化妆品学-第五章特殊用途化妆品.doc

1第五章 特殊用途化妆品本章重点 ——染发的基本原理和染发剂的基本组成——烫发的基本原理和烫发剂的基本组成——防晒的基本原理和防晒化妆品的基本组成——祛斑的基本原理和祛斑化妆品的基本组成——健美化妆品的作用原理和基本组成第一节 染发剂一、毛发与染色染发的含义不仅是把白色或红色的头发染成黑色，而且可使黑色头发漂白脱色，染成所需要的颜色如戏剧用染发剂有时需染成金黄色或棕黄色但需要最多的是黑色染发剂染发剂根据其染料的性质分为粘着于头发表面和暂时性染发剂和深入发髓内部的永久性染发剂两种但不论那一种染发剂都应具备以下几点：（1）染着良好，不伤头发2）使用时对身体无害（不会引起皮肤炎症等） 3）曝露在空气、日光中不褪色，使用发油、发乳、香波、香皂等化妆品时，不会引起褪色人的头发是由角蛋白质组成，其中含有十几种氨基酸这些氨基酸分子中存在有羧基和氨基，因此能和含有极性基团的碱性或酸性染料形成离子键、氢键等，增加了染色的稳定性如果染料分子小，能渗透到头发内部，则可形成更为持久的染色但是单靠这些离子键和氢键是不够的，经过多次洗涤这些色素会被溶出而退色含有蔬水性基团的染料较含有亲水性基团的染料耐洗涤，高分子染料较低分子染料为佳。

但由于染发时温度不能太高，大分子染料就很难渗入，因此染发用的染料必须是小分子化合物研究发现，36℃时，分子直径小于 6 埃的染料可以渗透到头发内部染发前，先将头发进行预处理（用碱剂或还原剂） ，可加速染料分子的渗入，且较大分子的染料也可渗入，有利于染色牢固度的提高二、植物性染发剂最早使用的染发剂是植物性染发剂，象指甲花、甘菊花、核桃壳等植物中的提取物这类染发剂刺激性小，不会引起皮肤过敏，对人的身体健康一般说是无害的但应用范围有限，染发后使头发略显粗糙，缺乏自然感，且使头皮2变硬易裂，有损组织指甲花染发的有效成分是 a-羟基-1 ，4 萘醌，它具有溶于热水，在酸性溶液中给角质素染色的性质但单独使用时只能将头发染成红棕色如与其它物质混用，则能扩大染色范围如指甲花与靛类叶粉的混合物能使头发染成蓝黑色；指甲花与连苯三酚、铜或其它金属同时并用，则可染成各种颜色，但这一混合物有许多缺点，即连苯三酚接触伤口处有可能中毒甘菊花其有效成分为 1，3，4-三羟基黄酮，它可代替指甲花，也可和指甲花混用植物性染发剂由于其原料来源，染发性能等多方面原因，现不常用三、矿物性染发剂矿物性染发剂不是一种染料，而是固体金属盐本身的颜色，螯合于头发角蛋白质的表面，一般是不能透入发髓的。

所以经过摩擦梳洗后均会脱色，而且经金属盐染发后头发变硬发脆所用的金属盐如铅、银、铜、镍、铁、铋、锰、钴的盐类，再辅加其它碱类使头发角质蛋白膨胀，易于螯合，如硫磺与醋酸铅变成黑色的硫化铅，或由高价锰变成低价锰螯合于头发的表面，而显出各种金属化合物的颜色在染发前，先用巯基乙醇酸铵或硫代酰胺预先处理头发，可使染发色泽稳定，同时使染发色泽加深，市售的乌发乳即属此类染发剂，主要含有醋酸铅、硝酸银、柠檬酸铋，使用最多的是醋酸铅，再配以水、没食子酸、蜡、乳化剂，硫磺粉、香料等使用时每天用适量均匀的涂擦在头发上，过一段时间，头发即由白色—黄色—变黑色，但使用后应注意把手洗干净以免污染食物这些金属盐中铅、银盐因对皮肤有潜伏的毒物而逐渐被淘汰，近代则以研究铁、锰盐的染发剂占多数1、铁盐染发剂有三种溶液，分别进行包装第一处理液氢氧化钠二乙醇胺聚氧乙烯十六醇醚去离子水加至00.52.00.2100第二处理液 三氯化铁去离子水 5.09.5第三处理液 丹宁酸或没食酸 去离子水 5.095铁盐染发剂的作用原理是，首先用稀碱液使头发的角蛋白膨胀变成容易螯合的形态，接着头发与铁离子接触，使之坚固的螯合，最后与丹宁酸接触，使颜3色发黑。

其优点是，无毒性，因为角蛋白质分子与铁离子和丹宁酸发色团螯合，染色牢固度好但需经过三次处理，比较麻烦费时，且温度低时需要用热毛巾将头发包扎保温2、锰盐染发剂锰盐染发剂的依据是水可溶性锰盐经过硼酸钠氧化成水不溶性的二氧化锰、螯合于头发表面锰盐有二种溶液，分别保存第一处理液氯化锰氯化铵去离子水202060第二处理液 过硼酸钠去离子水 298第一处理液用氢氧化钠调节至 pH8，20℃时在头发上保持 30 分钟，清洗，然后用第二处理液（调节 pH 至 10.2-10.4） ，室温时在头发上保持 10 分钟，即可染成深棕色用第一处理液 pH8 第二处理液 pH4-10，可染成不同的颜色，即白淡棕色至深棕色四、合成染发剂现在市场销售量较大的染发剂是合成染发剂，这种染发剂品种很多，按其染发的功能可以分成暂时性染发剂、半持久性染发剂、持久性染发剂三种一）暂时性染发剂暂时性染发剂是使头发暂时着色，染色的保持时间较短，这是因为此类染料只沉淀在头发表面，一次洗发后即脱色其染发机理是：通过染发剂与头发表面最外层的接触．利用界面间的吸附润湿现象，使染料吸附或粘连而沉积在毛发的最外层，从而使头发变色优点：这种染发剂使用简单、安全性高暂时性染发剂的配方中含有：酸性染料，有机酸及其盐类，粘合剂（水溶性高分子化合物） 、润湿剂、表面活性剂等。

此类产品市场上不多见二）半持久性染发剂半持久性染发剂也叫直接染料染发剂，这类染料分子小，能渗入发髓而产生所需的色调，所以能保持较长时间的染色，可耐 5-6 次（3-4 周）香波洗涤才脱色，不需氧化作用便将头发染成各种不同色泽的一类染发剂对于不适宜使用氧化染发剂的人是最适合的染发剂其作用机理是：染料通过毛发的表层，分子量较小的染料分子渗透进人头发表皮，部分进人皮质，从而实现染发半永久性染发剂．由于不损害头4发．近年来较流行用于此类产品的染料主要是偶氮酸性染料等配合的溶剂有苄醇、N －甲基吡咯烷酮等，在酸性条件下易于染色，分子量较大的染料，苄醇等溶剂可促进其渗入头发配方实例：月桂酰二乙醇胺月桂醇硫酸三乙醇胺（活性物40%）乳酸a-羟基 1，4-萘醌水2031274此染发剂染发后 30 分钟即显金棕色，配方中加入脂肪酰醇胺表面活性剂是为了增加染料的溶解度三）持久性染发剂（氧化染发剂） （也叫永久性染发剂）持久性染发剂是当前市场上最常见的染发剂，这类染发剂使用的是氧化染料，它们色调范围极广，能耐光，耐汗，耐洗，一般染后可维持 40-50 天不褪色1、染发原理持久性染发剂所用染料（指白发染黑）主要有对苯二胺，氨基酚或其衍生物。

这类染料在氧化剂双氧水的存在下，能使头发染色，其染色原理为：染料不仅遮盖头发表面，而且作为染料中间体的氧化染料，由于其分子很小，能渗透到头发内部，然后被氧化成锁闭在头发上的大分子不溶色素而染发，根据分子缩合的大小，其颜色可自灰黄色至黑色以下叙述代表性的染料1）对苯二胺是现在最广泛使用的染料，能将头发染成黑色，其氧化过程不是很快，室温时需 10-15 分钟，因此有足够时间使部分氧化染料小分子渗透到头发内部，氧化成销闭在头发上的黑色大分子班德罗斯基碱不是染发的最终化合物，实际的着色物质与头发纤维的角蛋白结合生成嗪角朊为了提高对苯二胺类的染色效果，在染发剂配方中少量添加间苯二酚、连苯二酚等多元酚可使着色牢固，而且产生发亮的褐色2）对氨基酚，也是使用最广的染料之一，能将头发染成褐色同时并用对甲苯二胺，2，4-二氧基甲氧基苯能将头发染成金色，暗红色2、各种氧化染料染发后的颜色有许多因素影响染发的色调和染色力，包括膏质基体，染料的浓度，pH 值，5显色时间长短，头发质地粗细等用异丙醇做溶剂，制成 1%的染料溶液，加入等量的 6%过氧化氢溶液，调节 pH 至 9.7，染白色头发，经过 45 分钟水洗，各种染料的显色如下表：3、持久性染发剂的原料氧化染发剂所用原料大致可分为：表面活性剂，增稠剂、溶剂和保湿剂，抗氧化剂，氧化减缓剂，螯合剂，碱类，香精，过氧化物等。

1）表面活性剂：氧化染发剂中可以有非离子、阴离子表面活性剂或者两者共有，其作用是乳化、分散和偶合油酸，棕榈酸，月桂酸制成的铵皂，对于染料和其他原料是一种很好的溶剂和分散剂化合物 染发后颜色 化合物 染发后颜色苯胺类对苯二胺氯代对苯二胺2-甲氧基对苯二胺邻苯二胺4-氯代邻苯二胺对甲苯二胺3，4 甲苯二胺邻甲苯二胺对胺基联苯胺2，4-二胺基联苯胺4，4-二胺基联苯胺棕至黑色红棕色灰黄色黄带金黄色棕色带金黄红棕色亚麻色金色带棕棕黑色紫棕色红棕色氨基酚类对胺基酚4-胺基 2-甲基酚4-胺基 3-甲基酚2，4-二胺基酚对甲胺酚邻胺基酚2，5-乙胺基茴香醚4-氯－ 2-胺基酚2，5-二胺基酚间氨基苯酚淡茶褐色金带棕色淡灰棕色淡红棕色灰黄色金黄色棕色灰黄色红棕色深灰色（2）增稠剂：增稠剂有油醇、十六醇、聚氧乙烯脂肪醇醚也可以用脂肪酰醇胺，它具有稳定泡沫的作用羧甲基纤维素钠也有增稠作用3）溶剂和保湿剂：低碳醇可作为染料和水不溶性物质的溶剂，有乙二醇、异丙醇、甘油、丙二醇、二甘醇-乙醚等但如用量过多，对头发染色效果有减弱的作用另外，甘油、乙二醇、丙二醇是保湿剂，可避免染发时因水分蒸发而使染料干燥4）抗氧化剂：亚硫酸钠，许多染发剂的溶液是淡黄至琥珀色，在制造或贮存过程中，由于空气的氧化促使颜色变深，即使是部分染料被氧化，也将降低染发的效果。

为防止上述氧化反应，通常采用的措施是加抗氧化剂亚硫酸钠碱性亚硫酸钠不仅可以抗氧化，而且能降低对苯二胺及相应化合物的毒性用6量一般不超过 0.5%，其它抗氧化剂有硫代乙醇酸，用量 0.1-0.2%，也可用抗坏血酸5）氧化减缓剂：染发时，如果氧化染料和过氧化合物混合后，很快发生氧化生成大分子化合物，则将降低染色的效果只有当染料小分子渗透到头发内部后，再起氧化作用时，才能发挥作用配方中通常加入氧化减缓剂，1-苯基－3- 甲基 5-吡唑啉酮是氧化减缓剂，用量是每一克分子氧化染料用 0.1-0.5 克分子6）螯合剂：EDTA ，过氧化氢作为显色剂用于氧化染料，它和染料混合时，因为染料中含有微量重金属，促使过氧化氢分解，从而加速染料的自动氧化，影响染发的效果在染发剂中加入 0.2-0.5%的乙二胺四乙酸钠（EDTA） ，即可控制所产生的不良影响7）碱类：氧化染发剂 pH 呈碱性，可达 pH9-10.5，这是因为在碱性条件下，一方面容易产生氧化作用，另一方面，碱性能使头发角质柔软和膨胀，使之容易染上颜色通常使用的碱类是氢氧化铵，用量 0.8-1.0%，也可用脂肪酰醇胺代替氢氧化铵8）香精：加香精，应采用与氢氧化铵不起作用的香精，即不含醛类的香精，因为醛类香料在碱性条件下聚合，同时要选择不与过氧化氢反应的香精。

用量一般为 0.3-0.5%9）过氧化合物：过氧化合物是氧化染料的氧化剂，要求在使用时氧化反应完全、无毒性、无副作用，过氧化氢就有这些性质，使用浓度 6%，使用量与氧化染料等量其它过氧化物有过硫酸钾，过硼酸钠，重铬酸盐，但在使用上都不如过氧化氢方便过氧化氢极易分解，而在酸性条件下则比较稳定，故在配制时应控制氧化剂的 pH 值在 3-4 之间同时还须预先添加稳定剂，常用非那西汀、磷酸氢钠等，用量为 0.05%.4、配方举例市售氧化染发剂有各种形式，有膏状、粉状、液状和染发香波等，但它们的主要原料相似最常见的是两瓶分装的染发剂：一瓶装染发剂，一瓶装氧化剂过氧化氢；使用时，将染发剂和等量的 6%浓度的过氧化氢溶液混合，染于清洗后的头发，梳匀后待 30 分钟，用温水冲洗，再用香波清洗，染发即完成染发香波 自然氧化对苯二胺对甲苯二胺水溶性羊毛脂3.52.02.07十六醇单甘酯AES（70%）K12A（30%）BS-12EDTA香精去离子水1.01.0181850.20.246.1染发膏 黑色 棕黑色 金色对苯二胺间苯二酚对氨基酚邻氨基酚2，4-二氨基茴香醚硝基对苯二胺油酸油醇聚氧乙烯（560）烷醇醚丙二醇异丙醇乙二胺四乙酸钠亚硫酸钠氢氧化铵（28%）羧甲基纤维。