学文网关于作者：
棚町宏人，日本花王株式会社高级研究员。1989年获得硕士学位，加入花王株式会社；1989-1999年间，从事头发护理品配方研究，头发研究，受损头发护理技术研究；1999-2000年间，赴德国Deutsches Wollforschungsinstitutan der RWTH Aachen e.V.研究；2000至今从事头发研究以及受损头发护理技术研究。
本文作者与另一花王同事共同撰文讲述了18-MEA技术，并获得“第七届中国化妆品学术研讨会”论文评比二等奖。
本文阐述了使用18-MEA，即18-甲基二十酸，使受损头发重现永久疏水性的技术，以及使用该技术的护发产品的特点。
对于众多由于头发经过化学处理、热定型和其它环境影响导致头发受损伤的女性来说，她们向往既健康又漂亮的头发。如***1所示，漂亮的头发应该同时具备3个特性。首先是头发光泽好、颜色鲜艳；其次是发质好，如滋润、丝滑、光滑等；最后是头***廓流畅，比如当风吹动头发时，头发能流畅的摆动，丝丝分明。
近来，有关头发的研究基本集中在发质和外观上。一大批的研究成果使头发在发质和漂亮的外观方面自外而内得到了长足的进步。
头发护理品中常用阳离子表面活性剂、聚合物以及硅衍生物来改善受损头发表面的性质，如滋润感、降低摩擦、使头发变得易梳理。其中，以硅衍生物的大量应用为最盛。然而，头发经这些化学物质处理后，发质的改善不是永久性的，同时感官评价表明，效果并不自然。
自从发现18－MEA（***2）存在于角蛋白纤维中后，在头发研究领域里，18－MEA已被研究了许多年。18-MEA经由硫酯键或酯键共价键和毛鳞片外表面相联结，它存在于毛鳞片中，而不是皮质中。18-MEA使头发表面呈疏水性，同时它也是剂，能降低摩擦阻力。虽然真正18－MEA的作用还不是很清楚，但是我们可以认为，18－MEA能提高分子的活动性，与直链脂肪酸相比，有类液非晶性能。
由于18-MEA是经共价键和毛鳞片表面联结，所以它很容易在碱性条件下被脱除，如染发烫发，使得头发表面呈亲水性，摩擦力增大。18-MEA的流失被认为是摩擦力增大的原因之一，从而影响到头发的感官评价，比如头发干枯、难梳理。
虽然我们知道修护受损头发可通过修护18-MEA层来实现。但至今未有关于受损头发表面的18-MEA层被修护的报道。本研究的目标是使受损头发表面18-MEA重生，同时赋予受损头发表面永久的疏水性和低摩擦力。众所周知，通过重建共价键把18-MEA附着在受损头发表面是不可行的。因此，本研究尝试了两种方法来把18-MEA紧紧附着在受损头发表面：把18-MEA以酸的形式使用和以盐或复合物形式使用。
结果与讨论
通过研究头发表面水滴的形状或者水滴和头发表面所形成的角度，我们可以了解头发表面的疏水或者亲水性质。水滴在未经处理的健康头发表面上，能停留超过1个小时，同时水滴因与疏水表面相接触，其接触角呈90度或以上。而水滴在受损头发表面很容易铺展开来，同时，因为是亲水表面，其接触角要小于90度。
18-MEA以酸的形式应用
水滴在经18-MEA以酸的形式处理过的碱性染色头发上的形状如***3所示。其中，在1%的18-MEA氯仿溶液处理过的碱性染色头发上的水滴能停留在头发表面。即碱性染色头发经18－MEA处理后，其表面恢复了疏水性。但是，经洗发水洗后，水滴很快的铺展开来，头发表面又显现亲水性。18－MEA以酸的形式处理不耐洗发水。
18-MEA以复合物的形式应用
水滴在经18-MEA和SPDA（***4）以复合物的形式处理过的碱性染色头发上的形状如***3所示。无论是刚处理后，还是经洗发水洗后，18－MEA/SPDA复合物处理过的碱性头发表面的水滴都是能稳稳的停留，与正常头发类似。经18－MEA和SPDA复合物处理过的头发表面和未处理过的碱性染色头发表面，已经有了本质区别，而和正常头发却没什么不同。18－MEA和SPDA复合物处理碱性染色头发后，即使头发水洗后，仍保有疏水性。
同时，经18－MEA和SPDA处理后，碱性染色头发表面的动摩擦系数和正常头发最接近，远远低于18-MEA和其它物质组成的复合物。18－MEA和SPDA形成的复合物即使经洗发水洗后仍保有低摩擦力。
我们用原子力显微镜AFM和角度分辨 X射线光电子能谱AR-XPS来研究18－MEA/SPDA在云母片上的附着层。其中云母片是亲水模型。AFM和ARXPS观察表明，18-MEA/SPDA形成的附着层具有很高的抗磨损性；同时，疏水的烷基链部分和头发呈25度夹角，并朝向空气。基于上述结论，我们得到***5所示的模型。18－MEA/SPDA形成的附着层厚度大约是1纳米，18－MEA和SPDA通过羰基与氨基，和表面紧紧相联结，其疏水部分和头发呈25度夹角，并朝向空气。
虽然考虑到18-MEA层的厚度时有些矛盾，但是目前还是提出了2个18-MEA在未经任何化学处理的健康头发上的附着模型。第一个是，根据18-MEA中含有20个碳原子碳链的长度，我们认为18-MEA径直朝向空气界面。第二个是，根据Ward et al.用XPS测得的头发表面脂质的厚度为0.9纳米，我们认为18-MEA是朝着毛鳞片的方向，折叠着的附着在毛鳞片上。我们来比较一下用18-MEA/SPDA处理过的头发表面附着模型和天然18-MEA层在未经任何化学处理的健康头发的附着模型。两者有很多共同点，包括厚度大约是1纳米，通过分子的亲水部分和头发表面附着紧密，疏水部分朝向空气。因此，认为18-MEA/SPDA可以带给受损头发表面永久的疏水性是合理的。
应用
当碱性染色头发恢复了疏水性和低摩擦性，即使是在很难打理时，用毛巾擦干后，头发的手感变好了，也变得容易打理了。另外，18－MEA/SPDA复合物不仅提供了丝滑、光泽和滋润的发质，同时还使头***廓变得流畅。经过验证，这些性能能长时间持续，直到下一次洗发。
***6中显示了，一位毛巾擦干后背部头发的被访者。她的左边头发经过18－MEA/SPDA复合物处理，右边头发仅经过普通处理的进行对比。左边的头发呈非常清晰的一束一束，并且非常有条理，而右边的头发，显得杂乱无规则。右边的头发因为头发表面性质没有恢复，头发呈随机的形状。而左边的头发则变得整齐有条理。
头发，尤其是受损的头发，在干发后的形状取决于当其在湿发时的样子。***7是头发的轮廓以及受试者在弯腰时头发的动态。用18－MEA/SPDA处理过的头发，能流畅的摆动，并且丝丝分明。而普通的处理后，头发有打结、不规则的摆动，显得很散乱。
花王的头发护理品牌“亚羡姿（ASIENCE）”（***8）已应用了本文阐述的新技术。“亚羡姿（ASIENCE）”是专为亚洲女性所设计，通过一系列现代科学技术和源自东方的美容方法赋予亚洲女性美丽的头发。“ASIENCE”，作为日本护发产品市场顶级品牌之一，现在已不单单在日本有，在其它亚洲国家/地区，如中国大陆、中国香港、中国台湾、泰国以及新加坡也能觅其芳踪。
结论
主要结论：
1．即使经洗发水洗过，18-MEA和SPDA复合物仍能带给受损头发表面疏水性。
2．AFM和ARXPS观察表明，18-MEA/SPDA形成的附着层具有很高的抗磨损性；同时，疏水的烷基链部分和头发呈25度夹角，并朝向空气。
3．经18－MEA/SPDA处理后的头发，毛巾擦干后头发易打理；头发干后，头发丝滑、光泽、滋润，能流畅的摆动，并长时间持续保有这些性质。
本文由王璐翻译及整理 编辑/胡迎春