染发剂中的化学

染发剂中的化学 论文

染发剂中的化学

摘要

现在，染发已然成为一种时尚，然而染发依赖着染发剂。本文研究了染发现象的历史和发展，以及染发产品的变迁。通过对染发剂的原料，以及其作用原理的研究，从而进一步的了解到染发剂中所包含着的化学知识。加深对染发和染发剂的认识，从而加深了解染发存在的一些问题和如果要染发所应该注意的问题。

关键字

染发 染发剂 化学

前言

染发现象，早已经从从前的那个中年人需要把白头发染黑的现象，过渡到了染发成为一种时尚、普遍的行为了。年轻人，通过改变发色来改变心情，来搭配不同的服饰和妆容；老年人，通过将不断长出的白发染黑的方式来使得自己显得年轻。总而言之，染发，不仅是现在的一种需要，更是一种趋势。

然而，染发是怎样通过染发剂染色的呢？染发剂是否与头发中的成分发生作用呢？染发剂中含有那些成分呢？染发需要注意的问题呢？

上述的问题，也接踵而至。

加深对染发剂的了解，其实也可以更好的加深对自身健康的保护。

一 染发

（1）历史：

古埃及的法老陵墓出土的最古老的文献和实物证明了当时人们已经开始使用染色产品。当时的妇女们已开始用指甲花叶制作的粉末来涂抹指甲和染发。还知道古埃及人使用其他植物提取物和金属化合物来改变发色。与古埃及人同时代的许多其他民族也使用相同的染发方法。印度和波斯就曾经非常盛行使用指甲花染料给手指甲、头发和足底染色。希伯来人也经常使用这种植物。不仅妇女和小孩使用，男人们也非常热衷，特别用于染胡须。古希腊人和古罗马人还使用其他植物提取物，例如来自核桃和接骨木果的提取物。他们也使用矿物质和金属，如铅，汞，或铜，甚至还有从烧焦的蚂蚁卵中的动物成份。

（2）分类

染发分植物和化学性质，植物的特色是不伤害身体，缺点是颜色单一。化学染发污染严重，而且破坏血液系统。植物染发已经被逐渐的被人们接受，而且，宣传植物染发和研究植物染的机构已经越来越多。

化学染发改变的是头发的自身结构和腐蚀头皮的过程，氨腐蚀和侵害毛囊。植物染发是物理过程，滋养元素像一层膜一样附着在头发和头皮上，滋养和呵护头发，滋养毛囊。像切开的苹果一会会有氧化膜覆盖在苹果上一样，植物染发就是利用物理的氧化过程使滋养成分附着在头发和头皮上。

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（3）原理

1、染发剂穿透角质片护膜，沉积到头发皮质层中，使头发改变颜色出现光泽。

2、双氧是消除色素的漂淡物质。

3、将自然色素减小，而使头发变明亮和淡

头发漂白经过步骤 黑—-褐—红—金红—金黄—黄—浅黄 [1]

（4）具体操作

1染发程序

将头发洗静吹干

在头发发际处涂上防敏膏。从后面开始，由顾客低温区到高温区涂放染料。

2涂放方法

（1）短法： 从脑后开始在离发根1.5厘米处向发尾涂染料 。等候20-30

分钟。再将染料涂在发根。再等候10-20分钟。

（2）长发： 先由冷区开始从发尾涂染料。等候20-30分钟。往中部

至 发根1.5厘米处涂染料。等10-20分钟。余下的发根继续涂染料。再等10-20

分钟。

由于发稍阻力较大，因此发尾部分应多放染料，使其吸收更多的颜色，

以便获得均匀的预期色泽。

（5）分析：

虽然国外有很多报道认为染发会致癌，有文章说，染发剂有许多成分性质尚未

完全被人们知晓，有些成分有可能对健康有害，甚至可能引起癌症。美国癌症学会研究表明，女性使用染发剂有可能患淋巴瘤。赖维说，虽说染发剂中有些化学物质对人体有害，尤其是可能引起皮肤过敏、皮炎等，但目前还没有确切的证据表明染发可致癌。 [2]

二 染发剂

（1）染发品基本共分3种：暂时性染料、半永久性染料、永久性染料。

1暂时性染料：这是一种可容于水的染料，它不会进入头发的皮质层内，暂时性附着在头发表面上，一洗就掉

2半永久性染料：在一类的染发颜色也不必加入任何氧化剂。渗入皮质层内没有发生氧化聚合反应。一般保持15天

3永久性染料：几乎所有永久性染料都是采用包含苯胺引导氧化渗透的。这些染料渗透头发的表皮层进入皮质层。这一类染料一定要加上H2O2（双氧乳）。因此它们又称为氧化染料。 一般保持3个月 [ 3 ]

（2）欧莱雅、美源、施华蔻三个进口品牌的6款染发霜染发剂，几乎每款染发产品均标注含有对苯二胺或苯二胺类物质。

苯二胺

（p-Phenylenediamine）, 又名乌尔丝D，是最简单的芳香二胺之一，也是一种有广泛应用的中间体，可用于制取偶氮染料，高分子聚合物，也可用于生产毛皮染色剂，橡胶防老剂和照片显影剂，另外对苯二胺还是常用的检验铁和铜的灵敏试剂。 对苯二胺是极为重要的染料中间体，主要用于芳纶、偶氮染料、硫化染料、酸性染料等。

分子式 C6H4(NH2)2 苯二胺分子中氢元素和碳元素的个数比为3:4

分子量 108.1426

CAS号 106-50-3

性质 白色至淡紫红色晶体。可燃。暴露在空气中变紫红色或深褐色。熔点

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137~14℃。沸点267℃。闪点155℃，能升华。溶于水、乙醇、乙醚、氯仿和苯。

毒性 有毒，其毒性与邻苯二胺基本相同。家兔口服致死量250mg/kg。详见“邻苯二胺”。工作场所空气中最高容许浓度0.1mg/m3。

用途 用于制造偶氮染料和硫化染料等，并用作毛皮染料（毛皮黑D，即乌尔丝D或毛皮元D、Ursol D或Fur Black D）和显影剂等。

应用领域 合成染料 合成树脂、石油产品添加剂、阻燃剂

三 染发剂存在的负面影响

在现代生活中，染发剂经常可以看到，但是我们不知道的是我们长期使用的染发 剂可促进某些肿瘤的发生。在通常情况下，若使用染发剂 10 年，人体皮肤只要吸收 1％这 种物质，都可导致脑肿瘤和致癌。常见的有脑垂体腺瘤、脑膜瘤、听神经瘤、颅咽管瘤、脑 胶质瘤、脑血管网织细胞瘤、膀胱癌、肾癌及皮肤癌等。

国外专家调查，经常使用染发剂给 人染发的人，其肿瘤死亡率较不接触染发剂者高 6 倍。在 100 例乳腺癌患者中，有 8％以上 的人是长期使用染发剂的。

染发剂造成的健康损害在程度上可分为急性与慢性两大类。急性反应是指过敏反应，大多数染发剂中都含有过敏原——对苯二胺，部分人会对这种化学成分产生过敏反应。染发后，会出现水肿、过敏及皮炎，甚至发生水疱、糜烂、溃疡等症状。这种伤害只是暂时性的，容易察觉，使用抗过敏药物后异常现象就能消退。日后只要避免使用，不会造成很严重后果。

染发剂导致的慢性伤害就比较严重了，因为慢性伤害是潜在的，人们无法察觉。大多数染发剂含有二胺、芳香胺、二硝基酚等化合物，这些化学物质能起到着色、固色的作用，但它们恰恰也是致癌物质。染发者在使用永久性染发剂一个阶段后，染料会经皮肤、毛囊进入人体，然后进入血液，破坏造血系统，引起头晕、乏力，皮下、内脏和脑出血，更加严重的还会诱发膀胱癌、乳腺癌、淋巴癌、白血病等疾病。染发剂中的有毒化学物质进入人体后，需要通过肝和肾进行代谢，所以必然会对肝、肾功能造成损害。染发剂除了能够致敏、致癌、损害肝、肾外，还会对孕妇腹中的胎儿造成影响。 虽然目前的染发剂生产技术有所提高，铅、汞等有害物质降低了，但染发剂是化学合成制剂，毒副作用还是不可小视。接触染发剂的次数越多、漂染的时间越长、染发剂浓度越大，对人体损害就越严重。 染发剂的危害不容小视，不要为了彩发飘飘而忽视我们宝贵的生命！ [4]

四 染发剂延伸的化学知识

（1）头发结构

1 表皮层：表皮层是毛发最外的一层，是由多层的重叠角质片组成，其外沿超向发梢。 2 皮质层：皮质层是毛发的第2层即中间层，它是一束束纤维细胞由糊状物质环浸着，含有氨键、氢键、盐键、二硫化物键等角蛋白，还有毛发的自然色素粒子。发型师所要研究的漂染就在皮质层内，永久色的产生是在皮质层内产生变化而形成的。皮质层占毛发的80%。 3 髓质层：在毛发的中心是髓质层，是由互相分离的透明多角形化细胞组成，在染发而言是不需要研究的。

（2）氧化染料原料

氧化染料是合成染料中最早用于毛发染色的，也是目前应用最广泛的持久性染发剂原 料。但这类染料易引起过敏性皮炎，安全性较差。 氧化染料的主原料是苯胺类衍生物作显色剂， 在染发显色过程中， 在氧化剂作用下被氧 化成为染料中间体， 该中间体又在偶合剂的作用下发生偶合反应后方产生颜色而染发。

(1)显色剂 ①对苯二胺，为白色片状物，稍能溶于水，溶解度为 1％，易溶于醇、乙

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醚和苯等中， 与无机盐作用能生成溶于水的盐，它的熔点 147℃，沸点 267℃。对苯二胺在空气 中经氧化 生成苯醌二亚胺，为一种棕黑色不溶物质。对苯二胺是偶氮染料和硫化染料的主要原料，在 化妆品中它是染发剂染黑发的主要原料， 是最为广泛应用的一种染发染料。 对苯二胺有较强 的致敏性， 对皮肤甚至整个机体均可致敏， 其致敏作用主要是由在体内生成的苯醌二亚胺引 起的。对苯二胺有毒，它可经皮吸收，长期接触对苯二胺可引起变应性疾病。主要是呼吸系 统、胃肠道和肝脏受损，还可发生贫血。 ②对苯二胺的各种衍生物，如 2，5-二氨基甲苯、对甲苯二胺、氯化对苯二胺等，它们 有对苯二胺类似的性质， 也均属于化妆品组分中限用物质， 在化妆品中最大允许浓度为 6％， 它们可单独使用或与对苯二胺同时使用作为染发剂之显色剂。

(2)偶合剂(成色剂)

①对苯二酚，又称氢醌，它为白色针状晶体，易溶于热水(20℃时在水中溶解 度

为 6．7％)、乙醇和乙醚，难溶于苯。熔点 170．5℃，沸点 286．2℃。其水溶液在空气中因 氧化而成褐色，碱性溶液更易氧化，它是制造蒽醌染料、偶氮染料的中间体，在化妆品中用 作染发剂的偶合发色剂，它的着色较牢固。氢醌为有机毒品，接触氢醌碱性溶液，可引起皮 炎，长期与氢醌接触可引起发红，氧醌是苯在人体内产生的主要中间代谢物之一，是苯代谢 物中引起细胞毒性的主要毒物之一，它与引起白血病、肿瘤及癌等有关。因此，氢醌为化妆 品组分中限用物质，在化妆品中最大允许浓度为 2％，允许使用作染发用的氧化成色剂。 间苯二酚、对氨基苯酚、间氨基苯酚与对苯二酚亦可用作染发剂原料，只是所生成颜色 不同。

②1，2，3-苯三酚，或称为连苯三酚、焦格酚，为无色的结晶物质，易升华，易溶于水、 乙醇、乙醚，在空气中经氧化变为褐色。连苯三酚是一种植物酚，是有毒性物质，它易致敏 并具有致突变作用，且致突变作用随 pH 值升高而增加。它是化妆品组分限用物质，在化妆 品中最大允许浓度为 5％，允许使用范围为染发用的偶合发色剂。

下面列举一些氧化染料原料及其可染颜色 染料显色剂名称 可染之颜色 染料偶合剂名称 可染之颜色

对苯二胺 对甲苯二胺 对氨二苯胺 氯化对苯二胺 间苯二胺 间甲苯二胺 邻苯二胺 邻甲苯二胺 棕黑色 褐色 深灰色 深褐色 紫色 紫色 金黄色 浅褐色

对苯二酚 间苯二酚 对氨基苯酚 间氨基苯酚 邻氨基苯酚 1，2，3-苯三酚 a-萘酚 连苯二酚 褐色 深蓝色 金棕色 深灰紫色 金色 金色 浅紫色 棕黑色

(3)金属染料亦称无机矿物性染料

这类染发原料多为铅、铁、铜、钴等金属的盐类或氧化物，其中金属离子可与头

发角蛋 白中的二硫键的硫发生还原反应而产生黑色。常用的金属染发原料有：醋酸铅；柠檬酸铋； 硝酸银；硫酸铜，氯化铜；硝酸钴氯化铁，硫酸铁。 金属染发原料可使毛发逐步变深，适宜用作“乌发乳”类染发剂的原料。尽管该类染发 原料应用较早，但后来人们研究发现，Pb、Cu、Ni、Co 等金属都具有一定的毒性。如．醋 酸铅大鼠腹腔注射的半致死量(LD50)为 200mg／kg。 研究表明， 这些金属离子通常与人体内 某些特异性酶结合形成复合物， 直接干扰和破坏了酶的正常生理活性， 从而导致人体产生各 种中毒性疾患。所以，目前有些国家因这类染料的潜在毒性而禁止使用。我国也已对醋酸铅 等限量使用。

(4)天然染料

天然染发原料主要是从植物中提取而得的有机物质。 尽管这类物质染发效果尤其是染黑 发效果尚不尽人意，但仍普遍受到重视，这是因其毒性很低，使用安全。自古以来并沿用至 今的主要天然染发原料有如下几种。

1．指甲花 又名散沫花， 其花叶的萃取物可用以染发。 它的色素主要化学成分为

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萘醌类有机化合物。 它是一种桔红色染料，能溶于水、稀碱和稀酸溶液，在酸性条件下显色最好。

2．春黄菊 又名西洋甘菊花、发汗菊，常用它的热水提取物配以其他辅料制成染发剂。其色素化学 成分是 1，3，4-三烃基黄酮

3．苏木精 又名紫木素， 它是由小乔木苏木的芯材中提取制得的黑色染发原料， 该色素主要化学成 分为苏木精羰基络合物。 总之，染发剂方便了我们的生活，但同时也存在很多弊端。 市场上出售的染发剂中，普遍含对苯二胺，它容易致敏，敏感性强的人极易因过敏而引 起急性接触性皮炎， 或称为染发性皮炎。 轻者头皮发红、 瘙痒难忍； 重者引起满头红肿流水， 眼睑肿得睁不开，甚至毛囊受损，脱发成秃。 长期接受染发剂的刺激还可促进某些肿瘤的发生。 美国曾对市场出售的 169 种永久性染 发剂作过试验，发现其中有 150 种（89％）有致癌作用。如在氧化型染发剂中，有一种叫 2-4 氨基苯甲醚的物质，最易在人体中蓄积，促使细胞增生。在通常情况下，若使用染发剂 10 年， 人体皮肤只要吸收 1％这种物质， 都可都可导致脑肿瘤和致癌， 常见的有脑垂体腺瘤、 -3- 脑膜瘤、听神经瘤、颅咽管瘤、脑胶质瘤、脑血管网织细胞瘤、膀胱癌、肾癌及皮肤癌等。 国外专家调查，经常使用染发剂给人染发的人，其肿瘤死亡率较不接触染发剂者高 6 倍。在 100 例乳腺癌患者中，有 8％以上的人是长期使用染发剂的。原先患有良性乳腺病者，使用 染发剂后得乳腺癌的可能性比不用染发剂者高 4.5 倍。此外，使用染发剂可使机体免疫功能 紊乱，致使红斑狼疮发生。还有的染发剂可导致过敏性皮炎、过敏性眼结膜炎、肾炎等。 染发剂的使用应该遵循其正确的方法，这样才能确保其对人体的降到最小。

五、染发应注意的六个原则

（1）秋冬季节不适合染发

干燥的秋冬季节不适合染发，因为这时头皮中的水分较其他季节有更多流失，导致头发较脆，而染膏会加重这种情况。

（2）选用安全产品

产品分为店装(专业美发店使用)和客装(家用)产品两大类，中老年人由于头发较脆弱、抗药水能力有所下降，所以在染膏的选择上要特别注意：在购买时应该看看配方里是否含有金属成分，最好还是选用经过严格测试，经多年使用证明安全的产品。

（3）购买注意事项

到商场购买染发用品时，应选择信誉度好的商场和正规的大品牌，合格的产品应该标有“特殊用途化妆品批准文号”和“进口化妆品批准文号”。但由于每个人体质不同，最安全的做法是染前皮试。

（4）不适合染发人群

头皮有破损的人、孕妇和过敏体质的人群最好不要使用染发剂。另外，身体不适或大病初愈也不适合染发，因为这时候身体的抵抗力较弱，对正常人来说“无妨”的染膏对他们来说可能会造成一定的伤害。所以，为保险起见，还是等身体状态较好的时候再染发。

（5）染发不宜过勤

染发次数间隔越大越好，因为频繁染发会使头发变脆、变硬，失去弹性。

（6）染发剂不可以用于涂染眉毛和胡须

眼部皮肤又是脸部皮肤中最娇嫩的,最重要的是，眉毛、胡须褪色非常快，90天之后，就没有效果了