過(guò)年前染了頭發(fā)的朋友們，半年過(guò)去了，你精心挑選的發(fā)色還在嗎？

這是不是你現(xiàn)在的發(fā)色？

圖源：圖蟲創(chuàng)意

剛?cè)就甑陌l(fā)絲在陽(yáng)光下泛著柔潤(rùn)光澤，但短短幾周后，發(fā)梢就開始掉色，顯現(xiàn)出枯草般的黃色或棕黃色。這是為什么呢？

01、頭發(fā)的天然結(jié)構(gòu)

每根頭發(fā)都具有精細(xì)的天然結(jié)構(gòu)，橫截面通常包含三層：表皮層（Cuticle）、皮質(zhì)層（Cortex）和髓質(zhì)層（Medulla）。

圖源：圖蟲創(chuàng)意

表皮層 (Cuticle）：又稱角質(zhì)層，是最外層的保護(hù)屏障。它由6-10層像瓦片一樣層層疊疊的鱗片狀細(xì)胞構(gòu)成，表面覆蓋著疏水性（拒水）的脂質(zhì)層。其主要功能是保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)其狀態(tài)也直接影響染發(fā)劑的附著效果。

皮質(zhì)層 (Cortex）：這是頭發(fā)的主要部分，占發(fā)干質(zhì)量的80%以上。它決定了頭發(fā)的彈性、卷曲度以及最重要的機(jī)械強(qiáng)度。同時(shí)，它也是天然色素的主要儲(chǔ)存庫(kù)，是頭發(fā)呈現(xiàn)顏色的關(guān)鍵所在。

髓質(zhì)層 (Medulla）： 位于頭發(fā)中心的疏松多孔結(jié)構(gòu)。它并非存在于所有發(fā)絲中（尤其在細(xì)軟頭發(fā)中可能缺失），對(duì)頭發(fā)的顏色沒有顯著影響。

真正賦予頭發(fā)天然顏色的“顏料”，就儲(chǔ)藏在皮質(zhì)層中——它們是一類名為黑色素(Melanin) 的生物色素。頭發(fā)中的黑色素主要有兩種類型：真黑素 (Eumelanin)和棕黑素 (Pheomelanin）。這兩種色素的形態(tài)、穩(wěn)定性以及在頭發(fā)中的分布共同塑造了我們千差萬(wàn)別的發(fā)色。

圖源：xcode.in

真黑素呈現(xiàn)深褐色顆粒狀，結(jié)構(gòu)相對(duì)致密均勻。它的一個(gè)關(guān)鍵特性是相對(duì)容易被化學(xué)氧化分解，例如在漂發(fā)過(guò)程中就很容易被破壞。而棕黑素則呈現(xiàn)黃色至紅褐色，其結(jié)構(gòu)較為疏松，具有更強(qiáng)的抗降解性，不易被分解。

一個(gè)人頭發(fā)的自然顏色，無(wú)論是烏黑、金黃還是火紅，歸根結(jié)底是由皮質(zhì)層中這兩種黑色素的比例、分布密度和總濃度決定的。例如，烏黑的頭發(fā)中含有高比例的真黑素；而金發(fā)或紅發(fā)中的棕黑素含量較高。隨著年齡的增長(zhǎng)，毛囊產(chǎn)生黑色素的能力會(huì)下降，兩種色素的生成都會(huì)減少，頭發(fā)因此逐漸失去顏色，變?yōu)榛野咨?/p>

圖源：圖蟲創(chuàng)意

我們可以看到不同人群發(fā)色的差異，比如亞洲人通常為深黑發(fā)色，歐洲人則是淺金、棕紅發(fā)色，其根本原因就在于個(gè)體遺傳基因所決定的真黑素與棕黑素的比例差異。

深色發(fā)（level 1-3）：真黑素為主

中褐色（level 4-6）：真黑素/褐黑素混合

淺金發(fā)（level 8-10）：褐黑素為主

圖源：cortexltd.com

02、染發(fā)劑的工作原理

染發(fā)實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，其核心在于通過(guò)化學(xué)手段改變或替換頭發(fā)內(nèi)部的天然色素，從而實(shí)現(xiàn)顏色轉(zhuǎn)變。這個(gè)過(guò)程通常包含幾個(gè)關(guān)鍵步驟：

1. 打開通道

染發(fā)劑中的堿性物質(zhì)（如氨水）會(huì)促使頭發(fā)最外層的毛鱗片膨脹并張開，形成直徑約10納米的微小通道。這一步為后續(xù)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入皮質(zhì)層掃清了障礙。

2. 漂白底色

染發(fā)劑中的過(guò)氧化氫（雙氧水）分解并釋放出具有強(qiáng)氧化性的活性氧。這些活性氧會(huì)攻擊并破壞皮質(zhì)層中的天然黑色素分子。其中，結(jié)構(gòu)相對(duì)均勻的真黑素容易被氧化斷裂成可被沖洗掉的小分子；而結(jié)構(gòu)疏松的棕黑素則表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗分解性，其殘留率可達(dá)30%～40%，這也是漂染后頭發(fā)常呈現(xiàn)黃色或金棕色調(diào)的主要原因。而使用的雙氧水濃度越高，其漂白效果就越強(qiáng)。

圖源：圖蟲創(chuàng)意

3. 沉積新色

小分子的染料前體物質(zhì)（如對(duì)苯二胺、對(duì)氨基苯酚等）通過(guò)張開的毛鱗片通道進(jìn)入皮質(zhì)層。在氧化劑（通常是雙氧水）的作用下，它們發(fā)生氧化聚合反應(yīng)，相互連接形成體積龐大、不溶于水的有色大分子聚合物。通過(guò)精確調(diào)配不同染料中間體與偶合劑的比例，最終能在頭發(fā)內(nèi)部合成并沉積出所需的特定目標(biāo)顏色。

4. 鎖色固色

染發(fā)流程的最后通常會(huì)使用酸性護(hù)發(fā)素進(jìn)行處理。酸性環(huán)境會(huì)促使張開的毛鱗片收縮閉合，將新生成的人工色素大分子有效地“鎖”在皮質(zhì)層內(nèi)部。這一步不僅固定了顏色，也幫助恢復(fù)頭發(fā)表面的平整度。

圖源：圖蟲創(chuàng)意

03、為什么會(huì)掉色？

染發(fā)掉色的本質(zhì)是人工色素流失與天然底色顯露共同作用的結(jié)果：

人工色素分子的降解

合成的大分子人工色素結(jié)構(gòu)本身并不如天然色素穩(wěn)定，特別是呈現(xiàn)藍(lán)、紫色調(diào)的色素分子，在紫外線照射下容易發(fā)生光氧化反應(yīng)而分解。此外，日常生活中熱水洗發(fā)、泳池中的氯離子、吹風(fēng)機(jī)高溫等因素，也會(huì)持續(xù)破壞色素分子的化學(xué)鍵，導(dǎo)致這些大分子碎裂成更小的粒子，更容易從頭發(fā)中流失。

毛鱗片屏障功能受損

染發(fā)過(guò)程中使用的強(qiáng)堿性物質(zhì)和高濃度過(guò)氧化氫會(huì)對(duì)毛鱗片造成結(jié)構(gòu)性損傷，部分損傷甚至是永久性的。受損的毛鱗片無(wú)法再緊密閉合，使得其保護(hù)屏障功能大大減弱。當(dāng)受損的頭發(fā)接觸水流（尤其是洗發(fā)時(shí)），張開的毛鱗片縫隙就成了色素小分子逃逸的通道。洗發(fā)過(guò)程中的機(jī)械摩擦作用，更是顯著加速了色素粒子被沖刷流失的速度。

圖源：mbd.baidu.com

天然色素殘留的選擇性

在最初的漂白步驟中，真黑素被氧化分解并沖洗掉，而部分棕黑素殘留了下來(lái)。隨著人工色素的不斷降解和流失，這些殘留的棕黑素就會(huì)逐漸顯露出來(lái)，最終形成我們所看到的黃色或金棕色調(diào)的底色。

蛋白質(zhì)流失與光線散射增強(qiáng)

漂白過(guò)程不僅去除色素，還會(huì)破壞頭發(fā)內(nèi)部的角蛋白結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致維系頭發(fā)強(qiáng)度的二硫鍵斷裂和皮質(zhì)層空洞化。這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞會(huì)顯著增強(qiáng)光線的散射能力。當(dāng)光線照射到受損發(fā)絲上時(shí)，更多的光線被散射，尤其是底層的黃色調(diào)（來(lái)自殘留的棕黑素）被更明顯地反射出來(lái)，視覺上放大了黃色的顯現(xiàn)。

圖源：圖蟲創(chuàng)意

04、如何防止染發(fā)后掉色？

染前選擇：選擇5度以下的染發(fā)色號(hào)（如深栗色），避免過(guò)度漂發(fā)以保留真黑素基底，從源頭減少后期黃色調(diào)的顯露；避免頻繁漂發(fā)，優(yōu)先選無(wú)氨染劑（如乙醇胺）減少毛鱗片損傷。

結(jié)構(gòu)防護(hù)：染發(fā)后建議低溫洗發(fā)（≤38℃），使用酸性護(hù)發(fā)素（pH4.5~5.5）及無(wú)硫酸鹽清潔產(chǎn)品，最大程度保護(hù)毛鱗片完整性，阻斷色素物理流失通道。

環(huán)境防御：紫外線強(qiáng)烈時(shí)戴帽子或打傘，或使用含UV過(guò)濾劑的護(hù)發(fā)噴霧；游泳前涂抹油性隔離劑。

雖然染發(fā)后容易掉色顯露“枯草”黃，但這并非必然。減少漂染頻率并做好日常防護(hù)，能有效延緩或避免這種情況。

參考文獻(xiàn)

[1] Uyama M. Recent Progress in Hair Science and Trichology[J]. Journal of Oleo Science, 2024, 73(6): 825-837.

[2] Fernandes C, Medronho B, Alves L, et al. On hair care physicochemistry: from structure and degradation to novel biobased conditioning agents[J]. Polymers, 2023, 15(3): 608.

[3] Anastassakis K, Anastassakis K. The Morphology and Structure of the Hair Shaft[J]. Androgenetic Alopecia From A to Z: Vol. 1 Basic Science, Diagnosis, Etiology, and Related Disorders, 2022: 59-76.

[4] Aijala J C. Systematic Comparison of Pre-Treatment Parameters in Forensic Hair Analysis and Investigating Hair-drug Interactions[J]. 2020.

[5] Y?ld?r?m A, Demir N B, ?zgi B A, et al. The chemistry mechanism of hair dyes[J]. Middle East Journal of Science, 2022, 8(2): 173-193.

[6] Lee S H, Ahn C. Effect of rinse-off hair conditioner containing argan oil or camellia oil on the recovery of hair damaged by bleaching[J]. Fashion and Textiles, 2022, 9(1): 17.

[7] 唐穎. 中國(guó)人頭發(fā)纖維在 UVA 紫外光老化中的光譜學(xué)研究[J]. 光譜學(xué)與光譜分析, 2016, 36(06): 1783-1788.

[8] Yun K, Ahn C. Effect of surfactant type on the dyeability and color resistance of semi-permanent basic hair dye[J]. Fashion and Textiles, 2023, 10(1): 4.

[9] He Y, Cao Y, Nie B, et al. Mechanisms of impairment in hair and scalp induced by hair dyeing and perming and potential interventions[J]. Frontiers in Medicine, 2023, 10: 1139607.

作者：紀(jì)明華，中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院 博士

策劃&編輯：rain

來(lái)源: 上?？萍拣^