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Facharbeit: Die Chemie der Nagelmodellage

Alles zu Makromolekulare Chemie (Polymere)

Die Chemie der Nagelmodellage


Helena Brill

Einleitung

Viele Menschen, aber vor allem Frauen legen großen Wert auf gepflegte Fingernägel. Um die Nägel ganz individuell nach den Vorlieben des Kunden zu gestalten, gibt es einige Möglichkeiten, dies umzusetzen.

Die klassische und einfachste Methode ist das Auftragen von Nagellack. Hierbei wird mit einem am Deckel montierten Pinsel der Farblack direkt auf den Nagel gepinselt und anschließend an der Luft getrocknet. Etwas aufwendiger ist die Verwendung von Gel, wie es die meisten Nagelstudios machen. Hierbei wird das dünn-, mittel- oder dickviskose, zähflüssige Gel mit Hilfe eines Pinsels auf den Nagel aufmodelliert und anschließend 2 bis 4 Minuten unter dem
UV-Lichthärtungsgerät ausgehärtet. Dieses Verfahren benötigt allerdings mehrere Schichten.
Die älteste und auch schwierigste Methode ist das Modellieren mit Acryl-Gel. Es wird aus Acrylpulver und einer Flüssigkeit direkt vor der Modellage zusammengemischt und dann sofort auf den vorbereiteten Nagel mit einem Pinsel aufgetragen. Es härtet bei Zimmertemperatur an der Luft aus und benötigt keine UV-Einwirkung.
Wie genau das ganze funktioniert, werde ich im Laufe meiner Arbeit erklären.

1. Variante mit Nagellack

Nagellack, wie es ihn im Drogeriemarkt zu kaufen gibt besteht aus Lösungsmitteln, die schnell verdampfen und Kunststoffen, die anschließend als fester Überzug auf dem Nagel bleiben.

1.1 Inhaltsstoffe

Häufig werden Butyl-Ethanoat oder Ethyl-Ethanoat als Lösungsmittel verwendet, Sie haben den typisch, charakteristischen Geruch von Nagellack.
Als Bindemittel dient Ethylcellulose und/oder Nitrocellulose, welches aus einem Ester*1 aus Cellulose und Salpetersäure besteht.
Dibutylphthalate sind Ester der Phthalsäure und dienen als Weichmacher im Lack, da er sonst nicht die Viskosität hätte, die man zum Auftragen benötigt. Sie haben sich allerdings als krebserregend und erbgutverändernd bewiesen, was bestätigt, dass die Lacke gesundheitsschädlich sind. Man sollte sie deshalb nur in gut belüfteten Räumen verwenden und nicht direkt einatmen.

Der Kunststoff, der letztendlich auf dem Nagel zurückbleibt ist oft Polyethylen-Terephthalat. Es ist auch als PET bekannt, und wird zum Beispiel bei der Herstellung von Plastikflaschen verwendet. Durch ein langsames Verdampfen der Lösungsmittel entsteht eine ebenmäßig, glatte und glänzende Oberfläche auf dem Nagel.

*1 Ester bilden unter Wasserabspaltung aus organischen Säuren und Alkoholen eine organische Verbindung (http://www.chemie.de/lexikon/Ester.html)

1.2 Cracking-Lacke

Einen ganz besonderen Effekt kann man mit Hilfe eines Cracking-Lackes auf den Fingernagel erzielen. Man trägt ihn über eine Schicht Nagellack auf und kann sofort beobachten, wie der Lack aufreist und ein einzigartiges Muster hinterlässt. Der Trick bei diesen Lacken steckt in den Lösungsmitteln.
Während bei einem normalen Lack ein geringer Anteil an Lösungsmitteln langsam verdampft, verdampft im Cracking-Lack ein hoher Anteil auf Basis von Ethanol sehr schnell, wobei der Effekt entsteht.

1.3 Entfernen von Nagellack

Zum Entfernen von Nagellack verwendet man Nagellackentferner, der den Lack auflöst.
Die Inhaltsstoffe sind meistens Aceton, Ethyl- und Butylacetat, Isopropanol und Glykol. Sie werden aber je nach Hersteller unterschiedlich dosiert und zusammengesetzt. Allerdings ist Nagellackentferner giftig und ätzend, was ihn zum gesundheitsschädlichem Schadstoff macht.

2. Variante mit UV-Gel

Wer eine stabile, langanhaltende Modellage für seinen Nagel bevorzugt, geht häufig in ein Nagelstudio und lässt sich Gelnägel machen. Da ich selbst mit dieser Methode arbeite, weiß ich viel darüber. Gelnägel werden mit Hilfe von speziellem UV-Gel in mehreren Schichten aufmodelliert und anschließend unter UV-Licht ausgehärtet. Nach der Aushärtung hat sich eine sogenannte Schwitzschicht, also eine klebrige Schicht auf dem Nagel gebildet, der nur mit Alkohol (Cleaner) entfernt werden kann.
Gel gehört zu den lichthärtenden Polymeren.

2.1 Inhaltsstoffe

Die Gele bestehen aus Polymeren, Intitiatoren, Harzen und Stabilisatoren.
Als Basis aller Gele wird Harz zu den Inhaltsstoffen gezählt, da es der Modellage nach dem Aushärten Härte, aber auch Flexibilität gibt. Das ist sehr wichtig, da der Nagel mit dem Gel zum einen durch die Härte gestärkt wird, aber gleichzeitig flexibel genug ist, um nicht durchzubrechen.
Die Reaktion mit dem UV-Licht wird durch die Intitiatoren ausgelöst. Sie lösen unter dem Licht die Kettenbildung aus, die ich später erklären werde.

Diese Stoffe sollen während der Verarbeitung noch nicht aushärten, weil man gerade beim Gel die Zeit hat, besondere Nailarts einzuarbeiten. Damit es erst in der Lampe härtet, sind Stabilisatoren im Gel enthalten, die es in der gewünschten Viskosität halten.
Um zu erklären, wie genau das Gel aushärtet, erkläre ich nun einige Begriffe.

Monomere sind Moleküle, welche unter bestimmten Voraussetzungen, wie Wärme sehr reaktionsfähig sind. Oligomere sind meist auf Monomeren aufgebaute Moleküle.
Die Polymere sind große Moleküle, die aus Monomeren bestehen.

2.2 Chemischer Vorgang während der Modellage

Die Zellen der Nagelplatte bestehen aus Keratin. Dies sind Proteine, die lange Ketten gebildet haben. Demnach besteht der Nagel aus Eiweißpolymeren.

Wie bereits geklärt besteht auch das Gel unter anderem aus Polymeren, die sich später durch das Licht verketten. Je nachdem, wie die Bausteine des Produkts aufgebaut sind, ist es letztendlich härter oder flexibler und somit an jeden Nagel individuell anpassbar.

Führt man nun Energie in Form von UV-Licht zu, findet sie sogenannte Polymerisation statt. Die Startreaktion nennt sich Initiation, in der die Monomere Verbindungen mit anderen Monomeren eingehen. Dies führt zu einer Kettenreaktion, die sich Propagation nennt. Die Abschlussreaktion nennt man Termination. Um das ganze zu beschleunigen, kommen die Intitiatoren ins Spiel.
Bei der Kettenreaktion werden lange Monomerketten gebildet. Die Zwischenräume werden dabei verloren, was zur Schrumpfung führt. Das Gel wird also hart, weil es sich zusammenzieht.

Bei günstigen Gelen kann es passieren, dass es sich zu stark zusammenzieht und somit, vor allem auf beschädigten Nagelflächen schmerzen kann. Die Kundin verspürt dies als eine sehr unangenehme Wärmeentwicklung. Außerdem ist die Gefahr hoch, dass das Gel sich abhebt und somit nicht auf dem Nagel hält.

2.3 Entfernen von UV-Gel

Das Gel ist beständig gegen Lösungsmittel und kann nicht einfach aufgelöst werden. Um die erhärtete Modellage zu entfernen, muss man sie vorsichtig mit einem Fräser abnehmen.

3. Variante mit Acryl

Bei Frauen, die mit Gelnägeln Haftungsprobleme haben, wird die Modellage mit einem Acrylgemisch gemacht. Dabei wird ein spezielles Liquid mit Acrylpulver kombiniert und sofort verarbeitet. Bei diesem Verfahren ist keine UV-Lampe nötig, da das Acryl sofort trocknet.

3.1 Inhaltsstoffe und chemischer Vorgang

Acryl ist nicht gleich Acryl, sondern es ist eine ganze Gruppe mit der chemischen Verbindung CH2=CH-COR. Das Acryl, welches in der Modellage verwendet wird hat die Verbindung CH2=CH-COOR. Wie bereits erwähnt, muss es erst durch Acrylpulver und Acrylliquid gemischt werden. Im Pulver sind, wie im Gel auch, Polymere enthalten und das Liquid enthält Monomere. Treffen diese Komponenten aufeinander, kommt es auch hier zur Polymerisation. Auch beim Acrylgemisch kommt es zur Schrumpfung, wenn die Zwischenräume zwischen den Monomeren verschwinden. Dies geschieht recht schnell, aber langsam genug, um noch modellieren zu können. Da sich jedoch Brücken zwischen den Molekülen bilden, ist das Material Acryl härter und stabiler als Gel.
Der Unterschied ist, dass es sich bei dem Acryl um wärmehärtende Polymere handelt, die schon bei Zimmertemperatur aushärten.

3.2 Entfernen von Acrylnägeln

Anders als Gelnägel können Acrylnägel mit Aceton vom Naturnagel gelöst werden. Das Aceton zerstört den Zusammenhalt der Komponenten, sodass das Acrylgemisch wieder flüssig und somit leicht entfernbar ist. Das ist insoweit ein Vorteil, dass es den Naturnagel weniger verletzen kann als ein Fräser.

Quellenverzeichnis
http://wissen.nails2000.eu/woraus-gele-bestehen
https://de.wikipedia.org/wiki/2-Propanol
http://www.engel-cosmetic.de/cms/de/chemie
http://www.pageballs.com/die-chemie-von-nagellack-und-uv-gel-0
https://de.wikipedia.org/wiki/Kettenpolymerisation
http://www.freundin.de/beauty-nagel-styling-crackling-nagellack-so-funktioniert-der-effekt-163751.html
http://dunkelgefunkel.de/wp-content/post-uploads/2011/06/110619_cracklingspender_01.jpg
https://de.wikipedia.org/wiki/Nagellackentferner
http://www.acrylnaegel.net/chemische-zusammensetzung/
http://www.hgsitebuilder.com/files/writeable/uploads/hostgator152311/image/hintergrund3.jpg
http://www.prettynailshop24.de/shop/bilder/3784_versiegelungs-gel-30ml-jolifin-wellness-collection.jpg
Eigenes Wissen
Inhalt
Hier meine Hausarbeit zum Thema 'Die Chemie der Nagelmodellage'.
Sie ist in die Unterthemen Nagellack, Gelnägel und Acrylnägeel unterteilt und befasst sich mit der chemischen Zusammensetzung, sowie einem groben Überblick über die Handhabung.
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27.01.2016 von Helena34
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