珍珠固色技術(shù)研究

李映華，李月，楊軍

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珍珠固色技術(shù)研究

李映華1，李月1，楊軍2

（1.云南省珠寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，云南 昆明 650051；2.麗江市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測(cè)中心，云南 麗江 674100）

珍珠固色的主要對(duì)象是染色后會(huì)發(fā)生褪色的珍珠，目的主要是提高珍珠染色以后在酸中的穩(wěn)定性以及在室溫中的穩(wěn)定性，為珍珠保持美麗的光澤創(chuàng)造條件。珍珠的固色相對(duì)于固色劑在紡織物、皮革上的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，還處于一個(gè)新的階段，以后還需要做大量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，以提高其固色效果，為珍珠的固色作出一定的突破。

珍珠；固色；染料；脫水處理

1 珍珠的染色

將珍珠浸入配制好的染液中，染料便會(huì)快速地被吸附在珍珠的表皮，并與染料的濃度達(dá)到吸附平衡。在染色的過(guò)程中，耗時(shí)最多的是染料向珍珠的內(nèi)部擴(kuò)散過(guò)程。如果珍珠預(yù)先經(jīng)過(guò)脫水處理，則有助于染料隨水分的平衡，從而快速擴(kuò)散到珍珠內(nèi)部，以縮短染色時(shí)間。染料的擴(kuò)散是一種濃度平衡的過(guò)程，染料的固著是純化學(xué)性質(zhì)的固著，即珍珠與染料間相互起化學(xué)作用而把染料固著在珍珠上。

2 珍珠的褪色

珍珠染色以后，一般會(huì)因遇酸、堿而發(fā)生褪色，但在不同的pH值下其褪色情況不同，酸性、堿性越強(qiáng)，褪色也會(huì)越快。此外，還與溫度有關(guān)，溫度越高褪色越快。

3 珍珠的固色實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)選擇染色效果較好的藍(lán)色珍珠，采用金屬離子固色。

3.1 珍珠固色實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

珍珠染色后一般都會(huì)發(fā)生不同程度的褪色，不同色系的染色珍珠褪色程度不同，有的在酸環(huán)境下會(huì)褪色，有的在堿環(huán)境下會(huì)褪色，有的是在酸和堿的環(huán)境下不褪色，但隨著時(shí)間的推移也會(huì)自然褪色。實(shí)驗(yàn)?zāi)康木褪钦页鲇绊懻渲楣躺闹匾蛩夭⑦M(jìn)行優(yōu)化，使染色后的珍珠能較長(zhǎng)時(shí)間不褪色。

3.2 珍珠固色實(shí)驗(yàn)原理

本文用金屬離子置換甲基蘭結(jié)構(gòu)式中的鈉離子，從而達(dá)到固色的目的。采用甲基藍(lán)染成藍(lán)色的珍珠，通過(guò)在原來(lái)的染料中加入不同的金屬離子，從而使金屬離子與染料發(fā)生反應(yīng)，在珍珠表面形成一層金屬化合物，把珍珠染色以后的顏色固色，使固色以后的珍珠能夠比染色的珍珠在不同的pH溶液中保持更長(zhǎng)的時(shí)間，從而達(dá)到固色的目的。

3.3 珍珠固色實(shí)驗(yàn)過(guò)程

3.3.1 實(shí)驗(yàn)所用的試劑和儀器

實(shí)驗(yàn)所用試劑及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：碳酸鈣（≥ 99.8%）、苯（99.5%）、氨水（25%～28%）、硫酸銅（≥99.8%）、甲醇（≥99.5%）、無(wú)水乙醇、十二烷基硫酸鈉（≥59%）、蒸餾水、丙酮（≥99.5%）、碘化鉀（≥98.5%）、鉻酸鉀（≥99.8%）、濃鹽酸（≥99.8%）、燒杯、電爐等。

3.3.2 染色珍珠的固色實(shí)驗(yàn)

3.3.2.1 銅離子固色

分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的CuSO4溶液（藍(lán)色）2杯，配制好以后把染好色的珍珠分別放入溶液中，一杯加熱到50 ℃，另一杯不加熱。不加熱的杯固色30 min后取出珍珠觀察，發(fā)現(xiàn)珍珠比染色前變得更藍(lán)，但是放置1 d以后，取出珍珠觀察發(fā)現(xiàn)珍珠表面受到了嚴(yán)重腐蝕，珍珠層受到嚴(yán)重破壞，用水清洗后珍珠層可以用手剝掉。加熱50 ℃的杯加熱5 h以后珍珠表面同樣受到了腐蝕。

實(shí)驗(yàn)分析：用pH值紙測(cè)試質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的CuSO4的酸性達(dá)到了2，說(shuō)明珍珠之所以會(huì)開始變藍(lán)是因?yàn)橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的CuSO4溶液（淡藍(lán)色）將珍珠染色，珍珠層受到了酸的腐蝕，嚴(yán)重破壞。

3.3.2.2 鉀離子固色

分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的KI溶液（無(wú)色）2杯，配制好以后把染好色的珍珠分別放入溶液中，一杯加熱到50 ℃，另一杯不加熱。不加熱的杯放置1 d以后發(fā)現(xiàn)，珍珠不僅沒(méi)有把藍(lán)色固住，反而完全褪色。加熱至50 ℃的那杯保溫5 h后也發(fā)現(xiàn)珍珠完全褪色。

實(shí)驗(yàn)分析：用pH值試紙測(cè)試質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的KI的酸性，其pH=7，與染色后pH=7的褪色情況大致一樣，說(shuō)明用鉀離子溶液不能固色。

3.3.2.3 鉻離子固色

分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的K2CrO4溶液（黃色）2杯，配制好以后把染好色的珍珠分別放入溶液中，一杯加熱到50 ℃，另一杯不加熱。不加熱的那杯放置1 d以后，珍珠由藍(lán)色變成了黃色，加熱至50 ℃的那杯保溫5 h以后，珍珠也由藍(lán)色變成了黃色。

實(shí)驗(yàn)分析：珍珠由藍(lán)色變成了黃色，說(shuō)明質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的K2CrO4有染色作用，把珍珠由藍(lán)色染成了黃色，加熱至50 ℃時(shí)染色快一些，不加熱時(shí)慢一些。

3.3.2.4 鈣離子的固色

分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Ca（OH）2溶液（黃色）2杯，配制好以后把染好色珍珠分別放入溶液中，一杯加熱到50 ℃，另一杯不加熱，不加熱的杯放進(jìn)去5 min以后完全褪色，加熱的杯熱就立即褪色。

實(shí)驗(yàn)分析：用pH試紙測(cè)得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的

Ca（OH）2溶液的pH值為12，屬于強(qiáng)堿性，使染色的珍珠完全褪色。

3.3.3 直接在染料中加入金屬離子固色

此方法就是在原來(lái)的染色配方中加入相應(yīng)的金屬離子，使金屬離子與原染料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在珍珠表面形成一層金屬化合物，從而把珍珠顏色固住。

3.3.3.1 鉀離子固色

鉀離子固色使用的是KI，由于在原來(lái)的染料中就有助溶劑KI，所以，在用鉀離子固色時(shí)，就不必在染料中加入鉀離子固色，因?yàn)樗c染色以后的效果是一樣的，即不能把珍珠的顏色固住。

3.3.3.2 銅離子固色

銅離子固色使用的是CuSO4，在原來(lái)的染料中加入0.5 g的CuSO4，一杯加熱保溫至50 ℃，另一杯不加熱，放置1 d后，兩杯都發(fā)現(xiàn)在珍珠的表面形成了染料層，這種染料層用清水清洗后，可以用刷子把它刷洗掉，說(shuō)明銅離子固色失敗。

3.3.3.3 鈣離子固色

鈣離子固色使用的是Ca（OH）2，在原來(lái)的染料中加入0.5 g的Ca（OH）2后發(fā)現(xiàn)珍珠染色速度變慢，較長(zhǎng)時(shí)間染不上色，比珍珠染色時(shí)的染色效果還差。

3.3.3.4 鉻離子固色

鉻離子固色使用的是K2CrO4（黃色固體），在原來(lái)的染料中加入0.5 g的K2CrO4，保溫至50 ℃，3 d以后發(fā)現(xiàn)珍珠變黃，分析后發(fā)現(xiàn)可能是鉻離子把珍珠染成了黃色，與珍珠染色以后加鉻離子固色時(shí)的情況一樣。

實(shí)驗(yàn)分析：從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，在染料中加入金屬離子，與所含金屬離子的化學(xué)藥品的顏色有關(guān)，由于鉻酸鉀是黃色的，就容易把珍珠染成黃色；由于硫酸銅是藍(lán)色的，就使原本是藍(lán)色的珍珠變得更藍(lán)；由于碘化鉀是無(wú)色的，就影響不到珍珠的顏色。

3.3.4 染色后在染料中加入金屬離子固色

從直接在染料中加入金屬離子固色的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，使用金屬離子固色與所使用的化學(xué)試劑的顏色有關(guān)，由于珍珠染成的是藍(lán)色，而與藍(lán)色相近的金屬離子只有銅離子，所以，選擇CuSO4固色。

需要說(shuō)明的是，與在染料中直接加入金屬離子固色實(shí)驗(yàn)有所不同，此法必須是珍珠染色完成以后，再在原來(lái)的染料中加入CuSO4，溶液配制完成以后，在4杯染色溶液中分別加入銅離子0.5 g、1 g、1.5 g、2 g。同樣，分別采取一杯加熱、一杯不加熱的方法實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)加熱的溫度越高，染料與金屬離子反應(yīng)的就越快，加熱的時(shí)間就越短；反之，加熱的溫度越低，加熱的時(shí)間就變長(zhǎng)。加熱到80 ℃以5 min為宜，加熱至20 ℃以1 d為宜。但加熱時(shí)間越長(zhǎng)，珍珠的顏色就會(huì)變得越不均勻。

將配制好的溶液等比例稀釋成4份，再加入銅離子固色，銅離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，10%，15%，20%.經(jīng)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，顏色變化分別為無(wú)變化、加深、偏紫、藍(lán)紫。實(shí)驗(yàn)證明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的銅離子是最佳的，固色以后光澤較好，顏色與染色以前相比，變?yōu)樯钏{(lán)。而質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，15%，20%的銅離子固色以后，珍珠光澤暗淡，顏色不均勻，且顏色發(fā)生變化，變成藍(lán)紫色。這主要是因?yàn)镃uSO4的pH值為2，受到CuSO4的腐蝕，導(dǎo)致珍珠光澤暗淡，顏色發(fā)生變化。這種現(xiàn)象隨著銅離子濃度的增加而逐漸明顯。

3.3.5 固色實(shí)驗(yàn)的測(cè)定

對(duì)固色實(shí)驗(yàn)與染色實(shí)驗(yàn)的顏色接近的藍(lán)色珍珠進(jìn)行測(cè)試，把它們分別放入pH為5，6，7，8，9，10的溶液中測(cè)試其顏色變化。

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，固色以后的珍珠在酸性條件下是不褪色的，在中性條件下褪色較少，在堿性條件下褪色只是時(shí)間長(zhǎng)短的問(wèn)題，堿性越強(qiáng)褪色越快，pH=10的5 min以后褪色，pH=9的30 min以后褪色，pH=8的1 d以后褪色。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)白色養(yǎng)殖珍珠進(jìn)行染藍(lán)色及染色后的固色研究得出以下結(jié)論：①必須在珍珠染色工藝完成以后，再在染料中加入金屬離子才能使珍珠固色；②選擇加入金屬離子時(shí)，金屬離子顏色與染料的顏色必須一致；③固色時(shí)，染料與所含金屬離子試劑酸堿性必須一致。

［1］楊建文，曾兆華，陳用烈.光固化涂料及應(yīng)用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

［2］史凌云，郭守國(guó)，楊明月.珍珠染色技術(shù)的研究［J］.珠寶科技，2003（01）.

［3］吳瑞華，李雯雯.珍珠的優(yōu)化處理［J］.礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)，1999（04）.

2095－6835（2018）18－0087－02

TS933.3

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.18.087

〔編輯：張思楠〕