男子在武汉大学猛摇樱花树 花瓣掉落旁人叫好(图)武汉大学樱花男子

过年前染了头发的朋友们，半年过去了，你精心挑选的发色还在吗？

这是不是你现在的发色？

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刚染完的发丝在阳光下泛着柔润光泽，但短短几周后，发梢就开始掉色，显现出枯草般的黄色或棕黄色。这是为什么呢？

01、头发的天然结构

每根头发都具有精细的天然结构，横截面通常包含三层：表皮层（Cuticle）、皮质层（Cortex）和髓质层（Medulla）。

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表皮层 (Cuticle）：又称角质层，是最外层的保护屏障。它由6-10层像瓦片一样层层叠叠的鳞片状细胞构成，表面覆盖着疏水性（拒水）的脂质层。其主要功能是保护内部结构，同时其状态也直接影响染发剂的附着效果。

皮质层 (Cortex）：这是头发的主要部分，占发干质量的80%以上。它决定了头发的弹性、卷曲度以及最重要的机械强度。同时，它也是天然色素的主要储存库，是头发呈现颜色的关键所在。

髓质层 (Medulla）： 位于头发中心的疏松多孔结构。它并非存在于所有发丝中（尤其在细软头发中可能缺失），对头发的颜色没有显著影响。

真正赋予头发天然颜色的“颜料”，就储藏在皮质层中——它们是一类名为黑色素(Melanin) 的生物色素。头发中的黑色素主要有两种类型：真黑素 (Eumelanin)和棕黑素 (Pheomelanin）。这两种色素的形态、稳定性以及在头发中的分布共同塑造了我们千差万别的发色。

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真黑素呈现深褐色颗粒状，结构相对致密均匀。它的一个关键特性是相对容易被化学氧化分解，例如在漂发过程中就很容易被破坏。而棕黑素则呈现黄色至红褐色，其结构较为疏松，具有更强的抗降解性，不易被分解。

一个人头发的自然颜色，无论是乌黑、金黄还是火红，归根结底是由皮质层中这两种黑色素的比例、分布密度和总浓度决定的。例如，乌黑的头发中含有高比例的真黑素；而金发或红发中的棕黑素含量较高。随着年龄的增长，毛囊产生黑色素的能力会下降，两种色素的生成都会减少，头发因此逐渐失去颜色，变为灰白色。

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我们可以看到不同人群发色的差异，比如亚洲人通常为深黑发色，欧洲人则是浅金、棕红发色，其根本原因就在于个体遗传基因所决定的真黑素与棕黑素的比例差异。

深色发（level 1-3）：真黑素为主

中褐色（level 4-6）：真黑素/褐黑素混合

浅金发（level 8-10）：褐黑素为主

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02、染发剂的工作原理

染发实际上是一个复杂的化学反应过程，其核心在于通过化学手段改变或替换头发内部的天然色素，从而实现颜色转变。这个过程通常包含几个关键步骤：

1. 打开通道

染发剂中的碱性物质（如氨水）会促使头发最外层的毛鳞片膨胀并张开，形成直径约10纳米的微小通道。这一步为后续化学物质进入皮质层扫清了障碍。

2. 漂白底色

染发剂中的过氧化氢（双氧水）分解并释放出具有强氧化性的活性氧。这些活性氧会攻击并破坏皮质层中的天然黑色素分子。其中，结构相对均匀的真黑素容易被氧化断裂成可被冲洗掉的小分子；而结构疏松的棕黑素则表现出更强的抗分解性，其残留率可达30%～40%，这也是漂染后头发常呈现黄色或金棕色调的主要原因。而使用的双氧水浓度越高，其漂白效果就越强。

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3. 沉积新色

小分子的染料前体物质（如对苯二胺、对氨基苯酚等）通过张开的毛鳞片通道进入皮质层。在氧化剂（通常是双氧水）的作用下，它们发生氧化聚合反应，相互连接形成体积庞大、不溶于水的有色大分子聚合物。通过精确调配不同染料中间体与偶合剂的比例，最终能在头发内部合成并沉积出所需的特定目标颜色。

4. 锁色固色

染发流程的最后通常会使用酸性护发素进行处理。酸性环境会促使张开的毛鳞片收缩闭合，将新生成的人工色素大分子有效地“锁”在皮质层内部。这一步不仅固定了颜色，也帮助恢复头发表面的平整度。

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03、为什么会掉色？

染发掉色的本质是人工色素流失与天然底色显露共同作用的结果：

人工色素分子的降解

合成的大分子人工色素结构本身并不如天然色素稳定，特别是呈现蓝、紫色调的色素分子，在紫外线照射下容易发生光氧化反应而分解。此外，日常生活中热水洗发、泳池中的氯离子、吹风机高温等因素，也会持续破坏色素分子的化学键，导致这些大分子碎裂成更小的粒子，更容易从头发中流失。

毛鳞片屏障功能受损

染发过程中使用的强碱性物质和高浓度过氧化氢会对毛鳞片造成结构性损伤，部分损伤甚至是永久性的。受损的毛鳞片无法再紧密闭合，使得其保护屏障功能大大减弱。当受损的头发接触水流（尤其是洗发时），张开的毛鳞片缝隙就成了色素小分子逃逸的通道。洗发过程中的机械摩擦作用，更是显著加速了色素粒子被冲刷流失的速度。

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天然色素残留的选择性

在最初的漂白步骤中，真黑素被氧化分解并冲洗掉，而部分棕黑素残留了下来。随着人工色素的不断降解和流失，这些残留的棕黑素就会逐渐显露出来，最终形成我们所看到的黄色或金棕色调的底色。

蛋白质流失与光线散射增强

漂白过程不仅去除色素，还会破坏头发内部的角蛋白结构，导致维系头发强度的二硫键断裂和皮质层空洞化。这种内部结构的破坏会显著增强光线的散射能力。当光线照射到受损发丝上时，更多的光线被散射，尤其是底层的黄色调（来自残留的棕黑素）被更明显地反射出来，视觉上放大了黄色的显现。

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04、如何防止染发后掉色？

染前选择：选择5度以下的染发色号（如深栗色），避免过度漂发以保留真黑素基底，从源头减少后期黄色调的显露；避免频繁漂发，优先选无氨染剂（如乙醇胺）减少毛鳞片损伤。

结构防护：染发后建议低温洗发（≤38℃），使用酸性护发素（pH4.5~5.5）及无硫酸盐清洁产品，最大程度保护毛鳞片完整性，阻断色素物理流失通道。

环境防御：紫外线强烈时戴帽子或打伞，或使用含UV过滤剂的护发喷雾；游泳前涂抹油性隔离剂。

虽然染发后容易掉色显露“枯草”黄，但这并非必然。减少漂染频率并做好日常防护，能有效延缓或避免这种情况。

参考文献

[1] Uyama M. Recent Progress in Hair Science and Trichology[J]. Journal of Oleo Science, 2024, 73(6): 825-837.

[2] Fernandes C, Medronho B, Alves L, et al. On hair care physicochemistry: from structure and degradation to novel biobased conditioning agents[J]. Polymers, 2023, 15(3): 608.

[3] Anastassakis K, Anastassakis K. The Morphology and Structure of the Hair Shaft[J]. Androgenetic Alopecia From A to Z: Vol. 1 Basic Science, Diagnosis, Etiology, and Related Disorders, 2022: 59-76.

[4] Aijala J C. Systematic Comparison of Pre-Treatment Parameters in Forensic Hair Analysis and Investigating Hair-drug Interactions[J]. 2020.

[5] Y?ld?r?m A, Demir N B, ?zgi B A, et al. The chemistry mechanism of hair dyes[J]. Middle East Journal of Science, 2022, 8(2): 173-193.

[6] Lee S H, Ahn C. Effect of rinse-off hair conditioner containing argan oil or camellia oil on the recovery of hair damaged by bleaching[J]. Fashion and Textiles, 2022, 9(1): 17.

[7] 唐颖. 中国人头发纤维在 UVA 紫外光老化中的光谱学研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2016, 36(06): 1783-1788.

[8] Yun K, Ahn C. Effect of surfactant type on the dyeability and color resistance of semi-permanent basic hair dye[J]. Fashion and Textiles, 2023, 10(1): 4.

[9] He Y, Cao Y, Nie B, et al. Mechanisms of impairment in hair and scalp induced by hair dyeing and perming and potential interventions[J]. Frontiers in Medicine, 2023, 10: 1139607.

作者：纪明华，中国科学院上海高等研究院 博士

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