Seitenleiste · Chemie

Die Chemie

Die Kapitel verlaufen längs einer chronologischen Achse; die Chemie tut das nicht. Unter jeder Dauerwelle, von Nesslers Messingstäben des Jahres 1906 bis zur modernen Salonbehandlung, liegt ein einzelner molekularer Vorgang — das Brechen und Neu-Knüpfen der Disulfidbrücke im Keratin. Diese Seitenleiste versammelt jene Wissenschaft an einem Ort. Sie ist die Referenz, auf welche die Kapitel der chemischen Epoche zurückgreifen: Kapitel 7, Die Kaltwelle und der Krieg, wo sie zuerst genannt wird; die Säuredauerwelle und die Textur-Renaissance, die folgen; und die früheren thermischen Maschinen, die dieselbe Chemie unwissend, durch Hitze, ausnutzten.

Eine Bemerkung zur Gewissheit. Die Disulfidbrücken-Chemie selbst ist Lehrbuchwissen und wird hier schlicht dargelegt. Die Daten, die bestimmten Reagenzien zugeordnet sind — die Sulfit-Kaltwelle um 1932, die Thioglycolat-Kaltwelle um 1940/41, die Säuredauerwelle der 1970er, die Bindungsverstärker der 2010er — werden mit denselben Vorbehalten getragen wie in den Herkunftskapiteln: als Chemie feststehend, als Geschichte näherungsweise.

1 · Intakt ungewelltes Haar S–S Disulfidbrücke hält die Form 2 · Reduziert Wellflüssigkeit S–H H–S Reduktionsmittel gibt Elektronen ab Brücke spaltet → zwei Thiole; Haar wird weich 3 · Neu oxidiert Neutralisationslösung S–S Brücken knüpfen sich in der neuen Form neu Form gehalten reduzieren neu oxidieren dieselbe S–S-Bindung — auf dem Stab gebrochen, in der Krümmung des Stabes neu geknüpft
Abb. 1. Der einzelne Vorgang, den jede Dauerwelle vollzieht. (1) Im ungewellten Haar sind zwei Schwefelatome benachbarter Keratinketten durch eine Disulfidbrücke (S–S) verbunden, welche die Ketten in die ererbte Form des Schafts einsperrt. (2) Eine Wellflüssigkeit — ein Reduktionsmittel — gibt Elektronen an jene Brücke ab und spaltet sie in zwei freie Thiol-(S–H)-Enden; die Ketten lösen sich, und das Haar wird geschmeidig. (3) Sobald das Haar gewickelt und in der neuen Krümmung gehalten ist, entzieht eine Neutralisationslösung — ein Oxidationsmittel — den Thiolen wieder Elektronen, und die Schwefelatome verknüpfen sich erneut, nun in jener Lage, die der Stab aufgeprägt hat. Die neu geknüpfte Brücke ist mit der ursprünglichen chemisch identisch, weshalb die Welle die Wäsche übersteht. (Eigene Darstellung, in Anlehnung an die Kaltwellen-Abbildung aus Kapitel 7.)

Die Bindung, welche die Form hält

Ein Haar ist nicht im einfachen Sinne ein Faserstoff; es ist ein Bündel langer Proteinketten, zum größten Teil aus Keratin, die längs des Schafts gedreht und gebündelt sind. Was jenen Ketten eine beständige Form verleiht — was das Haar des einen Kopfes gerade herabhängen und das eines anderen sich locken lässt —, sind nicht die Ketten selbst, sondern die Querverbindungen zwischen ihnen. Die wichtigste davon, und jene, auf welcher die gesamte Dauerwellen-Industrie ruht, ist die Disulfidbrücke: eine unmittelbare chemische Verbindung zwischen zwei Schwefelatomen, je eines auf zwei benachbarten Keratinmolekülen.

Die Disulfidbrücke ist stark, kovalent und — entscheidend — wasserbeständig. Wasserstoffbrücken, die schwächeren Querverbindungen, die das Keratin ebenfalls eingeht, lösen sich im Augenblick, da das Haar feucht wird, und knüpfen sich beim Trocknen neu — weshalb eine Fixierpaste oder ein Lockeneisen eine Form nur für einen Tag entleihen konnte. Die Disulfidbrücke löst sich im Wasser nicht. Sie hält ihre Lage durch eine Wäsche, durch Feuchtigkeit, durch Jahre. Glattes Haar und gelocktes Haar unterscheiden sich, auf molekularer Ebene, großenteils im Muster dieser Disulfid-Querverbindungen längs und zwischen den Keratinketten. Die Form des Haares dauerhaft zu ändern heißt also, das Muster seiner Disulfidbrücken zu ändern — und um das zu tun, müssen die Brücken zuvor gebrochen werden.

Jede dauerhafte Locke der Geschichte ist eine Neuverteilung derselben Bindung. Das Eisen konnte sie nicht berühren; die Perücke konnte sie nur verbergen. Die Dauerwelle beginnt in dem Augenblick, da die Chemie lernte, sie nach Belieben zu brechen und neu zu knüpfen.

Reduzieren, umformen, neu oxidieren

Der Mechanismus ist eine Folge von drei Schritten, und er ist derselbe, ob die Welle von Nesslers Hitze-und-Alkali-Maschine des Jahres 1906 oder von einer modernen Kaltwellflasche gesetzt wird. Reduzieren. Ein Reduktionsmittel — die Wellflüssigkeit, in der thermischen Ära Hitze verbunden mit einem Alkali — gibt Elektronen an die Disulfidbrücken ab und spaltet jede S–S-Verbindung in zwei als Thiole bezeichnete S–H-Gruppen. Sind die Querverbindungen geöffnet, können die Keratinketten aneinander vorbeigleiten, und das Haar wird geschmeidig. Umformen. Das gelöste Haar wird unter Spannung auf einen Stab gewickelt — spiralförmig bei den frühen Maschinen, flach (croquignole) in Mayers System von 1924, schmal im modernen Salon — und während sich die offenen Bindungen setzen, nimmt der Schaft die Krümmung des Stabes an. Neu oxidieren. Die Stäbe bleiben sitzen; eine Neutralisationslösung, ein Oxidationsmittel, wird aufgetragen; sie entzieht den Thiolen Elektronen, und die Schwefelatome verknüpfen sich neu — nun in jener Geometrie, die der Stab aufgeprägt hat. Die neu geknüpften Disulfidbrücken sind mit den ursprünglichen chemisch identisch. Die Form, die sie nun festhalten, übersteht Wasser ebenso gut wie die angestammte Form.

Das ist der ganze Mechanismus, und die Darstellung oben zeichnet ihn nach. Die thermischen Maschinen von 1906 bis in die 1940er bewirkten die Reduktion mit anhaltender Hitze und Alkali — den Boraxpasten von Nesslers London, den Dampfsäckchen von Mayers REALISTIC-System, dem Croquignole-Heizmantel. Die Kaltwelle, die sie verdrängte, bewirkte dieselbe Reduktion mit einem Reagenz bei Zimmertemperatur. Die Chemie ist dieselbe; nur das Mittel, die Bindung zu brechen, hat sich geändert. Deshalb gehören Kapitel 4 und Kapitel 3, obgleich sie der genannten Chemie um Jahrzehnte vorausgehen, mit Fug und Recht zu derselben Geschichte: Sie wirkten auf die Disulfidbrücke ein, lange bevor irgendjemand sie benannt hatte.

Die zwei Chemien

Warum das Prinzip aus Reduzieren, Umformen und Reoxidieren einmal begriffen war, wurde die Suche zu derjenigen nach einem Reagenz, das die Reduktion bei Zimmertemperatur verrichten konnte — sicher, schnell und angenehm genug für den Salon. Man fand zwei, etwa ein Jahrzehnt voneinander entfernt, und der Unterschied zwischen ihnen ist der am häufigsten missverstandene Punkt der populären Überlieferung.

Die erste war das Sulfit. Eine Sulfit- oder Hydrogensulfitlösung, auf gewickeltes Haar aufgetragen, reduziert bei Zimmertemperatur im Verlauf einer Stunde oder mehr einen Teil der Disulfidbrücken. Die Sulfit-Kaltwelle wird gemeinhin auf etwa 1932 datiert; die Namen, die ihr meist angehängt werden, sind Clark und Speakman, obwohl die genaue Priorität nicht einheitlich überliefert ist. Sie wirkte — eine Welle ohne Elektrizität und ohne den Lüster —, doch war sie langsam, geruchsintensiv, ungleichmäßig und zu Kopfhautreizungen neigend. Sie war eher ein Beweis des Prinzips als ein fertiges Erzeugnis.

Die zweite war das Thioglycolat. Eine alkalische Lösung eines Thioglycolatsalzes — am häufigsten Ammoniumthioglycolat — löst die Disulfidbrücken weit wirksamer, bei handhabbarer Geschwindigkeit und mit steuerbarem Ergebnis. Die Thioglycolat-Kaltwelle wird Arbeiten um 1940/41 zugeschrieben, die Namen McDonough und Evans werden meist angeführt, Arnold F. Willatt ist mit ihrer Kommerzialisierung verbunden; die Zurechnung der Leistung ist im offenen Befund nicht abschließend geregelt. Unstrittig ist allein die Folge: Das Thioglycolat-Reagenz war jenes, das der Salonhandel tatsächlich annahm, und es ist die Chemie, von welcher die moderne Kaltwell-Dauerwelle abstammt. Die volle Geschichte beider Reagenzien — die kriegsbedingte Rationierung, welche ihre Einführung verdichtete — wird in Kapitel 7 erzählt.

Alkalisch gegen sauer

Die Thioglycolat-Kaltwelle hatte ein kennzeichnendes Versagen. Ihre Wellflüssigkeit arbeitet bei einem hohen pH — etwa 9 bis 10, ausgesprochen alkalisch —, weil das Thioglycolat-Ion in diesem Bereich als Reduktionsmittel am wirksamsten ist. Die Alkalität ist funktional, doch sie geht auch ans Haar: Sie quillt den Schaft, raubt der Cuticula ihre Glätte und — wird die Flüssigkeit zu lange belassen oder zu spät ausgespült — überreduziert, und das Haar wird brüchig, fransig oder beides. Das vertraute „Kraushaar" einer schlechten Dauerwelle ist die sichtbare Signatur eines alkalischen Verfahrens, das über seine Belastbarkeit hinaus getrieben wurde. Gut ausgeführt, ist eine Thioglycolat-Welle dauerhaft und gleichmäßig; schlecht ausgeführt, ist sie der bleibende Ruf der Kaltwelle für Schädigung.

Die Antwort kam in den 1970ern in Gestalt der Säuredauerwelle. Der Wirkstoff ist hier Glycerylmonothioglycolat, eine mildere reduzierende Spezies, die näher an der dem Haar eigenen Säure arbeitet — bei einem pH näher am Neutralpunkt als die alkalische Kaltwellflüssigkeit, und darum schonender zur Cuticula. Die Säuredauerwelle verarbeitet langsamer und bei niedrigerer Temperatur als die Kaltwelle, oft unter milder Hitze, und sie ist die Chemie, welche die Dauerwelle durch die Boom-Jahre der 1970er und 1980er trug. Sie ist Gegenstand jenes Kapitels, das der maschinenlosen Ära folgt. Der Kompromiss ist struktureller Art: Milde gegen Zeit, Schonung gegen die schnelle Wirkung der alkalischen Flasche.

Schädigung und der Bindungsverstärker

Warum schädigt eine Dauerwelle das Haar überhaupt, wenn die Disulfidbrücke doch von der Neutralisationslösung im Prinzip neu geknüpft wird? Weil sie es in der Praxis nicht vollständig wird. Die Wellflüssigkeit bricht mehr Brücken, als die Neutralisationslösung in der verfügbaren Zeit wieder verknüpfen kann; einige Schwefelatome paaren falsch und bilden Streuquerbindungen (die Chemie des charakteristischen Dauerwellengeruchs), und einige bleiben als freie Thiole stehen und lassen den Schaft geschwächt zurück. Überbelassung bricht Brücken, welche die Neutralisation nie wiederherstellt; Unterbelassung lässt die Welle ungleichmäßig. Der dauerhaft verlorene Anteil der Disulfidbrücken ist das molekulare Maß der Dauerwellen-Schädigung, und er häuft sich über aufeinanderfolgende Behandlungen an.

Das jüngste Kapitel der Chemie ist der Versuch, jenen Verlust unmittelbar zu beheben. Von den frühen 2010ern an führte eine Behandlungsklasse namens Bindungsverstärker — weithin verbunden mit der Marke Olaplex ab etwa 2014, obgleich die zugrundeliegende Chemie seitdem über viele Hersteller ausuferte — der Reduzieren-Umformen-Reoxidieren-Folge einen dritten Schritt hinzu: ein Molekül, das die aufgebrochenen Disulfidbrücken aufspürt und sie während und nach der Behandlung wieder verknüpft, bevor die unvollständige Arbeit der Neutralisation dauerhaft wird. Indem sie einen Teil jener Brücken wiederherstellen, die der herkömmliche Prozess verloren hätte, erweitern diese Behandlungen, was eine Dauerwelle an bereits behandeltem Haar vermag, und sie tragen die modernen „Textur"-Dienstleistungen, die die Dauerwelle zurück in die Mode geführt haben. Sie heben die Chemie der Schädigung nicht auf; sie steuern sie. Dieselbe Disulfidbrücke, die Nessler 1906 mit Messing und Borax brach, ist, ein Jahrhundert und ein Viertel später, jene, deren Wiederaufbau die moderne Flasche verspricht.

Die ganze Geschichte der Dauerwelle ist die Geschichte einer einzigen Bindung — aufgebrochen, neu geknüpft, wieder aufgebrochen. Jede Generation der Chemie war eine neue Antwort auf dieselbe Frage: wie man sie sauber bricht und wieviel von ihr sich zurückgeben lässt.

Quellen & weiterführende Literatur

Umfang. Die querschnittende naturwissenschaftliche Referenz zur Geschichte der Dauerwelle — was eine Dauerwelle auf molekularer Ebene tatsächlich ist, versammelt statt durch die Kapitel gefädelt. Sie baut auf Kapitel 7, Die Kaltwelle und der Krieg auf, wo die Disulfidbrücken-Chemie zuerst in die Erzählung eintritt, und blickt zurück auf Kapitel 4 und Kapitel 3, deren thermische Maschinen dieselbe Chemie vollzogen, bevor sie benannt war. Die Säuredauerwelle der 1970er und die Bindungsverstärker der 2010er werden hier in Prosa erwähnt; ihre vollen Kapitel folgen. Siehe auch die Seitenleiste zu den Maschinen für die Apparateseite der thermischen Ära. Die Kapitelübersicht und der Zeitstrahl stellen dieses Material in Folge.

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