A química depende do tipo de agente utilizado para a coloração. Quanto a durabilidade a cor pode ser gradual, temporária, semipermanente e permanente. Há pigmentos naturais e sintéticos. Entre os naturais, o mais conhecido é a hena, que confere ao fio uma tonalidade vermelho-alaranjada.Os pigmentos sintéticos conferem resultados mais previsíveis. Recomenda-se a realização de teste de contato antes da utilização dos produtos.
Coloração gradativa: obtida por corantes metálicos como sais de chumbo. Visam apenas escurecer o tom natural do cabelo em tons limitados de negro, marrom escuro ou cinza sendo mais procurados por homens principalmente pela rapidez de seu uso (5 minutos). As desvantagens estão no cheiro da reação química (enxofre) e na irreversibilidade do processo. O cabelo tratado também não pode ser tingido com outra técnica, pois irá partir-se.
Coloração temporária: proporcionada por corantes solúveis em água, o que impede a penetração além da cutícula. Em geral, saem na primeira lavagem, exceto se o cabelo foi danificado por tratamentos químicos anteriores, o que ocasiona um efeito mais prolongado, pois a penetração é mais profunda. A aplicação sobre fios previamente tingidos pode ocasionar uma coloração de tons inesperados e indesejáveis. São disponibilizados em xampus, géis, mousses e sprays.
Coloração semipermanente: obtidas por henas sintéticas que podem causar dermatite de contato. Permanecem no fio por 4 a 6 semanas ou até oito lavagens com xampus. Provocam pouco dano ao fio, porém o efeito no cabelo quimicamente tratado pode ser imprevisível. Podem escurecer os fios em até três tons. Estão disponíveis como loções e mousses. A aplicação é feita nos fios úmidos logo após o xampu e leva cerca de 40 minutos após os quais o produto é enxaguado. Cabelos danificados ou apenas retoques nas raízes necessitam de moléculas de diferentes pesos moleculares para que a cor se mantenha uniforme.
Coloração permanente (oxidação): por meio de soluções alcalinas à base de amônia que penetram através da cutícula. Podem escurecer ou clarear os fios sendo mais eficazes para os fios grisalhos ou brancos. O pigmento é permanente não sendo removido por lavagens. A raiz deve ser tingida a cada 4 ou 6 semanas. A utilização de uma nova coloração sobre o cabelo já tingido pode danificar os fios. Caso o cabelo seja muito escuro e se queira atingir um tom muito mais claro, é necessário uma despigmentação prévia. O pigmento definitivo é aplicado sobre os fios descoloridos. É recomendado que procedimentos de alisamento ou permanente sejam realizados pelo menos 2 semanas antes da coloração.
A diferença entre a coloração com tintura permanente ou semipermanente (tonalizante) está na presença de amônia na primeira. Ao contrário do que muitos acreditam, a amônia não é tóxica ao fio.
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