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人类头发具有非常复杂的结构，主要由蛋白质、脂类、水、色素以及一些微量元素组成。其中最主要的成分是角蛋白。角蛋白含有大量的胱氨酸，通过双硫键形成了高度交联的结构，从而赋予了头发一定的力学强度。人类头发的直径在50-100微米之间，整个头部约有12000-15000根头发。因此头发的比表面积非常大，一头20厘米长的秀发大约有6平方米的表面积。因此，对头发的护理十分重要。
头发是一个典型的生物复合材料，由三层完全不同的形态结构组成。最外的保护层称为表皮层（cuticle）,第二层为皮质层（cortex），中心为多孔无规的髓质层（medulla）。作为外部的表皮层是主要接触化妆品的地方。它是一种交替重叠的结构，覆盖在皮质层的外部，如同房顶的瓦片一般。使用电子显微镜可以看到表皮层又可以分为三层：内表皮，外表皮和上表皮。内表皮是整个表皮层最脆弱的部分。
头发纤维的上表皮层中含有高度交联的蛋白质（约75%）和脂肪酸（约25%）。其中18-甲基二十酸（18-MEA）是脂肪酸的主要组成部分，约占50wt%。18-MEA在头发的摩擦和理化性质方面起到重要的作用。对头发表面微观结构研究表明，18-MEA通过硫脂键与头发表面的蛋白质连接，形成一个独特的18-MEA脂质层，分子排列可能是有序或无序的。该层具有一定活动能力，且并没有完全覆盖了上表皮层。由于18-MEA分子层的存在，赋予了自然头发在独特的手感。
在烫染以及环境污染等日常过程中头发纤维表面的脂肪酸链和毛鳞片等结构遭到破坏，从而使得发丝毛糙、分叉、暗淡等问题。于是针对这些问题个人护理品行业开发出各种发用产品。下一篇我们聊聊这个话题。
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