染发原理
一．头发结构
头发的结构可分为三部份：表皮层、皮质层、髓质层。
1、表皮层：约占10%它是头发的外衣，成毛鳞片状对头发起保护作用，头发的粗硬光泽取决于这一层。毛鳞片层数越多头发越粗硬一般为3-15层，这一层的特点是遇碱和水毛鳞片会张开。
2、皮质层：约占80%头发的主要组成部分，由角蛋白组成成纤维状。含有大量的自然色素粒子，皮质层反应出头发的颜色，染发、烫发均是在这一层起作用。
3、髓质层：约占10%，主要从头皮中吸取营养物质供头发生长，对染发烫发不起任何作用。
二．头发的生长周期及自然发色的形成
健康的头发以每月1-2cm的速度生长，但不是永久的生长下去，有一个生长期、发展期、死亡期，一根头发有着2-7年的生命，在这生命结束后便会脱落。
头发生长活动都产生在接近毛乳头的发根部位，在这里有着许多胚母细胞，其中有着一组负责生产自然色素体——麦拉宁（melanin）的胚母细胞，麦拉宁被传送到子细胞，而这些子细胞最终形成皮质层的一部分，所以头发长出时就有了自然颜色。
麦拉宁又叫自然色素体，它由两种自然色素粒子组成1、黑褐色素粒子2、黄红色素粒子。
所有的自然发色都是由这两种自然色素粒子的多寡比率形成的。欧洲人的黄红色素粒子较多，黑褐色素粒子较少，而中国人则黑褐色素粒子较多。
三．头发的分类
1、中性：发根部毛乳头的皮脂腺分泌的油份和水份适中，这种头发上色易掌握且准确。
2、油性：发根部毛乳头的皮脂腺分泌的油份和水份过多，这种头发上色难。
3、干性：发根部毛乳头的皮脂腺分泌的油份和水份过少，这种头发上色易。
4、受损：头发表现为开叉、不柔顺、不服帖、多孔性。主要是表皮层出现问题毛鳞片脱落，极易上色也极易掉色。
5、抗拒：头发表现为粗硬，毛鳞片层数多，难上色。
四．染发品的分类
1）暂时性染发剂
暂时性染发剂是一种只需要用香波洗涤一次就可除去在头发上着色的染发剂。
由于这些染发剂的颗粒较大不能通过表皮进入发干，只是沉积在头发表面上，形成着色覆盖层。这样染剂与头发的相互作用不强，易被香波洗去。
2）半永久性染发剂
半永久性染发剂一般是指能耐6-12次香波洗涤才退色，半永久性染发剂涂于头发上，停留20-30分钟后，用水冲洗，即可使头发上色。
其作用原理是相对分子量较小的染料分子渗透进入头发表皮，部分进入皮质，使得它比暂时性染发剂更耐香波的清洗。由于不需使用双氧水不会损伤头发，所以近年来较为流行。
3）永久性染发剂
永久性染发剂分为三种：植物永久性、金属永久性、氧化永久性。
1． 植物永久性：
利用从植物的花茎叶提取的物质进行染色，价格贵，在国内还较少使用。
2． 金属永久性：
以金属原料进行染色，其染色主要沉积在发干的表面，色泽具有较暗淡的金属外观，使头发变脆烫发的效率变低。
3． 氧化永久性：
市场上的主流产品，它不含有一般所说的染料，而是含有染料中间体和偶合剂，这些染料中间体和偶合剂渗透进入头发的皮质后，发生氧化反应、偶合和缩合反应形成较大的染料分子，被封闭在头发纤维内。
由于染料中间体和偶合剂的种类不同、含量比例的差别，故产生色调不同的反应产物，各种色调产物组合成不同的色调，使头发染上不同的颜色。由于染料大分子是在头发纤维内通过染料中间体和偶合剂小分子反应生成。因此，在洗涤时，形成的染料大分子是不容易通过毛发纤维的孔径被冲洗。
五．氧化永久性染膏的配方组成
氧化永久性染膏由两部分组成，第一部分为染色剂，第二部分为显色剂。只有两部分混合才能染色。
第一部分为染色剂 主要由下列物质组成。
（一）中间体
氧化永久性染发剂所用的主要染料中间体，几乎都是至少两个给电子团（如-OH和-NH2）在对位或邻位取代的苯的衍生物。
对位或邻位取代使苯的衍生物具有容易被氧化的性质。染料中间体被氧化后能直接显色。
可作永久性染发剂的中间体有近30种。但市场常用的约有近10种，这类染料中间体最重要的化合物主要有对苯二胺、对氨基苯酚、邻苯二胺、邻氨基苯酚。
（二）偶合剂
偶合剂主要是一些基团（-OH和-NH2）在间位取代的苯的衍生物，由于间位取代的苯的衍生物不容易被双氧水氧化，但可与染料中间体的氧化产物偶合或缩合，生成各种色调的染料。
偶合剂与中间体的区别为：中间体易氧化能直接显色而偶合剂不易氧化不直接显色，而是通过与中间体的氧化产物偶合或缩合后才显色。
（三）胶凝剂和增稠剂
作用为形成凝胶或形成具有一定粘度的膏体。
（四）表面活性剂
具有多种功能可作为清洁剂、发泡剂。
（五）碱化剂
大多数氧化型染发剂都有很大的刺激味这是因为大部份的碱化剂使用的都是氨水，氧化型染发剂它的PH值为8。5-10。5需要较高的碱性，主要原因有两方面：1、中间体的氧化反应必须有较强碱性条件下进行。2、只有在碱性条件下才能使头发膨胀和软化，毛鳞片打开使之染料中间体和偶合剂更好的扩散渗透到皮质层。
（六）调理剂
永久性染发剂的染发过程是在较强碱性和双氧水条件下进行的，这对头发的结构有一定的损伤为了减少引起的损伤，通常在染发基质中添加调理剂如水溶性羊毛脂、水解角蛋白等物质。
（七）螯合剂
使原料或生产过程中引入的重金属螯合，因为重金属离子对染料中间体的自动氧化起加速催化作用。
（八）氧化延迟剂
当头发用染料基质和氧化剂基质处理时，头发开始溶胀，同时形成较大的染料分子。这些形成的染料分子直径较大，不会渗透进入头发和使头发染色。只有染料偶合剂与中间体渗透进入头发内部后，才进行氧化在发干内形成较大的染料分子，被封闭在发干内这样才能使头发染色。
因此，如果氧化作用太快，没有足够的染料偶合剂与中间体渗透进入头发内部，则产生的色调较浅、不均匀、颜色不饱满。
（九）香精
遮盖不愉快的气味。
第二部分为显色剂即氧化剂
主要成份为过氧化氢即双氧水，加入一定的乳化剂制成乳液状使用方面类似奶状，所以又叫双氧奶。
，根据需要按过氧化氢浓度分为20度（6%）、30度（9%）、40度（12%）双氧奶。
双氧奶具有两个功能1）氧化显色 2）漂浅自然色素粒子。
六．氧化永久性染膏在头发上颜色形成的机理
（一）中间体的显色过程
对苯二胺是染发剂中主要中间体，它的优点是使头发染后有良好的光泽，研究和实验证明不含有对苯二胺目前还不能制成良好的染发剂。
缩合 无规则缩合
+2 显色
A B + 2A C
（二）偶合剂的显色过程
偶合剂只有和中间体的氧化产物合或缩合才能显色。
缩合 无规则缩合
偶合剂+B 显色
中间体显示的颜色和偶合剂显示的颜色以不同的比例，组合成染膏显示的总颜色。
七：头发漂白剂及配方组成
头发漂白剂是一种使头发颜色漂白或变浅的制品。
它有两方面的作用：一方面使头发的颜色比天然色调浅，从而直接达到美发作用，另一方面为了改变头发的色调，先使头发色调变淡，然后再染上所需要的色调。
最成功的头发漂白剂为过氧化氢，因为当它放出氧后留下的除了水以外没有别的物质。
头发漂白剂包括水剂、乳液、膏剂-和粉剂
1）水剂：配方主要组成为过氧化氢、稳定剂、酸度调节剂
2）乳液、膏剂：配方主要组成为过氧化氢、稳定剂、酸度调节剂、赋形剂。
3）粉剂即漂粉：配方主要组成为过硫酸钾或过硼酸钠、填充剂、增稠剂和表面活性剂。
粉剂漂白剂用时必须配合双氧奶，即将双氧奶加入漂粉中搅拌均匀使用。
漂白剂对头发的损害是比较大的，除了使色素破坏降解外还使头发的角蛋白链
间的键受到破坏造成头发的伤害，头发变的粗糙类似草样。
八：染发剂配方组份对染发上色的影响
（一）染料中间体、偶合剂的选择及配比
染料中间体、偶合剂选择的优劣直接关系到染色的效果好坏，因各个染料中间体含有少量的同分异构物，因而氧化生成的产物复杂影响效果，所以染料中间体的质量要有保证即越纯越好。
染料中间体、偶合剂的配比也是显示出颜色正确的关键。
（二）染色剂中游离碱的含量
在染色剂中碱的含量也是非常重要的，因为碱含量偏高头发易膨胀有利于染料中间体对头发的渗透，但对皮肤有很大的刺激作用，碱性偏低氧化反应进行不完全，因为中间体偶合剂在碱性条件下进行反应。
并且碱性偏低头发不易膨胀，染料中间体、偶合剂不能对头发进行很好的渗透，引起染色效果减弱不均匀、不饱满。
（三）显色剂中活性物过氧化氢的含量
双氧水的含量直接影响染料中间体在染发过程中氧化反应的完全程度，如果含量偏低则氧化反应不完全色泽比拟订的偏浅其它介质影响下还有可能继续进行反应导致染发后的色泽不稳定达不到了原来的效果，反之偏高氧化反应进行完全但过氧化氢对头发既有氧化作用又有漂白作用就可能发生氧化和漂白同时进行的情况，而且含量高将大大增强对头发角蛋白的破坏加剧头发的损伤同样达不到理想效果而且上色后容易掉色。
九：色板介绍
表达颜色的方法有很多种，在国际市场上占主导地位的是数字颜色编码系统，已被国际上大多数专业美发厂采用。
（一）色度
色度是用来表示头发内所含黑色素多少的指标，不同的色度显示了头发不同的深浅度。一般来讲把头发分成十个色度分别由1至10十个数字来表示。
数字越小所含黑色素越高颜色就越深，反之数字越大所含黑色素越少颜色就越浅。
1） 深黑 、2） 自然黑 、3） 深棕 、4 ）棕色 、5） 浅棕、6 ）深金、7 ）金色、8 ）浅金 、9 ）浅浅金 10 ）极浅金
中国人的头发一般为1-3度，最常见为2度，因而2号色又被称为自然黑，欧洲人的头发色度一般为4-6度。
（一） 色调
色调决定一种颜色表现出来的具体色彩。
不同厂商色调和数字对应关系可能不同，我们的色调和数字关系对应如下：
1）灰蓝、 2 ）紫 、3 ）金黄、 4 ）铜、 5）枣红、 6） 红 、7）绿
举例一：染膏颜色色码4。
6
4—表示颜色的色度是4度即棕色，6—表示颜色的主色调为红色。
4。6染膏的颜色就是红棕色。
举例二：染膏颜色色码5。36
5—表示颜色色度是5度浅棕色，3—表示颜色的主色调为金黄色
6—表示颜色的副色调为红色
5。
36染膏的颜色就是浅红金黄棕色。
（二） 加强色：
只有色调没有色度，每一种色调都有自已的加强色。主要有两种作用：1、当某种颜色不够深时，加入能使某种颜色进行加深加强。2、用来中和其他色调使之变成近似灰色。
十：三原色原理及洗色过程
白光透过一棱镜，光便会在另一边折射成彩虹的颜色：红、橙、黄、绿、蓝、紫。
1）原色：把红、黄、蓝称为三原色，因为它们不可通过混合其他颜色而获得。
2）次色：橙、绿、紫因为它们都是混合两种原色而得到的，其实任何可想像的颜色都是由原色按照不同比例混合形成。
3）色轮图：原色和次色可以组成一色环来显示出颜色之间的关系，按顺时针方向颜色由浅变深，色素粒子由小变大。
4）对冲色：相对的颜色混合在一起相互抵消而变成灰色。例如：黄色可以抵消紫色、绿色可以抵消红色、蓝色可以抵消橙色，这是颜色特性重要的一面，你可能会在染发后面对不理想的色调或颜色这时你可以用带黄色色调的加强色抵消不被接受的紫色。
利用头发漂白剂对头发进行洗色，从概念上得知，蓝色是一种深色，红色是中等色，黄色是最浅色。
头发中最深的颜色最先被洗掉。因为颜色越深其色素粒子体积越大，色素粒子在皮质层中的数量越少，而且只能进入到皮质层的表面部分。颜色越浅其色素粒子体积越小，其色素粒子在皮质层中的数量越多，能进入到皮质层的越深部位。所以漂白的过程中头发的颜色是逐渐变化的。
如下变化：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
蓝 蓝紫 紫 紫红 红 红橙 橙 橙黄 黄 浅黄
。
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