、二次微分処理を施した毛髪の正規標準化二次微分スペクトルである。

図９は正規標準化二次微分スペクトルに重回帰分析を適用し、毛髪内の水分量ｗ（％）を求める予測式とその選択波長、実測値（％）とＮＩＲ予測値（％）の相関を示したグラフであり、図１０はＮＩＲスペクトルから求められた水分量ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数
ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）を、１／Ｔ（Ｋ^-1）に対してプロットした直線と、傾きから算出した測定対象別の蒸発エンタルピー値を示した表であり、図１１は質量法から求めたΔＨの実測値（ｋＪ／ｍｏｌ）と、近赤外分光法から求めたＮＩＲ予測値（ｋＪ／ｍｏｌ）との相関を示したグラフである。

図１に示すとおり毛髪の水分量はまず以下イ〜ヘで示す手順で、いわゆる質量法によって測定した。（この質量法による測定が基本的なデータとなり実測値と言う場合がある。また、この実測値に対して近赤外分光分析法による測定値を予測値ということがある。）毛髪はランダムに１０本以上をカットし採取した。測定対象としたのは２１〜２３歳の男性Ａ〜Ｅ５名、女性Ｆ〜Ｊ５名(ヘアカラーやパーマネント、ウェーブ履歴の無い対象Ｂ、Ｆを含む)である。

次いで、イ）毛髪の水分量の測定は、純水で軽く洗浄し乾燥させた後にスライドガラスに乗せ、ロ）一定温度下に一時間静置して質量を測定した。静置は内寸が縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ×高さ３０ｃｍの定温乾燥器内に入れて行った。一時間静置温度は２０℃(常温)から１０℃ずつ上げていき、１００℃まで測定した。最高温度を１００℃としたのは、 １００〜１３０℃において質量の変化が見られなかったためである。このとき室内の温度は１８℃６０％ＲＨと変化なく、庫内の相対湿度は２０℃で５６．４％ＲＨ、３０℃で ３７．５％ＲＨ、４０℃で２０．６％ＲＨ、５０℃で１３．４％ＲＨであった。また、乾燥時間を一時間としたのは、図２に示すように、一定温度下で乾燥中の毛髪内の水分量ｗ
（ｇ）が一定になる時間、つまり蒸発した水分と毛髪内の水分が平衡に達する乾燥時間
（ｈ）が一時間であったためである。

ハ）重量測定により２水準以上の温度下での重量を取得する。ここで、一時間静置したサンプルは質量と近赤外スペクトルの両方を測定後、すぐに次の温度下に一時間静置して次の測定を行い、１００℃まで測定した後、質量が元に戻るまで常温に静置させた
（１００℃まで温度を上げても毛髪は水分の蒸発だけで質量が変わっており、常温に戻すと水分を吸い元の質量に戻る）。その温度での水分量は、１００℃での水分量を０ｇとし、その温度での測定質量との差とした。毛髪の水分量を測定し、測定対象の性別（年齢）、（一時間静置）測定温度（℃）、水分量（ｇ）を図３に示す。

図１ニ）に示される手順において、図３に示される水分量ｗ（ｇ）から、（数１）に示す式により、質量モル濃度（ｍｏｌ／ｋｇ）を求め、図１ホ）に示される手順において、その対数ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）をとってこれらを縦軸とし、横軸として前記測定温度を絶対温度Ｔ（Ｋ）に換算したものの逆数１／Ｔ（Ｋ^-1）をとって、図４に示した。図４に示されるように、各測定対象Ａ〜Ｊによって異なる傾きの直線を引くことができる。

図１へ）に示される手順において、（数２）に示される式によりこの直線の傾きにＲ
（＝０．００８３１４５ｋＪ／（Ｋ・ｍｏｌ））を乗算し、ΔＨ（ｋＪ／ｍｏｌ）を算出したところ、測定対象Ａ〜Ｊについて２５〜４８ｋＪ／ｍｏｌの間に分布した。これらの
ΔＨ（ｋＪ／ｍｏｌ）を、常温における純水の蒸発エンタルピー値（４３．９９１ｋＪ／
ｍｏｌ）と比較することにより保湿力の大小を議論することができる。つまり、常温での水分量が多いほど毛髪はしっとりしていると考えられるが、それだけでなく純水の蒸発エンタルピー値より小さい値であるほど蒸発しにくく、保湿力があると言える。

ついで、本発明の近赤外分光分析法による保湿力測定方法を図５から図１１を参照して詳細に説明すれば次のとおりである。

図５は近赤外分光分析法による測定手順をイ〜トで示すものである。図６は本発明が適用された近赤外分光分析法による保湿力測定装置の構成を概略的に示したブロック構成であり、本発明ではＩＦＳジャパン（株）製のＰｌａＳｃａｎ−Ｗを用いておりそのスペックは次のとおりである。

本体寸法：２２０長×１１０幅×４０厚（単位ｍｍ）
質量：０．６ｋｇ
分光方式１：音響光学可変波長フィルター（AOTF：acousto optic tunable filter）
波長範囲：１２００〜２４００ｎｍ
測定時間：０．１〜１秒
測定方法：透過反射法又は拡散反射法による測定。測定対象２に接触計測（反射が僅かな黒色のものは測定困難、透明・半透明なものは反射板３として白色セラミック板を使用）

スポット径：０．８〜２ｍｍ
受光素子４：受光格子がＰｂＳ
光源５：タングステン・ハロゲンランプ
分解能：０．６ｎｍ
方式：Bragg回折（Raman-Nath回折の２束分光に対して１束光）
結晶体：二酸化テルル
振動子：ピエゾ素子
振動数：約３０〜９０ＭＨｚ

本実施例２では実施例１の質量法による測定と同じ測定対象Ａ〜Ｊの毛髪について測定したが、この近赤外分光分析法は測定対象物質に対する前処理がほぼ必要なくしかも非接触で近赤外線を照射する方法なので非破壊分析法と言える。本実施例２では図５に従って以下の手順で測定できる。

透過反射の参照物質（ブランク）として白色セラミック板（ＰｌａＳｃａｎ−Ｗの付属
品）を使用した。測定対象２をセラミック製の反射板３上に置き、セラミック製の反射板３とＰｌａＳｃａｎ−Ｗ窓部を密着させて測定を行った。

髪の毛の測定は、図５のイ）で示すように純水で軽く洗浄し乾燥させた後にスライドガラスに乗せ、ロ）で示す手順で前記電熱乾燥庫を用い、一定温度下に一時間静置して実施例１の質量と同時に近赤外スペクトルを測定した。

ハ）で示す手順において近赤外スペクトルを測定する際は、上からカバーガラスを乗せて測定した。また、毛髪１０本を重ならないように、隙間ができないように束ねて、真っ直ぐに張った状態で測定した。

図７は図１のハ）の手順で測定した測定対象Ａ〜Ｊに関する毛髪の原スペクトルであり、吸光度Ａを縦軸に、波長λ（ｎｍ）を横軸にとっている。本発明において近赤外分光分析法で得られた前記原スペクトルに対してスムージングを行う手順としては、原スペクトルに対して二次微分を行うが、二次微分処理が小さなノイズを強調することや、試料の整列状態、密度などの物理的影響が拡散反射に影響することがある。このような影響を取り除くために、まず移動平均を用いてスムージングを行ってノイズを除去する。

ニ）で示す手順においては、図７に示す原スペクトルにスムージング、Kubelka-Munk変換、正規標準化、二次微分処理を施して二次微分吸光度ｄ²Ａ／ｄλ²を縦軸にとり、波長λ（ｎｍ）を横軸にとって図８に示すような毛髪の正規標準化二次微分スペクトルが得られる。

さらに、正規標準化二次微分スペクトルをホ）で示す手順において重回帰分析のデータ処理を行うが、Ｅｘｃｅｌなどで解析しやすくするため、ＰｌａＳｃａｎ−Ｗの８００データポイントをそれぞれ移動平均（ｎ＝４）をとり、２００データポイントしたものを用いた。重回帰分析にはフリーソフト重回帰変数選択１（栃木県農業試験場森聖二）をダウンロードして用いた。

こうして得られた毛髪内の水分量ｗ（％）を求める予測式とその選択波長、実測値
（％）とＮＩＲ予測値（％）の相関を示したグラフを図９に示す。両者の相関はｒ²＝
０．９６となり、重回帰分析によって良好な検量線が得られ、ＮＩＲスペクトルから毛髪の水分量ｗ（％）を予測できることがわかった。
前記検量線から質量法によって求めた実測値に対するＮＩＲ予測値ｗ（％）を（数４）に示される式によりｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）に換算し、へ）その対数ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）を、１／Ｔ（Ｋ^-1）に対してプロットした直線を図１０に示す。測定対象Ａ〜Ｊについて直線を引くことができる。ト）に示される手順において、この直線の傾きにＲ
（＝０．００８３１４５ｋＪ／（Ｋ・ｍｏｌ））を乗算し、ΔＨ（ｋＪ／ｍｏｌ）を算出する。

図１１において質量法から求めたΔＨの実測値（ｋＪ／ｍｏｌ）と、近赤外分光法から求めたＮＩＲ予測値（ｋＪ／ｍｏｌ）との相関を示したグラフが得られ、両者の相関が
ｒ²＝０．９９となり、ＮＩＲスペクトルから蒸発エンタルピーΔＨ（ｋＪ／ｍｏｌ）を予測できることがわかった。実測値ｗ（％）と、重回帰分析で求めた検量線の予測値ｗ
（％）との相関が良いためｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）の相関も良いものと考えられる。このことから測定対象物質固有の保湿力を定量的に測定することができ、非破壊検査に好適なＮＩＲ法を用いて保湿力測定が可能になるものと考えられる。

以上に説明したとおり、本発明は測定対象物質に対して少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分データを求める段階、得られた各基準水分データの水分量ｗ
（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）を、１／Ｔ（Ｋ^-1）に対してプロットした直線の傾きを求めることを特徴とするによる保湿力測定方法であるので、特に毛髪や肌などや、繊維、紙あるいは食品などの保湿力を定量的に測定することができる。

本発明が適用された質量法による保湿力測定方法の手順を示すフロー図である。 一定温度下での毛髪内の水分量ｗ／ｇを乾燥時間／ｈに対してプロットしたグラフである。 乾燥温度／℃と水分量／ｇとの関係を測定対象Ａ〜Ｊにつき個別にグラフ化したものである。 水分量ｗ／ｍｏｌ／ｋｇの対数ｌｎｗ／ｍｏｌ／ｋｇを、１／Ｔ／Ｋ^-1に対してプロットした直線およびそれぞれの傾きから算出したΔＨ／ｋＪ／ｍｏｌの表である。 近赤外分光法による保湿力測定方法の手順を示すフロー図である。 本発明が適用された保湿力測定装置の近赤外分光装置であるＩＦＳジャパン（株）製のＰｌａＳｃａｎ−Ｗの構成を概略的に示した構成図。 測定対象Ａ〜Ｊについての毛髪の原スペクトルである。 前記原スペクトルにスムージング、Kubelka-Munk変換、正規標準化、二次微分処理を施した毛髪の正規標準化二次微分スペクトルである。 正規標準化二次微分スペクトルに重回帰分析を適用し、毛髪内の水分量ｗ／％を求める予測式とその選択波長、実測値／％とＮＩＲ予測値／％の相関を示したグラフである。 ＮＩＲスペクトルから求められた水分量ｗ／％をｗ／ｍｏｌ／ｋｇに換算し、対数ｌｎｗ／ｍｏｌ／ｋｇを、１／Ｔ／Ｋ^-1に対してプロットした直線およびそれぞれの傾きから算出したΔＨ／ｋＪ／ｍｏｌの表である。 質量法から求めたΔＨの実測値ｋＪ／ｍｏｌと、近赤外分光法から求めたＮＩＲ予測値ｋＪ／ｍｏｌとの相関を示したグラフである。

符号の説明

１:音響光学可変波長フィルター（AOTF：acousto optic tunable filter）
２:測定対象
３:反射板（セラミック）
４:受光素子
５:光源

Claims (2)

1. 測定対象物質に対して少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分データを求める段階、得られた各基準水分データの水分量ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数ｌｎｗ
   （ｍｏｌ／ｋｇ）を、１／Ｔ（Ｋ^-1）に対してプロットした直線の傾きを求めることを特徴とすることによる保湿力測定方法。
2. 近赤外分光分析法を用い、測定対象物質に対して少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分データを求める段階、上記各基準水分データに対してスムージング、
   Kubelka-Munk変換、正規標準化からなる前処理計算を行う段階、上記前処理を行った各基準水分スペクトルデータから重回帰分析を用いて検量線を作成する段階、測定対象物質に対して近赤外線を照射し少なくとも２水準の絶対温度Ｔ（Ｋ）における基準水分スペクトルデータを求め上記検量線を用いて測定対象物質の水分量を算出する段階、得られた各基準水分データの水分量ｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）の対数ｌｎｗ（ｍｏｌ／ｋｇ）を、１／Ｔ
   （Ｋ^-1）に対してプロットした直線の傾きを求めることを特徴とする近赤外分光分析法による保湿力測定方法。