閆曉萌
(河南林業職業學院,河南 洛陽 471002)
染發劑是給頭發染色的一種化妝品,具有改變頭發顏色的作用,俗稱染發劑。分為暫時性染發劑、永久性染發劑。中國人屬于黃色人種,多以白發染黑為美,因此,染發劑也比較單調。歐美人習慣先將頭發漂淺或漂白,然后再將頭發染成金色、黃色、亞麻色、紅棕色、紫羅蘭色等,故其染發劑花色品種繁多。近年來,染發已成為人們的時尚選擇,據央視國際網絡調查顯示,在接受調查的2600 多人中,染過發的人占到了90%以上,而且在30 歲以前開始染發的人占到了被調查者的半數左右。據統計,我國40 歲到70 歲之間的染發比例大幅上升,占據了總染發比例的近50%,而這部分人群在染發劑上面的消費也遠高于40 歲以下的年輕群體,他們在染發劑市場上的消費總額占據到了整個染發劑市場的約80%。2018 年的染發市場消費狀況約為16 億元人民幣,其中40 歲以上人口在染發市場上大約消費了約12 億。改革開放以來,受國際流行發色的影響,我國也相繼推出了各種色調的彩色染發劑,使我國的染發品市場大放異彩。
中國產業調研網發布的2020年版中國染發劑市場調研與發展趨勢預測報告認為,相對于發達國家,我國的染發劑市場總體處于較低水平,中高檔消費群主要集中在大中城市,而農村市場則以消費國產低檔產品為主。我國染發劑生產企業分布主要集中在廣東和江浙滬地區,西北地區染發劑的生產企業很少,其中青海和西藏兩省還沒有獲得生產許可證的企業。截至目前,廣東省染發劑生產企業占全國一半以上,江浙滬兩省一市染發劑生產企業占全國約四分之一。
染發劑普遍含有對苯二胺這種致癌物質。專家稱,對苯二胺是染發劑中必須用到的一種著色劑,是國際公認的一種致癌物質。由于化學染發劑存在嚴重的安全隱患,安全健康、綠色的染發劑成為消費者青睞的目標。我國染發劑市場擁有超過40 億元的空白市場,及有一億多人口的消費群體。目前,染發劑市場環境十分混亂,但在這種大環境下染發劑企業反而會有更多的勝出機會。只要染發劑市場有精準的定位,業績光芒是絕對有可能的。針對當前染發劑行業發展面臨的機遇與威脅,未來,染發劑市場將是安全健康的植物的天下。
近年來,國際和國內市場最為流行的染發用品仍是化學染發劑。主要以對苯二胺(用于染成棕黑色)、鄰苯二胺(用于染成金黃色)、間苯二胺(用于染成紫色)及它們的衍生物為染色中間體的氧化型染發劑。其優點是染發時間短、色譜廣、牢度強、價格低廉;其缺點是苯二胺類是有毒的物質,可經皮膚吸收,引起皮疹和使肝臟受損傷,吸入粉塵可引起過敏、鼻炎、支氣管炎、發燒等不同的病癥;孕婦使用或接觸可能會引起胎兒畸形流產等風險;近代科學研究表明,多發性骨髓瘤、皮膚癌的發生與對含苯二胺的染發劑的長期使用、職業接觸有關。基于苯二胺的毒性和致癌性,其在化妝品中屬于嚴格限用物質,規定最大允許含量為 6%;且用于制造染料的石油資源是不可再生的。
化學染發劑的關鍵原料對苯二胺(PPD)和對甲苯二胺(PTD)是引起變態反應的主要變應原,歐盟規定 PPD 在染發劑中的最高濃度為 6%。美國化妝品盥洗用品及香味用品協會下設的化妝品原料評審專家組通過評估認為,對苯二胺是一種已知的致敏劑,正確使用也可能導致某些人過敏。染發者發生過敏反應時,接處染發劑的人體部位發癢、出現紅斑、丘疹、甚至出現水泡、腫脹、滲液、硫磺水、發出難聞的惡臭、有的過敏嚴重者導致死亡。染發劑過敏在正常人群中的發生率達 4%,也就是說 100個人中就有 4 個人過敏。化學染發劑含有強堿氨水,使頭發失去原有硫的成分(脫硫),以利于下一步的化學反應,卻會刺激頭皮,使白發越染越多,越染越脫發,發質毛躁分叉等等。市場上有些產品為增強染色效果,會添加鉛、汞、砷等重金屬,部分產品中的含鉛量甚至是油漆含鉛量的5-10 倍,長期使用會對身體造成慢性損害,不僅可能出現頭昏、四肢麻木、腹痛等鉛中毒癥狀,還可能損害肝、腎等臟器的功能。
美國科學院艾姆斯博士檢驗了169 種化學染發劑,發現其中150 種含有致癌成分,占總數的 88%。譬如,在常用的氧化型染發劑中,有一種叫氨基苯甲醚的物質,就有很強的致遺傳物質突變能力,且很易在人體內累積,成為產生癌細胞的溫床。又如染發劑中都含有一種叫“偶氮染料”的化學成分,因為不加這種成分染發劑就很難在毛發上著色,即使能夠著色也不牢固,一兩天就會脫落,但這種“偶氮染料”易引起膀胱癌。據研究,使用染發劑一年以上的人,其皮膚只需吸收 1%的致癌化學物質,就有致癌的危險。
隨著人民生活水平的逐漸提高和對健康意識的追求、社會環保的要求等等,近些年來人們越來越期待純天然對人體無傷害的染發類產品,而且各種各樣的純天然染發劑陸續上市。經市場調查,近幾年科學家的研究方向比較明確,就是走天然無毒方向,采用純天然的草本植物作為染發劑元素,從而減少或根除化學物質對人體的傷害。天然植物染發劑的研究開始成為眾多科學工作者和消費者關注的焦點。天然染發劑的主要成分是從植物中提取的,制成粉末狀、膏體狀、液體狀,對頭發不產生原發性刺激,也不會引起皮膚過敏。從環保角度來看,使用天然色素染色,不需特別治理就能滿足排放要求,而且天然色素為生物可再生資源,并且可以自然降解、無毒副作用,這就使得天然色素染色日益成為未來染發劑市場的發展趨勢。諸如日本已推出了以辣椒素、蟲膠酸、胭脂紅酸等為原料的天然染發劑;我國化妝品專家劉新民對何首烏和蘇木精的活性成分進行了詳細的研究;無錫輕工大學王建新等利用桅子提取色素和水溶性色素復配研制出了天然烏發劑新產品;吉林大學張雪松研發出了以高粱紅色素和蘆丁為活性物的染發劑;上海交大也在不久前研制出了無毒中草藥染發劑等。
天然染發劑,新原料染發劑仍是研究發展的方向,當今人們崇尚天然,目的是為了更安全。從環保和安全角度來看,天然染發劑比化學染發劑要優越的多,但是天然染發劑的特性也普遍存在以下三點問題使得其市場并不廣泛:
第一,使用麻煩,上色顏色不穩定。市場上所售賣的天然染發劑一般有三種,膏狀,粉狀和液體狀。但是使用相當麻煩,一般是買回去染發劑后,要自己調配調和劑(雞蛋、茶葉水、橄欖油、蜂蜜等溶液)才能搭配著染發劑一起使用,操作過程既費時又費力。有的粉狀和液體狀產品又需要按比例自己進行調配,這樣染色劑和調和劑比例多少,自制調和劑原材料的不同和比例等問題都會影響染色劑顏色不穩定,深淺不同,未必能達到消費者的理想效果。并且一些天然染發劑本身為了防腐,也會進行化學染發劑成分的添加。
第二,上色難。天然染料對毛發有一定的親和力使其直接沉積在毛發表面,但并未滲透到頭發皮層,導致天然染料色牢度不理想,所以現在市面上現有的植物染發劑都需要反復上色好幾次,大體是一周染一次,每次顏色比上次深些,持續染 5 到 6次才能基本達到商品顯示色譜顏色。
第三,色澤持續時間短。天然色素較人工合成色素的穩定性差,主要是天然色素受外界因素影響大,比如 PH 值、光線(特別是紫外光)、溫度等,容易使天然色素的結構或組織發生變化,從而使其顏色發生變化,色澤持續時間短。每次洗頭都有明顯脫色,衣服枕巾上都會被染上顏色,加大清洗工作。市面現有的純天然植物染發劑一般 3 個月左右顏色就退得很淡。
以上這些問題直接影響天然染發劑的染色固色效果,有待于進一步深入研究解決。市場上所售賣的部分天然染發劑為了解決如上問題或多或少都添加了化學染發劑的成分,所以天然染發劑及染發工藝的研究還停留在試驗摸索階段。
1.經過實踐和調研,青核桃皮中的汁水長期停留在手上會氧化變成黑色,青核桃皮如果用稀 HCL 溶液浸泡,溶液呈黃色,用稀 NaOH 溶液浸泡,溶液開始呈紫紅色、后逐漸變為深棕色。利用青核桃皮染發有兩個途徑:利用核桃外果皮鮮汁液染發主要是依靠核桃外果皮中的酪氨酸酶在整個染發過程中不斷催化合成黑色素,使其封閉在頭發內而達到染發的目的;利用核桃外果皮色素提取物染發主要是依靠提取物中的染料化合物能與一些金屬鹽反應,成大分子黑色素。石榴皮含有大量色素,其主要成分為鞣花酸,是一種多酚結構物質。另外已有研究報道表明石榴皮具有抗菌、抗癌作用,用石榴皮作染發劑可兼具保健功效。而石榴皮煮水可染發是電視臺經過報道的,此方法安全有效。
研制出來的是在青核桃皮和石榴皮中提取色素的天然染發劑,成分安全無毒,致敏性低,操作方便且時間短。可運用超聲波輔助法提取色素并運用包含預處理劑、媒染劑、染色劑的三劑型染發方式進行染發工藝探究,使其上色快、固色時間長。若以核桃外皮和石榴皮為原料提取天然色素,變廢為寶,成本低廉,我國核桃栽培面積居世界首位,在我河南省原料來源豐富,核桃果實采收后,應盡快脫掉堅果外面的青皮。大量青皮成為垃圾堆放在田間、地頭或溝邊污染環境。這些天然材料安全無毒,若能合理利用將給核桃以及石榴產地帶來巨大的經濟效益,將這些廢棄資源利用起來,大幅度地提高貧困山區的經濟收入,由此而產生巨大的社會效益和經濟效益。
2.設計思路,本課題主要是針對青核桃皮和石榴皮作為純植物染發劑的研究。利用青核桃皮和石榴皮進行色素提取進而制成粉狀染發劑,不含對人體有害的成分及苯二胺、氧化劑等,它是養發和染發的功效。它完全克服了市場上常用的化學染發劑所造成的頭發干枯、無光澤、皮膚過敏等傷害問題。《本草綱目》記載青龍衣可治“腰腳重痛”、“心腹諸痛”。另外《本草綱目》也有記載,青龍衣可治白癜風:“青胡桃皮一個,硫黃一皂子大,研勻,日日摻之,取效”。另外現代醫學研究表明,青核桃皮對治療癬瘡牙周炎具有顯著效果,抑菌作用明顯。石榴皮具有澀腸、止瀉、止血、驅蟲的功效。另外鞣花單寧是石榴皮中的主要成分,越來越多研究表明其具有強抗氧化性、抗菌和抗癌等作用。由于他們獨特的天然營養和藥用成分,對抑制頭皮屑、堅固發根、防止脫發、修護斷發以及過早出現白發將有神奇功效。
然而,青核桃皮石榴皮粉染發的效率和固色效果還需要進一步加強。市面上含有青核桃皮粉的染發劑并不成熟,為了提高其染發效果,染發配方中多數添加化學合成物質作為著色和固色劑,改變了其純植物染發劑的成分,存在危害身體健康的可能。本課題將通過研究,完善以青核桃皮和石榴皮作為染發劑的植物染發配方,尋找到某種生物活性物質,通過該種生物活性物質的作用,提高青核桃皮和石榴皮的染色效果,并保證其純天然的物質屬性。
研究過程中,將使用質譜分析法、光譜分析法、色譜分析法、紫外分析法等有關分析方法,對相關活性物質進行鑒定,確定能促進青核桃皮和石榴皮著色和固色的有效成分,研究其提取方法或合成方法,確定成熟的產品生產工藝,最終形成利于生產和使用的產品。