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全世界每年都有数以万吨计的废弃羊毛角蛋白被填埋，不仅造成资源的巨大浪费，而且也导致了严重的环境污染问题。对此，近三十年来，随着化学及生物技术的发展，通过提高羊毛角蛋白的物理、化学和生物等性能，进而将其作为可再生资源的研究得以蓬勃开展。目前，羊毛是最重要和廉价的角蛋白来源。
角蛋白是头发的主要构成成分，占其组成的65 %～ 95%，它也是头发表面最重要的保护膜。然而头发经常暴露于外界环境中，易受到不同外界因素的侵袭，如光照、化学处理、环境污染、机械损伤等，造成毛小皮鳞片的翘起和折断以及角蛋白大量流失，宏观表现为头发手感粗糙、易折断、强度降低等。
人类毛发的角蛋白中含有高含量的胱氨酸亲水性和疏水性氨基酸的比例是1:1，从角蛋白的氨基酸比例来看，与人类毛发最为相似的是羊毛提取的角蛋白。因此，从羊毛中提取的角蛋白与人类头发有更好的亲和性。
角蛋白水解后含有大量半胱氨酸，通过渗入头发的皮质层，可与受损头发中暴露的亲水基团交联成键，起到修复、保湿、增强的作用。此外，角蛋白溶液在头发表层还可形成致密光滑的薄膜层 , 为外界入侵因素提供最初的结合或降解位置，同时通过它的化学防护作用保护头发本身的蛋白质结构，巩固护理效果，提高头发光泽。
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水解角蛋白性能分析
1.保湿性
水解角蛋白对头发的增重实验：将头发以1∶50 的浴比(头发/水解角蛋白溶液)浸入不同浓度的角蛋白溶液中, 30min 后取出，隔夜晾干，放入干燥器平衡 24h 。称取吸附前后的重量，计算吸附率。
受损头发蛋白质暴露，亲水性增加，更易吸附。角蛋白的末端氨基和羧基可分别与头发角蛋白的羧基和氨基结合，可与头发形成双硫键和季胺键，增加角蛋白对头发的附着力 。采用不同浓度处理头发，发现浓度越高，头发对角蛋白的吸附量越大。
2.修复性
毛发蛋白对热、酸、碱等比较敏感，这些物质会使头发表面受损，干枯分叉，同时弹性和强力也会降低。将受损头发用角蛋白溶液处理，测定处理前后的弹性。
样品 |
未经角蛋白处理的头发弹性 |
受损后经角蛋白处理后的头发弹性 |
未受损头发 |
53.90% |
57.60% |
55℃30min热损伤 |
49.25% |
51.15% |
55℃30min热损伤再经0.1mol/L HCl处理 30min |
48.25% |
52.05% |
随着受损程度的增加，头发弹性降低。经角蛋白处理后，溶液中的半胱氨酸残基部分被氧化，重新形成双硫键交联，可以在头发表面形成具有一定弹性和强度的透明膜，从而提高头发弹性，即使损伤最严重的样品经护理后，弹性也可恢复到与正常头发差不多，说明水解角蛋白对受损头发有一定的修护功能。
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我们的产品
1.KQ220——水解角蛋白
KQ220水解角蛋白是一种来源于羊毛的保护性蛋白质,它会形成一种柔韧、光滑的角蛋白膜，覆盖在发轴上，减少分叉，改善头发的外观和梳理性。KQ220能将水分结合到头发上，改善头发的光泽、体积和梳理性，有增强头发弹性、柔软度和滋润，使头发明亮，易于梳理。
性能分析
增强头发的拉伸能力
断裂强力可以表征头发的完整性，检查其结构是否存在缺陷点，头发表面的损伤和结构的破坏会导致其强力下降；而断裂延伸度则可以表征头发的塑性，断裂延伸度越大说明头发塑性越好，所以断裂强力和断裂延伸度是衡量头发机械性能好坏的两个重要指标。
处理方式 |
损伤程度 |
断裂强力/N |
断裂延伸率% |
清水处理 |
自然发质 |
1.96±0.43 |
52.30±2.09 |
轻度受损发质 |
1.75±0.40 |
47.42±1.25 |
|
10.0%KQ220水溶液 |
自然发质 |
2.07±0.25 |
50.64±1.83 |
轻度受损发质 |
1.83±0.21 |
48.22±1.27 |
由上述数据可以看出，经KQ220处理后，自然发质和损伤头发的断裂强力和断裂延伸度均有不同程度的提高，使头发的强度和塑性得到一定改善和修复，这是由于KQ220中水解的蛋白肽能够渗入头发内部，起增塑作用；而角蛋白大分子可在头发表面形成具有一定的强度和韧性的保护膜，使头发弹性变好，手感柔软，不易断裂。
2.季铵化水解角蛋白——KQ160羟丙基三甲基铵水解角蛋白
KQ160是一款基于水解角蛋白进行季铵化的阳离子水解蛋白，是广泛应用于个人护理产品的一款多功能化的调理剂添加剂。活性季铵基团和水解角蛋白共价结合，融合水解角蛋白的保湿、成膜性及烷基季铵盐的调理性、吸附性。因此，KQ160对毛发和皮肤的亲和性显著高于本体水解角蛋白。
3.硅烷化水解角蛋白——K9-PG水解角蛋白 PG-丙基甲基硅烷二醇
K9-PG结合了水解角蛋白对头发、皮肤的亲和力、吸附保湿滋润性能和硅烷化合物可以使头发增加光泽及优异的成膜性能。K9-PG可以形成一种柔韧、光滑的蛋白膜，覆盖在发轴上，减少分叉，改善头发的外观和梳理性，特别对受损发质的损伤修复、热处理保护尤其有效。
性能分析
改善热损伤导致的头发断裂
电吹风或者夹板的高温会带走头发的水分，使头发变得干枯发硬，因此，预防发质损伤也要防止热损伤。
实验方法：
1. 取若干条5g长20cm的发束，用SLES溶液清洁后，置恒温恒湿箱中干燥；
2. 梳理20次发束至无掉发为止，喷洒试样A（K5-PG 1%）、B（K5-PG 3%）、市售竞品（1%）至发束，冷水缓慢吹干；以纯水为处试样，同时做空白对照组；
3.热处理：夹板加热至205°C，以每分钟5次的频率将发束从头到尾夹一遍，期间自然冷却，重新5次
4.将塑料板置于发束底下，用梳子梳理100次，收集断发数量；计算断发降低率；
断发降低% = (C - T)/C * 100
实验结果：
发束No |
空白对照组 |
A（K5-PG 1%） |
B（K5-PG 3%） |
市售竞品（1%） |
1 |
12 |
7 |
6 |
9 |
2 |
8 |
9 |
5 |
8 |
断发数量（平均） |
10 |
8 |
5.5 |
8.5 |
断发降低率% |
/ |
20 |
45 |
15 |
由上述实验结果可以看出，经过K9-PG处理的发束断裂情况得到明显改善，证明K9-PG可以在热处理时保护头发，改善头发发质，增强头发韧性。
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结语
水解角蛋白是由羊毛经过挤压粉碎并水解而成，它来自天然，具有低刺激、低毒性、高附着性，符合人们的追求，在发用洗护产品中的应用广泛；对头发具有优良的营养、调理和修护等功能，各大品牌纷纷开发含有水解角蛋白的相关产品。
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