论文部分内容阅读
近年来,天然植物染发剂在日化行业中的市场份额逐年增高,而色素作为染发剂的重要组分,一直是研究的热点。天然植物色素因其来源广泛、成色自然、安全无毒等优点而受到广泛关注。植物色素的提取和染色工艺的优化的研究已有悠久的历史,并且近年来已经有学者对单组分植物色素染色动力学和热力学行为进行了研究,而对于双组份及多组分植物色素同时进行染色时的吸附行为却鲜有报道。双组份体系染色动力学及染色机理的研究可为后期植物色素染发剂的开发及染发工艺的改进提供相关的理论依据,因此具有重大的意义。本文选取了蓝色系植物色素靛蓝和红色系植物色素指甲花醌作为研究对象,对两种植物色素的染色工艺进行了优化,确定了最佳染色工艺条件:染色温度为50°C,染液pH为4,染色时间为60 min。相比于氧化型染发剂,两种植物色素染后头发的表面毛鳞片依然规整,头发的内部结构破坏程度较小,保持了较好的完整性。将靛蓝和指甲花醌在最佳染色条件下进行复配,可得到多种颜色,丰富了植物色素染发剂的染色色调。探究了单组分植物色素在头发上的吸附行为。研究结果表明,头发对靛蓝和指甲花醌的吸附均符合拟二级动力学方程,且Freundlich等温吸附模型可以较好的模拟吸附行为。吸附过程是自发吸热、熵增大的过程,温度越高越有利于吸附反应的进行。双组份体系中,靛蓝和指甲花醌会争夺头发上的吸附位点,说明两者之间存在竞争吸附行为,且指甲花醌的竞争能力大于靛蓝。竞争吸附能力不仅与色素和头发之间的相互作用力有关,还与色素分子的浓度有关,Extended Freundlich模型可以较好的描述靛蓝和指甲花醌在头发上的竞争吸附行为。研究了洗涤、日光照射和紫外光辐射对染后头发褪色行为的影响。结果表明,洗涤会造成头发褪色,且洗涤次数越多,洗涤温度越高,褪色越严重。日光、UVA和UVB会不同程度的造成染后头发样品褪色、毛鳞片翘起、头发抗拉强度降低和α-角蛋白含量降低等现象。以头发中最基本的重复单元,即五肽A1（C-C-Q-P-X）、A2（C-C-R-P-X）、B1（C-C-X-S-T）、（C-C-X-T-S）、B3（C-C-X-S-S）、B4（C-C-X-T-T）,作为头发的简单模型,从量子化学角度研究了靛蓝、指甲花醌和头发之间的相互作用。结果表明靛蓝和指甲花醌与六种五肽模型之间均形成了氢键,且与五肽模型B2之间形成的相互作用能最低,说明靛蓝和指甲花醌在染发过程中最倾向与B2结合。此外,复配体系产生的正向协同效应,能够互相促进色素的吸收,从而使染后头发的稳定性有所提高。