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染发:给头发加“特技”

作者:佚名 来源:果壳网 点击数: 更新时间:2015-5-4

akprussia/译)每两个月,巴克利·坎宁安(Barclay Cunningham)就要经历这样一个过程:一开始,先吃抗组胺药;几个小时后,在前额、耳边和脖子周围涂抹一层厚厚的抗组胺药膏;最后,她把这些地方用撕开的塑料袋盖起来。

经历完以上全部过程,她才能染头发。

施华蔻亮彩86号纯紫,在相片胶卷上染色20分钟。图片来源: Luke Evans

给头发上色?没那么简单

事情一开始倒没有这么糟。坎宁安已经染发10年,没有出现任何问题。但之后有一天,她注意到她耳朵上的皮肤在染发之后红肿了起来。她用上了塑料袋做的护耳,继续染色。但是过敏反应在持续,所以她更精心地准备了防护措施。现在,如果她不用这些东西就染发的话,她接下来几个星期就会起又痒又肿又流脓的皮疹。

为了染发而受苦的现象并不是现代才有的。人类有着数千年的染发史,为了获得一个新的发色,不惜尝试各种不断变化的配方(通常是有害的)。现代染发剂的化学史揭示,尽管染发剂曾经是创新产业的一部分,但其进展已经停滞,到现在还依赖着过时的方法。但是,消费者们并没有在迫使这个行业进行创新。起码,当他们不顾一切地把头发染成自己想要的颜色、宁肯像坎宁安一样在染发后几周内都要小心翼翼地从头发里挑痂时,他们并没有。

审美倾向总随着营销和文化潮流而改变,但希望改变自己的那种驱动力却是不变的。正如人类学家哈利·夏皮罗(Harry Shapiro)所言:“改变先天本性的强烈欲望是如此普遍……人们几乎都想要把它看作本能了。”

欧莱雅活力亮泽1号(黑色)染发膏加6%的过氧化氢,在相片胶卷上染色120分钟。图片来源: Luke Evans

在美国,活力峰会是美国认证染发师协会一年一度的盛事。在峰会上,数以百计的塑料人体模型撅着嘴唇在礼堂中漂浮。你看到那些假头肯定会不习惯——无论它们是颠倒着放在透明塑料袋里盯着盒子外面的大厅,还是被放在柱子上,仿佛都铎王朝时期的某种刑罚。而那些拥有令人惊艳的发色和强健发根的理发师们,在洛杉矶机场万豪酒店昏暗的地下室里来来往往。他们会在这花上两天研究染发的科学。

我立马意识到自己有好多东西要学。染发师们说的语言似乎都和我们其他人完全不一样。他们谈论“含氧量”(浓度)和“漂色”(使头发颜色变浅)。看起来我失礼了。“我们对复活节彩蛋做才叫染色,”一个峰会负责人温柔地对我说,“而为头发做的,是添彩。”

但是一天半以后,我仍然在期待着来点科学干货。随后,我认识了汤姆·德斯奔萨(Tom Despenza)。他在伊卡璐从事研发工作多年——从他的车在美容学校前面抛锚开始。那时,他还是一名微生物学的学生。他现在退休了,有了自己的染发公司,叫做“色彩学”。当我在峰会上见到汤姆的时候,他正在给大家上他广受欢迎的课程《忘掉炒作!让我们返璞归真》。这节课驱散了在美容学校课程上风传多年的流言。

理解发用染料可不像理解比色盘那样简单。我们在美术课里学过,任何颜色都可以通过混合红黄蓝三原色得到。如果你想要橙色,就混合黄和红;如果你想要紫色,就混合红和蓝;如果想要棕色,就把三种颜色一起混起来。换到头发上,美发师学的也是同样的内容——棕色染料是三种不同的染料的结合。“那都是虚构,”德斯奔萨说,“头发的棕色是由两种化学物质导致的。”他解释说,这两种化学物质都是无色的,但是当它们在一起的时候会通过化学反应来变成棕色。

欧莱雅活力亮泽1号(黑色)和6%的过氧化氢混合,在相片胶卷上染色30分钟。图片来源: Luke Evans

画画的颜料和染发剂有一种很重要的区别。理发师们不用固体色料(至少不在永久性染发剂里用),他们用混合的化学物质来制造染料。单个的染料分子必须要和其他分子连接在一起才能发出颜色,所以染料必须在头发上停留30分钟,以使反应发生。

现代人用什么染发

在19世纪中叶,英国化学家威廉·亨利·皮尔金(William Henry Perkin)偶然地合成了第一个非天然染料。他原本希望以煤焦油为原料制造疟疾药奎宁,但是却造出了苯胺紫。他的发现革新了纺织业,并推动了石油化学产业。天然染料无法像苯胺紫染料一样具备持久和鲜艳的颜色。在此之前人们从未发现这样一个长久有效的染料。

不久之后,奥古斯特·霍夫曼(皮尔金的化学教授)注意到他从煤焦油中提取出来的一种染料在暴露在空气中时会产生颜色。其中起作用的分子是对苯二胺(PPD),是现在大多数持久性染发剂的基础。

对本二胺的结构示意图。图片来源:wikimedia.org

虽然跟羊毛类似,头发也是一种蛋白纤维,但是对纺织品的染色过程不可能被照搬头上。要把羊毛染色,你必须把羊毛放在酸性溶液里煮沸一小时,这就相当于把头发浸在氨水里。氨会让头发外面起保护作用的蛋白质“鳞片”相互分离,让染料化合物深入发丝,直达深层色素——黑色素。

黑色素赋予人类皮肤、眼睛和头发颜色。两种黑色素——真黑素和褐黑素——的比例,会决定你的发色。你头发独特的色调取决于发丝中黑色素分子团大小的形状。比如,金发和黑发中真黑素和褐黑素分子的比例几乎相同,但是总体来讲金发中的分子数更少。天然金发中的黑色素团的体积也更小,这会比深色头发里的较大分子团反射更多的光。

染发剂配方里不但有氨,还有过氧化氢,一种漂色剂。过氧化物有两个作用:和头发里的黑色素反应,消灭它的自然颜色;诱发PPD分子间的反应。生色分子相互反应后,会因体积太大而逃不出头发,改变头发的颜色;只有新长出的头发才能显出原来的天然发色。

在早期,染料化学家们意识到,如果他们加入另一种叫做耦合剂的分子,他们就可以操控这些化学物质了——在这加一个碳,在那加一对氮什么的。这样,他们仅以PPD为基础就能给出大量其他颜色。不同的方法都出现过,但是美容品制造商们尚未接受一个不含PPD或者其相关化合物“对氨基苯酚”的持久染发配方。

威娜050清凉爽肤水加6%的过氧化氢,在相片胶卷上染色20分钟。图片来源: Luke Evans

在长达125年的时间里,染发技术主要都依赖PPD的氧化反应。英国利兹大学的名誉教授大卫·刘易斯(David Lewis)博士认为这很“疯狂”。“现在,我了解很多有关纺织工业里染料和染剂的知识。我们无法想象人们在纺织业上使用它(PPD)。”他说,“我脑海里想到的都是‘原始’、‘过时’。为什么他们坚持把它涂在人的头上呢?”

染发剂安全吗

作为一个研究型教授,刘易斯也为化妆品公司充当顾问。他总是对他们坚持用同一种旧的氧化配方感到不快。刘易斯十年前从学术界退休,创建了一家名为“绿色化学”的公司,意在生产更安全的消费品。他的公司引进了一种更加环境友好的阻燃剂。而现在,刘易斯想将染发剂业务也囊括进去。

一个问题是染料如何起作用:刘易斯称颜色分子在制造棕色头发的过程中会变成电子受体。单独由其他染料分子提供的电子并不能完全满足需求,所以电子受体也会猛烈地进攻皮肤,导致过敏反应和潜在的DNA损伤风险。

刘易斯也担心美容行业在消费者安全方面拥有太多的权力。现在的美国食品与药品监督管理局(FDA)始于1906年,那时候它还是“化学部”。1930年,它被改成了我们今天知道的名字。从那时起,FDA禁止了很多类型的染料,但煤焦油类染料一直被官方认定为安全的(尤其是对染发安全),只要警告消费者可能会刺激皮肤就可以。到今天,煤焦油类染料(现在从石油中提取)都不需要FDA的认证。

1979年,FDA尝试坚持让染发剂制造商在产品上标注以下标签:“警告:含有一种可以穿透你皮肤的成分,这种成分已被证实对实验动物致癌。”这里提到的成分就是4-甲氧-间苯二胺(4-MMPD),一种与PPD结构十分相似的染料。根据FDA所说,有十分充足的科学证据表明4-MMPD会诱发癌症。制造商们不同意,并且威胁称如果FDA执意要加这个标签,就会控告他们。FDA让步了。几年以后,制造商一方面坚称4-MMPD是安全的,一方面则从配方中去掉了这个致癌化合物。

有一些研究关注过染料的潜在风险。2001年,南加州大学的研究者们在《国际癌症期刊》上发表了一篇论文,称那些经常染发的女人罹患膀胱癌的几率是不染发者的两倍。欧盟委员会注意到了这项结果。一组科学家评估了这篇论文,认为它在科学上是可信的,并建议欧盟重新评估染发剂规定。

过去十年间,欧盟委员会授权的产品安全评估和报告委员会——消费品科学委员会(Science Committee on Consumer Products,SCPP)收集并评估了制造商们的数据,并给出了对一系列染发剂成分的意见。欧盟的这份对染发剂成分的重新评估报告强调了两个问题:

第一个是大幅提高了染料化学物的致敏性评级。欧盟将27种染发剂成分归类为致敏物,并把其中10个列为极强致敏物,13个列为强烈致敏物。虽然第一次接触致敏物可能不会有什么能被注意到的影响,但是后续暴露在相同或相似的化合物中(比如暂时性的纹身贴或纺织品),就可能会引起过敏反应。最糟糕的情况是可能会诱发全身性过敏反应,急性且可能致死。

第二个问题在于缺乏染料化学品对人体影响的数据。疑虑重重之际,欧盟委员会禁止了对一种特定化学物质的使用。2006年,时任欧盟委员会副主席根特·费尔霍伊根(Günter Verheugen)在一份新闻稿中说到:“尚未有安全性证据的物质将从市场上消失。我们的高安全标准不只保护欧盟消费者,也会为欧洲化妆品行业提供法律上的确定性。”至今,欧盟已经禁止了22种染发化学物,很可能还会有更多物质被添加到这个每年更新一次的名单中。就在最近,SCCP断定,被用来染眉毛和睫毛的2-氯对苯二胺,由于毒理学数据不充足,被列为不安全成分。

正当SCPP在2007年初发布这份有关过敏的报告时,欧洲化妆品贸易协会发表了一个声明来“加强对染发剂安全性的信心”。虽然他们称支持欧盟委员会对染发剂安全性进行的持续评估工作,但同时也强调,染料化学物都是经过单独实验的,而只要按要求使用,实验结果并未提示这些化学物质会带来什么健康风险。

为染发行业工作的科学家们接着指出,目前还没有毫无争议的流行病研究表明那些染发的人有显著的癌症风险。除非,你去看那些每天都要暴露在染发剂下的人们:美发师。美发师们患膀胱癌的几率要比普通大众高5%。

我突然想起,我在活力峰会上参加的任何一个课程,都没有指出染发剂化学物质的安全性问题。当我无意中听到一个学生被建议关注它作为理发师的长期健康问题时,我抬起头,想知道那是否与接触染料有关(研究表明,戴手套能大大减少染料化合物被身体吸收的量)。但结果,那个学生只是被建议注意手腕的位置,而不是手套的使用。

分散在9%过氧化氢上的欧莱雅铂粉漂白剂在相片胶卷上染色15分钟。图片来源: Luke Evans

一直在染发,从未被满足

20世纪70年代,人类学家贾斯汀·哥德威尔(Justine Cordwell)发表了题为《人类艺术转变》的论文。她在其中写道:“对服装和装饰的人类学分析应该基于一个假设:人类很可能从最早的时候开始就把人体看作雕塑的基本形式,并且绝不满足于他们所看到的形式。”

的确,考古学证据表明人类对染料的使用可追溯到旧石器时期。早期人类使用尘土中的氧化铁来把他们的住所、衣物和身体装饰上红色。之后不久,他们就把这种染料用到了头上。

古埃及人染头发,但很少染头上正在长的头发——他们会把头发剃掉,卷起来,编织成时尚的假发来保护他们的光头免于太阳照射。黑色本来是最流行的颜色,直到约公元前12世纪,人们用植物材料来把假发染成红色、蓝色或绿色,金粉则被用来制造黄色。

在天然染料中,散沫花染料被保留了下来。古代人也用藏红花、靛蓝和苜蓿染色。但是天然染料只能暂时性染色,而人们希望用化学方法改变发色。对头发样品的分析表明,希腊人和罗马人在几千年前就用上了永久性的黑色染发剂。他们把我们今天所说的氧化铅和氢氧化钙混合,当混合物与头发角蛋白中的硫反应的时候,能得到硫化铅的纳米颗粒。鉴于直接用铅毒性太大,罗马人改进了他们的黑色染发剂配方:把水蛭放在铅容器中发酵两个月。

在罗马帝国早期,性工作者被要求用黄色头发来表明他们的职业。她们大多戴假发,也有一些人会把头发浸泡在溶有植物或坚果灰烬的溶液里,通过化学方法来改变颜色。那时,日耳曼人则用山毛榉灰烬和山羊脂肪的混合物把头发染成红色。

步入现代,随着现代科学技术的发展,染发者们用一种更加注重分析的方法来改变发色,并开始测试新配方的有效性和安全性。17世纪初期居家必备的食谱《女士的快乐》中推荐一种叫“Oyle of Vitrioll”的东西作为黑色染发剂,但警告人们要避免让它接触皮肤。这是一个非常中肯的建议,鉴于现在我们知道,那个Oyle of Vitrioll,指的就是硫酸。

正如发色的流行趋势的变化,意大利的金发时尚周而复始。到几百年后的18世纪,威尼斯女人会在阳光下斜倚着特别建造的露台,把她们的头发浸泡在碱性的溶液里染成金色——金发不再是性工作者的专利。

然而,染料的用场可不止赶潮流和表明职业。哥德威尔指出了人们出于其他原因改变发色的例子。比如,阿富汗人相信把头发用散沫花染成红色会治愈重头痛。

混合了12%过氧化氢的歌薇8AS闪银(一种紫色的碱性爽肤水),在相片胶卷上染色20分钟。图片来源: Luke Evans

美容行业是一个价值上千亿英镑且仍在持续增长的产业。根据一份行业报告,2014年,全球化妆品制造商会创造2250亿美元(约合1550亿英镑)的收入。这个产业在经济危机中都能保持稳定,而随着经济复苏带来的收入增加,对高价美容产品的需求将使2019年全球利润评估值增加到3160亿美元。护发产品在全球美容行业中占据着最大的比例,囊括了整个行业近四分之一的收入。在美国的美发和美甲沙龙中,染发服务收入占据了总收入的18%。估计有多达70%的美国女性会使用染发产品。

反思染发剂的发展历程,你不禁要问:为什么还有那么多人在染发?为什么一些人宁可历经繁琐的程序、花钱、忍受瘙痒和难闻的气味,还是要染发?不管是什么驱使我们改变发色,有一件事是确定的:人们对覆盖在头皮之上的那东西有着深厚的感情。

对巴克利·坎宁安来说,这绝对是正确的。才12岁的时候,她就开始在头发上尝试用那种能让发色变浅的喷雾了。而作为一个成年人,她花了好多年来寻找最合适的发色。“我从来没有过‘别染发了’的想法,”巴克利说,“能代表‘我’的发色恰好该来自染发剂,原本从头上长出来的那个‘我’并不对味。”(编辑:Calo)

文章题图:blogimg.jp

 

编译来源

mosaicscience.com, Colour to dye for
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