CN116139035A - 一种天然染发剂组合物及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种天然染发剂组合物及其应用方法。本发明提供天然果蔬基染发剂的开发，探索出在选取水解蛋白的条件下，让蛋白和色素在40‑75℃条件下混合10‑50min，同时用2‑12%的媒染液在30‑70℃条件下媒染毛发10‑50min，之后弃去媒染液加入蛋白色素混合液在40‑65℃条件下加热染发0.5‑2h后取出烘干，染色效果最好，且固色程度高，不易被洗脱，增加了染色时长。
Description
技术领域
本发明属于化妆品领域，具体涉及天然染发剂组合及其应用。
背景技术
随着社会的进步和经济的发展，人们在选择染发剂时除了要求色彩亮丽以外，更加注重安全无害。随着消费者使用氧化型染发剂产生的不良反应，包括红肿、瘙痒、皮肤灼烧等信息的不断报道，国内研究者对氧化型染发剂的染料、染料中间体和耦合剂等成分的致癌性及毒理学研究更加关注，市场对染发剂的安全性提出了更高的要求，欧美日等国家早在上世纪80年代开始研发健康、无毒的天然染发剂，我国现阶段国内天然植物染发剂主要是针对于传统中草药五倍子、何首乌、苏木精、海娜花、黑芝麻和黑豆等染黑的活性成分进行研究，为开发植物染发剂新产品奠定了基础。天然染发剂根据染料颜色的不同可分为黑色、红色、黄色、蓝色4种目前应用最多的颜色。天然植物染发剂再度兴起，引起了人们的关注。
天然染料分子能通过一定作用方式使毛发呈色，染料分子与毛发之间的结合力主要有氢键结合力、离子键结合力、共价键结合力、配位键结合力和范德华力等，其中配位键结合力是一种重要作用力。根据配位理论，以金属离子为媒染剂时，金属离子作为中心离子，同时与天然染料与角蛋白分子的配位基配位形成配合物，通过其桥连作用，染料和头发牢固结合，呈现出不同的颜色变化。
发明内容
本研究在媒染剂媒染增色基础上，加入黏性良好的水解蛋白，一方面，水解蛋白是一种常用的头发护理成分，当水解蛋白与头发接触时，其亲水性和极性使其能够迅速与头发表面的氢键、离子键和范德华力相互作用，形成一层保护膜。这层保护膜可以填补头发表面的微小裂缝，平滑头发表面，使头发更加光滑、柔软、有光泽。此外，水解蛋白中的氨基酸残基还可以与头发表面的硫化物、酰胺键等化学键形成氢键和离子键，增强与头发的黏附性和稳定性。另一方面，水解蛋白可以与色素分子形成氢键、范德华力和离子键等相互作用，这些相互作用可能会改变色素分子的化学结构和稳定性。特别是在酸性条件下，水解蛋白的氨基酸残基可以与色素分子的羧基形成离子键，从而增强水解蛋白和色素之间的相互作用。利用“色素--水解蛋白—金属离子桥连结构”吸附在头发表面的原理，让色素分子更加牢固的吸附在头发上，通过实验探究染发最优工艺，达到良好的染发饱和度以及固色程度。
以红心火龙果果肉中的甜菜红素作为天然染料，采用具有高粘性的水解蛋白作交联剂，采用先媒后染的染色方法,探讨水解蛋白与色素混合加热温度、媒染剂种类、媒染方式、媒染剂浓度、上染温度、染液pH、染色时间等对染发效果的影响。旨在解决水溶性色素不易附着易被洗脱的问题，达到良好的固色效果。
具体的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，提供一种染发剂组合物，所述的组合物包括了染色剂、交联蛋白和媒染剂，其中所述的染色剂为色素，所述的媒染剂为含有Al3+，Ca2+，Fe3+的可溶性盐中的任意一种。具体的，其中交联蛋白与甜菜红素配比是0.8%~1.5%：1g；媒染剂的浓度为5%~8%。
在其中一个具体的实施例中，其中色素为天然果蔬提取的色素；优选的为甜菜红素、花青素或胡萝卜素中的一种或多种；最优选的，所述的色素为甜菜红素。
在一个具体的实施例中，所述的甜菜红素通过如下方法制备：果蔬去皮榨汁，与去离子水混合，之后放入离心机内，设置离心速度为6000~8000rad/min，取上清液；接着将上清液再次放入离心机中，设置离心速度为10000~12000rad/min，撇去漂浮果胶，剩下的溶液通过冷冻干燥制粉，得到的粉末常温保存。
在另外一个具体的实施例中，其中所述的交联蛋白为水解蛋白；所述的媒染剂为Al(NO3)3。
第二个方面提供一种利用前述的天然染发剂组合物染发的方法，所述的方法为
1）将甜菜红素与交联蛋白磁力搅拌混合物混合形成蛋白-色素复合物；
2）先媒后染：配制媒染液媒染，倒出媒染液后加入步骤1）制备的蛋白-色素复合物染色。
在一个具体的实施例中，其中步骤1）中甜菜红素与交联蛋白的混合物温度为55~65℃，混合时间为25~35min，所述的交联蛋白为水解蛋白。
在另外一个具体的实施例中，其中步骤2）中所述媒染剂为Al(NO3)3，媒染剂浓度为5%~8%，媒染时间为25~40min。
在另外一个具体的实施例中，其中步骤2）中染色温度为45℃~55℃。
在另外一个具体的实施例中，其中步骤2）中染色时间为50~70min。
在另外一个具体的实施例中，其中步骤2）中染液pH为5~6；染料浓度为3%~5%。
本发明的有益效果为：项目探究天然果蔬基染发剂的开发，实验探索出在选取水解蛋白的条件下，让蛋白和色素在60℃条件下混合30min，同时用6%的媒染液在50℃条件下媒染毛发30min，之后弃去媒染液加入蛋白色素混合液在50℃条件下加热染发1h后取出烘干，染色效果最好，且固色程度高，不易被洗脱，增加了染色时长。
附图说明
图1：不同交联蛋白与色素结合温度染发特征值。
图2：不同铝离子浓度（大梯度）毛发颜色特征。
图3：不同铝离子浓度（小梯度）毛发颜色特征。
图4：不同铝离子浓度毛发颜色特征值。
图5：不同铝离子浓度染发效果。
图6：不同染色温度染发效果。
图7：不同染色时间毛发色差值。
图8：不同染色时间染发效果。
图9：不同染液浓度染发效果。
图10：不同染料浓度染发效果。
图11：不同洗脱次数染发效果。
图12：洗涤毛鳞片表面蛋白质脱落情况电镜结果：A，未洗涤毛发表面毛鳞片; B，毛发洗涤10次后表面毛鳞片。
图13：电镜观察加蛋白和未加蛋白染液染出毛发表面对比。
图14：甜菜红素染料和色素蛋白复合物冻干电镜图。
图15：各溶液表面张力测试：A, 甜菜红色素溶液;B: 水解蛋白+甜菜红素溶液。
图16：各液体与毛发动态接触角测试：A, 蒸馏水；B，甜菜红色素溶液；C，水解蛋白+甜菜红素溶液。
图17：头发表面EDS能谱图：A, 未加蛋白；B,加蛋白。
图18：黑白混合发染发效果：A，染发前；B，染发后。
具体实施方式
实施例中应用的实验器材以及实验方法包括：
1. 仪器
电子天平、万分之一天平（德国Sartorius公司）、NR60CP色差仪（深圳市三恩时科技有限公司）、SHZ-C水浴恒温振荡器（上海博讯医疗生物仪器股份有限公司）、鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）、pH计S2-Standard Kit（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）、C-MAG HS7磁力加热搅拌器（德国IKA）、FEI Tecnai G2 F30场发射扫描电子显微镜（中科百测测试公司）、DCAT25表面张力仪（德国德飞dataphysics公司）
2．实验方法
2.1染料的提取
果蔬去皮榨汁，与去离子水混合，之后放入离心机内，设置离心速度为6000rad/min，取上清液。接着将上清液再次放入离心机中，设置离心速度为10000rad/min，撇去漂浮果胶，剩下的溶液通过冷冻干燥制粉，得到的粉末常温保存。
2.2染色方法
通过将蛋白和色素通过加热方式混合，用媒染剂加强染发效果，设定染发时间和温度进行毛发染色，染毕将毛发取出、直接烘干，测试头发上染效果，之后洗涤，测量固色度。
2.3色差
采用色差仪测定染色前后毛发颜色的L、a、b特征值，根据所测得的数值计算得到色差值。其中L表示明暗度，L值越小,上染的颜色越深，a表示红色至绿色方向的变化，+a表示向红色方向变化；b表示黄色至蓝色方向的变化，+b表示向黄色方向变化，-b表示向蓝色方向变化。根据L、a、b值计算综合色差值ΔE，
，ΔE越大,染色前后色彩变化越大。
2.4扫描电镜法（SEM）
SEM是应用电子束在样品表面扫描激发二次电子成像的电子显微技术，由于它的高分辨率，运用其对头发表面的形貌进行分析，可以通过分辨毛鳞片形状和方向直观检测头发受损程度。还可以通过观察毛发表面状况观察分子吸附情况。
2.5色牢度
将媒染后的毛发用洗发水揉洗1min后，用水冲洗，毛巾拭去浮水，再用吹风机吹干，为1次洗涤。按照同样的方法对毛发进行多次洗涤，测试洗涤前后毛发颜色特征值，每组实验做3个重复，取平均值，比较多次洗涤后色差值的变化，考察染发后的耐洗色牢度。
2.6表面张力的测定
将铂金片放置在与高度灵敏的天平相连的测量钩上。通过移动放置液体容器的平台，将环浸入接口下方。浸入后，平台的高度会降低，并且环会拉动界面，从而使液体弯月面随之而来。如果将容器进一步降低，弯月面将从环上撕下。在此事件之前，弯液面的体积（以及施加的力）会通过最大值，并在实际撕裂事件之前开始下降。表面或界面张力的计算基于最大力和环的周长的测量。
2.7测定接触角
将固体试样固定在测试容器内的固体试样测试支架上。在测试容器内注入透明介质，透明介质的液面高度大于固体试样的下表面高度，且密度大于不透明液体的密度。调整视频光学接触角测量仪、光源焦距、拍摄角度，使得拍摄图像清晰。将待测试的不透明液体液滴注入至固体试样的下表面，拍摄不透明液体液滴图像并计算接触角。
实施例1. 不同蛋白的染发效果
分别配制1%浓度的水解蛋白、胶原蛋白溶液20mL，在蛋白溶液中加入1g甜菜红素，用磁力搅拌器在50℃，800r/min条件下加热搅拌30min，之后加入1g动物毛发，在相同条件下加热搅拌30min后取出毛发，放入60℃烘干箱烘干取出，用色差仪测量不同蛋白——色素混合液染出毛发的色差值如下。
表1 不同交联蛋白染发特征值
由实验数据可知水解蛋白和色素结合染出的毛发L*值更小，ΔE更大，颜色变化程度高，染发颜色深，故实验选取水解蛋白作为交联蛋白。
实施例2 不同蛋白与色素结合温度的染发效果
染发时的温度决定了头发角质层毛鳞片打开程度，但太高的温度操作条件下不仅会对头皮造成灼伤，也会对头发角质层造成一定程度的破坏，故温度不宜太高。60℃后头发抗拉强度显著降低，毛发会变得粗糙，对毛发损伤很大。故需要进行单因素水平探究实验。
实验过程中配制1%浓度最适交联蛋白溶液，加入1g甜菜红素，用磁力搅拌器在800r/min条件下混合30min，根据表2设置五个温度水平进行加热，之后加入1g动物毛发，在相同条件下加热搅拌30min后取出毛发，放入60℃烘干箱烘干取出，用色差仪测量不同蛋白——色素混合液染出毛发的色差值。
表2不同交联蛋白与色素结合温度染发特征值
由表2和图1数据可知随着蛋白和色素混合温度提高，ΔE越来越大，色差值增大，染发颜色变深，且60℃时L*达到最小，证明60℃条件下蛋白和色素结合更充分，染发效果更好。室温下加入蛋白质和色素会有轻微析出，加热后此现象消失，证明高温能增加水解蛋白和色素的溶解性。
实施例3 不同媒染剂的染发效果
天然植物染料通常能溶于水，可制成染料溶液。天然染料可分为主要染料和辅助染料两种一般主要染料能直接附着于纤维上，不需要借助于充作媒介作用的物质，即媒染剂；而辅助染料则需要借助于媒染剂，与媒染剂共同作用才能深入到纤维内部进而显示出一定的色彩，如果不添加媒染剂，辅助染料不能完全嵌入到头发纤维内部，会使染后的头发颜色容易褪色，相反的，添加媒染剂则可以使颜色非常持久。
在天然染色中，媒染剂极为重要，因为媒染不仅有“发色”作用，还有一定程度的“固色”作用。根据配位理论，用金属离子做媒染剂时，主要是金属离子作为中心离子，与天然染料及纤维上的配位基相配位，形成配合物，因此在天然染料上染纤维时金属离子充当一个媒介与桥梁的作用，使得染料能更好的上染纤维，经过金属离子媒染后的染色织物比直接染色织物色牢度和色深度都有一定程度的提高。常用的媒染剂种类十分多，主要有Fe3 +、Ca2+、Cu2+和Al3+，目前这四种离子还没有研究显示用于染料对人体有不良影响。故设计单因素实验，在媒染剂10%浓度下，改变媒染剂种类，其他保持一致，通过测量不同媒染剂染发后毛发颜色特征值，得出最适媒染剂种类。
1、Fe3+对毛发染色的影响
表3不同浓度Fe3+毛发颜色特征值
加入Fe3+后，甜菜红素与其发生反应变色，染出的毛发颜色呈棕褐色，毛发明度明显下降，用于深发色补染效果好，对于彩染效果不佳，甜菜红素的染红作用没有体现。
2、Ca2+对毛发染色的影响
表4不同浓度Ca2+毛发颜色特征值
Ca2+媒染效果不好，L*减小，明度下降，ΔE变化小，染发颜色浅，在白色动物毛发染色体现不明显。
3、Al3+对毛发染色的影响
表5 不同浓度Al3+下毛发颜色特征值
Al3+做媒染剂效果很好，ΔE值变化大，染出的颜色附着度高，且染出的染色与甜菜红素原色差异最小，a*为正且值偏大，毛发颜色偏红色。故三种媒染剂作对比，Al3+效果最好，选用其作为染发剂中的媒染剂。
实施例4、不同媒染方式的染发效果
媒染有三种方法：先媒后染、先染后媒以及同浴媒染。先媒后染是指在用染料溶液浸染之前，先用媒染剂对纤维进行预染色；先染后媒则是先把纤维置于在染液中染色，之后再加入媒染剂继续媒染；同浴媒染是指将纤维同时放入有染料和媒染剂浴缸中染色的方法。有些材料适合前媒后染，有些材料适合前染后媒，在染色过程中改变加入染料与媒染剂的先后顺序，染出来的颜色往往是不同的，故通过实验比较选择出合适工艺。在改变染色方式过程中保证染液总量不变，同时水浴加热染色时间控制保持一致。
实验分别采取三种媒染方式进行探究。先媒后染组配制10%浓度20mL液体加入毛发中进行30min媒染，而后将媒染液倒出，倒入混合好的蛋白——色素复合物进行加热染色；同煤浴染组在蛋白——色素复合物溶液20mL加入到毛发中后加入媒染剂，并保持其浓度为10%；先染后媒则是在蛋白——色素复合物染液加热染色完成后，将染液倒出，加入10%浓度20mL媒染液于毛发中进行媒染，媒染时间为30min。染后毛发取出烘干，所测量色差值如下。
表6不同媒染方式毛发颜色特征值
由表6可知先媒后染方式染出的毛发ΔE值最大，色差值变化最大，颜色改变程度高，a*值最大，染出的毛发红色占比最高。先染后媒方式染出的毛发ΔE值最小，L*最大，上染程度差。同煤浴染染出效果介于两者之间。故选择先媒后染进行实验。
实施例5 不同媒染剂浓度的染发效果
媒染剂浓度影响毛发染色效果，不同浓度媒染剂染发后色牢值、颜色浓度都不相同。利用先媒后染方式对Al3+最适浓度进行梯度探究。
表7不同铝离子浓度毛发颜色特征值（大梯度）
表8 不同铝离子浓度毛发颜色特征值（小梯度）
由梯度实验可知6%浓度的媒染剂染发效果最好，ΔE大，L*最小，红色深且染发均匀（参见图2-5）。
实施例6.不同染发温度的染发效果
染发时的温度决定了头发角质层毛鳞片打开程度，但太高的温度操作条件下不仅会对头皮造成灼伤，也会对头发角质层造成一定程度的破坏，故温度不宜太高。60℃后头发抗拉强度显著降低，毛发会变得粗糙，对毛发损伤很大。
表9 不同染发温度毛发颜色特征值
由上表和图6可知当染色温度为50℃时，ΔE最大，L*最小，上染效果最好，染色最深。证明温度升高一方面有利于毛发毛鳞片膨胀张开，也有利于染料分子向毛鳞片内扩散，使得毛发在一定时间内能渗透吸附更多的染料分子，颜色更深。
实施例7、不同染发时间的染发效果
染发时间决定蛋白——色素复合物在毛发上是否能够吸附充分，从而呈现出理想的颜色饱和度。
实验过程中配制1%浓度水解蛋白溶液，加入1g甜菜红素，用磁力搅拌器在800r/min条件下混合30min，60℃条件下进行加热30min；料浴比为1:20，选取媒染剂Al(NO3)3，浓度6%，与毛发在50℃下混合媒染30min；在保持原液PH的条件下，将色素蛋白混合液与媒染之后的毛发在50℃下，设置五种染色时间梯度，探究不同染色时间对染发效果的影响。
表10 不同染发时间毛发颜色特征值
由表10数据分析和图7-8可知，20min-40minΔE有明显增加，40min-60min增加速率变小，60min以上ΔE值变化不明显，颜色区分不大，为了达到更好控制时间以及提高染发效率的目的，选取染发时间为60min。
实施例8.不同染液pH的染发效果
甜菜红素在pH范围为4-7时呈紫红色，稳定性较好。当pH低于3时呈紫色，甜菜苷C15发生了异构化或脱氢反应，分别生成异甜菜苷和脱氢甜菜苷;而pH大于10时色泽往黄色转变，甜菜苷脱氢形成含酚盐阴离子的化合物，再转变为甜菜黄素[。而在与蛋白质结合后其稳定时适宜pH值也会发生变化[，故设计蛋白质-甜菜红素复合物形成后不同pH条件下染料对于毛发黏附性的实验探究。
表11 不同pH值毛发颜色特征值
由上表可知，随着pH减小，L*值呈缓慢减小，pH=5.36时，a*最大，证明更红，pH值增大时，a*显著减小，c*变化趋势一致，pH=5.36时，ΔE也达到最大值，证明其对毛发颜色变化程度更高，故选择不改变色素蛋白溶液混合后的pH值（5.36即为未调色素蛋白溶液pH值）
实施例9．不同染液浓度的染发效果
甜菜红素在溶液中的占比也会影响染发效果，故需要进行单因素水平表进行探究。
表12 不同染液浓度对甜菜红素染料染发效果的影响
由表12和图9-10可知，染液浓度为5%时ΔE最大，染色最深，颜色均匀度最好，当染液浓度小于5%时，ΔE呈现递增趋势，当染液浓度大于5%时，色差值变化不明显，染出的毛发颜色也没有明显加深。且在配制溶液过程中5%含量色素溶液在常温下有轻微析出，加热搅拌后烧杯壁上有轻微未溶解残留，故选择5%最为合适，此时溶液中色素达到饱和。
实施例10 不同洗涤次数的染发效果
以Al3+作为媒染剂,采用质量浓度为5%的甜菜红素染液,在50℃下染色60 min。对染后毛发进行多次洗涤,考察其耐洗色牢度,结果如表13所示。
表13 不同洗涤次数对甜菜红素染料染发效果的影响
由表13和图11可知，随着洗涤次数的增加,毛发的综合色差值有一定程度的降低，但变化不大，洗涤10次, 色差变化值不到7。从视觉上观察洗涤前后毛发颜色的变化并不明显。根据以上结果，以甜菜红素为染料、水解蛋白为交联剂，Al3+为媒染剂染出的毛发具有良好的耐洗色牢度。
图12中对比了洗涤前后的电镜观察结果，显示，洗涤会洗掉毛鳞片表面蛋白质，与洗涤后毛发色差值降低保持一致，洗涤后毛发色差值降低没有很多，证明部分染料深入角质层显色。
实施例11 染色机理探究
电镜观察，结果如图13所示，由电镜图可知只加入6%媒染剂进行媒染的毛发对比正常毛发毛鳞片没有损伤，加入水解蛋白后头发表面毛鳞片被覆盖，当铝离子浓度提高时，蛋白覆盖能力下降，伴随着色差值下降，染发效果变差，故加入蛋白能够更好的使染料分子吸附，增强染发效果。
图14显示，色素是喷雾干燥出来的球形粉末，和蛋白混合加热后，粉末还是红色，但是形态变成片状，证明色素在片状内部。
图15中甜菜红色素溶液的表面张力为43.969±0.029 mN/m；水解蛋白+甜菜红素溶液的色素蛋白混合液的表面张力为26.972±0.030 mN/m。由此可知，加入水解蛋白后的染发液表面张力明显下降。而表面张力越小，液体被固体吸附越容易。所以，加入水解蛋白后可使染色液表面张力降低来达到增强染色液与毛发吸附的效果，更有利于染色。
图16显示毛发与蒸馏水的接触角为51.86±0.02°；毛发与甜菜红色素溶液的接触角为48.46±0.02°；毛发与色素蛋白混合液的接触角为0。液滴与固体样品的接触角为θ。当θ=0，完全润湿;当θ<90°，部分润湿或润湿;当θ=90°，是润湿与否的分界线;当θ>90°，不润湿;当θ=180°，完全不润湿[13]。由上图可知，水解蛋白+甜菜红素溶液的色素蛋白混合液和头发之间的动态接触角为0，代表完全润湿，即溶液在头发表面完全铺展。
图17以及表14-15是根据EDS能谱测量值，由结果可知未加蛋白时，头发表面Al3+含量为0，加蛋白时头发表面便可检测到Al3+存在，证明蛋白质可以进一步增强染色效果。
表14 未加蛋白头发表面EDS能谱测量值
表15 加蛋白头发表面EDS能谱测量值
实施例12 黑白混合发染色效果
图18是按照本发明的方法对含45%白发的黑白混合发的染色效果图，由结果可知此染发剂组合物应用场景不仅限于老年白发人群，还有年轻挑染时尚人群。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种天然染发剂组合物，所述的组合物包括了染色剂、交联蛋白和媒染剂，其中所述的染色剂为色素，所述的媒染剂为含有Al3+，Ca2+，Fe3+的可溶性盐中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的天然染发剂组合物，其中交联蛋白与色素配比是0.8%~1.5%：1g；媒染剂的浓度为5%~8%。
3.根据权利要求1所述的天然染发剂组合物，其中色素为天然果蔬提取的色素。
4.根据权利要求1或2所述的天然染发剂组合物，其中所述的色素为甜菜红素、花青素、胡萝卜素、类胡萝卜素、或微生物发酵色素中的任意一种；所述的交联蛋白为水解蛋白；所述的媒染剂为Al(NO3)3。
5.一种利用权利要求1-4任一项所述的天然染发剂组合物染发的方法，所述的方法为
1）将甜菜红素与交联蛋白磁力搅拌混合物混合形成蛋白-色素复合物；
2）先媒后染：配制媒染液媒染，倒出媒染液后加入步骤1）制备的蛋白-色素复合物染色。
6.根据权利要求5所述的方法，其中步骤1）中甜菜红素与交联蛋白的混合物温度为55~65℃，混合时间为25~35min，所述的交联蛋白为水解蛋白。
7.根据权利要求5所述的方法，其中步骤2）中所述媒染剂为Al(NO3)3，媒染剂浓度为5%~8%，媒染时间为25~40min。
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其中步骤2）中染色温度为45℃~55℃。
9.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其中步骤2）中染色时间为50~70min。
10.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其中步骤2）中染液pH为5~6；甜菜红素浓度为3%~5%。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19617626A1 (de) * | 1996-05-02 | 1997-11-13 | Kao Corp | Mittel zur Färbung und Tönung von menschlichen Haaren |
| CN102485201A (zh) * | 2010-12-01 | 2012-06-06 | 庄国昇 | 含一或多种食用色素或化妆品色素的染发剂及其染发方法 |
| CN105168016A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-12-23 | 广州市康妆化妆品有限公司 | 一种染发剂 |
| CN105380817A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-03-09 | 广州温雅日用化妆品有限公司 | 三剂型染发剂及染发方法 |
| CN115252444A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-11-01 | 华中科技大学 | 一种染发剂及其使用方法、染发液、染发膏和染发梳 |
-
2023
- 2023-04-21 CN CN202310429576.9A patent/CN116139035A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19617626A1 (de) * | 1996-05-02 | 1997-11-13 | Kao Corp | Mittel zur Färbung und Tönung von menschlichen Haaren |
| CN102485201A (zh) * | 2010-12-01 | 2012-06-06 | 庄国昇 | 含一或多种食用色素或化妆品色素的染发剂及其染发方法 |
| CN105168016A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-12-23 | 广州市康妆化妆品有限公司 | 一种染发剂 |
| CN105380817A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-03-09 | 广州温雅日用化妆品有限公司 | 三剂型染发剂及染发方法 |
| CN115252444A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-11-01 | 华中科技大学 | 一种染发剂及其使用方法、染发液、染发膏和染发梳 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 何秀芬主编: "《干燥花采集制作原理与技术》", 北京农业大学出版社, pages: 52 - 53 * |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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