燙發(fā)、染發(fā)是人為設計改變頭發(fā)的形狀和顏色，此過程與頭發(fā)的結構和組成密切相關。
頭發(fā)的結構和組成
頭發(fā)的結構
頭發(fā)的橫斷面從外到里可分為毛表皮、毛皮質(zhì)、毛髓質(zhì)等３個部分。如圖1所示，毛表皮又稱毛鱗片，由鱗片或瓦狀細胞組成，作為毛干的最外層，毛表皮內(nèi)含有豐富的高硫蛋白，能抵御外界物理和化學因素的影響，對頭發(fā)內(nèi)部的結構起重要保護作用；毛皮質(zhì)緊密包裹在髓質(zhì)的周圍，是毛干的主要成分，其主體是由２～３股α螺旋的角蛋白組成原纖維，再由許多原纖維纏繞形成小纖維，繼而組成大纖維，皮質(zhì)纖維的多少直接決定頭發(fā)的粗細。此外皮質(zhì)細胞基質(zhì)中還含有色素顆粒，直接決定著頭發(fā)的顏色；毛髓質(zhì)位于毛干的中心，它的主要任務是提高頭發(fā)的強度和剛性，同時保護頭部，防止紫外線的直接照射。
頭發(fā)的組成
頭發(fā)是由角質(zhì)蛋白分子組成的角質(zhì)纖維通過右螺旋的方式相纏繞而成。頭發(fā)的主要成分是α角蛋白，角蛋白分子在半胱氨酸的側(cè)鏈上有一個化學性質(zhì)活潑的巰基，插在不同地方的２個半胱氨酸通過Ｓ—Ｓ的方式結合生成胱氨酸，相鄰２個肽鏈中的巰基基團反應生成二硫鍵而相互交聯(lián)，富含二硫鍵的交聯(lián)結構使得頭發(fā)有一定的形狀和韌性，為燙發(fā)提供了結構基礎。氫鍵是形成多肽鏈穩(wěn)定結構的另一個重要因素，側(cè)鏈與側(cè)鏈間、及側(cè)鏈與主鏈之間均可以形成氫鍵。正是因為這些作用力的存在，簡單的肽鏈才會盤旋折疊形成具有特定的空間結構的蛋白質(zhì)，頭發(fā)的生物結構和化學組成為燙發(fā)、染發(fā)提供了可能性。
染發(fā)&燙發(fā)
燙發(fā)原理
燙發(fā)是使用化學或物理方法使頭發(fā)中胱氨酸的二硫鍵吸收能量而斷鍵，繼而使用氧化劑氧化半胱氨酸形成新的胱氨酸，從而使頭發(fā)變成卷曲形狀或筆直形狀，化學燙發(fā)根據(jù)是否加熱可分為“冷燙”和“熱燙”。冷燙的燙發(fā)劑主要由堿劑、氧化劑與還原劑組成。在燙發(fā)時，為了使藥水順利進入皮質(zhì)層，需先用堿劑將頭發(fā)的毛鱗片打開，然后，使用如巰基乙酸等還原劑通過其強的還原作用打開頭發(fā)多肽鏈之間的二硫鍵形成半胱氨酸基團，從而軟化發(fā)絲。然后將頭發(fā)繞在圓筒形發(fā)卷上，再用如過氧化氫等弱氧化劑，使二硫鍵在新的位置上重新形成，蛋白質(zhì)鏈就按照發(fā)卷的形狀排列起來，頭發(fā)干燥后即形成所設計的形狀。熱燙，最早是由法國的馬爾塞爾哥拉德發(fā)明，將頭發(fā)繞在卷發(fā)杠上，然后用三乙醇胺等堿劑浸潤頭發(fā)，加熱10min左右，拿掉卷發(fā)杠子，洗去藥液即成型。熱燙過程中持續(xù)地加熱不僅會改變二硫鍵的排列，也會使得氫鍵喪失記憶而重新排列。從化學視角來看，燙發(fā)過程就是二硫鍵的斷裂和形成,頭發(fā)經(jīng)過拉直或卷曲，多肽鏈間的二硫鍵容易出現(xiàn)錯位，原先斷開的二硫鍵不能全部接回，直接影響頭發(fā)中蛋白質(zhì)的含量，且使得燙后發(fā)質(zhì)脆弱易斷。
染發(fā)原理
染發(fā)的原理是通過染膏和雙氧奶打開頭發(fā)的毛鱗片，帶走不要的色素再添充需要的色素的過程。先前推文已有介紹本部分內(nèi)容，感興趣者可以移步先前推文“染發(fā)知多少”。
燙發(fā)、染發(fā)的順序
綜合來看，燙發(fā)過程為二硫鍵的斷裂與形成，自然狀態(tài)下未損傷頭發(fā)的鱗片層排列緊密，經(jīng)過燙發(fā)，毛鱗片結構變得疏松，鱗片層規(guī)整度降低。染發(fā)過程為染發(fā)劑透過鱗片層的空隙進入角質(zhì)層與蛋白質(zhì)作用，這會使鱗片無法恢復精密狀態(tài)，有輕微的剝蝕現(xiàn)象，與燙發(fā)相比損傷程度較小。燙發(fā)或染發(fā)對頭發(fā)造成的傷害在短時間內(nèi)難以自然修復，故并不建議同時或者同天進行燙發(fā)和染發(fā)，一般是燙發(fā)后對頭發(fā)進行一定護理使毛表皮與毛干恢復到貼合狀態(tài)后再進行染發(fā)，兩者中間間隔３個月以上最好，且必須是先燙發(fā)后染發(fā)。假設先染發(fā)，染料分子經(jīng)過氧化縮合以合適的大小與皮質(zhì)層反應，從而改變頭發(fā)顏色。繼而在燙發(fā)過程中使用堿劑打開毛鱗片，一部分有色縮合物會脫離皮質(zhì)層使得發(fā)色脫落，使得染發(fā)達不到預期效果。
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