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Selon
la persistance de couleur recherchée, trois types de
traitements colorants sont offerts : la coloration temporaire,
la coloration semi-permanente et la coloration permanente.
En fait, ces opérations se ramènent à
deux grands principes de coloration : la coloration directe
par dépôt et la coloration oxydante par imprégnation
des co-réactifs.
La coloration directe par dépôt
Cette coloration est considérée comme un moyen
inoffensif de raviver une couleur, de corriger les reflets
d'une décoloration ou de produire un éclat temporaire.
Cette opération est réalisée à
partir de lotions de coiffage au moment de la mise en forme.
Le maintien est assuré par des polymères hydrophobes
polysiloxaniques et le démêlage par des polymères
cationiques de type poly-ionènes.
Les colorants sont souvent des composés de synthèse
initialement utilisés dans le secteur textile, comme
certains colorants azoïques, le bleu de méthylène
ou les amines indoliques. Leur principe est bien connu. Des
chromophores (carbonyles, nitrites, sulfones, amines, etc.)
généralement conjugués d'un système
polyénique ou aromatique (phényl, naphtyl) absorbent
certaines radiations du spectre visible et sont donc transparents
à certaines longueurs d'onde bien définies de
faible énergie. Cette propriété est universelle
et valable pour toute substance soumise à un spectre
de lumière blanche ou autre. Un composé chimique
contenant un ou des chromophores est un filtre de longueurs
d'onde. Par exemple, un système qui absorbe dans le
rouge est transparent aux autres fréquences : la substance
apparaîtra plutôt bleue et vice versa. Sur ce
principe, et en variant les substituants, il sera possible
de disposer de nombreuses nuances couvrant toutes les couleurs
du spectre visible. Il existe un système de référence,
celui de Munsell. Son classement des couleurs est basé
sur trois éléments de référence
: les cinq couleurs de base et les cinq autres dites intermédiaires
sont classées par le "hue" noté H;
la mesure de l'intensité de la couleur, la "value"
est notée V, de 0 à 10 et la mesure de la brillance
(du terne au vif) appelée "chroma", notée
C. Une couleur s'identifie ainsi par trois références.
D'autres colorants désignés comme "semi-permanents"
reposent également sur le principe de l'adsorption
de colorants plus puissants capables de se maintenir après
plusieurs lavages. Ces colorants ont une plus forte affinité
pour les kératines que les précédents
et peuvent pénétrer plus profondément
dans la cuticule du cheveu. On sait apporter un reflet doré,
roux, acajou ou même cendré à la couleur
naturelle. Les cheveux blancs peuvent ainsi être colorés.
Dans ce domaine, l'industrie cosmétique livre des formulations
colorantes en associant diverses teintes. Parmi les colorants
les plus connus, les dérivés aromatiques de
la famille des ortho- et des para- nitrophénylènediamines
(NPDA) substitués sur les azotes sont largement diffusés.
Certains des colorants sont issus des traitements de coloration
de la laine et du coton; les composés azoïques
salifiés sont persistants et efficaces. Ces colorants
agissent directement par absorption et ne présentent
pas de sélectivité particulière. L'usage
de mélanges de colorants peut entraîner des adhésions
plus ou moins efficaces, ou encore, en présence de
shampooings, des éliminations plus ou moins rapides
et non homogènes responsables de l'altération
de la coloration (Corbett 1984).
Le formulateur exécute en laboratoire une multitude
de tests afin de surmonter ces complications, surtout pour
les mélanges nuancés de colorants. L'une des
pratique est l'usage de solvants organiques à forte
constante diélectrique, solubles dans l'eau (monoglyme,
alcool benzylique, urée) qui contribuent à la
pénétration des colorants dans la kératine.
Dans ce domaine, les recherches en laboratoire et sur les
cheveux sont toujours d'actualité.
La coloration permanente
Pour ce type de coloration, il existe une méthode durable
d'accès aux couleurs artificielles. Elle est la seule
qui permette une infinité de tons : des colorations
nuancées claires ou foncées, d'un ton naturel
ou en reflets doré, cuivré, cendré; des
couvertures de cheveux blancs, quel que soit leur pourcentage;
des nuançages dans toutes les tonalités et sous
une forme durable face aux intempéries, à la
lumière, aux lavages répétés.
Cette coloration, employée dans 80% des cas, repose
sur un principe sophistiqué de combinaison oxydante
intrafibre de deux composants précurseurs appelés
base et coupleur, qui créent le colorant après
adsorption. A partir de deux composants moléculaires
de masse réduite et de bonne capacité de diffusion
dans la fibre, on obtient un produit colorant peu soluble,
fortement adsorbé et très peu sensible à
l'élution, quel que soit l'agent utilisé. L'avantage
décisif est une bien meilleure substantivité
et une bonne uniformité de la couleur.
La phase d'oxydation se fait en présence d'eau oxygénée
en milieu légèrement basique (pH = 9,5), ce
qui explique la mise en œuvre de solutions ammoniacales,
peu nocives mais à forte capacité de gonflement
du cheveu. L'élaboration de "matériau colorant"
rappelle le mode de production enzymatique des mélanines,
à partir de la dopaquinone, qui engendre les structures
polyaromatiques.
Ces deux composants à forte affinité pour le
cheveu constituent la base et le coupleur. La base est constituée
de phénylène-diamines ou d'aminophénols
para- ou ortho-disubstitués. Les coupleurs sont des
phénylène,-diamines, des aminophénols
ou des diphénols (méta substitués). Les
chimistes ont trouvé le moyen de réaliser le
couplage efficacement par un procédé d'oxydation.
Dans l'exemple des phénylènes diamines, une
oxydation en para-di-iminoquinone est obtenue par l'eau oxygénée
alors même que l'autre substance, le coupleur, n'est
pas transformée. Ce dérivé quinonique
est instable et très réactif. Il réagit
dès son apparition avec le coupleur. La substance produite,
de masse double au minimum, offre un spectre d'absorption
dans le domaine visible qui donne une première coloration.
Cette réaction peut se reproduire et fournir ainsi
un véritable polycondensat insoluble et fortement ancré
sur les kératines. Sue la base de ce schéma,
on a pu développer des nuances colorées en associant
plusieurs précurseurs (Corbett 1984). Seule
l'expérience fournit réellement la réponse
en terme de colorations nuancées.
La synthèse du colorant est déclenchée
ici par l'introduction d'un oxydant, une solution d'eau oxygénée
avec des temps de contact bien définis de l'ordre de
trente à quarante-cinq minutes. Cette méthode,
appliquée à température ambiante est
couramment pratiquée dans les salons de coiffure sans
risque puisque l'on ne dénombre pas plus d'un cas d'allergie
cutanée pour 100 000 expositions. L'opération
de coloration "permanente" est suivie d'un rinçage
à l'eau qui élimine les excès de colorant,
embellit le cheveu et en augmente la légèreté.
Ces formulations sont aujourd'hui commercialisées par
dizaines et couvrent toutes les nuances du bleu violacé
au pourpre, blond, gris, gris nuancé de mauve, etc.
Par la voie du cosmétique réactif, on peut atteindre
toutes les nuances recherchées d'autant plus que le
traitement, dans sa première phase à l'eau oxygénée,
induit un éclaircissement des mélanines comme
dans le cas des colorants semi permanents. Les plus belles
nuances peuvent ainsi être obtenues par des dosages
des couples base/couleur dans des formulations qui contiennent
également des composés basiques, un antioxydant
sous forme de thiol ou d'hydroquinone protecteur des bases
et éventuellement des colorants directs pour orienter
les reflets et les nuances recherchés.
Pierre Le Perchec
Les molécules de la beauté, de l’hygiène et de la protection,
CNRS Editions/Nathan
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