안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
옷감이나 머리카락에 물을 들였을 때 색상이 오랫동안 유지되는 이유는, 염료가 단순히 표면에 물감처럼 칠해지는 것이 아니라 화학적으로 섬유와 강력하게 결합하거나, 내부로 침투한 뒤 밖으로 나올 수 없도록 분자 구조가 갇히기 때문입니다.
머리카락 염색의 원리는 머리카락 겉면이 기와지붕처럼 겹겹이 닫힌 단백질 막인 큐티클로 보호되어 있습니다. 1제의 알칼리 성분이 모발을 부풀려 이 큐티클 층을 강제로 열어주고 열린 2제의 과산화수소와 아주 미세한 크기의 염료 중간체가 모발 내부로 들어갑니다. 과산화수소는 원래 머리색을 만드는 멜라닌 색소를 파괴합니다. 과산화수소와 만난 작은 염료 중간체 분자들이 산화 반응을 일으키며 서로 연결되어 거대한 색소 고분자로 합성됩니다.
옷감은 물에 자주 빠는 특성이 있어, 염료가 섬유 분자와 분자 수준에서 강력하게 결합해야 색이 빠지지 않습니다. 합성섬유는 수분을 흡수하지 않아 일반 염료가 붙지 않아서 고온, 고압을 가해 플라스틱 섬유의 미세한 분자 사슬 사이를 열어둔 뒤, 물에 녹지 않는 염료를 틈새로 강제로 밀어 넣고 식혀서 고정시킵니다. 천연염색 등 염료가 섬유에 직접 붙지 않을 때는 금속 이온을 중간 다리로 사용합니다. 금속 이온이 섬유와 염료 양쪽 모두에 결합하여 둘을 엮어주는 작용을 합니다.