CN110772432B - 一种长效金纳米簇荧光染发剂及染发方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种长效金纳米簇荧光染发剂及染发方法，基于金离子和发丝发生的氧化还原反应，发丝表面的蛋白质作为还原剂，角蛋白上占大部分的胱氨酸有大量二硫键，断裂后的带巯基的半胱氨酸等还原性氨基酸将Au(III)还原成Au(0)，而发丝内蛋白结构没有发生变化，利用蛋白质结构本身空间限域作用，从而逐渐生成嵌入到天然发丝的发光金纳米簇，最终使发丝能够发出红色荧光。相对于天然发丝，金纳米簇荧光染发剂染过的发丝拥有更好的机械性能，染色后的发光发丝，荧光稳定性良好，常温放置一年以上，荧光强度无变化，洗发剂洗涤清水冲洗擦干进行30次以上荧光强度无明显变化，连续用紫外线照射发丝24小时仅有轻微光漂白现象。

Description

一种长效金纳米簇荧光染发剂及染发方法
技术领域
本发明属于染发剂技术领域，具体涉及一种长效金纳米簇荧光染发剂及染发方法。
背景技术
随着生活水平的不断提升，人们越来越重视自己的形象，除了最基础的将白发染黑的需求外，将头发染成除黑色外的其他颜色以及将头发染色以满足多种场合的娱乐需求也成为了染发的新潮流。
市售染发剂普遍成分复杂，含有苯二胺这种国际公认的致癌物质，染发的加热过程又极容易使苯类有机物通过头皮进入人体，导致多种疾病发生。
酒吧、KTV等地的娱乐活动往往与日常生活所需相比较少，而且人们大多选择在活动结束后选择更不影响日常生活的发色。市场上的荧光打蜡膏和短暂性荧光染发剂需要提前预估时间染发，对于临时的娱乐活动和无法在活动前几小时完成染发的情况下难以满足人们的需求，活动结束后需要进一步操作，如用特定溶液冲洗染发剂或染发膏，以恢复原有发色。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种长效金纳米簇荧光染发剂，所述染发剂包括含金无机酸和碱，所述含金无机酸和碱的质量比为3:2，所述碱用于调节pH，所述碱还具有氧化还原性质；
进一步地，所述含金无机酸优选为氯金酸，所述碱的pH值为10-12，所述碱优选为氢氧化钠；
进一步地，所述含金无机酸和碱分开存储，存储状态包括溶液、固体或粉剂；
进一步地，一种长效金纳米簇荧光染发剂的染发方法，所述染发方法通过含金无机酸和碱产生的金离子与发丝发生氧化还原反应，以发丝表面的蛋白质作为还原剂，将Au3+还原成Au0，而发丝内蛋白结构没有发生变化，利用蛋白质结构本身空间限域作用，逐渐生成嵌入到天然发丝的发光金纳米簇，最后得到染色后的发丝；
进一步地，所述染发方法包括以下步骤：
S1：按照质量比为3:2分别配置含金无机酸溶液和碱溶液；
S2：将含金无机酸溶液加热至80℃，将洗净吹干的头发完全浸入已加热的含金无机酸溶液中，使其与含金无机酸溶液充分接触10分钟，10分钟内保持持续加热；
S3：当S2中头发与含金无机酸溶液充分接触的过程中，加入碱溶液，混匀，等待至少45分钟；
S4：将头发取出冲洗干净完成染发；
进一步地，所述S1中配置的含金无机酸溶液的浓度为0.6g/L-1g/L，所述S1中配置的含金无机酸溶液优选为氯金酸溶液；
进一步地，所述S1中配置的碱溶液的浓度为40g/L，所述S1中配置的碱溶液优选为氢氧化钠溶液；
进一步地，通过所述染发方法得到发丝的荧光强度可根据含金无机酸溶液、碱溶液的浓度比例在1:4～1:40范围内调节；
进一步地，所述染色后的发丝在365nm波长的光照下呈现为红色荧光，染色后的白色头发在太阳光照下呈现为黄色；染色后的黑色发丝无明显差异，特定光照射下可见为明显的红色荧光；
进一步地，所述染色后的发丝的拉伸强度为1.33MPa；
本发明的有益效果如下：
1)、本发明染发成功后，发丝荧光强度可根据调整无机酸溶液和碱溶液的浓度比例(浓度范围内)进行调节；
2)、本发明所述染发方法最低可在70℃的温度下即可，在60内分钟完成染发全过程；
3)、染色后的头发在365nm波长的光照下呈现为红色荧光，染色后的白色头发在正常光照下呈现为黄色，黑色发丝无明显差异；特定光照射下可见为明显的红色荧光；
4)、本发明基于金离子和发丝发生的氧化还原反应，发丝表面的蛋白质作为还原剂，角蛋白上占大部分的胱氨酸有大量二硫键，断裂后的带巯基的半胱氨酸等还原性氨基酸将Au3+还原成Au0，而发丝内蛋白结构没有发生变化，利用蛋白质结构本身空间限域作用，从而逐渐生成嵌入到天然发丝的发光金纳米簇，最终使发丝能够发出红色荧光，相对于天然发丝，金纳米簇荧光染发剂染过的发丝拥有更好的机械性能(相对更强的断裂强度和更大的断裂伸长率)；
5)、使用本染发剂染色后的发光发丝，荧光稳定性良好，常温放置一年及以上，荧光强度无变化，洗发剂洗涤清水冲洗擦干进行30次以上荧光强度无明显变化，连续用紫外线照射发丝24小时仅有轻微光漂白现象。
附图说明
图1A所示为本发明实例中加入不同量的试剂二溶液对染发影响的紫外照射实物图；
图1B所示为本发明实例中加入不同量的试剂二溶液对染发影响的正常光照实物图；
图2A所示为本发明实例中加入不同浓度的试剂一溶液对染发影响的紫外照射实物图；
图2B所示为本发明实例中加入不同浓度的试剂一溶液对染发影响的正常光照实物图；
图3A所示为本发明实例中不同加热温度对染发影响的紫外照射实物图；
图3B所示为本发明实例中不同加热温度对染发影响的正常光照实物图；
图4所示为本发明实例中在80℃加热不同时间对染发影响的正常光照实物图；
图5所示为本发明实例中不同发量对染发影响的紫外照射实物图；
图6所示为本发明实例中一半黑发浸入试剂一、试剂二反应后的紫外照射实物图；
图7A所示为本发明实例中白发染色后的正常光照实物图；
图7B所示为本发明实例中白发染色后的紫外照射实物图；
图8所示为本发明实例中清洗三十次以上的效果图；
图9A所示为本发明实例中紫外灯持续照射12小时后的实物对比图；
图9B所示为本发明实例中紫外灯持续照射24小时后的实物对比图；
图10所示为本发明实例中染发完成后常温放置2年以上的实物效果图；
图11所示为共聚焦显微镜下的单根发丝特定波长照射显微图；
图12A所示为本发明中扫描电镜拍摄的正常发丝显微图；
图12B所示为本发明中扫描电镜拍摄的已染发单根发丝显微图；
图13所示为本发明实例中同一根发丝的两段染色与未染色部分拉力测试结果对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。下面为本发明的举出最佳实施例：
本发明提供一种长效金纳米簇荧光染发剂及染发方法，所述染发剂包括含金无机酸和碱，所述含金无机酸和碱的质量比为3:2，所述碱用于调节pH，所述碱还具有氧化还原性质，所述含金无机酸优选为氯金酸，所述碱的pH值为10-12，所述碱优选为氢氧化钠，所述含金无机酸和碱分开存储，存储状态包括溶液、固体或粉剂。
本发明所述染发方法，基于金离子和发丝发生的氧化还原反应，发丝表面的蛋白质作为还原剂，角蛋白上占大部分的胱氨酸有大量二硫键，断裂后的带巯基的半胱氨酸等还原性氨基酸将Au3+还原成Au0，而发丝内蛋白结构没有发生变化，利用蛋白质结构本身空间限域作用，从而逐渐生成嵌入到天然发丝的发光金纳米簇，最终使发丝能够发出红色荧光。相对于天然发丝，金纳米簇荧光染发剂染过的发丝拥有更好的机械性能(相对更强的断裂强度和更大的断裂伸长率)，最低可在70℃的温度下即可在60内分钟完成染发全过程。染色后的发丝在365nm波长的光照下呈现为红色荧光，染色后的白色头发在太阳光照下呈现为黄色；染色后的黑色发丝无明显差异，在波长300-450纳米，紫外到蓝光范围的光照下均可出现红色荧光。使用本染发剂染色后的发光发丝，荧光稳定性良好，常温放置一年及以上，荧光强度无变化，洗发剂洗涤清水冲洗擦干进行30次以上荧光强度无明显变化，连续用紫外线照射发丝24小时仅有轻微光漂白现象。
本发明所述染发方法具体步骤如下：
S1：按照质量比为3:2分别配置含金无机酸溶液和碱溶液；
S2：将含金无机酸溶液加热至80℃，将洗净吹干的头发完全浸入已加热的含金无机酸溶液中，使其与含金无机酸溶液充分接触10分钟，10分钟内保持持续加热；
S3：当S2中头发与含金无机酸溶液充分接触的过程中，加入碱溶液，混匀，等待至少45分钟；
S4：将头发取出冲洗干净完成染发。
所述S1中配置的含金无机酸溶液的浓度为0.6g/L-1g/L，所述S1中配置的含金无机酸溶液优选为氯金酸溶液，所述S1中配置的碱溶液的浓度为40g/L，所述S1中配置的碱溶液优选为氢氧化钠溶液。
实施例1：
一种长效金纳米簇荧光染发剂，包括试剂一和试剂二；
试剂一：
氯金酸1.2g
水2L
试剂二：
氢氧化钠0.8g
水20mL
使用方法：将试剂一加热至80℃，将洗净吹干的头发完全浸入已加热试剂一中，持续加热10分钟，将试剂二加入，轻轻混匀，等待至少45分钟，将头发取出冲洗干净即完成染发。表1所示为本发明实例中同一根发丝的两段染色与未染色部分拉力测试结果数据对比表。
Figure BDA0002261285820000081
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种长效金纳米簇荧光染发剂的染发方法，其特征在于，所述染发方法通过含金无机酸和碱产生的金离子与发丝发生氧化还原反应，以发丝表面的蛋白质作为还原剂，将Au3+还原成Au，而发丝内蛋白结构未发生变化，利用蛋白质结构本身空间限域作用，逐渐生成嵌入到天然发丝的发光金纳米簇，最后得到染色后的发丝，所述染发方法包括以下步骤：
S1：按照质量比为3:2分别配置含金无机酸溶液和碱溶液；
S2：将含金无机酸溶液加热至80℃，将洗净吹干的头发完全浸入已加热的含金无机酸溶液中，使其与含金无机酸溶液充分接触10分钟，10分钟内保持持续加热；
S3：当S2中头发与含金无机酸溶液充分接触的过程中，加入碱溶液，混匀，等待至少45分钟；
S4：将头发取出冲洗干净完成染发；
所述S1中配置的含金无机酸溶液的浓度为0.6g/L-1g/L，所述S1中配置的含金无机酸溶液为氯金酸溶液；
所述S1中配置的碱溶液的浓度为40g/L，所述S1中配置的碱溶液为氢氧化钠溶液；
通过所述染发方法得到发丝的荧光强度可根据含金无机酸溶液、碱溶液的浓度比例在1:4～1:40范围内调节；
染色后的白色发丝在太阳光照下呈现为黄色；染色后的黑色发丝无明显差异，在波长300-450纳米，紫外到蓝光范围的光照下均呈现红色荧光；所述碱的pH值为10-12。
2.根据权利要求1所述的染发方法，其特征在于，所述染色后的发丝的拉伸强度不小于1.33MPa。
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