第(dì)三节(jiē)、烫发化妆品
烫发化妆品(Permpreperation)是改变头发弯曲度、美化发型(xíng)的一类化妆品。美化头发(fā)是一(yī)种重要的化妆艺术,有的人希望(wàng)将直发改变(biàn)形状使之成(chéng)为波浪形(xíng)——卷发;而有的人头(tóu)发本来(lái)是曲卷的(de)则希望改(gǎi)变发型成直发飘逸形——直发。所以(yǐ)烫发化妆品的完善概念应包括卷发和直发两(liǎng)大类型。
烫发是改变头发形态的一(yī)种(zhǒng)手段,应用(yòng)机械能、热能、化学(xué)能使头(tóu)发的结构发生变化后而(ér)达到相对持久的卷曲。使头发卷曲过(guò)去(qù)采用加热(rè)的方(fāng)法,故称之为烫发。烫发时(shí)所(suǒ)使用(yòng)的化学药剂称为烫发剂。
一、冷烫发的原理
头(tóu)发的主要成分是(shì)角(jiǎo)蛋白(bái),约(yuē)占(zhàn)95%,角蛋(dàn)白由氨基(jī)酸(suān)组(zǔ)成,其中胱(guāng)氨酸占14%,这些氨基(jī)酸(suān)在头发中(zhōng)按长(zhǎng)轴方向以酰胺健(jiàn)结合,形成肽链(liàn),而肽链彼(bǐ)此之间又通过胱(guāng)氨酸中的二(èr)硫键、离子(zǐ)键和(hé)氢(qīng)键(jiàn)形成(chéng)键桥(qiáo)固定(dìng),使头发呈一定的形状。
烫发就是打开键桥,重(chóng)新排列、固定发(fā)型、再构成新的键桥,使头发保持(chí)固定的波纹卷曲的发型。利用加热(rè)并辅以碱液的方(fāng)法打开二硫键,称为热烫;利用化学药物在常温下打开二硫键(jiàn)的方法称为冷烫,所(suǒ)使用(yòng)的化学药物称为冷烫剂(jì)。热烫对头发的损伤较大,现已不(bú)太使用。目前市场上流行的是(shì)冷烫(tàng)法,其作用过程如(rú)下。
(一)头(tóu)发的软化过(guò)程(chéng)
对头(tóu)发形状起决定作用的是多肽(tài)链间的三种键力,当这三(sān)种(zhǒng)键力发生(shēng)改变(biàn)后,头发(fā)就能软(ruǎn)化(huà)、拉(lā)伸、弯曲,并可被整(zhěng)成各种形状。
1.水对头发软(ruǎn)化的(de)作(zuò)用
头发在水中(zhōng)可被(bèi)软化(huà)、拉(lā)伸或(huò)弯(wān)曲,这主要是由于水切(qiē)断了头发中的(de)氢键。因此(cǐ),当头发由于(yú)某(mǒu)种物(wù)理作用而暂时变(biàn)形时,可通过润湿或热敷使之回复原状(zhuàng)。同理,烫发时,如单用水,则只能起到暂(zàn)时的(de)卷发(fā)作用,当润湿后,头发(fā)会自动(dòng)回复到原(yuán)来的形状。
2.pH值改变对头发软化的(de)作用
强酸或碱(jiǎn)可以切断头发中的离子(zǐ)键,使头发变得柔软易(yì)于弯(wān)曲(qǔ)或拉直,但当中(zhōng)和(hé)或用水冲洗使头(tóu)发恢复原有的pH值(pH=4~7)后,头发即可恢复原状,因此单纯改变pH值还不能(néng)有效地形成耐久性(xìng)卷发或(huò)直发(fā)。
3.还原剂对头发软化的作用(yòng)
由胱氨酸形成的二硫键比(bǐ)较稳(wěn)定,常温下不受水(shuǐ)或碱的影响,因此是形成耐久性卷发或直发的关(guān)键(jiàn)。还(hái)原剂如亚(yà)硫酸钠、硫代硫(liú)酸钠等可和头发中的二硫键(jiàn)发生反(fǎn)应(yīng),切断二硫(liú)键,使头发变得柔软易于弯曲,其反应式如下:
R-S-S一R’+Na2SO3R-S-SO3Na+R’-SNa
但(dàn)此反应在室温时进行得(dé)很慢,在碱性介(jiè)质和在(zài)加(jiā)热(大于65℃)条件下,可加快反应(yīng)速度,缩短烫发时间,因此较后(hòu)的烫发液均加入了(le)亚(yà)硫酸钠、硫代硫(liú)酸钠。
含巯(qiú)基的化合(hé)物可(kě)在较低的温度(dù)下和二(èr)硫键反应,其反应式如下(xià):
R-S-S-R’+R”-SHR—SH+R’-SH+R”—S-S-R”
在碱(jiǎn)性条件下,可加(jiā)快反应速度(dù),因此(cǐ)是(shì)较为理想的切断二硫键的方法。目前的冷烫剂主要是采用此类化(huà)合(hé)物作为烫发的成分。
水可使氢键断裂(liè),碱可使(shǐ)离(lí)子键断裂,而含巯基化(huà)合(hé)物(或亚硫酸钠)可使二(èr)硫键断裂并在(zài)碱的存在下而加快,所以这三(sān)者是(shì)烫发剂不(bú)可缺少的(de)组成。
(二)头(tóu)发的卷曲(qǔ)和拉直过(guò)程(chéng)
由于上述作用使头发(fā)中的(de)氢键、离子(zǐ)键(jiàn)、二硫键均发生(shēng)断裂,使头发变得柔软易(yì)于弯曲或拉直成型。此时可用卷发器将头发卷(juàn)曲成各种(zhǒng)需要的形状(zhuàng)或用(yòng)直(zhí)发(fā)器将头发(fā)拉直。
(三(sān))头(tóu)发的定型(xíng)过程
当卷曲或拉直成型后,这些(xiē)键如不修复,发型就难以固定(dìng)下(xià)来。同(tóng)时(shí)由于键的(de)断裂,头发的(de)强度降(jiàng)低(dī),易断。因此在(zài)卷曲或拉直成(chéng)型后,还必(bì)须修复被破坏的键,使卷曲(qǔ)或(huò)拉直后的发型固定下来,形成持久(jiǔ)的卷(juàn)发或(huò)直发(fā)。
在卷发或直发的全(quán)过程(chéng)中,干(gàn)燥可使(shǐ)氢键复原,调(diào)整pH4~7可使离子(zǐ)键复原,二硫(liú)键的(de)修复(在卷棒上)是通过氧化(huà)反(fǎn)应来(lái)完成的,其反应(yīng)式如下:
R一SH+R’-SH[O]R-S一S-R’
此氧化反应若在空气(qì)中进行,大约(yuē)需(xū)要5小时。过氧化氢、溴(xiù)酸钾或其他化学氧化剂可使反应(yīng)速度加快(kuài)。但事(shì)实上(shàng)这(zhè)一过程比较复杂,除了两个巯基被氧(yǎng)化成二硫键外,巯基也可能被氧化成磺酸基RSO3-,这种产物不能再(zài)还原成巯基,因(yīn)而磺酸基的形成(chéng)会相应地减弱(ruò)头发(fā)的强度。鉴于这一原因,不(bú)宜选用过强(qiáng)的氧化剂,同时(shí)氧化(huà)剂的浓(nóng)度也不宜过高,避免磺酸基的生成,使之有利于形成二硫键。
综上(shàng)所(suǒ)述,烫发的(de)基本过程可(kě)概述为:首先(xiān)用烫发剂将头发中的二(èr)硫键(jiàn)切(qiē)断,此时头发即变(biàn)得柔(róu)软易弯曲成(chéng)各种形状,当头发(fā)弯曲(qǔ)或拉直成型(xíng)后,再涂上氧化剂(jì)(固定液),将已(yǐ)打(dǎ)开的(de)二(èr)硫键在(zài)新的位(wèi)置上重新接上,使已经弯曲或拉直的发(fā)型固定下来,形成持久的卷发或直(zhí)发(fā),此即化学烫发的基本原理。
二、冷烫液(yè)的组成
现今,市售的烫(tàng)发剂一般(bān)为两(liǎng)剂型:包括头发软化剂(Hairsofteninglotions)和中和剂(Neutralizers)。有的是三剂型,除了(le)卷发剂和中和(hé)剂外,还配备护发素。
(一)头(tóu)发软化剂
1.原料及作用
头发(fā)软化剂的作用是使(shǐ)头发(fā)软化,以(yǐ)切断毛发中胱(guāng)氨酸交(jiāo)联的还原剂为主成分,通常为使其发挥效果更佳还(hái)含(hán)有(yǒu)碱剂(jì)、稳定剂、表面活性剂、润湿剂、油分等。
(1)还(hái)原剂
前几年,应用比较广泛的还原剂是巯基乙酸(suān)及其(qí)盐类(lèi)(如铵盐(yán)、钠盐、钾盐或有(yǒu)机胺(àn)盐)。巯基乙酸还原作(zuò)用比较强,在实验室中(zhōng)将头(tóu)发(fā)浸入过量的碱性冷(lěng)烫液中5min,头发中约(yuē)有85%的胱氨酸(二硫键)被还原。但在实际(jì)烫(tàng)发(fā)时,在烫发剂浓度下,10min内约有25%左右的二硫键被还原。巯基乙酸的用量将直接(jiē)影响卷发(fā)的效(xiào)果,通常情况下(xià)以(yǐ)巯(qiú)基乙酸(suān)铵计,其用(yòng)量为5~14%。但巯基乙(yǐ)酸及其盐(yán)不稳(wěn)定,易氧化,用制成的冷烫液,在贮存过(guò)程中,常常会产生分离、变色、pH值下降和巯基乙酸浓(nóng)度降低等(děng)情况,影(yǐng)响其使用(yòng)效(xiào)果(guǒ),生产(chǎn)中必须引起注意(yì)。
硫代硫(liú)酸钠是近年(nián)来(lái)使用比较多的还原剂,还原作用与巯基乙(yǐ)酸及其盐类相(xiàng)当(dāng),当比巯基乙酸(suān)及(jí)其盐类稳(wěn)定得多(duō),而且有(yǒu)价格优势,很受化妆品企(qǐ)业的(de)要求,有取代(dài)巯(qiú)基(jī)乙酸类(lèi)还原剂的趋势。
半胱氨酸也是可在(zài)常(cháng)温(wēn)下使用的(de)还原剂,但稳(wěn)定性较差,可(kě)加(jiā)入少(shǎo)量(0.3%)巯基乙酸作为(wéi)稳定剂。
(2)碱类
还原剂在碱性(xìng)条件下,其(qí)还原作用均显着增加,这主要是由于(yú)碱的存在使(shǐ)头发角蛋白(bái)膨(péng)胀,有(yǒu)利于烫发有效成分的渗(shèn)入,从而(ér)提高了卷曲的效(xiào)果,缩短(duǎn)了烫发(fā)的操作时间(jiān)。在相同巯基乙酸铵(ǎn)含量(liàng)的情(qíng)况(kuàng)下,如果溶液的pH值及游离氨含量不(bú)高,其卷(juàn)发效果也(yě)不(bú)一样。pH值和游离氨含量(liàng)越高,卷(juàn)发效果越(yuè)好,但是卷发的(de)速度和效果(guǒ)不能(néng)依(yī)靠无限(xiàn)地增加pH值和巯基乙酸盐的含量来达到,当pH值高于9.5,而没有(yǒu)挥发性(xìng)碱(jiǎn)存在(zài)时,巯基(jī)乙(yǐ)酸可能发生脱(tuō)除(chú)毛发的危险。因此以巯基乙酸为还(hái)原剂的冷烫液,其pH值一般控制在8.5~9.5之间,游离氨含(hán)量控制在(zài)>0.8%。
可用于冷烫液的碱类有氨水(shuǐ)、一乙醇(chún)胺、碳酸氢铵、磷酸氢二铵、NaOH、KOH等。过量使用NaOH等(děng)不挥发(fā)性碱,会大大损伤头发,因此其添加量一般应限制在巯基(jī)乙酸的相应用量以(yǐ)下。氨水(shuǐ)的作用温和,易于渗透,卷(juàn)发效果好(hǎo),而且更重要的是(shì)在于氨水(shuǐ)的挥发性(xìng)。在烫发时,由于(yú)氨的挥发而降低溶液的pH值,相对减少了碱性对头发的过度(dù)损伤(shāng),因而在冷烫液(yè)中得以广(guǎng)泛应用。但也(yě)具有刺(cì)激性臭气等(děng)缺点(diǎn)。
乙醇胺中一(yī)般是用单乙(yǐ)醇胺(àn)。本品(pǐn)没有氨水那样的刺激性臭气,而且卷发能力较强(qiáng),对(duì)头发、皮肤的(de)渗透性良好,且不挥发,有(yǒu)时洗后也不能从头发上(shàng)完全除去。与(yǔ)氨水(shuǐ)相比,大多数制品的pH值较高(9.0~9.4左右(yòu)),对皮(pí)肤(fū)的刺激性(xìng)较大。
碳酸氢(qīng)铵(ǎn)、磷酸氢二铵(ǎn)等与前两者相(xiàng)比,臭味及(jí)对皮肤(fū)的刺(cì)激性较小,pH值呈(chéng)中性,为7.0~7.5左右。而且(qiě)对头发的(de)膨润度较低,不必担忧(yōu)其在头发(fā)上残留物的处理问题。但是由于pH值低,不易作出(chū)强度大的波纹(wén),当一部分中性盐解离后(hòu),pH值(zhí)会稍有升高,同时产生氨的刺激臭(chòu)味。
实(shí)际中也可采(cǎi)用两种或两种以上的碱(jiǎn)混合,以克服各自的缺点,产生更好的卷(juàn)发效果。
(3)渗透剂
表面活性(xìng)剂的加入有助于冷(lěng)烫液在头发表面的铺展,促(cù)进头发(fā)软化膨胀,有利于冷(lěng)烫液有效(xiào)成分渗(shèn)透到(dào)发质,强化卷发效果。同时加入表面(miàn)活性剂,可起到乳化和分散作用,有助(zhù)于水不溶(róng)性物(wù)质在水中分散(sàn)或将(jiāng)制品制成乳状液。此外加入(rù)表(biǎo)面活性(xìng)剂还(hái)能改善卷发持久性和梳理性,赋予烫后头(tóu)发柔软(ruǎn)、光泽。可采用(yòng)的(de)表面活(huó)性剂有(yǒu)阴离(lí)子型、阳离子型和非离子型,它们可单独使(shǐ)用(yòng),也(yě)可复配使用(yòng)。
(4)增稠剂
为了增加冷烫液的稠度,避免在卷发操作时流失、污(wū)染皮肤(fū)和衣服,可加入羧甲基(jī)纤维素、高分子量的聚乙二醇等。
(5)护发调理剂
为(wéi)防止(zhǐ)或减轻头发由于化学(xué)处理所引起的损伤,可添加(jiā)油性成分、润湿剂等,如甘油、脂肪(fáng)醇、羊毛脂(zhī)、矿(kuàng)物油等。现代(dài)产(chǎn)品多使用能修复(fù)损伤头(tóu)发的氨基酸类,如半胱氨酸(suān)盐(yán)酸盐、水解胶原(yuán)等(děng)。
(6)螯合稳定(dìng)剂
含巯基化合物,特别是巯基乙(yǐ)酸的还原能(néng)力强,因而易被氧化,铁、铜等金属离子(zǐ)和碱的存在可(kě)促进氧化(huà)反应的发生。即使是少量的巯基乙酸被氧化,也会降(jiàng)低(dī)其卷发(fā)的效果(guǒ),所以(yǐ)除在(zài)选料时尽可能选择纯度(dù)高,不含(hán)铁(tiě)、铜等金属离子外(如采(cǎi)用去(qù)离子水),通常加(jiā)入络合剂如EDTA、柠檬酸等和抗(kàng)氧化剂(jì)亚硫(liú)酸(suān)钠等(děng)。
2.参考配方
(1)含巯基乙酸的头发软化剂
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表11-11 含巯基乙酸的头(tóu)发(fā)软化剂配方实例
组成
1 2 3
4
|
组成
1 2 3
4
|
75%巯基乙酸 7.5 7
巯基乙酸铵 5.5 5.5
亚(yà)硫酸钠 1.5
28%氨水(shuǐ) 2 9 2 5
碳酸氢铵 6.5
碳(tàn)酸铵(ǎn) 1
尿(niào)素 1.5
1.5 1
|
甘油
3
油醇醚-30 0.1
0.5
壬基酚(fēn)聚氧乙烯醚 3
十六烷(wán)基三甲基氯(lǜ)化铵 3
EDTA 0.1 0.1 0.1
0.1
去离(lí)子水(shuǐ)
余(yú)量 余量 余(yú)量 余量
|
制作方(fāng)法:巯基乙酸先以(yǐ)适当的碱中和然后(hòu)冲淡,或者它(tā)的铵盐直接溶解于蒸(zhēng)馏(liú)水(shuǐ)中,加入其他辅料,搅拌使其溶解均匀(yún),然后进(jìn)一步加(jiā)碱调整冷烫液的pH值达到需要的值。每(měi)批产品都应测定其巯基(jī)乙酸(suān)的含量、游(yóu)离碱和pH值。
(2)含硫(liú)代(dài)硫酸钠的头发软(ruǎn)化剂
表11-12 含硫代硫酸钠的头发软化剂配方(fāng)实(shí)例
组成 1 2 3 4 5
|
十六十八醇 6.5 3
IPP 3
0.5
单甘酯
2
0.5
二甲(jiǎ)基硅(guī)油(yóu)
0.5
白矿油
1
水(shuǐ)溶性羊毛脂 1.5
脂肪醇(chún)聚氧(yǎng)乙烯(6)醚 2
2
脂肪醇(chún)聚氧乙(yǐ)烯(25)醚 2
2
Tween 60
1
十六烷基三甲基(jī)氯化铵(ǎn)
1
硫代硫酸钠 7.5 6.5 7 9 7
单乙醇胺(àn) 8.9
9.2 8 10.5 8
碳酸氢(qīng)铵
6
甘油 8
2
M550 1
5
DC-193
1
CAB-35 2
羟(qiǎng)乙基纤维素(sù) 1.8 1.2
香精、防腐剂 适量 适量 适量 适(shì)量 适量(liàng)
去离子(zǐ)水
余量 余量(liàng) 余量 余量 余(yú)量(liàng)
|
配方一和配方五为膏霜和乳液状,制备方(fāng)法可(kě)参考膏霜(shuāng)和乳液(yè)的制备。配(pèi)方二、配方三、配方四(sì)为液状,按配方将所有物质混合(hé)溶解即可
(二)中和剂
经(jīng)过卷(juàn)发处理(lǐ)以后,需用中和剂使头发的化学结(jié)构在卷曲成形后回(huí)复到原有状态(tài),从而(ér)使卷发形状能够固(gù)定下来,另外还有去(qù)除残(cán)留烫发剂的作用(yòng)。在卷发过程中,烫发(fā)液(yè)起的是还原作用,而中和剂则是起(qǐ)的氧化作用,所以又称为(wéi)氧化剂。
1.原料和作(zuò)用(yòng)
表11-13 冷烫液用(yòng)中和剂配方组成
成分
|
主(zhǔ)要功能
|
代表性物质(zhì)
|
用量w/%
|
氧化剂
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使被(bèi)破坏的二硫键重新形(xíng)成(chéng)
|
过(guò)氧(yǎng)化氢(按100%计)、过硼酸钠
溴(xiù)酸钠(nà)
|
<2.5
6~10
|
pH值调节剂(jì)
|
保持(chí)pH值
|
柠檬酸、乙(yǐ)酸、乳酸(suān)、酒石酸、磷(lín)酸
|
PH2.5~4.5
|
稳定剂
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防(fáng)止过氧化氢分(fèn)解
|
六偏硫酸钠、锡(xī)酸钠(nà)
|
适量
|
润(rùn)湿剂
|
使中(zhōng)和剂(jì)充分润湿头发
|
脂肪醇醚、吐温、月(yuè)桂醇硫酸(suān)酯铵
|
1~4
|
调(diào)理剂
|
调理(lǐ)作用
|
水解蛋白、脂肪醇、季铵盐、保湿剂
|
适量
|
螯(áo)合剂
|
螯合重金属离(lí)子,提高稳定性
|
EDTA
|
0.1~0.5
|
珠光剂
|
赋予珠光效果
|
聚(jù)丙烯(xī)酸酯、聚苯(běn)乙烯乳液
|
适量
|
常用的氧化剂有溴酸钾(jiǎ)(或钠)、过氧(yǎng)化氢(qīng)、过硼酸(suān)钠(nà)、过碳酸钠(nà)、过硫(liú)酸(suān)钾(或钠)等。
含有机酸(suān)如醋酸、酒石酸和柠(níng)檬酸等的过氧(yǎng)化氢溶液(yè)是最早被(bèi)用来作为卷发后的中和氧化剂。过氧化氢(qīng)的浓(nóng)度一般约(yuē)为3%,使(shǐ)用(yòng)时可冲淡一倍。为(wéi)保证过氧化氢的(de)稳定性,一般(bān)加入少量N-乙酰苯胺作为稳(wěn)定剂。
碱金属(shǔ)的溴酸或碘酸盐(yán)也被用(yòng)来作(zuò)为卷发后(hòu)的中(zhōng)和氧化剂。主要是由于它(tā)们可制(zhì)成粉状而(ér)包(bāo)装方便,在使用时用水溶解成2~3%的溶液。加(jiā)入少量的(de)磷(lín)酸二氢钠(nà)使成微(wēi)酸性的介质(zhì)可避(bì)免溴的产(chǎn)生。碳酸盐有脱水作(zuò)用(yòng),因而(ér)可防止溴酸盐的分解(jiě),从而防止溴(xiù)的产生。为了避(bì)免燃烧的危险,溴酸盐不能和有机(jī)物在干(gàn)燥状态下混合(hé)包装。
虽然溴酸盐有很好的(de)稳(wěn)定(dìng)性和使用性能,但逐渐地(dì)被更经济和更少毒性(xìng)的过硼酸钠所代替。带有一个结(jié)晶水的过硼酸钠较带(dài)有(yǒu)4个(gè)结晶水的过硼酸钠稳定。为了改善过硼酸钠在硬水中的溶解性,可加(jiā)入六(liù)偏磷酸和四偏磷酸(suān)的钠盐或钾盐。过(guò)硼酸(suān)盐遇微量的重金属就会(huì)分解(jiě),因此在选(xuǎn)择和包(bāo)装中应予注意。
配方中加入(rù)表面活性剂,可改善氧化剂在头发上的铺展性能,改进其氧化性能。为了(le)使烫(tàng)后头发光(guāng)亮(liàng)和柔软(ruǎn),可(kě)加(jiā)入阳(yáng)离子表面(miàn)活性剂等。
2.中和剂参考配方
表11-14 中和剂(jì)配方实例
组成
1 2 3 4 5
|
过氧化氢
6
锡酸(suān)钠
0.005
溴酸钠
8.5 8.5 8 8
瓜尔胶
0.2 0.1
柠檬(méng)酸
0.05 0.025
甘油
6 5
丙二醇(chún) 3
Tween 60 1 1
CAB-35
1 2 3
纤维素
0.8 0.8
M550 1.5 2
DC-193 1
水溶性羊毛脂(zhī) 1
香精、防腐剂 适量 适量 适量 适量 适量
去离子水
余量 余量 余量 余量 余量
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以上配(pèi)方均为(wéi)液体产品(pǐn),只要按(àn)配方将所有物质混合溶解即可。
有(yǒu)段时间,卷发不(bú)太(tài)流行,社会(huì)上正(zhèng)流行的是直发用烫发化妆品,即所(suǒ)谓的“负离子烫”。其(qí)实,直发用烫发化(huà)妆品(pǐn)和(hé)卷发用烫发化(huà)妆品的作用原理及组成并无区别(bié),只是所用(yòng)的烫发工具不同而已,同时也(yě)是(shì)商家一个概念的炒作。