一般来说，氧化法染发和漂白法染发会对头发造成伤害。不过，一项最新的专利技术却能够将这种伤害减少到最低限度。

　　头发是上天赐给我们的尤物，它从头皮的毛囊中长出来的那一刻起，就处于一种柔韧而又坚强的良好状态，并且有着自己的一整套生长、保养机制。保护头发的最好方法就是将其盘裹起来，不要暴晒在太阳光线底下，也不要洗它。当然，让全世界的美容专家和化妆品厂商庆幸的是，现代人不可能接受这样一种处理头发的态度。他们不仅不可能让头发不接触太阳光，反而会费尽心思来打理头发，清洗、拉直、染色、刨光、吹成各种款式等等不一而足。通常来说，上述绝大多数行为都会在某种程度上破坏头发的自然生长状态。

　　散布在头发上的天然色素微粒，可以对头发形成一种内在的保护。这些微粒是形成头发所呈现出来的颜色的基础，也能使头发免于受到太阳光辐射的伤害。当光线照射到头发上时，这些天然色素微粒就会分解成一层防护剂，对头发中的蛋白质、脂质等核心成分进行保护。这种保护过程其实就是这些色素微粒的氧化过程，色素本身的内在结构在热量的作用下受到了破坏。由于暴晒在太阳光之下，头发会变得光亮起来。但一旦黑色素消失了，光线就可以直接照射到蛋白质、脂质等核心成分上，伤害头发。

　　不同类型头发中的黑色素含量并不一致，相对来说，金色和白色头发比黑色头发更容易受到伤害。

　　染发的伤害

　　不同洗护产品对头发所造成的伤害程度是不一样的。有些产品可对头发不会形成太大的伤害，有些产品可以对头发形成保护，个别产品甚至能在某种程度上具有修复功能。起初，水分往往被认为是对头发有益的东西，有些洗护产品将水称为保湿剂，然而，水分其实具有去除氢、电离子等将头发粘结在一起的物质的能力，这样的话，头发就会膨胀，而且容易被拉伸。与此同时，头发里面的柔软层也会相应膨胀，使柔软层外面的一层较硬外皮从发干中伸展出来，人们梳头的时候，头发就会很容易脱落。一般来说，头发在使用过高PH值产品后，负电荷会显著增加，也就更容易膨胀。

　　最容易对头发造成伤害的护理方式就是进行氧化处理。一些旨在将头发颜色变淡的染发产品在使用过程中都会形成氧化反应，只有这样，头发才能被处理成固定的发型和形成所希望的颜色。自从19世纪中期以来，过氧化氢就被作为氧化剂广泛使用在洗护产品中。

　　中低PH值的过氧化氢确实能使头发达到一种轻微而又缓慢的光亮效果，而当PH值增加到9-11时，光亮的效果会更好。而要使头发的颜色变得更淡，就需要使用氨水，它具有帮助头发中的黑色素脱色的功能。黑色素(主要有两种类型)就是一些大的共轭分子，其结构已经被科学家研究得比较透彻。

　　当这些共轭分子受到氧化剂的攻击时，其共轭结构就就遭到了破坏，这些分子所承载的颜色也就被去除了。这就是过氧化氢、氨水等氧化剂使头发褪色的原理。

　　不幸的是，过氧化氢、氨水等氧化剂在进行氧化反应时并不会主动选择，其在促使头发褪色的同时，也会攻击头发中的其它成分，包括黑色素本身。这样一来，这些氧化成分就会对头发形成较为严重的伤害，影响头发的力度和光泽。氧化成分对头发的影响比较复杂，这里主要阐述其攻击硫酯成分中的S-S键。

　　胱氨酸键是将分开的角蛋白链结合在一起的主要结构性键之一，它包含着横向连接的二硫化物。洗护产品中的氧化剂攻击二硫化物键会对其造成破坏，最终形成三氧化硫。这种酸性物质会使得头发更加脆弱、更加容易被穿透，并含有负离子，容易吸水。如果洗头的时候经常使用含有这类氧化剂成分的洗护产品，头发中的蛋白质成分就很容易流失掉。

　　头发刚从头皮中长出来的时候，其实并不容易沾水。由于这时的头发吸水性较强，它就不容易被打湿。之所以有这种功能，是因为头发中有一层由18价酸组成的疏水链(也叫头发的自然护发素)，它能通过硫酯键对头发表层形成共价粘合。但是，这种硫酯键对氧化剂的攻击非常敏感，它很容易在对头发进行染发处理的过程中被分解。

　　当对头发进行染色的时候，染发剂中的芳香化合物，比如二胺、间苯二酚之所以能达到染色的效果，主要就是由于过氧化氢等氧化剂的作用。因此，通过对这些物质进行不同的平衡匹配，就有可能达到看似天然(其实是人工的)的染发效果。染发过程中头发受到的伤害就是来自于这些氧化成分，而不是来自于其中的色素反应。

　　理想的着色剂

　　由此可见，理想的染发产品应该是其能够达到染色效果的同时，其中的氧化成分只改变头发中原来的自然颜色，而不会对损害蛋白质、脂质等头发核心结构性成分。

　　要达到这种效果，我们还需要明白另外一些道理：第一，过氧化氢对黑色素的攻击意愿要高于其对头发其他核心结构性成分的意愿;第二，头发的染色过程需要头发本身参与催化。

　　第二条发现尽管偶然但至关重要。这样一来，染发过程就可以控制成在氧化剂形成剧烈作用之前，让染色中的活跃分子先行扩散到头发中，从而在头发内部形成优先反应。如果黑色素只是在头发表面形成，这种染发效果就不能持久。

　　最近一段时间以来，染发行业已经发展出一系列使用含有过氧化氢的普通着色剂，使头发达到染色和刨光效果，但又让其对头发的核心结构所造成的伤害可控的专利和方法。

　　宝洁的染发技术

　　近年来，宝洁是最早实现对染发过程进行改进的公司。该公司曾在一本小册子(Hair color research update, P&G Beauty, 2007)中对这种方法的概要进行了介绍。这本小册子尚未公开出版，但其中的一些资料已经以论文和专利的形式公开了。宝洁的方法分成两个部分。

　　第一部分是基于氧化反应的具体把握，该氧化反应是指过氧化氢与与氨水混合，并与头发进行接触。这个过程会产生下列化学成分：HOO-(过羟阴离子)、HOO(氢过氧自由基)、HO-(羟基)和O2(氧分子)。

　　染发过程是在头发参与催化下完成的，这应该主要是由于其中的铜、铁等金属离子参与作用。铜离子被吸收进头发后，由于其具有很强的与质子化的氨基化合物键结合的能力，对头发中的蛋白质有高吸附性。金属离子的参与促进了羟基的形成，而羟基尤其会对头发造成伤害。

　　因此，在产品中加入能对铜形成高吸附力的金属离子螯化物(避免对头发表面大量存在的钙淹没)，就能显著减少损害基的形成。氮是比较常用的螯化剂，其中的乙二胺二琥珀酸具有比钙更强的吸附铜的能力。同时，氮也比较容易分解。

　　傅里叶变换红外光谱计和扫描电镜都能看到该过程中头发所受伤害的减少。使用乙二胺二琥珀酸还可以抑制氧分子的形成，这与其抑制自由基的原理相一致。目前，这种方法已经发展成一系列专利。

　　宝洁的第二种方法起源于洗衣漂白技术。使用这种方法能够让头发达到三级染发水平的时间从通常要求的20到30分钟减少到10分钟之内。该方法的核心就是用碳酸铵替代氨水(氢氧化胺)。把碳酸铵加入到过氧化氢中后所产生的碳酸离子，更倾向于选择黑色素，而不是角蛋白。由于这种碳酸离子在PH值低于10时也能发生作用，使得洗发产品的PH值可以设计成比普通产品的PH值更低。而更低的PH值也就意味着产生损害性过羟离子的机会更低。

　　另外，还可以在染色剂中添加氨基乙酸(其在高PH值时表现为甘氨酸)，其起到自由基清除剂的功能。这种方法亦是一种专利技术。

　　汉高的染发技术

　　汉高最新公布的技术也对染发过程中可能对头发造成损害的氧化反应予以了考虑。汉高测试了不同抗氧化原料在染发过程中对头发所形成的不同损害影响。其所采用的一系列测试方法包括近红外光谱法、表面极性法、热插拔检测扫描量热法以及湿梳法。

　　染发剂中添加的抗氧化原料及其还原剂可以保护那些易氧化的着色剂不在产品生产、填充过程中被氧化。然而，值得注意的是，一旦着色剂与抗氧化原料混合后，他们会首先与过氧化氢反应，并迅速被破坏。过量使用抗氧化物会产生大量的热能，并同时影响染发和刨光的反应。汉高的研究都已经评估了这些因素。

　　具有最好混合效果的抗氧化原料是硫辛酸，它能显著减少染发过程中磺基丙氨酸的形成。

　　假设这种原料的功能是通过一种牺牲式的机制来保护头发的内部结构，那么在此过程中，其氧化硫辛酸中S-S键所需要的能量要少于氧化头发中角蛋白的能量。

　　另外，差示扫描量热法的研究证据还显示，氧化后的硫辛酸能够使头发的内在结构保持稳定，这或许是由于形成了盐桥。延伸出来的证据还显示，泛酰醇和氨基酸对头发的内在结构具有可以度量的有益效果。

　　此前，有关在染发产品中添加包括-S-S-键的原料的建议已经出现过，但这种方法的一个不足之处就在于它在使用时会产生一些臭味。不过，汉高的文章没有就此问题进行讨论。

　　商业化前景

　　当一项技术还处于研究和书本上的时候，要对其进行商业化总是还存在很大难度的，但商业化的可行性是毋庸置疑的。宝洁已经开始在其部分“Nice N Easy”(三级)系列头发着色剂配方中使用乙二胺二琥珀酸，最近使用这种配方的全系列产品已经在英国和美国延伸开来。乙二胺二琥珀酸还被用于“自然天性”(二级，不在英国销售)系列产品中。当然，这也引发了一个有趣的话题就是，这种做法是否会增加该系列非漂白产品隐含潜在伤害的可能性。

　　大约20年前，头发染色和褪色处理还处于非常落后的技术状态。从那时起到现在，随着头发护理技术的不断提高，头发染色和褪色产品都取得了很大发展，甚至还出现了染发后的护理产品。这些都有助于降低种种头发化学护理过程对头发本身所造成的伤害程度。当然，头发护理技术还是一项巨大的课题。