人类染发的历史跟人类拒绝衰老的历史一样悠久，灰白发色是衰老的感知中很重要的指标，染发掩盖衰老的真相这件事古人们也想尽了办法：古欧洲日耳曼人用羊脂和植物灰汁混合将白发染黑；罗马人将胡桃壳和青蒜熬制成乌发剂。
直到英国化学家威廉·珀金（William Henry Perkin）在1863年发明了苯胺紫，他的老师奥古斯特·冯·霍夫曼（August Wihelm von Hoffmann）将其改进成了对苯二胺，后者成为了延续至今的染发剂的主要染料，不过当时它是用来做工业染料的，过了二十年以后人们才开始用它来染头发。我国染发的历史同样很悠久，东晋医学家葛洪在《肘后备急方》中就记载用醋浆煮大豆来涂发染发。
持久毛发着色成为了可能以后，大家也知道如何在发色上尽情发挥的现况了。今天我们就说一说染发是怎么一回事吧。
颜色是怎么染上去的？
头发有三层主要结构，好像一根脆皮巧克力夹心冰棒：最外层巧克力脆皮是外皮层/角质层 （cuticle），通常叫做毛鳞片，一片片堆叠在一起好像鱼鳞，赋予头发光泽和顺滑感；中间雪糕是内质层（cortex），由多层纺垂状细胞所构成，是头发的骨干，支撑头发韧性和强度；果酱夹心是髓质层（medulla），在最里面，比较粗的毛发中可以看见。
染发剂给头发上色主要是先打开头发最外层的毛鳞片，着色剂通过毛鳞片打开的小孔进入头发内部结构，最后再关闭毛鳞片，把色素颗粒“扣留”在头发上呈色。
染发的步骤 | 《头发 一部趣味人类史》染发剂的染料可以分为有机和无机染料。以前老祖宗们技术所限，比较常用无机染料，常用的无机类染发剂主要有铅盐、银盐等，其作用机理主要是染发剂中的金属离子与头发作用, 生成黑色硫化铅、硫化银等, 把头发染黑。
金属染发剂不仅听起来就是毒性十足，颜色也有限。比如，铅盐染发是渐进性的，色彩由深黄、绿、紫，经多次染色以后才能变为黑色调，容易引起铅的蓄积中毒。古罗马人就非常钟爱铅元素，用铅制的排水管（水管工plumber就是铅人的意思），用铅酒杯，还用铅染头发！有些历史学家说因此罗马帝国衰亡了……
有机染发剂分为氧化型染发剂和还原型染发剂。氧化型染发剂是最早用于毛发染色的，因为染后发色牢固、色调变化宽、耐洗涤。
氧化型染发剂通常需要两瓶染发膏兑在一起起作用：第一剂是染料中间体与基质组成染料基质，染料中间体（对苯二胺等）和偶合剂（对苯二酚等）渗入到头发内部毛髓中；第二剂是氧化显色剂等组成氧化型基质，氧化、偶合、缩合反应后形成稳定的颜色物质。还原型染发剂不常见，一般也包含两个部分：染料隐色体和碱性还原剂。由于还原性染料与空气接触即被氧化，很不稳定，加上头发要在强碱环境中染色，对头发的破坏也比较大。
一次性染、半永久染、永久染是什么？当然如果去理发店染发的话，tony老师常用的分类标准很有可能是下面这一种：一次性染、半永久染、永久染。一次性染发剂洗发一次即可去除，不喜欢了洗个头就好。一次性染发剂使用的染料色素颗粒很大，只能暂时性挂在毛鳞片的间隙，不会深入毛发内部。一般是压力罐喷射使用，在头发表面形成一层有色薄膜。
半永久性染发剂的染料颗粒较小一些，但仍旧不进入毛发深部染色，仅渗透进入头发表皮，比一次性染料染色深入一些，因此能耐6~12次香波洗涤才退色。不需使用双氧水，毒性比永久染色小一些。半永久染发剂一般配成洗染香波。永久性染发剂完成了前面说的氧化型染发剂化学反应的全过程。为了能使染料颗粒进入毛发内部，化学反应也是较为激烈的，所以伤害最大。
为了让染发剂分子更快更有效率地穿过头发角质层缝隙，需要添加促角质层分离物质；为了让头发完美显示出染发剂分子的颜色，需要添加破坏原本色素的物质……这些物质会增加毛发角蛋白和脂质的流失，头发会变硬变干。同时染料分子被封闭在头发纤维内，不容易被冲洗，在体内留存时间长，容易产生长期影响和损伤。好处当然也比较明显，染一次管很久。这里顺便提一句漂白头发，漂发是去除毛发里所有残留的色素颗粒，使得头发颜色变浅。
染发后头发都经历了这些头发的化学处理，包括烫发、染色和漂白都很受广大人民群众欢迎。因为这些操作涉及氧化反应，头发的损伤和成分的变化是不可避免的。健康的头发，毛鳞片排列整齐成闭合状态，像一面面小镜子，均匀反射光线，形成亮泽的外观，受损的毛鳞片令光线发生散射，看起来就是失去了光泽感。染发后，头发的皮质层也会受损。毛发的成分耗损主要是氨基酸/蛋白质和脂类的降解。
毛发成分角蛋白中形成的二硫键，是头发强度的维持结构。染发后二硫键会被破坏。脂肪酸源于皮脂分泌，覆盖在头发外面，起到滋润毛发的目的。二硫键和脂肪酸在化学处理头发时会被耗尽，所以染发后头发会又脆又干。
有什么方法能减少染发造成的损伤？染完又干又枯肯定不行。染发剂还会添加营养物质，主要是补充染发过程中头发内部流失的营养成分，如水溶性羊毛脂、水解蛋白等。
我们最常用的就是宣称能护色的润发乳了，硅内酯、泛醇、二甲基硅酮和水解丝、水解乳蛋白、乳糖可以作为护发素，减少染发的毛发损伤。护发精油也能提供额外的亮泽外观。染色后头发恢复需要8周。不过染发对头皮和毛发伤害并不是永久性损伤，有研究发现染发后这些破坏在6小时和1天时最明显，而到了第8周就基本恢复了。
特别需要提醒的是，染发过程中，头发角蛋白的二硫键被氧化，形成金属离子的结合位点，更容易与金属结合。与未使用染发剂的头发相比，染过的头发镉、镍、锑、铁、铜和锰含量更高。可能环境污染物更容易被头发吸收，染发后也要多注意清洁，因为想颜色在头发保留时间长而降低洗头次数，对健康造成隐患就得不偿失啦。
关于染发的Q&A染发过敏怎么办？染发剂主要过敏原是对苯二胺。有时即使在改用所谓的“低过敏性”染发剂后，也会继续出现过敏症状。为了保证健康和安全，对染发后出现过敏情况人，建议停止使用永久染发剂。另外国家规定染发剂不可用于染眉毛和眼睫毛，如果不慎入眼应立即冲洗，专业使用时应戴合适手套等。
染发会不会得癌症？国际癌症研究中心（IARC）认为染发剂是3级致癌物，同样是3级致癌物的还有咖啡因、茶碱、糖精。3级致癌物是指对人的致癌性尚无法分类，即可疑对人致癌，尚无充分的人体或动物数据。目前的研究提供了有限的证据，证明了使用个人染发剂与人类癌症风险之间的关联，但染发诱发造血系统癌症和膀胱癌的可能性较小。
植物染发靠不靠谱？一般来说植物类染发剂并不会渗入头发内部，只是通过界面间的物理吸附作用附着在头发上，相对可能较为安全。不过天然植物色素的稳定性差，染发效果也不好。另外，大量数据显示，即使在无污染地区，人工种植植物也含有一定量的重金属，更重要的目前我国并没有任何一款合法的纯植物染发剂。
染发有个好处，你知道吗？阳光中的紫外线成分会损坏人的头发，造成氨基酸降解、脂质过氧化、颜色和光泽暗淡以及松弛。染发后，染发剂的颜色颗粒可以阻隔紫外线，能为头发防晒。用永久性染料产品染色与未染色的头发相比，在光照射下头发蛋白质和脂质的降解速度较慢。深色的头发颜色更能抵抗光降解。