孫亞飛
在愛美人士的梳妝臺(tái)上,總是少不了幾塊海綿粉撲。這些形狀各異、花色繁多的小物件是粉底的好伙伴。
不過,海綿粉撲跟洗碗、刷鞋的海綿可不一樣,它們摸起來十分柔軟細(xì)膩,簡直像嬰兒的皮膚一樣。
同樣是海綿,為什么粉撲海綿就有如此奇妙的觸感?這需要從它背后的材料化學(xué)中找答案。
柔軟是海綿粉撲給人留下的第一印象。硬還是軟(按照專業(yè)的說法,就是剛性和柔性),這對(duì)高分子材料的設(shè)計(jì)而言可是個(gè)不小的難題。
在分子層面,“剛”體現(xiàn)的是分子形狀的固定性,而“柔”則意味著較大的變形空間?!叭嵝浴狈肿涌梢栽诓煌瑮l件下屈伸變換,這可以簡單理解為是化學(xué)鍵的可旋轉(zhuǎn)性造成的。
同樣是六元環(huán),環(huán)己烷在常溫下就可以轉(zhuǎn)換三種不同造型,而苯只能勉強(qiáng)在三維空間中產(chǎn)生一點(diǎn)扭曲。相對(duì)而言,環(huán)己烷顯示出較強(qiáng)的柔性,而苯則是較剛性的分子。
不過,真實(shí)的材料并沒有絕對(duì)的剛或柔。一個(gè)長鏈分子既不可能完全固定形狀,也不可能完全隨意變形。如何把握“變形程度”就成了材料設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
大多數(shù)高分子像是三節(jié)棍,分子鏈中有剛性不可彎曲的部分,但也有一些柔軟的連接點(diǎn)。而材料整體的軟硬還要看所處的溫度。溫度較低時(shí),剛性的部分整齊排列,柔性部分也沒有什么活動(dòng)空間,此時(shí)的材料比較堅(jiān)硬,被形象地稱為“玻璃態(tài)”。溫度上升到一定程度之后,原子振動(dòng)加劇,柔性部分開始有了移動(dòng)空間,此時(shí)的材料就變得柔軟,但依然保持固態(tài)的外貌,這就進(jìn)入了“高彈態(tài)”。這兩種狀態(tài)相互轉(zhuǎn)化的溫度就被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
很多材料的轉(zhuǎn)變溫度都要高于室溫,也就是說,他們在室溫時(shí)呈現(xiàn)硬硬的玻璃態(tài)。而想要做出柔軟的粉撲,就需要那些玻璃化溫度更低的材料——比如說橡膠。
橡膠的分子就如同一串佛珠,整個(gè)鏈條都顯得很柔軟,常溫條件下也可以順利變形。毫無疑問,它們是制作粉撲的好選擇。
最初,人類可選的橡膠品種并不多,自然界給人們的饋贈(zèng)幾乎只有一種,那就是生長于熱帶地區(qū)的橡膠樹。它們可以分泌出一種富含順式聚異戊二烯的乳液,經(jīng)過加工之后,就成了鼎鼎大名的天然橡膠。
但即便是天然橡膠,也是在美洲新大陸被歐洲人發(fā)現(xiàn)之后才開始逐漸流行,直到19世紀(jì)初才出現(xiàn)了大型橡膠企業(yè),可以穩(wěn)定地供應(yīng)天然橡膠。在那之后,就出現(xiàn)了天然橡膠制作的粉撲。
天然橡膠粉撲足夠柔軟,但它存在一個(gè)很大的缺陷——易引起皮膚過敏。一些人會(huì)對(duì)天然橡膠中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生過敏反應(yīng)。20世紀(jì)50年代,有學(xué)者就分析了一些皮膚過敏的案例,并確定有26宗是因天然橡膠粉撲引起,過敏部位主要出現(xiàn)在臉部和頸部
原本是修飾皮膚的工具,卻帶來了皮膚過敏問題,這不僅是生理傷害,同時(shí)也導(dǎo)致了心理創(chuàng)傷。自此之后,粉撲所使用的原料開始逐步轉(zhuǎn)向低致敏性的人工高分子材料。丁腈橡膠、聚氨酯、聚乙烯醇、硅橡膠……一代又一代的新原料構(gòu)成了如今市場上花樣繁多的粉撲產(chǎn)品。不過,天然橡膠并沒有退出歷史舞臺(tái)。經(jīng)過處理降低蛋白含量,也可以有效減少天然橡膠的過敏問題。
除了材質(zhì)本身的彈性,還有兩個(gè)特性對(duì)海綿粉撲的使用舒適度至關(guān)重要,一個(gè)是孔隙率,另一個(gè)就是親水性。
海綿粉撲是將橡膠原料進(jìn)行發(fā)泡處理后得到的,發(fā)泡的程度越高,其中就會(huì)有越多的孔隙。相對(duì)來說,孔隙率越高,與皮膚接觸時(shí)便會(huì)顯得越輕軟,同時(shí),吸附粉底液的量也會(huì)多一些。
粉撲是否與水親合,也會(huì)直接影響使用感受。很多海綿粉撲還要滿足“干濕兩用”的上妝需求,這也對(duì)材料提出了更多要求。
要想得到親水性適宜的粉撲材料,常需要對(duì)高分子進(jìn)行一些改造。比如說丁腈橡膠,這種材料性能優(yōu)異,但與水不親合。為了讓它更適合制作海綿粉撲,就需要給分子中安上親水的基團(tuán)。比如說,在對(duì)丁腈橡膠進(jìn)行硫化時(shí),同時(shí)加入一些丙烯酸的多元醇酯共聚,這樣最終得到的材料分子中就出現(xiàn)了羥基,親水性得到明顯改善。
當(dāng)然,親水性也不是越高越好。與丁腈橡膠相反,聚乙烯醇是一種親水性非常好的聚合物。它親水性非常好,吸水后很難擠出水來,用作海綿粉撲時(shí)就會(huì)很不方便。這時(shí)也需要對(duì)分子進(jìn)行化學(xué)改造。讓聚乙烯醇與甲醛進(jìn)行縮合,“封閉”部分親水的羥基,這樣才能用得舒坦。只不過,這樣處理的后果也會(huì)帶來甲醛釋放的隱患。
挑選粉撲時(shí),導(dǎo)購們也許會(huì)強(qiáng)調(diào)天然與人工合成的區(qū)別,例如說到天然海綿無刺激,或是天然材質(zhì)吸水性好。不過,這兩點(diǎn)其實(shí)并不成立。
天然膠乳最大的缺陷之一就是易致敏,據(jù)統(tǒng)計(jì),歐美人對(duì)天然橡膠的過敏率超過10%。至于吸水性的問題,天然橡膠也稱不上優(yōu)異,聚乙烯醇與水性聚氨酯材料的親水性都要強(qiáng)于天然橡膠,在孔隙率相同的基礎(chǔ)上,使用起來的舒適度也會(huì)更高。因此,市面上可以找到的天然膠乳海綿其實(shí)并不多,作為消費(fèi)者也無需為此付出更多成本。
小小的海綿粉撲看起來簡單,但它背后也少不了材料學(xué)技術(shù)的支持。下次坐在梳妝臺(tái)前時(shí),不妨心細(xì)體會(huì)下現(xiàn)代科技帶來的這份舒適與便利吧。(據(jù)果殼網(wǎng))endprint