有色动物纤维脱色保护剂在黑色人发漂白中的应用yd18223

任燕 ，徐成书 ，邢建伟 1．西安工程大学纺织与材料学院， 陕西西安710048；2．东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620

收稿日期：2013-10-12

基金项目：国家发改委国家重大技术装备研制和重大产业技术开发专项项目，发改办高技[200713194号

作者简介：任燕(1983-)，女，陕西西安人，工程师，硕士，主要从事染色新技术的研究与开发．

原载：印染助剂2015/1;32-37

【摘要】 黑色人发漂白的难点在于获得较高白度的同时保留原有人发的品质，常规的氧化还原漂白可赋予人发一定的白度，但使其手感干枯毛糙、无光泽。将纤维保护剂WBH应用于黑色人发的漂白工艺中，通过单因素试验得出纤维保护剂WBH、30％双氧水及柔软剂SILYOUSOFTT8182的最佳用量：漂白工艺中，30％双氧水的最佳用量为120％(omf)，纤维保护剂WBH在Fez+预媒处理和氧化漂白中的最佳用量分别为6％、8％(omf)，SILYOUSOFT T8182在还原漂白中的最佳用量为8％(omf)．扫描电镜照片也证实，纤维保护剂WBH对黑色人发起到保护作用．

【关键词】人发；漂白；保护剂

【中图分类号】TS192．2 文献标识码：B 文章编号：1004-0439(2015)01-0034-04

天然有色动物蛋白纤维(如紫绒、青绒、驼绒等)的漂白脱色工艺已日趋成熟，漂后纤维的白度及强力等指标均可满足后续加工工艺的要求．但黑色人发中黑色素的含量及结合牢度远比有色动物纤维高，漂白难度大．目前，黑色人发的变色有2种途径，一种为上色，即对浅色头发进行染深；另一种为去色，即对深色头发进行漂白，控制漂白程度以获得不同的颜色⋯．以黑发为例，随着漂白条件的加剧，头发颜色可产生如下递变：黑一古铜一黄褐一浅黄一白[2]．但在人发被赋予时尚靓丽外表的同时，其内部已受到严重损伤，人发原有的柔亮光泽、顺滑手感已荡然无存．

本文采用紫绒Fe2+预媒漂白法对黑色人发进行漂白，在Fe2+预媒处理阶段和双氧水漂白阶段加入纤维保护剂WBH．该助剂具有一定的溶胀和交联作用，其结构中含有多个可与肽链上氨基等极性基团反应的活性基团，在大分子间及分子内部形成交联，以增强纤维的机械性能．在还原漂白阶段加入柔软剂SILYOUSOFF T8182来降低漂白各阶段对人发造成的损伤，通过单因素试验确定各助剂的最佳用量，采用SEM分析保护剂对降低人发漂白损伤的有效性，并探讨该漂白工艺对人发漂白的适用性．

1 试验

1．1 材料与仪器

材料：未经烫染的健康黑色人发；渗透剂JFC，硫酸亚铁，30％双氧水，焦磷酸钠，柠檬酸，草酸，保险粉，柔软剂SILYOUSOFT T8182(广东德美精细化工股份有限公司)，氧漂活化剂WSP、纤维保护剂WBH(自制)．

仪器：SDM2-12-140高温样品染色机，CP313型电子天平，KYKY2800B扫描电子显微镜，YG001N型电子单纤维强力仪，爱色丽Color i7分光测色仪，RP-150U可程式恒温恒湿试验箱．

1．2 黑色人发漂白工艺

人发的漂白工艺主要由3个部分组成：Fe2+ 预媒处理、氧化漂白和还原漂白．黑色人发漂白的工艺配方如表1所示．浴比均为1：20．

表1 黑色人发漂白工艺配方

黑色人发漂白工艺曲线如下所示

Fe2+预媒处理工艺曲线

氧化漂白工艺曲线

还原漂白工艺曲线

1．3 测试

白度：将样品平铺梳理成厚度均匀、不透光、基本平行、具有一定宽度的头发层，每个样品在测色仪下取不同点分别测试5次，取平均值作为漂白后人发的白度．

单纤维强力：在电子单纤维强力仪上测定头发的强力．设定好试验参数，将一根头发的一端固定在上夹头，用专用的夹子夹住，使头发受力均匀，再将头发另一端固定在下夹头，确保头发两端竖直对齐，启动仪器，拉伸头发直至拉断．每个试样至少测15根有代表性的头发，取平均值．

手感：将头发的手感设为5个等级：柔软滑爽、略硬较顺滑、较硬干糙、发硬毛糙、干枯板结．采用多人主观评价，取出现频率最多者作为评价结果．

2 结果与讨论

2．1 化学药剂对黑色人发的损伤

头发纤维从外到里可分为表皮层、皮质层、毛髓质3个部分．表皮层(又称毛表皮、角质层)是毛发的最外层结构，保护头发的内部组织，主要化学成分为角蛋白，由鳞片或瓦状的角质细胞构成．表皮层脆弱，易受酸、碱和氧化剂等的侵蚀而损伤[3]．图1是正常人健康黑发的扫描电镜图，图2是未加保护剂WBH，30％双

氧水用量160％(omf)漂白后，遭受严重损伤的人发扫描电镜图．

图1 正常人发的SEM图

由图1可见，正常人发的表面形态为毛干呈圆柱形，表皮层结构清晰可见，鳞片层排列有序，彼此扣合紧密．表皮层是毛发的最外层结构，可以抵御外来刺激，保护皮脂并抑制水分的蒸发；膨胀力强，可有效地吸收化学成分，遇碱时关闭毛孔[3]．经化学处理后，细度较细和发质较弱的人发遭受巨大损伤(如图2)，部分表皮层破裂爆开，可看出鳞片脱落后的皮质层梭形细胞，有些表皮层边缘内卷，有些表皮层部分缺损．通过以上观察可知，化学处理会造成表皮层损伤，使头发粗糙；特别是过量的氧化剂或碱剂会造成表皮层完全脱落，失去对头发的保护作用，使头发干燥无光泽，失去弹性[4]．因此，加入纤维保护剂并优化漂白工艺有实际意义．

图2 化学处理损伤后人发的SEM图

2．2 纤维保护剂WBH在Fe2+预媒处理中的应用

由表2可见，在Fe2+预媒处理阶段，纤维保护剂WBH用量增加对人发的保护作用并不明显，但对手感的改善起到一定作用．Fe2+预媒处理主要为后续氧化漂白奠定基础，通过重金属离子对人发中的黑色素进行定位吸附，过氧化氢作为催化剂，帮助漂白过程中氧化剂的有效成分快速、准确地对人发进行氧化脱色[5]．因为该过程中Fe2+主要吸附于黑色素，并未对纤维造成过大损伤，而该环节的损伤主要来源于长时间的湿热处理，故纤维保护剂WBH的作用不明显．综合考虑，纤维保护剂WBH的用量为6％（omf)．

表2 纤维保护剂WBH对Fe2+预媒处理效果的影响

注：预媒处理结束后不进行氧化还原漂白．

2．3 纤维保护剂WBH在氧化漂白中的应用

氧化漂白是造成人发损伤的主要环节，为细致研究降低人发损伤的方法。对30％双氧水的用量和纤维保护剂WBH的用量分别进行单因素试验．

表3 30%双氧水用量对人发漂白效果的影响

注：为分析单一因素，氧化漂白阶段不加纤维保护剂WBH．

从表3可知，随着30％双氧水用量的增加，漂后人发的白度增加，但人发损伤也随之加大，手感下滑．氧化剂首先分解表皮层最外层的疏水性保护膜——脂肪酸层，头发由疏水性变成亲水性，继而表皮层被侵蚀、溶解，表皮层的受损使头发失去自我保护能力，皮质层很容易受化学作用的影响，导致人发受损[3]．所以，30％双氧水用量越大，人发损伤越严重，手感也越差．综合考虑,30％双氧水的用量为120％(omf)．

表4 纤维保护剂WBH对氧化漂白效果的影响

注：30％双氧水用量为120％(omf)．

由表4可知，当纤维保护剂WBH用量大于6％(omf)时，人发的断裂强度和断裂伸长率都得以提高，但对手感的改善不大．纤维保护剂WBH用量为8％(omf)时，人发断裂强度损失率由30．56％下降至25．59％(原发的断裂强度为22．74 cN／dtex)．纤维保护剂WBH对蛋白质纤维具有较强的溶胀作用，促进氧化剂对纤维的渗透，提高漂白效果；同时，纤维保护剂WBH分子结构中含有多个可与氨基等极性基团反应的活性基，在漂白过程中可与蛋白质大分子间及分子内形成交联显著降低人发漂白的强力损失[5]．综合考虑，纤维保护剂WBH的用量为8％(omf)．

脱色工艺给黑色人发所带来的损伤只能采用合适的手段降低而不能避免，为深入分析纤维保护剂WBH是否在黑色人发漂白过程中对人发起到一定的保护作用，通过扫描电镜探究人发表面形态．经过脱色后黑色人发的扫描电镜图如图3所示．

图3加纤维保护剂WBH漂白后黑色人发的SEM照片

由图3与图2比较可知，纤维保护剂WBH对漂白黑色人发起到了有效的保护，结合纤维保护剂WBH及柔软剂，可将人发所受损伤降低．

2．4 SILYOUSOFT T8182在还原漂白中的应用

由表5可知，SILYOUSOFT T8182的加入提升了漂后人发的柔软性和手感舒适度，且还原漂白是人发漂白的最后一道工艺，手感的改善可提高其作为假发的产品质量．SIIJOUSOFT T8182是反应型氨基改性硅油，柔软剂上的氨基易与受损头发结合，补充受损头发上的蛋白质，因而具有护发、改善手感的效果[6]．综合考虑，S1LYOUSOFT T8182用量选择8％(omf)．

表5 柔软剂SILYOIJSOFT T8182对还原漂白效果的影响

3 结论

(1)人发漂白工艺中，30％双氧水用量为120％(omf)．

(2)纤维保护剂WBH可应用于人发漂白工艺中，纤维保护剂WBH在Fe2+预媒处理和氧化漂白中的最佳用量分别为6％、8％(omf)，SILYOUSOFT T8182在还原漂白中的最佳用量为8％(omf)．可在不影响人发漂后白度的前提下，降低人发在化学处理中的损伤。改善手感．

参考文献：

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