红棕色染发剂染发后稳定性的研究

34 收稿日期 : 2004 - 04 - 28 作者简介 : 周立国 (1951 - ) , 男 , 山东人 , 教授。联系电话 : 0531 - 8522363。 日用化学品科学 DETERGENT & COSMETICS Vol. 27 No. 6 June 2004 第 27 卷第 6 期 2004 年 6 月 染发剂 , 即染发化妆品 , 是具有改变头发颜色作 用的化妆品。染发剂的含义以前在我国仅指把白发染 成黑色 , 而现在还可以把黑发漂白脱色 , 染成红棕 色、金黄色、黄色和蓝色等多种深浅不同的颜色。目 前 , 中国的染发产品消费群有两大类 , 一类是以中老 年人为主的银发消费群 , 这个群体的人使用不同品牌 的黑色染发剂 , 将白发、花白发染成黑色。另一类是 以年轻人为主的黑发消费群 , 他们使用不同品牌的彩 色染发剂 , 将传统的黑发漂染成咖啡色、红棕色、红 色、黄色和蓝色等国际流行色或彩色。中国改革开放 以来 , 受欧、美国际流行发色影响相继推出了各种色 调的彩色染发剂 , 使中国染发品市场大放异彩。特别 是 20 世纪 90 年代以来 , 中国染发剂的生产高速发 展 , 染发化妆品已成为发用化学品中发展最快的品 种 , 据中国卫生部统计资料显示 , 1999 年我国获准允 许生产染发品的厂家有 223 家 ,其品牌近 250 多种 [1 ]。 目前 , 欧美日等发达国家出口到我国的染发化妆品也 有较多品牌。其中包括法国欧莱雅韵媚染发霜 , 英国 IDA 贝诗染发霜 , 意大利的意宝龙染发膏和丽莎发 彩。日本的黑彩染发膏 , 韩国的杨贵妃染发剂和高丽 人参染发摩丝等 20 多个品牌的染发剂 [2 ]。 染发剂分为暂时性染发剂、半永久性染发剂和永 久性染发剂 [3 , 4 ]。以物理的方法改变头发的色彩而却 很容易从头发上移除而不影响头发的组织和正常的特 性的染发物质叫暂时性染发剂。永久性染发剂是染发 制品中最重要的一类 , 它使用氧化性染料 , 又称为氧 化性染发剂。用这种染发剂染发时 , 染料不仅遮盖头 发面 , 而且染料中间体能深入头发内层 , 再被氧化 成不溶性有色大分子 , 使头发染色。永久性染发剂一 般可分为天然有机染料、合成有机染料和金属染料 3 种制品。有机合成染发剂主要是有机胺类、有机酚类 以及氨基酚类染料 [5 ] , 由于有机染料使用方便 , 作用 迅速 , 色泽自然而染发后不易褪色 , 因此是目前最流 行的染发用品。这类染发剂在国际市场上所占的份额 已达 73 % , 制成剂型也有粉剂、液状 , 乳状和膏霜 等多种剂型 [6 ]。虽然氧化型染发剂染发后牢固度相对 好 , 也就是说用其染发后相对稳定 , 不易洗去 , 但是 随着护发养发调理发剂的加入及染发温度、染发时 间、染发 pH值和染发工艺等影响 , 许多染发膏剂常 出现染色不好 , 或染上易洗掉 , 不稳定等现象 , 为了 解决易掉色或褪色现象 , 本文通过试验探讨了红棕色 染发剂染发后的稳定性问题。 1 实验部分 111 实验仪器及药品 7530G分光光度计 惠普上海仪器有限公司 721 分光光度计 上海第三分析仪器厂 TG328A 电光分析天平 上海新航仪器厂 HH5 - 2S型电热恒温水浴锅 上海天平仪器厂 万用电热套 山东临清医疗器械厂 药品 : 对氨基酚 (工业级) 、邻氨基酚 (工业级) 、 l、5 - 萘二酚 (工业级 ) 、4 - 硝基邻苯二胺 (工业 级) 、乙二胺四乙酸二钠 (AR) 、氯化胺 (AR) 、无水亚 硫酸钠 (AR) 、油酸 (CR) 、油醇 (CR) 、异丙醇 (AR) 、 异二醇 (AR) , 聚甘油 (自制 ) 、乙醇 (AR) 、乳化剂 OP - 10(CP) 、AEO(CP) 、渗透剂 (CP) 、氨水 (25 % 红棕色染发剂染发后稳定性的研究 周立国 , 陈永春 , 刘 伟 (山东轻工业学院化学工程系 , 山东 济南 250100) 摘 要 : 通过对红棕色染发剂配方的调制 , 用分光光度计法考察了不同组分及条件对染发剂染发后的稳定 性的影响 , 为选择更稳定的染发剂提供了有益参考。 关键词 : 染发剂 ; 红棕色 ; 稳定性 中图分类号 : TQ65813 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 - 7264(2004) 06 - 0034 - 04 (总 274) 35 ～28 %) 、单乙醇胺 (AR) 、过氧化氢 (30 %) 、羧甲基 纤维素钠 (CP) 、阳离子淀粉 (工业级 ) 、聚乙烯醇 (CP) 、明胶 (CP) 。 112 实验方法 11211 红棕色染发剂的配制 按下列配方配制 4 - 1 #染发剂 [7 ] , B 组分为 6 % 的过氧化氢乳液。 4 - 1 # 配方 ( 质量分数 ) : 油酸 10010 ; 油醇 2010 ; 对氨基酚 1514 ; 115 - 萘二酚 1218 ; 4 - 硝基 邻苯二胺 510 ; AEO 10010 ; 油酸二乙醇酰胺 8010 ; 精制水 35010 ; 氨水 (25 %) ; 氯化铵 3010 ; 乙醇 15010 ; EPTA. 417。 4 - 2 #染发剂配制方法同 4 - 1 # , 只是去掉些油 酸增加某种渗透剂。 4 - 3 #染发剂配制只是将 4 - 2 #染发剂中油酸、 油酸二乙酸酰胺由 PVA 溶液代替配制的膏剂。 4 - 4 #染发剂配制只是用 CMC代替油酸、油醇、 油酸二乙醇酰胺配制的膏剂。 11212 增稠剂的配制 用天平分别取一定量 CMC、PVA、明胶、阳离子 淀粉于烧杯中分别加入一定量水 , 在水浴中加热到 75 ℃左右 , 搅拌使其全部变为透明膏状物。冷却备 用 , 制得膏体分别为 415 % CMC、5 % PVA、215 % 的明胶和 7 %阳离子淀粉。 11213 洗发液配制 用天平称取 5100 g ABS - Na 于烧杯中 ,加 500 mL 水 , 在水浴中加热至 60 ℃, 使其全部溶解 , 降温 , 慢慢转移至 1 000 mL 容量瓶中 , 定容得 5100 g/ L 洗 发液。 11214 染发过程 称染发剂 013 g 和 013 g B 组分氧化剂充分混 合 , 均匀地涂抹在 110 g 头发上 , 在一定温度下 , 放 置一定时间 , 为了与空气充分接触 , 应不时地涂抹头 发 , 并观察颜色变化。 11215 洗涤过程 把染好的头发放到 100 mL 烧杯中 , 加入 50 mL 质量浓度为 5100 g/ L 洗液后浸泡 5 min 并不时搅拌 , 然后过滤 , 滤液转移到 100 mL 容量瓶中 , 定容至 100 mL。取一定上述洗发后的溶液分别稀释 120 倍、 140 倍、160 倍、180 倍、200 倍 , 做最大吸收曲线和 线性范围试验。 将用各种西方配制的染发剂在相同条件下染发 , 用相同洗发液在相同的条件下洗干净头发、晾干。并 每隔一定时间都用同样的方法洗涤头发 , 从这次洗涤 开始作为第 1 次洗涤 , 逐次为第 2 次、第 3 次、第 4 次、第 5 次、第 6 次、第 7 次洗涤 , 每一次洗涤后的 洗液都要定容后去测吸光度值。 2 结果与讨论 211 最大吸收波长的测定 为了选择一种能衡量染发剂染发后牢固程度 , 即 稳定性大小的方法 , 采用了分光光度计 , 测被染头发 洗下来溶液的吸光度大小来比较其在头发上的稳定 性 , 为此先测了其最大吸收波长。测定方法是在一定 条件下 , 用质量浓度为 5100 g/ L ABS - Na 溶液洗染 后的头发 , 取一定量洗后溶液定容后 , 在可见光区波 长范围内 , 测不同波长下的吸光度 , 并用 5100 g/ L 的 ABS - Na 溶液作参比。以波长为横坐标 , 以吸光度为 纵坐标 , 在坐标系内作出其吸收曲线 , 如图 1。由 图 1 的吸收曲线可知 , 该洗液最大吸收波长λ max = 486 mm。用 7530G分光光度及扫描法也得出相同的 结果。 图 1 最大吸收曲线 Fig. 1 Maximum absorption curve 212 线性浓度范围的测定 为了确定在洗发后溶液浓度很稀的情况下 , 溶液 浓度与吸光度是否呈线性关系 , 将洗发液稀释一定倍 数 , 测其线性范围 , 其方法是将 11215 洗涤过程 , 取 稀释 120 倍、140 倍、180 倍和 200 倍的洗液 , 并以 空白作参比 , 在 486 nm波长下测洗液的吸光度 , 绘 出洗发液相应浓度与吸光度关系曲线如图 2。染发后 的首次洗发液 , 在稀释 120 倍至 200 倍的浓度范围内 呈线性关系 , 符合比耳定律。各配方的染发剂染发 后 , 洗下溶液其吸光度变化也基本在这个范围内 , 第 (总 275) 科技广场第 6 期 周立国 , 陈永春 , 刘 伟 : 红棕色染发剂染发后稳定性的研究 36 (总 276) 日用化学品科学科技广场 一次洗涤液除外。 图 2 线性浓度范围 Fig. 2 Linear concent ration range 213 各种染发剂染发后稳定性的测定 把 721 分光光度计的波长固定在最大吸收波长 处 , 即 486 nm。以 5 g/ L 的 ABS - Na 洗液为参 比 , 分别测定编号为 4 - 1 #、4 - 2 #、4 - 3 # 、4 - 4 # 染发剂染发后样品洗涤溶液的吸光度 , 每种均洗涤 7 次 , 每次洗涤间隔 5 天 , 测定结果见图 3、图 4。 图 3 稳定性曲线 Fig. 3 Stabilit y curve 图 4 稳定性曲线 Fig. 4 Stabilit y curve 通过图 3 看出 : 在原配方 4 - 1 #中加入某一种渗 透剂配制的染发剂 4 - 2 # , 两种染发剂在完全相同条 件和用量下染发 , 在相同条件下洗涤 , 随洗涤次数的 增加各自的吸光度都变小 , 并且开始洗涤液吸光度变 化较大 , 后几次基本不变了 , 说明开始洗涤几次洗下 的染发剂比后几次略多 , 最后几次基本洗不下来了。 B 曲线从开始到第 7 次洗涤基本都在 A 曲线下面 , 说明加入某渗透剂后的染发剂比未加入渗透剂的染发 剂染发后染得牢固 , 不易洗去 , 也就是稳定性好。这 也说明在染发剂加入一定量的渗透剂可提高染发效 果 , 也就是提高染发后的牢固度。关于曲线的变化逐 渐减少 , 最后趋向一个很小值 , 从每次洗涤液的颜色 也可观察到 , 第 1、2 次洗涤颜色较深 , 以后每次洗 涤时颜色变浅 , 从第 4 次往后几次洗涤液基本没有颜 色 , 这说明洗掉的物质已很少了 , 这时 , 被洗的头发 颜色基本不变。 从图 4 看出 : C、D 曲线与 A、B 曲线变化相 似 , D 曲线与 B 曲线更相近 , 在 A 曲线以下 , 说明 用水溶性的 CMC 和 PVA 增稠剂制成膏状染剂 , 比 用油酸和油醇制成染发剂染发效果略好些。因洗涤后 溶液吸光度小 , 特别是从第二次洗涤开始比 A 曲线 低。还试验了明胶 , 聚甘油等做增稠剂的试验 , 效果 也很好。 第 27 卷 37 214 其他条件对染发后染色稳定性影响 除了配方不同 , 配制工艺不同对染发稳定性有影 响外 , 染发工艺和染发条件对染发后效果也有很大的 影响。对同一种配方配制的染发剂还进行了不同条件 的染发试验 , 染发后的稳定性也不相同。如用配方 4 - 1 #染发剂结果如下 : (1) 头发染发前用氧化剂 B 组分漂洗 20 min～ 30 min , 再染发其效果比没漂洗的好 , 这可从染发的 颜色和洗液的吸光度看出。 (2) 染发时温度对染发后的颜色和稳定性也有影 响。染发温度过低 , 染发剂氧化反应太慢 , 渗透到头 发皮质层里的少 , 在相同的时间内 , 染发后颜色欠 佳 , 易洗掉。温度太高 , 氧化反应速度太快 , 来不及 生成大分子就反应完了 , 还易损坏头发 , 4 - 1 #染发 剂染发后温度在 30 ℃～40 ℃之间为好。 (3) 染发剂染发时 p H 值也有影响。实验 : 4 - 1 #染发剂在偏碱性条件下染发较好 , 考虑到对人 头发的影响 , p H 控制在 9～10。 (4) 染发时间一般控制在 20 min～40 min。 3 结论 通过对上述大量试验和相关文献介绍 , 得出如下 几点结论 : (1) 利用分光光度法 , 测洗发后洗发液的吸光 度 , 由吸光度大小可反映染在发上颜色的牢固程度 , 即稳定性大小 , 该法对红棕色染剂可行。 (2) 利用该法红棕色染发剂染发后再洗涤的稀溶 液 , 可见光区的最大吸收值为 486 nm , 在很稀的溶 液中 , 有一线性范围出现。 (3) 红棕色染发剂中加入一定量的渗透剂 , 可提 高染发后稳定性。 (4) 在制备膏状染发剂时可加入水溶性的 CMC、PVA 、明胶和聚甘油作为增稠剂 , 染发后稳 定性好。 (5) 染发工艺和条件对染发稳定性有影响。配制 的染发剂一般控制在染发 35 ℃左右 , 染发时间 20 min～40 min , 染发剂 p H 为 9～10 间 , 染发前先 用 B 组分处理比不处理好。 参考文献 : [ 1 ] 肖子英 . 中国染发化妆品 [J ] . 日用化妆品 , 2002 (4) : 16 - 20. 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Key words :hair dye ; reddish brown ; stability Synthesis of propylene2glycol stearate under the irradiation of microwave WANG Qing2bin , ZHANG Yong2gang , GUO Xiang2feng ( Chemistry and Chemical Engineering of Qiqihar University , Qiqihar 161006 , China) Abstract : The propylene2glycol stearate was rapidly synthesized by esterification of fatty acid with propylene2glycol under microwave irradiation. The effects of microwave power , irradiation time , the molar ratio of fatty acid to propylene2glycol and the different catalysts on the acid value were investigated. The optimum reaction conditions were the molar ratio of fatty acid to propylene2glycol 1 ∶2. 5 , PTSA 0. 8 % , microwave power 600 W , irradiation time 10 min. The reaction was 24 times faster than conventional heating. Key words :microwave irradiation ; propylene2glycol stearate ; esterification(上接第 24 页) (总 277) 第 6 期 周立国 , 陈永春 , 刘 伟 : 红棕色染发剂染发后稳定性的研究 科技广场