I coloranti diretti sono molecole già colorate che si fissano sulla fibra capillare senza reazione di ossidazione e senza ossigeno. Nelle maschere colorate semipermanenti convivono due famiglie: i coloranti cationici, riconoscibili nell’INCI dal prefisso «Basic» (Basic Red 51, Basic Blue 99, Basic Yellow 87), che si legano per attrazione elettrostatica ai siti anionici della cheratina, e i coloranti nitro, riconoscibili dal prefisso «HC» (HC Blue 2, HC Yellow 2, HC Blue 16), piccole molecole neutre che diffondono nella fibra e vi sono trattenute da forze deboli.

Questi due meccanismi spiegano perché una maschera colorata non schiarisce mai, perché la stessa miscela dà risultati diversi a seconda della base di partenza e perché il colore si attenua lavaggio dopo lavaggio. Hairswiss analizza qui la chimica di queste molecole e le sue conseguenze in salone.

Che cosa distingue un colorante diretto da un colorante a ossidazione?

Nella colorazione a ossidazione, precursori incolori come la para-fenilendiammina reagiscono con il perossido di idrogeno in ambiente alcalino. Le molecole colorate si formano all’interno della corteccia e diventano troppo voluminose per uscirne: è il loro intrappolamento a garantire la permanenza, come spiega il nostro articolo sulla chimica della colorazione professionale.

Un colorante diretto segue la logica opposta. La molecola è colorata prima dell’applicazione, non subisce alcuna reazione chimica e non è accompagnata da alcun ossidante. Conseguenza diretta: senza perossido, la melanina non viene degradata. Il colorante diretto aggiunge colore, non ne toglie mai.

Come si fissano i coloranti cationici sulla cheratina?

La cheratina porta gruppi carbossilici e solfonici che, al pH delle formulazioni per capelli, sono carichi negativamente. I coloranti cationici possiedono invece una carica positiva permanente. La review pubblicata su Cosmetics nel 2015 riassume il meccanismo: i siti positivi della molecola di colorante si legano ai siti negativi della fibra con un legame ionico.

È lo stesso principio di attrazione elettrostatica che permette ai polimeri condizionanti di depositarsi sul capello, descritto nel nostro articolo sui Polyquaternium. La stessa review indica che i coloranti cationici resistono meglio ai lavaggi rispetto ai coloranti nitro e che, avendo molecole di dimensioni simili, si fissano e si eliminano in modo omogeneo.

Queste sostanze sono disciplinate dall’allegato III del regolamento (CE) n. 1223/2009. Per il Basic Red 51, per esempio, la concentrazione massima è dell’1,0% nei prodotti per la colorazione non ossidativa e dello 0,5% sul capello dopo miscelazione in condizioni ossidative, con l’obbligo di riportare in etichetta le avvertenze sulle reazioni allergiche.

Come agiscono i coloranti nitro HC?

I coloranti nitro sono ammine aromatiche neutre o derivati dell’antrachinone, molto polari ma poco solubili in acqua. Richiedono un solvente di tipo glicolico, il che spiega la presenza frequente di Propylene Glycol o Glycerin nelle formule che li contengono.

Privi di carica, non si ancorano con un legame ionico: diffondono nella fibra e vi sono trattenuti da forze di Van der Waals. La loro tenuta dipende dalla dimensione: secondo la review citata, le molecole con tre anelli aromatici vengono eliminate più lentamente di quelle con un solo anello.

La disciplina normativa riguarda anche la purezza. L’HC Blue 16 è ammesso fino al 3,0% nei prodotti per la colorazione non ossidativa, a condizione di non essere usato con agenti nitrosanti, di mantenere un contenuto di nitrosammine pari o inferiore a 50 µg/kg e di essere conservato in contenitori privi di nitriti.

Perché associare le due famiglie nella stessa formula?

I formulatori combinano spesso coloranti nitro e cationici per ottenere un risultato più regolare. Il principio descritto in letteratura è complementare: i coloranti cationici occupano per primi i siti anionici della fibra, poi i coloranti nitro riempiono lo spazio rimanente per diffusione. La combinazione amplia anche la gamma cromatica disponibile, perché ogni molecola apporta la propria banda di assorbimento. A titolo di esempio, la nuance Gems 118 Graphite, disponibile su cliCHair.ch, combina coloranti cationici (Basic Blue 99, Basic Red 51, Basic Yellow 87) e coloranti nitro (HC Blue 2, HC Blue 16, HC Yellow 2).

Perché un capello decolorato prende più colore?

La decolorazione ossida una parte della cistina della cheratina. Si forma acido cisteico, che porta un gruppo solfonato anionico ed è concentrato soprattutto nella cuticola. Uno studio pubblicato sul Journal of Cosmetic Science ha mostrato che più aumenta il contenuto di acido cisteico del capello, più aumenta la quantità di composti cationici adsorbiti, e che il capello danneggiato per ossidazione adsorbe i cationici più facilmente di quello danneggiato per riduzione.

In salone questo si traduce in punte porose che prendono il colore più in fretta e più intensamente delle radici. Una porosità irregolare produce un risultato irregolare, anche con una miscela perfettamente omogenea.

Perché la base di partenza decide la nuance ottenuta?

Il colorante diretto non rimuove alcun pigmento: il suo colore si somma a quello già presente nella fibra. Il risultato segue le regole della sintesi sottrattiva, le stesse che permettono ai pigmenti blu-viola di neutralizzare i riflessi gialli. Un colorante blu su una base gialla tende al verde; una nuance pastello compare fedelmente solo su una base molto chiara e uniforme.

È anche per questo motivo che le cartelle colori delle maschere colorate mostrano le nuance su una ciocca chiara: mostrano il colorante da solo, senza l’interferenza di un fondo di schiaritura.

Che cosa succede quando si diluisce una maschera colorata?

Diluire una maschera colorata con una base senza coloranti riduce la concentrazione delle molecole colorate nella miscela. Meno colorante disponibile significa meno siti occupati sulla fibra e una densità ottica più bassa: l’intensità cala, mentre le molecole restano le stesse. È così che si ottengono i pastelli partendo da nuance intense. Un esempio di base senza pigmenti è Gems C Clear, disponibile su cliCHair.ch.

Più la diluizione è forte, meno il colorante copre la base: una miscela molto diluita richiede quindi una base ancora più chiara e uniforme.

Quanto dura una colorazione diretta?

In assenza di un legame covalente, i coloranti diretti lasciano progressivamente la fibra a contatto con l’acqua e i tensioattivi. La review pubblicata su Cosmetics colloca la tenuta di una colorazione semipermanente tra tre e sei shampoo, contro una ventina per le colorazioni tono su tono, che associano coloranti diretti e precursori di ossidazione con perossido di idrogeno.

Per capire l’architettura della fibra su cui queste molecole si fissano, cuticola e corteccia sono descritte nel nostro articolo sulla biologia del capello.

Che cosa ricordare?

• Coloranti cationici (Basic): carica positiva, legame ionico con i siti anionici della cheratina, migliore tenuta ai lavaggi.
• Coloranti nitro (HC): molecole neutre e polari, diffusione nella fibra, ritenzione per forze di Van der Waals.
• Capello decolorato: l’acido cisteico aumenta i siti anionici e quindi l’assorbimento dei cationici.
• Base di partenza: senza ossidante nulla viene schiarito; il colore ottenuto è la somma della base e del colorante.
• Diluizione: meno colorante, meno intensità, stesse molecole.