燙髮原理並不神祕:頭髮之所以能被燙成捲,是因為髮絲內部有一種叫二硫鍵(也常寫作雙硫鍵)的化學鍵。專業人員先用藥劑把其中一部分暫時切斷,讓髮絲可以重新排列,再讓它在新的形狀下重新接起來,捲度才得以固定。這也是燙髮藥水要分成兩劑的原因:前半段負責「鬆開」,後半段負責「固定」。

本文寫給髮型設計師、沙龍經營者與想弄懂藥水作用的一般讀者,從頭髮結構依序說明燙髮藥水的理論與成分。內容只談原理,不提供時間、濃度、比例或溫度,也不能取代專業人員對髮況的評估。

資訊重點

燙髮原理可以濃縮成三步:第一步,還原劑切斷髮絲內的二硫鍵,頭髮因此變得可以重新塑形;第二步,髮絲在新的形狀下排列;第三步,氧化劑讓二硫鍵在新位置重新形成,捲度被固定下來。

燙髮藥水的成分大致分三類:切鍵的還原劑、幫助藥劑進入髮絲的鹼劑與 pH 設計,以及負責固定的氧化劑。二硫鍵重組後不會百分之百復原,這是燙髮會改變髮質的根本原因。

頭髮為什麼能被燙捲?先看角蛋白的三種鍵結

頭髮的主要成分是角蛋白,由胺基酸串成長鏈,長鏈之間靠三種作用力連結。它們的性質差很多,也解釋了為什麼吹整只能維持一下子,燙髮卻能維持很久。

二硫鍵:維持持久形狀的結構骨架

角蛋白含有大量含硫的半胱胺酸,相鄰兩條鏈上的半胱胺酸可以兩兩連成二硫鍵,也就是所謂的胱胺酸交聯。二硫鍵是共價鍵,強而穩定,不會因為洗頭、淋水或吹風而斷掉,必須靠化學反應,也就是還原,才有辦法切斷。燙髮要動的,就是這一種鍵。

氫鍵與鹽鍵:水分與酸鹼就能改變的暫時力量

氫鍵出現在相鄰的蛋白質絲束之間;鹽鍵則是帶正電與帶負電的胺基酸側鏈互相吸引而成,對酸鹼變化比較敏感。這兩種作用力都比二硫鍵弱,會因水分、熱與酸鹼而被削弱,乾了之後又重新形成。

所以頭髮淋濕後容易被整成另一種形狀,乾了就暫時定住。吹整與捲髮棒改變的多半是這層「暫時的形」,二硫鍵負責的則是「持久的形」。

燙髮原理三階段:還原、塑形與氧化固定

化學上燙髮只有兩個反應:先還原、再氧化,中間夾著塑形。

第一階段:還原,切斷二硫鍵

第一劑的主角是還原劑。還原劑帶有硫醇基,可以和二硫鍵反應,使它斷成兩個硫醇基。蛋白質鏈因此獲得移動空間,髮絲變得可以改變形狀。研究描述,燙髮的還原是在鹼性的水溶液中、髮絲維持變形的狀態下進行。被切斷的只是其中一部分二硫鍵,切多少、切到什麼程度,要由專業人員依髮況控制,本文不討論。

第二階段:塑形,讓髮絲排成新形狀

二硫鍵斷開後,髮絲被排列成想要的形狀,蛋白質鏈在新位置彼此貼近。新形狀必須在二硫鍵「斷開的狀態」下建立,之後才有東西可以固定。冷燙在常溫下完成這個階段,溫塑燙則會額外給予熱能。

第三階段:氧化固定,讓二硫鍵在新位置重新形成

第二劑的主角是氧化劑,常見類別是過氧化氫與溴酸鹽。氧化劑讓硫醇基重新兩兩接成二硫鍵,只是這一次的配對位置和原來不同,新的形狀因此被固定住。這就是燙髮「持久」的來源,也是第二劑不只是把第一劑洗掉的原因:它負責的是燙髮反應的後半段。

為什麼重組不會百分之百復原

研究文獻估計,重新氧化之後,被還原出來的硫醇基中,大約只有七到八成會重新形成二硫鍵,其餘仍以游離硫醇的狀態留在頭髮裡。換句話說,燙髮不是把鍵切開再原樣接回,而是一次無法完全回到原點的重新配置。如果氧化過頭,部分的硫還會被氧化成磺酸基,而不是二硫鍵。這是理解燙髮傷髮的關鍵,後面會再展開。

燙髮藥水的理論與成分:還原劑有哪幾類?

談燙髮藥水的理論與成分,通常從決定怎麼切鍵的第一劑還原劑說起。以下依化學名稱分類,實際配方以產品標示為準。

硫基乙醇酸類(也稱巰基乙酸)

這是最傳統、也最廣為人知的燙髮還原劑之一,常以銨鹽等形式出現在鹼性的燙髮藥水裡。它的還原作用明確,但研究與歐盟的安全評估也都指出:硫基乙醇酸及其鹽類屬於皮膚與眼睛的刺激物,硫基乙醇酸銨曾有過敏性接觸皮膚炎的報告。對每天接觸藥劑的設計師來說,這不是小事。

半胱胺酸類

半胱胺酸本來就是構成角蛋白的胺基酸,也是常見的燙髮還原劑。有研究比較硫基乙醇酸與 L-半胱胺酸,發現兩者反覆處理後二硫鍵含量都會下降,但攻擊的交聯位置不同,所以半胱胺酸不是同一種作用的「溫和版」,而是另一種作用模式。

半胱胺

半胱胺通常以鹽酸鹽的形式使用,文獻描述它可以在較接近中性的條件下作用,髮損也相對較低;不過歐洲與日本的研究同時指出,它可能成為髮型師的過敏原。它和半胱胺酸是不同化合物,閱讀成分表時要看清楚。

硫基乙醇酸酯類與「酸性燙」

酯類中常被提到的是硫基乙醇酸甘油酯,簡稱 GMT。這類成分可以在較低的 pH 下作用,因此常和「酸性燙」連在一起討論。需要留意的是,歐盟的安全評估指出,GMT 曾在髮型師族群中造成廣泛的接觸過敏,自願退出市場之後,個案才明顯減少。所以「酸性」不等於「比較不傷」,酸性燙對髮絲與操作者的風險,都不能只靠名稱判斷。

如果想看不同燙髮藥水的種類、等級與選購整理,可以參考燙髮藥水的種類、等級與選購全攻略;本文不重複選購內容。

鹼劑與 pH:為什麼藥水要調酸鹼?

不同的還原劑有各自合適的酸鹼範圍,這也是為什麼台灣的成分限制表會替各成分分別訂定 pH 與含量的範圍。多數還原劑要在偏鹼的條件下才比較有效率,而鹼性環境同時會讓髮絲膨脹、毛鱗片打開,使藥劑更容易進入髮絲內部。鹼劑的種類不只一種,成分限制表中就列有氫氧化物類在燙髮產品上的限制。

但鹼也有代價。研究指出,鹼性處理會移除髮絲表面的 18-MEA 脂質層,使髮絲更親水、摩擦增加,外觀更毛糙,也更脆弱。因此 pH 設計是在「讓藥劑有效進入」與「減少表面刺激」之間取捨,沒有適用所有髮況的單一數字。

氧化劑:第二劑為什麼用過氧化氫或溴酸鈉?

第二劑的任務是把硫醇基重新接回二硫鍵,所以用的是氧化劑。常見類別有兩種:過氧化氫,以及溴酸鹽(如溴酸鈉)。台灣的成分限制表也分別列有燙髮產品二劑用的溴酸鈉,以及可用於燙髮產品的過氧化氫,並各自訂有限制。

氧化劑的難處在於「恰到好處」。氧化過度時,硫會被進一步氧化成磺酸基,二硫鍵反而減少;研究觀察到這會使角蛋白的 α-螺旋含量降低、脆性增加。所以第二劑不是單純的沖洗或中和,條件拿捏不好一樣會傷髮。

冷燙與溫塑燙的燙髮原理差在哪?

兩者的化學骨架相同:先還原、再氧化,動的都是二硫鍵。差別在塑形階段是否加入受控的熱能,以及藥水是否針對這個條件設計;台灣的成分限制表也把半胱胺酸類的冷燙用與熱燙用分開規範。兩套系統的藥水與流程不宜混用,以各產品說明為準。哪一種比較傷髮或持久,取決於髮況、配方與操作,不能只看有沒有加熱。想看完整比較,可以閱讀溫塑燙與冷燙的完整比較。

從燙髮原理看:為什麼處理過度會傷髮?

把前面的機制串起來,燙髮傷髮大致可以拆成四個層次:

  1. 二硫鍵無法完全復原:重組後的二硫鍵比原本少,髮絲的結構交聯就不再和處理前一樣。
  2. 氧化過頭:部分的硫被氧化成磺酸基,二硫鍵進一步減少,髮絲變得更脆。
  3. 鹼性環境的表面代價:髮絲表面的脂質層被移除,摩擦增加,外觀更毛糙。
  4. 重複處理的疊加:研究顯示,反覆燙髮處理後,二硫鍵含量會持續下降,並轉成半胱胺酸磺酸。

「處理過度」沒有通用界線,髮絲粗細、染燙漂紀錄、藥劑系統與操作都會影響結果,是否適合再次處理應由專業人員檢視後判斷;也可以先看燙髮傷髮質嗎?先看操作範圍與目前髮況,再決定要不要往下討論。

台灣怎麼管理燙髮劑?登錄、成分限制與標示

在台灣,燙髮劑屬於化粧品管理範疇。依衛福部說明,自 2024 年 7 月 1 日起化粧品改為全面產品登錄,並要求建立產品資訊檔案(PIF)及符合化粧品 GMP;食藥署公告的 PIF 時程中,燙髮劑列在第一階段。食藥署的「化粧品成分使用限制表」也替前述還原劑、溴酸鈉、過氧化氫與鹼劑分別設定限制,燙髮劑另須標示皮膚測試、眼睛接觸、孕婦使用與過敏等警語。

規定可能修正,具體數值以食藥署最新公告為準,本文不構成個案合規意見。若想知道產品標示怎麼核對、採購時該問什麼,可以看燙髮第一劑、第二劑的作用階段與產品標示。

CloudM 官方頁可以參考的資訊

沙龍經營者若想對照現有系統,可以參考 CloudM 燙髮藥水官方頁。依頁面原文,CloudM 為沙龍專用,列有動感溫塑燙髮藥水、動感冷塑燙髮藥水、動感冷溫塑燙髮藥水二劑與 CA 調配平衡劑等品項。實際成分與操作以產品標示與供應資料為準。

常見問題

燙髮藥水的理論與成分,最核心的概念是什麼?

先還原、再氧化。第一劑的還原劑(如硫基乙醇酸類、半胱胺酸、半胱胺或酯類)搭配鹼劑與 pH 設計,切斷二硫鍵;第二劑的氧化劑(過氧化氫或溴酸鹽)讓二硫鍵在新形狀下重新形成。實際配方還會有其他輔助成分,依產品而異。

溫塑燙一定比冷燙傷髮嗎?

不能這樣說。兩者的基本化學相同,差別在是否額外加熱與配方設計;髮絲會不會受傷,取決於髮況、藥劑系統、處理程度與專業操作。

只靠淋水與吹整,能做出持久的捲度嗎?

不能。淋水與吹整改變的是氫鍵與鹽鍵,頭髮再次濕潤就容易回到原狀;要讓形狀持久,必須動到二硫鍵。

酸性燙一定比較不傷、比較安全嗎?

不一定。較低的 pH 只是其中一個條件,酯類成分也有造成專業人員接觸過敏的紀錄。選擇與評估仍要看髮況、成分資料與專業判斷。

結論:先懂二硫鍵,才讀得懂燙髮藥水

燙髮原理的核心,是用還原劑暫時切斷二硫鍵,再在新形狀下用氧化劑讓它重新形成。從這個角度回頭看燙髮藥水的理論與成分:還原劑決定怎麼切,鹼劑與 pH 影響藥劑怎麼進入髮絲,氧化劑決定新形狀能不能固定;而二硫鍵無法百分之百復原,也解釋了為什麼處理過度會傷髮。

把原理講清楚,設計師與沙龍才有基礎談成分、標示與髮況評估,一般讀者也能理解燙髮為什麼需要專業判斷。

延伸閱讀