bedrijfsnieuws over Wetenschaps popularisering | | Wetenschappelijk begrip van haarstructuur en verfprincipes

Wetenschappelijke popularisering. Wetenschappelijk begrip van haarstructuur en kleurprincipes.

De zoektocht naar schoonheid door de mens heeft de voortdurende evolutie van haarverf technologie gedreven,Van de gouden bruine krullen van de oude Egyptische farao's tot de moderne verschillende haarkleuren.Sinds de eerste synthetische kleurstof, aniline violet, in 1856 werd geïntroduceerd,oxidatieve haarkleurstoffen zijn meer dan honderd jaar lang ontwikkeld en hebben nu een volledige industriële keten gevormd die de grondstofleveranciers omvatMet de snelle ontwikkeling van de binnenlandse cosmetica markt is de haarverfindustrie geleidelijk aan aan het rijpen.En het regelgevend systeem wordt steeds perfecter.Hoogwaardige grondstoffen, volwassen technologie en erkenning door de consument zijn de kern van het concurrentievermogen van producten geworden.

(一)

De biologische structuur en chemische essentie van haar: de natuurlijke basis van haarverven

De kleurverandering van het haar is in wezen het gevolg van de wisselwerking tussen haarkleurstoffen, haarstructuur en chemische samenstelling.(dat is het deel dat is losgekoppeld van de haarzak) is verdeeld in drie lagen van buiten naar binnen: haarepidermis, haarcortex en haarmerg, en bestaat voornamelijk uit alfa-keratine.Deze structuur en samenstelling bepalen rechtstreeks de haalbaarheid en de efficiëntie van haarverven.

01

De drielaagse structuur van het haar: van barrière tot kernfunctioneel gebied

(1)Haarepidermis: de "eerste deur" van haarkleurstoffen

De epidermis is de buitenste laag van de haarstaaf, samengesteld uit 6-10 lagen platte, transparante keratinocyten die in een overlappend patroon (vergelijkbaar met daktegels) zijn gerangschikt.De kernfunctie ervan is het beschermen van de hersenschors tegen externe prikkels en het controleren van de in- en uitgang van stoffen.

Voor haarverf is de epidermis de primaire interface van haarverfstoffen: oppervlakteactieve stoffen of alkalische ingrediënten (zoals ammoniak) in haarverfproducten laten eerst de epidermis nat worden,Het veroorzaakt dat de "vis schubben" cellen gaten uit te breidenAls de haarhuid beschadigd is (zoals vaak permen en verven waardoor schubben afvallen),het kan ervoor zorgen dat de kleurstof te snel doordringt, wat kan leiden tot droog haar en onevenwichtige kleur.een gezonde haarepidermis vereist het optimaliseren van de zachtheid van de "opening barrière" in formule ontwerp om overmatige schade aan de haarstructuur te voorkomen.

(2)Corticale: het 'kerngebied' van kleurverandering

De haarcortex is goed voor 80% -90% van het volume van de haarstaaf en is samengesteld uit parallel gerangschikte keratinevezelbundels.De vezelbundels zijn gevuld met amorfe keratine eiwitten en natuurlijke pigmentdeeltjesDeze laag is het kerngebied waar haarkleurstoffen hun werking uitoefenen.

Het oxiderend middel (zoals waterstofperoxide) in permanente haarverf zal eerst reageren met melanien in de haarcortex, waardoor de oorspronkelijke pigmentstructuur wordt vernietigd (d.w.z. "decolorisatie");

Vervolgens komen synthetische kleurstofmoleculen (zoals fenylendiamine) in de haarcortex en binden ze zich covalent met amino- en thiolgroepen in keratine.het vormen van stabiele nieuwe pigmenten en het bereiken van "langdurige kleur"De efficiëntie van dit proces hangt af van de grootte van de kleurstofmoleculen en hun reactiviteit met keratine.

(3)Medulla: De 'hulppermeatiezone' van kleur

De haarmerg bevindt zich in het midden van de haarstaaf en bestaat uit los aangelegde keratinocyten.Het komt alleen voor bij ruw haar met een diameter van meer dan 60 μm (fijn haar kan geen hersenmerg hebben)De structuur is los en de gaten groot, waardoor haarverf zich verder kan verspreiden naar dit gebied, waardoor de uniformiteit en duurzaamheid van de kleur worden verbeterd.Het is niet het belangrijkste gebied voor het verven van haarHet is dus niet nodig zich teveel te richten op het productontwerp.

02

Alfa keratine:

Het "chemische skelet" van haar en het "doel" van de kleurreactie

Het hoofdbestanddeel van haar is alfa-keratine, waarvan de moleculaire structuur en chemische eigenschappen het werkingsmechanisme van haarverfstoffen rechtstreeks bepalen.

Structurele kenmerken: alfa-keratine vormt een polypeptide keten in een "rechte helix" structuur, en meerdere polypeptide ketens zijn verbonden door disulfide bindingen (verschaft door cysteïne,die een hoog aandeel van cysteïne in de peptide keten vertegenwoordigt)Deze structuur geeft het haar een goede mechanische sterkte en weerstand tegen oplosmiddelen en zwakke zuren en basen.

Reactie-eigenschappen: alfa-keratine is gevoelig voor oxidanten, reducerende stoffen en sterke bases.en kan worden gereduceerd en afgebroken door de werking van reducerende stoffenOndertussen kunnen amino (- NH 2) en carboxyl (- COOH) groepen in de peptide keten covalent binden of elektrostatisch adsorberen met kleurstofmoleculen.

Het is juist deze eigenschap die haarverf mogelijk maakt. ze kunnen ook de disulfide binding van keratine openen, de moleculaire kloof vergroten,en vergemakkelijken het binnendringen van kleurstoffenEn kleurstofmoleculen bereiken een "stabiele kleur" door zich te binden aan keratinegroepen, die ook de chemische basis vormen voor permanente haarverfstoffen om de kleur lang te behouden.

(二)

Het wetenschappelijke principe van haarverven:

Van materiële actie tot proces ontbinding

Op basis van de structuur en chemische aard van het haar kan het verfproces worden onderverdeeld in vier kernstappen: contactpenetratie reactie kleur.Elke stap moet overeenkomen met de haarkenmerken en het ontwerp van de productformule, als volgt.

01

Eerste stap:

Het "contact en natmaken" tussen haarkleurstoffen en de haarhuid

Na het aanbrengen van haarkleurmiddelen is de eerste stap het verminderen van de oppervlaktespanning van het haar door oppervlakteactieve stoffen (zoals natrium dodecylsulfaat), zodat de haarkleurstoffen (kleurstoffen, oxidatiemiddelen,alkalische componentenDe belangrijkste factor in deze fase is "eenvormigheid van het natmaken".het kan leiden tot onvoldoende lokale bevochtiging en een latere ongelijke kleur veroorzaken

02

Stap twee:

De "opening en penetratie van de kleurstof" van de haar-huidbarrière

De alkalische componenten in haarverfproducten, zoals ammoniak en ethanolamine, kunnen de pH-waarde van het haaroppervlak verhogen.waardoor de "visschubbel" cellen in de haarhuid opzwellen en de intercellulaire ruimtes uitbreidenTegelijkertijd zullen oxidatiemiddelen (zoals waterstofperoxide) het keratine-eiwit in de epidermis licht oxideren, waardoor de barrièrestructuur verder wordt verstoord.De twee werken samen om een "kanaal" te openen voor kleurstofmoleculen.

Vervolgens komen kleurstofmoleculen (zoals kleintoomvormers) via "concentratieverschildiffusie" in de haarcortex.en hoe sterker het diffusie-efficiëntieMaar macromoleculaire kleurstoffen (zoals flavonoïden in natuurlijke plantaardige kleurstoffen) zijn moeilijk te penetreren, wat ook de belangrijkste reden is voor de slechte kleurpersistentie van natuurlijke haarverfstoffen.

Stap drie:

Verkleuring en reactie in het haar van de hersenschors

Na het binnendringen van de haarcortex reageren oxidanten (zoals waterstofperoxide) eerst met natuurlijke melanine: de indoolstructuur in melanine wordt geoxideerd en gebroken, en de oorspronkelijke kleur verdwijnt (dwz."verkleuring")Tegelijkertijd breekt het oxidant de disulfide bindingen van keratine.het uitbreiden van de spleten in de vezelbundel in de haarcortex en het verder bevorderen van de diffusie van kleurstofmoleculen.

Vervolgens reageren kleurstofmoleculen met keratine: als het een permanente haarverf is,Kleine moleculen voorlopers (zoals p-phenyleendiamine) ondergaan oxidatieve polymerisatie onder werking van oxidanten, die macromoleculaire pigmenten vormen die covalent binden aan de amino-groepen van keratine (met een sterke bindingskracht en die niet gemakkelijk loskomen); als het een semi-permanente haarverf is,kleurstofmoleculen (zoals zure kleurstoffen) hechten zich aan door middel van elektrostatische adsorptie (binding aan de carboxylgroep van keratine), met een zwakke bindingskracht en gemakkelijk loskoppelend door wassen.

Stap vier:

De diffusie en kleurstabiliteit van kleurstoffen naar de medulla oblongata

Niet gereageerde kleurstofmoleculen zullen verder in de hersenmerg diffuneren, waardoor kleuruniformiteit wordt bereikt door fysieke vulling.de "visschubbel" cellen op de haarhuid gaan geleidelijk dicht, en de barrièrefunctie wordt hersteld, waardoor kleurstofmoleculen in de haarcortex en de hersenmerg worden opgesloten.

Het behoud van de nieuwe haarkleur is nauw verbonden met de interactie tussen het haarmerg en de huid.en kleurstofmoleculen zijn "gesloten" in de haarcortex en het hersenmergOp dit punt is het haarverfproces voltooid en krijgt het haar een nieuwe kleur die bij dagelijkse reiniging niet gemakkelijk afvalt (permanent type) of langzaam afvalt (semi-permanent type).

De kern van haarverftechnologie is de wetenschappelijke koppeling van "haarstructuur en chemische eigenschappen" met "het werkingsmechanisme van haarverfstoffen".alleen door de barrièrefunctie van de haarhuid te begrijpen, de kernrol van de hersenschors, en de responskenmerken van alfa-keratine, kunnen ze een evenwicht vinden tussen "effectiviteit, mildheid,Het is de bedoeling van de Commissie om deVan de 19e eeuw tot de 21e eeuw komt elke doorbraak in verfonderzoek en verftechnologie voort uit een dieper begrip van haarwetenschap.Dit is ook de kernrichting van toekomstige industrie-innovatie..