美发的机理及巯基乙酸的作用

美发的机理及巯基乙酸的作用


头发是美化人体的一个重要部分,烫发化妆品可以将头 发卷曲成漂亮的形状,使头发更加富有装饰性.
早在公元前3000年的古埃及时代人们就尝试将潮湿的 头发卷在木棒上用粘土固定,然后在日光下晒干这称为粘土烫或水烫；以后又出现了一种半圆形金属钳子的烫发工具,这种金属钳子必须先在火上烤热后才可以烫发,所以称为火烫；1872年法国的马尔赛尔哥拉德发明了一种药剂,涂在头发上后,用电热夹子来加热,使头发卷曲,这就是电烫；1936年英国化学家斯皮克曼(Speakmann)教授发明了一种药剂,不需要加热就可以使头发卷曲,这称为冷烫,又叫化学烫,是目前美发院最流行的一种烫发方式.
1.冷烫的机理
头发的主要成分是角蛋白,是一种由多种化学键组成的网状结构,头发的形状主要由二硫键决定,要使头发卷曲就要想办法改变二硫键的构型.
1936年,斯皮克曼教授提出了胱氨酸架桥结构的切断理论,成功地解释了化学烫发的机理.研究证明,当头发被卷曲在卷发器上时,其中的二硫键被拉伸变形,在冷烫精中还原剂的作用下,二硫键很容易被切断,胱氨酸被还原成两个半胱氨酸,毛发从刚韧状态变成柔软状态,这时在卷发器的物理作用下很容易卷曲变形.
卷曲后的头发如果不进一步处理的话,很容易恢复原状,所以还要用定型液使头发保持卷曲形状.定型液中的主要成分是氧化剂,经过一定时间的氧化作用(适当加热),相互错开的两个半胱氨酸又可以重新组合成胱氨酸,使二硫键形成,头发又恢复刚韧性,并保持卷曲状态.
从上面的机理可以看出,化学烫发的包括卷曲和定型两个过程,所以冷烫精也有卷发剂和定型剂两剂.卷曲和定型这两个相反的过程实际上并不是完全可逆,也就是说发生断裂的过程中二硫键不可能完全复原,在烫发的过程中,二硫键的数目会减少,也会有硫元素的损失,这些都会给头发带来损伤,开发高效安全的烫发化妆品,在美化头发的同时,又可以尽量减少对头发的伤害,是当前烫发化妆品发展的趋势.
2.冷烫化妆品的原料
(1)卷发剂原料

---还原剂---

还原剂是卷发产品中的主要原料,在日本主要用半胱氨酸、巯基乙酸及其盐类,欧美国家使用巯代甘油等巯基乙酸酯类,我国一般是以巯基乙酸及其盐类为主要原料.
巯基乙酸及其盐类是化妆品中的限用成分,进入人体会刺激皮肤使之过敏,并可引起代谢过程亢进,经常接触此溶液的专业美发人员常出现皮肤发红、瘙痒、过敏及皮炎,还会出现红细胞减少、头疼等症状,所以规定冷烫精中巯基乙酸的最大允许浓度为8%.

---碱---

还原剂在碱性

条件下,还原作用效力增强,当还原剂的种类和用量一定时,随pH值增大,毛发的膨润度增大,容易卷曲成型,但pH值过高则会卷曲过强和损伤头发,通常卷发剂的pH值在8.5—9.2之间.
配方中常用的碱类物质有氨水和三乙醇胺,因氨水具有挥发性,在烫发过程中不断挥发,可以减少对头发的损伤,另外它本身作用温和、容易渗透、烫发效果好,不足之处是其稳定性差和有氨水气味,可用三乙醇胺来弥补.

---软化剂---

作用是促进头发软化膨胀,促进卷发剂渗透到发质内部,加速卷发过程,常用的有烷基硫酸钠、三乙醇胺等.

---螯合剂---

配方中的还原剂在碱性条件下,遇到残留的金属离子会加速氧化,影响到卷发的效果,常在卷发剂中添加乙二胺四乙酸盐、焦磷酸四钠及巯基乙酸等金属离子螯合剂,用于防止还原剂的氧化.

---滋润剂---

为了使烫过的头发柔韧、有光泽,使头发不致卷曲过度而受到损伤,常在配方中添加一些滋润剂如：羊毛脂及其衍生物、油醇、蓖麻油、肉豆蔻酸异丙酯、水解胶原、硅油.

---增稠剂---

在卷发剂中添加增稠剂可以增加产品的稠度,使在烫发过程中有效成分不会流失,常用的有羧甲基纤维素、聚乙二醇、汉生胶等.

---乳化剂---

当冷烫产品是乳液或膏霜时,配方中需加入乳化剂,常选用非离子表面活性剂.

---调理剂---

在配方中加入阳离子表面活性剂和阳离子纤维素聚合物可以改善头发的梳理性,增加头发光泽.

(2)定型剂原料

---氧化剂---

氧化剂是定型的主要成分,作用是重排和键合被还原剂打断的二硫键,使卷曲的头发进一步定型.常用的氧化剂有过氧化氢、溴酸钠及硼酸钠等.

---PH调节剂---

由于氧化反应需要在酸性条件下进行,可在配方中加入柠檬酸、乙酸、乳酸、磷酸、酒石酸和乙二胺四乙酸等调节pH值.

3.品种及配制
冷烫化妆品的品种很多,按照产品外观的不同,可分为以下几种：

---粉剂型---

化学卷发粉是一种粉状卷发剂,包装体积小,运输便利.使用时要加入一定量的水调制,取溶解后的澄清溶液使用,不太方便.

---气溶胶型---

气溶胶型烫发品是由卷发剂、泡沫剂和抛射剂一起装入密闭压力容器内,使用时呈雾状(或泡沫状),容易分布均匀,具有使用方便、迅速、卫生的优点,但价格较贵,对包装容器的要求高,目前在国内使用不多.

---水剂型---

水剂型烫发品又称为冷烫精,是目前国内生产最多的一种剂型,配方中原料都是水溶性物质,配制时只要将这些原料溶解在水中即可,生产工艺简单,成本较低,是

美发院中的主流产品.由于产品粘度较低,容易从头发上流下,既使操作不便,又使有效成分在头发上停留时间过短,为了增加产品的粘度,往往在配方中添加一些水溶性高分子物质.

---膏霜型---

冷烫膏霜与其它膏霜类产品相似,用油、水和乳化剂配成基质,在基质中加入卷发的有效成分(如巯基乙酸盐).产品呈半固态,使用时不会滴到衣服上,沾污衣领,油性原料中的羊毛脂等成分可以保护头发,增加头发的调理性.但冷烫膏霜生产难度大,成本较高,由于其中含有大量的油性原料,容易在微生物的作用下腐败变质,对产品的生产、包装都有较高要求.

---乳液型---

冷烫乳液与膏霜相似,是由油、脂、醇类物质与含有巯基乙酸盐的水相经乳化而成,但乳液中固体油相成分较少,产品的流动性比膏霜好.冷烫乳液介于冷烫精和冷烫膏霜之间,除具有卷发功能外,配方中的油脂和乳化剂还能调理头发,也是目前市场上很受欢迎的一种剂型.