首先我们来看表皮层，位于头发的最外层，是由3－10层鳞片状细胞组成的；鳞片层层重叠它像盔甲一样保护着头发的内部；表皮层是透明的，富有光泽。在遇到碱、水和热的时候表皮层鳞片会打开；在遇到酸、干燥和冷的时候表皮层鳞片会自然关闭。我们现在看到的这个图片是皮质层。
皮质层的体积很大，是一根头发的主体部分，占到了整根头发的80%；内含色素粒子，决定了头发的染发颜色，氢键、盐键和硫键都在皮质层中，它们决定了头发的卷曲度，烫发时它们就起了决定性的作用。头发的弹性、吸水性和可塑性都是由这一层决定的。我们的染发产品就是针对这层作用的。
髓质层位于头发的中心部位，俗称中心层。其实在发廊中洗、剪、烫、染、护等服务项目没有一项是针对髓质层的；有些人的头发中甚至根本就没有髓质层。至今头发中髓质层的具体作用还不清楚，没有得到真正的科学论证。
了解了头发的结构后让我们一起来了解一下市场上染发产品的种类。一般市场上我们都看到产品大致分三类，一次性、半永久性和氧化性。那么我们来一起研究一下这三类染发产品各自的特点。
一次性：其实它根本不算是真正的染发，因为它的色素是不需要配合双氧乳的，所以色素不会进入皮质层。它不会影响到原来的发质结构，根本不会改变原来的发色。内含直接色素不需要氧化，直接粘在表皮层的鳞片上，比如像彩色喷发胶就属于一次性的染发产品，它的色素只是粘在头发的表面。当你进行第一次洗发时，颜色就没有了，所以叫做一次性染发产品。半永久染发产品，它也不需要配合双氧乳，不会改变原有的头发结构，头发会被上色但不会被变浅；非氧化性色素可以从鳞片的缝隙中透渗到表皮层和皮质层的交界处，一般可维持6－8次洗发。很多植物型的染发剂就是属于半永久性的产品。
氧化性：这类产品在染膏当中是含氨的，需要配合双氧乳使用。在把染膏和双氧乳调配在一起的时候，氨和双氧乳所起的化学作用可以分解头发内部的天然色素；双氧乳中还有一部分的氧份把人工色素氧化形成颜色并停留在皮质层内部，发色就这样得到了。人工色素大约可以维持20次洗发，按每星期洗发2次计算平均可维持4～6个星期。氧化性产品可永久地改变原有发色，它是现在主流的染发产。
在进行氧化性染发时，我们会使用到双氧乳，双氧乳有什么作用呢？它的作用就是分解天然色素和氧化人工色素。染浅时，双氧乳把天然色素变浅，再氧化人工色素；染深时，不需分解天然色素只是氧化人工色素。
通过这个图我们可以更好地理解氧化染发产品的作用原理。首先，这是根健康的头发，鳞片是关闭的，然后再通过双氧乳分解头发内部的天然色素，使头发变浅同时氧化人工色素，最后被氧化的人工色素和变浅了的自然色素结合形成了我们可以看到的发色了。
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