美髮的機理及巰基乙酸的作用
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頭髮是美化人體的一個重要部分,燙髮化妝品可以將頭 髮捲曲成漂亮的形狀,使頭髮更加富有裝飾性.
早在公元前3000年的古埃及時代人們就嘗試將潮溼的 頭髮卷在木棒上用粘土固定,然後在日光下曬乾這稱爲粘土燙或水燙；以後又出現了一種半圓形金屬鉗子的燙髮工具,這種金屬鉗子必須先在火上烤熱後纔可以燙髮,所以稱爲火燙；1872年法國的馬爾賽爾哥拉德發明了一種藥劑,塗在頭髮上後,用電熱夾子來加熱,使頭髮捲曲,這就是電燙；1936年英國化學家斯皮克曼(Speakmann)教授發明了一種藥劑,不需要加熱就可以使頭髮捲曲,這稱爲冷燙,又叫化學燙,是目前美髮院最流行的一種燙髮方式.
1.冷燙的機理
頭髮的主要成分是角蛋白,是一種由多種化學鍵組成的網狀結構,頭髮的形狀主要由二硫鍵決定,要使頭髮捲曲就要想辦法改變二硫鍵的構型.
1936年,斯皮克曼教授提出了胱氨酸架橋結構的切斷理論,成功地解釋了化學燙髮的機理.研究證明,當頭發被捲曲在捲髮器上時,其中的二硫鍵被拉伸變形,在冷燙精中還原劑的作用下,二硫鍵很容易被切斷,胱氨酸被還原成兩個半胱氨酸,毛髮從剛韌狀態變成柔軟狀態,這時在捲髮器的物理作用下很容易捲曲變形.
捲曲後的頭髮如果不進一步處理的話,很容易恢復原狀,所以還要用定型液使頭髮保持捲曲形狀.定型液中的主要成分是氧化劑,經過一定時間的氧化作用(適當加熱),相互錯開的兩個半胱氨酸又可以重新組合成胱氨酸,使二硫鍵形成,頭髮又恢復剛韌性,並保持捲曲狀態.
從上面的機理可以看出,化學燙髮的包括捲曲和定型兩個過程,所以冷燙精也有捲髮劑和定型劑兩劑.捲曲和定型這兩個相反的過程實際上並不是完全可逆,也就是說發生斷裂的過程中二硫鍵不可能完全復原,在燙髮的過程中,二硫鍵的數目會減少,也會有硫元素的損失,這些都會給頭髮帶來損傷,開發高效安全的燙髮化妝品,在美化頭髮的同時,又可以儘量減少對頭髮的傷害,是當前燙髮化妝品發展的趨勢.
2.冷燙化妝品的原料
(1)捲髮劑原料
---還原劑---
還原劑是捲髮產品中的主要原料,在日本主要用半胱氨酸、巰基乙酸及其鹽類,歐美國家使用巰代甘油等巰基乙酸酯類,我國一般是以巰基乙酸及其鹽類爲主要原料.
巰基乙酸及其鹽類是化妝品中的限用成分,進入人體會刺激皮膚使之過敏,並可引起代謝過程亢進,經常接觸此溶液的專業美髮人員常出現皮膚髮紅、瘙癢、過敏及皮炎,還會出現紅細胞減少、頭疼等症狀,所以規定冷燙精中巰基乙酸的最大允許濃度爲8%.
---鹼---
還原劑在鹼性條件下,還原作用效力增強,當還原劑的種類和用量一定時,隨pH值增大,毛髮的膨潤度增大,容易捲曲成型,但pH值過高則會捲曲過強和損傷頭髮,通常捲髮劑的pH值在8.5—9.2之間.
配方中常用的鹼類物質有氨水和三乙醇胺,因氨水具有揮發性,在燙髮過程中不斷揮發,可以減少對頭髮的損傷,另外它本身作用溫和、容易滲透、燙髮效果好,不足之處是其穩定性差和有氨水氣味,可用三乙醇胺來彌補.
---軟化劑---
作用是促進頭髮軟化膨脹,促進捲髮劑滲透到髮質內部,加速捲髮過程,常用的有烷基硫酸鈉、三乙醇胺等.
---螯合劑---
配方中的還原劑在鹼性條件下,遇到殘留的金屬離子會加速氧化,影響到捲髮的效果,常在捲髮劑中添加乙二胺四乙酸鹽、焦磷酸四鈉及巰基乙酸等金屬離子螯合劑,用於防止還原劑的氧化.
---滋潤劑---
爲了使燙過的頭髮柔韌、有光澤,使頭髮不致捲曲過度而受到損傷,常在配方中添加一些滋潤劑如：羊毛脂及其衍生物、油醇、蓖麻油、肉豆蔻酸異丙酯、水解膠原、硅油.
---增稠劑---
在捲髮劑中添加增稠劑可以增加產品的稠度,使在燙髮過程中有效成分不會流失,常用的有羧甲基纖維素、聚乙二醇、漢生膠等.
---乳化劑---
當冷燙產品是乳液或膏霜時,配方中需加入乳化劑,常選用非離子表面活性劑.
---調理劑---
在配方中加入陽離子表面活性劑和陽離子纖維素聚合物可以改善頭髮的梳理性,增加頭髮光澤.
(2)定型劑原料
---氧化劑---
氧化劑是定型的主要成分,作用是重排和鍵合被還原劑打斷的二硫鍵,使捲曲的頭髮進一步定型.常用的氧化劑有過氧化氫、溴酸鈉及硼酸鈉等.
---PH調節劑---
由於氧化反應需要在酸性條件下進行,可在配方中加入檸檬酸、乙酸、乳酸、磷酸、酒石酸和乙二胺四乙酸等調節pH值.
3.品種及配製
冷燙化妝品的品種很多,按照產品外觀的不同,可分爲以下幾種：
---粉劑型---
化學捲髮粉是一種粉狀捲髮劑,包裝體積小,運輸便利.使用時要加入一定量的水調製,取溶解後的澄清溶液使用,不太方便.
---氣溶膠型---
氣溶膠型燙髮品是由捲髮劑、泡沫劑和拋射劑一起裝入密閉壓力容器內,使用時呈霧狀(或泡沫狀),容易分佈均勻,具有使用方便、迅速、衛生的優點,但價格較貴,對包裝容器的要求高,目前在國內使用不多.
---水劑型---
水劑型燙髮品又稱爲冷燙精,是目前國內生產最多的一種劑型,配方中原料都是水溶性物質,配製時只要將這些原料溶解在水中即可,生產工藝簡單,成本較低,是美髮院中的主流產品.由於產品粘度較低,容易從頭髮上流下,既使操作不便,又使有效成分在頭髮上停留時間過短,爲了增加產品的粘度,往往在配方中添加一些水溶性高分子物質.
---膏霜型---
冷燙膏霜與其它膏霜類產品相似,用油、水和乳化劑配成基質,在基質中加入捲髮的有效成分(如巰基乙酸鹽).產品呈半固態,使用時不會滴到衣服上,沾污衣領,油性原料中的羊毛脂等成分可以保護頭髮,增加頭髮的調理性.但冷燙膏霜生產難度大,成本較高,由於其中含有大量的油性原料,容易在微生物的作用下腐敗變質,對產品的生產、包裝都有較高要求.
---乳液型---
冷燙乳液與膏霜相似,是由油、脂、醇類物質與含有巰基乙酸鹽的水相經乳化而成,但乳液中固體油相成分較少,產品的流動性比膏霜好.冷燙乳液介於冷燙精和冷燙膏霜之間,除具有捲髮功能外,配方中的油脂和乳化劑還能調理頭髮,也是目前市場上很受歡迎的一種劑型.