염색과 탈색의 원리와 구성 성분

염색과 탈색의 원리와 구성 성분

모발은 Melanin 색소를 가지고 있습니다. Melanin의 양과 조합 비율에 따라 검은색, 금색, 갈색 등의 다양한 색상의 모발이 있습니다. 염모제(Hair Dye)는 노화 현상으로 인한 백발 또는 새치를 모발 본래의 색상으로 돌려놓거나, 모발에 기존의 색과는 다른 매력적인 색을 더하기 위해 사용하는 제품입니다. 이러한 염모제는 염색 색상, 염색 목적, 염색 효과의 지속시간에 따라 다양한 제품들이 있습니다. 

염모제의 종류에는 영구염모제, 반영구 염모제, 일시 염모제, 탈색제가 있습니다. 영구염모제는 산화염료를 사용하며, 산화염료를 배합한 1st agent와 산화제를 배합한 2nd agent로 나뉩니다. 1개월 이상 색이 유지되며 의약외품에 속합니다. 반영구 염모제는 산성염료를 사용하며, 헤어 매니큐어가 여기에 속합니다. 2~4주간 색이 유지됩니다. 피부에 닿으면 색이 잘 빠지지 않는다는 단점이 있으며, 화장품에 속합니다. 일시 염모제는 안료를 사용하며, 안료를 분산시켜 표면을 코팅하여 착색시키는 원리입니다. 샴푸와 같은 세정제로 쉽게 씻겨 내려갑니다. 컬러 스프레이가 여기에 속하며, 화장품에 속합니다. 탈색제는 멜라닌 색소를 탈색하는 원리로 탈색된 부분은 영구적으로 유지됩니다. 탈색제는 의약외품에 속합니다. 

영구염모제는 산화염료를 함유한 1st agent와 산화제를 함유한 2nd agent로 구성되는데 염색하기 전 1st agent와 2nd agent를 혼합하여 모발에 도포합니다. 이 혼합액은 강알칼리성이기 때문에 Cuticle이 열리면서 혼합액 성분이 모발 내부까지 침투하게 됩니다. 침투한 혼합액은 모발 내에 존재하는 Melanin 색소를 파괴하여 기존 멜라닌 색상을 제거함으로써 산화 염료의 발색 효과를 증가시키게 됩니다. 산화염료는 산화제에 의해 거대 분자로 중합되면서 발색 되게 되는데, 발색 되는 색상은 산화 염료의 종류와 수정체에 의해 결정되게 됩니다. 혼합액을 바르고 일정 시간 뒤에 세정해주면, 열려 있던 Cuticle이 닫히면서 모발 내부의 산화 염료는 시간이 지난 뒤에도 외부로 빠져나올 수 없게 되어 발색 효과가 1개월 이상 유지되게 됩니다. 

헤어 매니큐어 같은 반영구 염모제는 산성염료와 침투 촉진제를 사용하여 산성염료가 Cuticle과 모발 내부의 외측 부분까지 침투 흡착시켜 염색 효과를 냅니다. 일시 염모제는 유기 또는 무기안료를 고분자 물질 또는 유성 성분으로 모발 표면에 단순 부착시킨 것입니다. 염색 효과가 약하고, 세정에 의해 쉽게 씻겨 내려갑니다. 탈색제는 산화제만을 함유하여 모발 내부의 Melanin 색소를 파괴하여 모발의 색상을 밝게 만드는 제품입니다. 한번 탈색된 모발은 시간이 지나도 돌아오지 않습니다. 탈색한 뒤 염색을 하면 보다 선명한 색상으로 염색이 가능하다는 장점이 있습니다.

영구염모제의 1st agent에는 산화염료, 직접염료, dye modifier가 주요 성분입니다. 산화염료는 산화되어야 발색 되기 때문에 1차 염료 중간체 또는 산화 베이스라고 하기도 합니다. dye modifier는 산화염료의 일종으로 단독으로는 발색 물질이 아니지만, 산화되면 발색 물질이 생성됩니다. dye modifier는 발색을 짙게 하거나 색상을 폭넓게 조정하는 역할과 염색의 지속성을 좋게 합니다. 

알칼리제는 1st agent와 2nd agent가 혼합되면 과산화수소를 분해하여 산화염료의 Melanin 색소의 파괴가 진행되게 하는 역할을 합니다. 또한, 모발 표면의 Cuticle을 열리게 하여 혼합액이 모발 내부로 보다 쉽게 침투하도록 합니다. 염모제 1st agent에 알칼리제를 사용하여 pH가 10~11인 강알칼리상태로 만들게 됩니다. 염모제의 pH에 따라 발색 색상이 약간 달라지기 때문에 pH는 발색 색상에 영향을 미치는 요소입니다. 영구염모제의 2nd agent의 주성분은 산화제입니다. 산화제로는 과산화수소가 사용됩니다. 과산화수소는 금속이온이나 알칼리조건에서 쉽게 분해되기 때문에 염모제에는 금속이온 봉쇄제를 첨가하고, pH는 3~5로 유지되어야 합니다. 

반영구 염모제는 1st agent와 2nd agent로 구분되어 있지 않고, 산성염료를 주성분으로 합니다. 이외 산과 침투 촉진제 등으로 구성됩니다. 산성염료는 유기합성 색소로 주로 나트륨염 형태로 물에 잘 용해됩니다. 분자 구조에 따라 다양한 색상을 나타냅니다. 보통 0.1~1.0%를 처방하여 3~5가지 종류로 혼합사용 됩니다. 산성 염료는 종류에 따라 초기 염색 효과와 시간 경과에 따른 색상 변화의 정도가 다릅니다. 산성염료는 산성 환경에서 염색 효과가 우수하기 때문에 pH가 2~4로 조정됩니다. 모발은 아미노산으로 구성되어 pH6 정도에서 등전점에 이르는데, 등전점 이하인 산성 환경에서 모발은 (+)전하를 띕니다. (-)전하의 산성 염료는 모발과 정전기적 인력에 의해 이온 결합하여 모발에 흡착하게 됩니다. 

일시 염모제는 안료, 고착제 등으로 구성되어 있습니다. 일시 염모제에는 무기 및 유기안료, 펄 안료 등의 안료가 사용됩니다. 무기 안료는 색상의 선명도가 유기안료보다 떨어지지만, 내광성과 내열성이 우수합니다. 얇은 판상의 입자인 Titanated Mica 같은 펄 안료를 반사광을 내어 펄 효과를 내기도 합니다. 펄 효과에 의해 색상이 짙어지고 밝아지며, 미묘한 색상 변화 효과도 줄 수 있기 때문에 펄 안료가 자주 사용됩니다. 유기 안료로서는 유기 합성 색소들이 주로 사용됩니다. 고착제로서는 유지, 왁스, 폴리머 등이 사용됩니다. 유지, 왁스, 수용성 폴리머는 점착성으로, 에탄올 용해성 폴리머는 필름을 형성함으로써 고착제의 역할을 합니다. 

탈색제의 주성분은 Melanin 색소를 파괴하는 산화제입니다. 탈색제는 탈색 효과에 따라 Hair Lightener, Hair Bleach, High Bleach가 있습니다. 탈색 효과는 Hair Lightener, Hair Bleach, High Bleach 순서대로 강해집니다.