파라-페닐렌디아민(PPD) 분자가 모발 내부로 침투한 뒤 산화되어 거대 발색단 고분자를 형성한다고 하는데, 그 원리는 무엇인가요?

Question

미용실에서 모발을 염색할 때 쓰는 염색약 1제에 포함된 유기 화합물인 파라-페닐렌디아민(PPD) 분자가 모발 내부로 침투한 뒤 산화되어 거대 발색단 고분자를 형성한다고 하는데, 그 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

염색약 1제의 파라-페닐렌디아민 분자가 모발을 영구적으로 염색하는 이유는 모발 내부 침투와 산화에 의한 중합 반응, 그리고 분자 갇힘 효과 때문입니다.

본래 파라-페닐렌디아민은 무색의 유기 화합물이며 분자량이 매우 작고 구조가 단순한데, 염색 시 1제의 알칼리 성분이 모발 표면의 딱딱한 단백질 층인 큐티클 층을 느슨하게 해주면, 크기가 작은 파라-페닐렌디아민 분자들이 모발 내부의 피질층까지 쉽게 침투합니다.

모발 내부에 들어간 파라-페닐렌디아민은 2제의 산화제인 과산화수소와 만나 산화되면서 반응성이 높은 중간체 물질로 변하고, 이 중간체 분자들이 모발 내부에서 중합 반응을 일으키며 크기가 거대한 고분자를 형성합니다. 이 과정에서 빛을 흡수하고 반사할 수 있는 화학 구조인 발색단이 완성되면서 고유의 색상이 드러납니다.

즉, 처음 들어갈 때는 분자가 작아 쏙 들어갔지만, 내부에서 덩치가 수십 배 커진 거대 발색단 고분자가 되면서 닫힌 큐티클층 틈새를 빠져나오지 못하고 갇히게 되는 것입니다.

이 원리 덕분에 머리를 감아도 색소가 씻겨 나가지 않고 영구적으로 염색이 유지됩니다.

제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.