染了黑后不能上色是因为染料渗透进毛鳞片里面了，烫染的时候高温会破坏毛鳞片层，新染料根本进不去。染黑色用的是大分子量染料，像墨汁一样把毛鳞片缝隙都填满了，烫的时候高温会让染料分解成小分子，但这时候毛鳞片已经烫卷了，新染料只能粘在表面，洗几次就掉色了。

染发剂里的黑色染料分子量能达到800道尔顿以上，普通烫染药水只能渗透到毛鳞片表层，而黑色染料已经把毛鳞片内部的三层结构都包裹住了。烫染时温度超过180度会让毛鳞片卷曲收缩，这时候表面残留的黑色染料会跟着收缩，把新染料挤出来。根据《美发化学手册》数据，黑色染料在毛鳞片内的渗透深度比棕色深2.3倍，烫染后掉色速度加快4.7倍。就像给毛鳞片刷了层厚水泥，新颜色只能浮在表面，洗头时就像刷墙的底漆被水冲掉一样。