在人類的社交活動中，亮澤、柔順的頭發(fā)和優(yōu)美的發(fā)型常常能給人賦予特有的魅力。因此。日常生活中的頭發(fā)護理顯得十分必要。在護膚領域中，保濕是一個廣為人知的概念，保濕技術可以說是護膚技術的基礎。同樣，頭發(fā)的保濕也是一個很容易為人接受的概念。然而，頭發(fā)保濕到底有沒有科學根據?保濕是否等于頭發(fā)中的高水含量?保濕究竟能給頭發(fā)帶來什么樣的美發(fā)護發(fā)效果?在本文中我們將會分析和討論這些問題。
　　
　　1、頭發(fā)中水含量的變化
　　
　　頭發(fā)是由三個部分組成的，由外到內分別為毛小皮(cuticle)、毛皮質(cortex)和毛髓質(medulla)。毛小皮是頭發(fā)的外表層，其作用是保護毛皮質，只占全部頭發(fā)的15％左右。毛皮質是頭發(fā)最主要的構成部分，它決定頭發(fā)的彈性、強度、色調與粗細。毛皮質部分的面積占頭發(fā)總截面的82％左右。如圖1所示，毛皮質由纖維束組成，而纖維束的最小單位是三根擰在一起的α-角蛋白原纖維。正是這種纖維束的結構賦予了頭發(fā)強韌的特征。毛髓質是頭發(fā)的中心部分，面積只占頭發(fā)總截面的3％左右。毛髓質對頭發(fā)的性質影響不大。
　　頭發(fā)的主要化學成分是角蛋白(keratin)，占頭發(fā)的65％到95％(根據頭發(fā)中水含量的不同而改變)。存在于角蛋白鏈內和鏈間的各種化學鍵起到賦予頭發(fā)強度及維持形狀的作用。而角蛋白是氯基酸的聚合物。是由十幾種氨基酸組成的。正因為如此，蛋白鏈內和鏈間的化學鍵包括：酰胺鍵(amide bond)或多肽鍵(peptide bond)、二硫鍵(disulfide bond)、離子鍵(ion bond)或鹽鍵(salt bond)和氫鍵(hydrogen bond)(圖2)。
　　
　　頭發(fā)的另一重要成分就是水。頭發(fā)中水的含量受環(huán)境濕度的影響(圖3)，通常情況下占頭發(fā)總重量的6-15％，濕發(fā)中的水含量最大時可達35％左右。水的存在可以起到降低角蛋白鏈間氫鍵形成程度、從而使頭發(fā)變得柔軟的作用。這也是濕發(fā)比干發(fā)更易拉伸得原因(圖4)。當拉伸一根健康未受損的濕頭發(fā)時，它可以伸長30％左右，并且能在干燥后回復到原來的長度。
　　在日常生活中，燙發(fā)、漂白和染發(fā)都會在一定程度上損傷頭發(fā)。引起頭發(fā)化學損失的物質包括燙發(fā)劑(permanent waving agent)、直發(fā)劑(hair straightener)、染發(fā)劑(hair dye)和漂白劑(hair bleacher)等。這些化學物質都是通過穿透毛小皮進入毛皮質而起作用的。因此，毛小皮會首當其沖地受到損傷。毛小皮最外層的疏水性保護膜－脂肪酸層(F-layer)首先被分解而脫離，繼而毛小皮出現許多微小的空洞，最終毛小皮變得粗糙并容易出現剝蝕。同時，化學損失還可以造成頭發(fā)中蛋白質的分解和流失，使得頭發(fā)內部結構空洞化。其結果之一就是使得頭發(fā)變得對外界的環(huán)境濕度更為敏感。圖5比較未染過和染過頭發(fā)中水含量的變化?？梢钥闯觯斖饨鐫穸葟?0％變?yōu)?5％時，染過的頭發(fā)中的水分流失得更快，最終的水含量也更低。
　　
　　綜上所述，頭發(fā)中的水含量是可變的。它隨外界濕度而變，而其變化幅度會受頭發(fā)損傷程度的影響。
　　
　　2、頭發(fā)的保濕
　　
　　那么，頭發(fā)的保濕是否真地可行呢?換言之，能否通過使用護發(fā)成分而將頭發(fā)中的水分含量保持在一個較高的水平呢?回答是肯定的。方法主要有兩個：一是在頭發(fā)表面覆蓋上一層保護膜，通過封閉原理來減緩頭發(fā)中水分向外的滲透；二是使用可以和水分子有效結合的保濕劑，使得水分不易揮發(fā)。
　　
　　用于形成護發(fā)膜最常見的成分就是硅油。由于硅油具有極低的表面張力(16-20mN/m)，可以均勻地在頭發(fā)表面展開，形成一層薄薄的保護層(圖6)，從而在一定程度上防止頭發(fā)中水分的揮發(fā)。圖7中的實驗結果演示含有硅油的護發(fā)產品對染后頭發(fā)中水含量的調控作用，即減少在低濕度條件下頭發(fā)內水分的流失。從圖中可見，當環(huán)境濕度從高(80％)轉為低(45％)時，只用洗發(fā)水洗過的頭發(fā)水分流失較快，最終的流失量較多；而經過含硅油的護發(fā)素護理后，則頭發(fā)中水分流失較慢，最終的流失量較少。
　　除護發(fā)膜外，在護膚領域常用的保濕劑如甘油等多醇類、有機酸類、氨基酸衍生物等也都可以起到減緩頭發(fā)中水含量降低的作用。其中如L-吡咯烷酮-5-羧酸鈉等對減緩頭發(fā)中水分的揮發(fā)效果比較明顯。當然，實際選擇使用何種保濕劑時還要考慮以下兩點：1)該保濕劑應該能夠有效地沉積和分布在頭發(fā)上；2)該保濕劑不能對頭發(fā)表面性能和手感起負面的作用。
　　
　　
　　3、頭發(fā)保濕的美發(fā)護發(fā)效果
　　
　　我們下面要討論的是頭發(fā)保濕對美發(fā)護發(fā)的影響。保濕不是目的，而是手段。通過保持一定的水分、防止頭發(fā)過度干燥，可以減少因濕度降低而造成的頭發(fā)靜電增加、亂發(fā)及毛燥等的發(fā)生幾率。還可以使得頭發(fā)感覺更加柔軟。
　　圖8是水含量對頭發(fā)形狀影響的模型圖。前面講過，頭發(fā)是由蛋白質組成的，而蛋白質之間的氫鍵就像鎖鏈一樣，對頭發(fā)的形狀起著決定性的作用。然而，蛋白質之間氫鍵的形成程度受頭發(fā)中水含量的影響很大。水分子可以輕易地打斷蛋白質之間的氫鍵。當一部分氫鍵被打斷后，頭發(fā)變得相對柔軟。如果能夠保持這一狀態(tài)，對頭發(fā)來說應該不是一件壞事。但問題是水分往往很容易揮發(fā)，此時氫鍵會重新形成。而如果在這一過程中頭發(fā)正在經歷外部的干擾(如睡覺時枕頭對頭發(fā)的壓迫等)，則發(fā)型會被固定在這種受干擾的狀態(tài)。結果是產生不理想的發(fā)型和頭發(fā)狀態(tài)，如亂發(fā)和毛燥等。因此，能夠保持頭發(fā)內部的水含量才是最理想的。如果能像圖9所示那樣，通過使用保濕劑減緩頭發(fā)中水分的揮發(fā)，則可將頭發(fā)形狀保持在一個比較理想的狀態(tài)，即不亂且無毛燥。
　　
　　毛燥的定量測試可通過圖像分析法來完成。通過此法可測出毛燥在整體頭發(fā)中所占的比例。圖10顯示一組測試結果的例子?？梢钥闯?，左圖中的頭發(fā)中毛燥所占的比例較高，而右圖中的毛燥含量相對較低。這一差異可以通過電腦軟件來定量。一般來說，保濕效果越好，頭發(fā)中毛燥所占的比例越小。
　　下面就讓我們來看看硅油護發(fā)保濕膜對毛燥的影響。圖11分別給出三個不同的頭發(fā)表面的電鏡圖像，即沒有護發(fā)膜覆蓋的受損頭發(fā)、有1.5納米厚度護發(fā)膜覆蓋的頭發(fā)以及6.7納米護發(fā)膜覆蓋的頭發(fā)。圖12則是這三類不同頭發(fā)的毛燥測試結果。從數據可見，護發(fā)膜對防止毛燥的產生有明顯的效果，且護發(fā)膜的厚度約大則效果越好。
　　
　　我們再來看保濕對頭發(fā)柔軟度的影響。前面說過，頭發(fā)中的水含量高則角蛋白內和角蛋白間的氫鍵形成程度低。而如圖13所演示的，氫鍵形成程度越低則頭發(fā)越柔軟。這一點可以通過圖14中保濕劑對頭發(fā)彎曲剛度影響的實驗數據得以證明。圖中結果表示，保濕劑有明顯的降低頭發(fā)彎曲剛度的作用。
　　最后，我們再來探討—下消費者所訴求的頭發(fā)保濕感與技術上的保濕(高含水量)是否等同呢?答案是否定的。圖15表示的是在不同濕度下消費者對頭發(fā)保濕程度的感覺。圖中數據顯示，80％相對濕度下頭發(fā)的水含量是15％濕度下的兩倍以上。然而，絕大多數的消費者卻認為15％濕度下的頭發(fā)更為“保濕”?？梢?，消費者所說的保濕并不等于頭發(fā)中的高水含量。事實上，消費者所說的保濕往往是指頭發(fā)更順滑、不粗糙。這恰恰是疏水性的頭發(fā)表面所具有的特征，往往是由護發(fā)產品中所用的硅油或陽離子護發(fā)劑所帶來的。
　　
　　綜上所述，技術意義上的頭發(fā)保濕可以給頭發(fā)帶來無毛燥、柔軟等良好的效果。然而，它與消費者所說的頭發(fā)保濕的感覺并不一定是一回事。在設計產品技術時，應針對該產品的目標性能而選擇使用保濕劑或其它提供“保濕”感覺的成分。
　　
　　編輯　林