染髮的化學

作者:美國漢茨門化學公司高等材料部 張治
(本文撮自(2005).《科學發展》,行政院國家科學委員會(National Science Council),3月號,387期,62~65頁)

市面上的染髮劑有許多種:有暫時性、半永久性和永久性的。暫時性的染髮劑一次洗髮就完全洗掉,半永久性的染髮劑可耐五到十次的洗髮,永久性染髮劑可持續到新的頭髮生出來後再染。
在顯微鏡下觀察到頭髮是桿狀有鱗片的組織,在鱗片表皮層的下方有兩種蛋白質,是真黑色素(eumelanin)和嗜鉻黑色素(phaeomelanin)。前者帶來了棕到黑的髮色,後者則是形成紅髮或黃髮的原因。如果兩者都缺少了,頭髮就變成白色或灰色。

暫時性染髮劑裡的色素只附著在鱗狀表層的外面,所以容易被洗掉。半持久性的深色色素是醋酸鉛,醋酸鉛可以滲入頭髮表皮層和裡面蛋白質上的硫,形成一種深色的化合物硫化鉛。
至於持久性的染髮劑,不論是深色還是淺色,染色素必須滲入髮桿的深處,這些染色素才不會被洗髮精洗掉。要使染色素能滲入髮桿,它必須先穿透鱗狀表層,才能達到表層下並與髮桿的蛋白質色素接觸。持久性的染髮劑都包裝成兩部分,第一部分是染色劑的阿摩尼亞溶液,第二部分是6%過氧化氫水溶液。阿摩尼亞使鱗狀表層漲開,使過氧化氫和染色劑穿過表層與髮桿的蛋白質接觸。過氧化氫先氧化了髮桿蛋白質,把髮色漂白,然後染色劑和氧再反應形成新的顏色。這些染色劑在碰到過氧化氫時會被氧化而加深顏色。不同染色劑提供不同髮色,取決於染色劑的化學成分。例如紅色是用 2-nitro-p-phenylenediamine,黃色用間苯二酚(resorcinol)。染色化學裡最主要的新發現是 dihydroxyphenylalanine(俗稱 Dopa),以 Dopa 為基礎的衍生物,使各式各樣的髮色變得可能。

染髮劑裡的一些成分,像阿摩尼亞、過氧化氫、染色劑的酚都是有生物活性的化學品。皮膚過敏的人會皮膚發癢、起紅斑或疹子。所以不論是什麼樣的染髮劑,都會警告人在使用前必先做皮膚敏感性測試,沒有反應才正式使用。
張貼日期:2005/3/3

 

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