A popularização da ciência. A compreensão científica da estrutura do cabelo e dos princípios de tingimento.
A busca da beleza pelos seres humanos tem impulsionado a evolução contínua da tecnologia de tingir o cabelo,que abrange milhares de anos, desde os feixes castanhos dourados dos antigos faraós egípcios até as modernas escolhas de cores de cabelo.Desde que o primeiro corante sintético, a anilina violeta, foi introduzido em 1856,Os corantes capilares oxidativos passaram por mais de cem anos de desenvolvimento e formaram agora uma cadeia industrial completa que abrange os fornecedores de matérias-primas.Com o rápido desenvolvimento do mercado nacional de cosméticos, a indústria de tinturas capilares está a amadurecer gradualmente.e o sistema regulatório está a tornar-se cada vez mais perfeitoAs matérias-primas de alta qualidade, a tecnologia madura e o reconhecimento do consumidor tornaram-se o núcleo da competitividade dos produtos.
(一)
A estrutura biológica e a essência química do cabelo: A base natural da tingir o cabelo
A mudança de cor do cabelo é essencialmente o resultado da interação entre substâncias de corantes capilares, estrutura capilar e composição química.que é a parte que se separou do folículo piloso) é dividido em três camadas de fora para dentro: epiderme capilar, córtex capilar e medula capilar, e é composto principalmente de queratina alfa.Esta estrutura e as características de composição determinam diretamente a viabilidade e a eficiência da tingir o cabelo.
01
A estrutura de três camadas do cabelo: da barreira à área funcional central
(a)Epiderme do cabelo: a "primeira porta" das substâncias de tintura capilar
A epiderme é a camada mais externa do eixo capilar, composta por 6-10 camadas de queratinócitos planos e transparentes dispostos em um padrão de sobreposição de "escala de peixe" (semelhante a telhas de telhado).A sua função principal é proteger o córtex capilar de estímulos externos e controlar a entrada e saída de substâncias.
Para a tingir o cabelo, a epiderme é a principal interface das substâncias de tingimento do cabelo: os tensioativos ou os ingredientes alcalinos (como a amônia) dos produtos de tingimento do cabelo molham primeiro a epiderme,fazendo com que as lacunas celulares da "escala de peixe" se expandamSe a epiderme do cabelo for danificada (como a frequente permissão e tingimento que causam a queda das escamas),pode fazer com que a tinta penetre muito rapidamente, o que pode levar a cabelo seco e cor desigual; pelo contrário,uma epiderme do cabelo saudável requer a otimização da suavidade da "barreira de abertura" no projeto da fórmula para evitar danos excessivos à estrutura do cabelo.
(2)Cortical: a 'área central' da mudança de cor
O córtex capilar representa 80% -90% do volume do eixo capilar e é composto por feixes de fibras de queratina dispostos em paralelo.Os feixes de fibras são preenchidos com proteína de queratina amorfa e partículas de pigmento naturalEsta camada é a área central onde as substâncias de corantes capilares exercem os seus efeitos.
O agente oxidante (como o peróxido de hidrogénio) na corante capilar permanente reagirá primeiro com a melanina no córtex capilar, destruindo a estrutura original do pigmento (ou seja, "descoloração");
Posteriormente, moléculas de corante sintético (como a fenilenodiamina) entram no córtex capilar e ligam-se covalentemente com grupos amino e tiol na queratina,formando novos pigmentos estáveis e alcançando uma "coloração duradoura"A eficácia deste processo depende do tamanho das moléculas de corante e da sua reactividade com a queratina.
(3)Medula: A 'Zona Auxiliar de Permeação' da Cor
A medula capilar está localizada no centro do eixo capilar e é composta por queratinócitos vagamente dispostos.Só existe em cabelos grosseiros com um diâmetro superior a 60 μm (os cabelos finos podem não ter medula)A sua estrutura é solta e as lacunas são grandes, permitindo que a tinta do cabelo se difunda ainda mais para esta área, aumentando a uniformidade e a durabilidade da cor.Não é a área chave para tingir o cabelo., não há necessidade de se concentrar excessivamente no desenho do produto.
02
Alfa queratina:
O "esqueleto químico" do cabelo e o "alvo" da reação de tingimento
O principal componente do cabelo é a alfa-queratina, e sua estrutura molecular e propriedades químicas determinam diretamente o mecanismo de ação das substâncias de tintura capilar.
Características estruturais: A queratina alfa forma uma cadeia polipeptídica numa estrutura de "hélice direita", e múltiplas cadeias polipeptídicas estão ligadas por ligações dissulfuradas (fornecidas pela cisteína,que representa uma elevada proporção de cisteína na cadeia peptídica)Esta estrutura dá ao cabelo boa resistência mecânica e resistência a solventes e ácidos e bases fracos.
Características de reação: a queratina alfa é sensível a oxidantes, agentes redutores e bases fortes.e pode ser reduzido e quebrado sob a ação de agentes redutoresEnquanto isso, os grupos amino (- NH 2) e carboxilo (- COOH) na cadeia peptídica podem ligar-se covalentemente ou adsorver-se eletrostaticamente com as moléculas de corante.
É precisamente esta característica que torna possível a tingir o cabelo, enquanto os oxidantes destroem a melanina, eles também podem moderadamente abrir a ligação dissulfeto da queratina, expandir a lacuna molecular,e facilitar a entrada de corantesE as moléculas de corantes conseguem uma "coloração estável" por se ligarem a grupos de queratina, que também é a base química principal para os corantes permanentes de cabelo para manter a cor por um longo tempo.
(二)
O princípio científico da tingir o cabelo:
Da acção material ao processo de decomposição
Com base na estrutura e natureza química do cabelo, o processo de tingimento pode ser dividido em quatro etapas principais: coloração por reação de penetração por contato.Cada etapa deve corresponder às características do cabelo e ao desenho da fórmula do produto, como se segue.
01
Primeiro passo:
O "contato e a moldagem" entre as substâncias de corantes capilares e a epiderme capilar
Após a aplicação de produtos de tintura capilar, o primeiro passo é reduzir a tensão superficial do cabelo através de surfactantes (como o sulfato de sódio dodecil), de modo que as substâncias de tintura capilar (tintores, oxidantes,componentes alcalinosA chave para esta etapa é a "uniformidade de umidade".Pode levar a uma umidade local insuficiente e causar uma desigualdade de cor posterior.
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Passo dois:
A "abertura e penetração da corante" da barreira capilar
Os componentes alcalinos dos produtos de tintura capilar, tais como a amônia e a etanolamina, podem aumentar o valor de pH da superfície do cabelo,causando o inchaço das células de "escala de peixe" na epiderme do cabelo e a expansão dos espaços intercelularesAo mesmo tempo, os oxidantes (como o peróxido de hidrogénio) oxidam ligeiramente a proteína queratina na epiderme, perturbando ainda mais a estrutura da barreira.Os dois trabalham juntos para abrir um "canal" para as moléculas de corante.
Em seguida, as moléculas de corante (como corantes precursores de pequenas moléculas) entram no córtex capilar através da "difusão da diferença de concentração".e quanto maior a eficiência de difusãoNo entanto, os corantes macromoleculares (como os flavonóides em corantes vegetais naturais) são difíceis de penetrar, o que também é a principal razão para a baixa persistência de cor dos corantes naturais para o cabelo.
Passo 3:
Descoloração e reação no cabelo cortical
Depois de entrar no córtex capilar, os oxidantes (como o peróxido de hidrogênio) primeiro reagem com a melanina natural: a estrutura de indóis na melanina é oxidada e quebrada, e a cor original desaparece (ou seja,"descoloração")Ao mesmo tempo, o oxidante rompe moderadamente as ligações dissulfídicas da queratina,expandir as lacunas do feixe de fibras no córtex capilar e promover ainda mais a difusão de moléculas de corante.
Em seguida, as moléculas de corante reagem com a queratina: se for uma corante permanente para o cabelo,Os corantes precursores de pequenas moléculas (como a p-fenilendiamina) sofrerão polimerização oxidativa sob a ação de oxidantes, formando pigmentos macromoleculares que se ligam covalentemente com os amino-grupos da queratina (com forte força de ligação e não são facilmente separados);moléculas de corante (como corantes ácidos) aderem através de adsorção eletrostática (ligação ao grupo carboxilo da queratina), com força de ligação fraca e fácil separação devido à lavagem.
Passo 4:
A difusão e a estabilidade da coloração dos corantes em direção à medula oblongata
As moléculas de corante não reagiu irá difundir ainda mais na medula, alcançando a uniformidade de cor através de enchimento físico; Ao mesmo tempo, com o enxaguamento de produtos de corante capilar e secagem do cabelo,as células da "escala de peixe" na cutícula do cabelo se fecham gradualmente, e a função de barreira é restaurada, bloqueando moléculas de corante no córtex capilar e medula.
A retenção da nova cor do cabelo está estreitamente relacionada com a interação entre a medula capilar e a epiderme.e as moléculas de corantes estão "bloqueadas" no córtex capilar e medulaNeste ponto, o processo de tingimento do cabelo é concluído, e o cabelo apresenta uma nova cor que não é facilmente derramada durante a limpeza diária (tipo permanente) ou lentamente derrama (tipo semi-permanente).
O núcleo da tecnologia de tingimento de cabelo é a correspondência científica da "estrutura do cabelo e propriedades químicas" com "o mecanismo de ação das substâncias de tingimento de cabelo".só compreendendo profundamente a função de barreira da epiderme capilar, o papel central do córtex capilar, e as características de resposta da queratina alfa, podem eles encontrar um equilíbrio entre "eficácia, brandura,e durabilidade" e desenvolver produtos de alta qualidade que satisfaçam a procura do mercado.Desde o século XIX até ao século XXI, todos os avanços na pesquisa e tecnologia de tintura derivam de uma compreensão mais profunda da ciência do cabelo.que é também a direcção central da inovação futura da indústria.
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