珍珠表面改善技术的研究.docx
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珍珠表面改善技术的研究
珍珠表面改善技术的研究
1研究背景
珍珠是在珍珠贝内形成的物质,是新陈代谢的产物,除含有大量无机成分外,还含有一定量的有机成分和水分等。
珍珠的化学成分与产生珍珠的母贝贝壳成分相类似。
但不同种类和质量的母贝产生的珍珠,其化学成分的含量是有差异的。
一般而言,珍珠无机成分约占95%,主要为碳酸钙,其次为碳酸镁、氧化硅、磷酸钙、三氧化二铝及三氧化二铁等。
此外还有l0多种微量元素和痕量元素。
有机成分仅占约5%,但却对珍珠的形成和质量有着极其重要的影响。
珍珠是一种天然的层状纳米有机-无机复合材料,具有规则、精细的纳米级结构,其机械强度比天然的碳酸钙结晶产物高3000多倍,其独特的结构和优越的力学性能使其成为目前仿生材料学重要的研究对象之一,最近的研究表明珍珠还是一种重要的人体相容生物材料,因此对珍珠的研究具有重要的意义。
而其中含量约5%的有机质决定碳酸钙晶体的形态与取向。
有机质的主要成分为壳角蛋白,富含人体所需的多种氨基酸,具有重要的药效和保健作用。
珍珠在自然环境中容易出现被氧化、侵蚀的现象,通过优化耐久性的实验从而提高提高珍珠的品质等级和价值以及市场竞争力。
优化珍珠的耐久性,提高珍珠的防氧化、抗酸碱、抗侵蚀等性能,解决珍珠自然氧化和环境侵蚀等缺陷。
2文献综述
2.1珍珠的形成和基本特征
珍珠是由软体部(通常是外套膜)的上皮组织分泌的一种粘液,经过酶的作用和自然脱水等过程,构成一种层层叠合的结构。
外套膜上皮细胞具有一种分泌功能,这种功能的直接结果是贝壳的形成。
珍珠的形成是在一定条件下发生——即在外物刺激珍珠囊的形成并分泌珍珠质粘液[1]。
珍珠是珍珠贝等一些贝类外壳膜表皮的上皮细胞所分泌的壳角蛋白和碳酸钙的结晶物,围绕一个共同的核心逐层而成的圆形或其他形状的类似贝壳珍珠层的物质[1]。
2.1.1珍珠的物理性质
珍珠的硬度是3.5-4.5与铁的硬度相似;淡水珍珠的比重为2.7左右弹性好的珍珠从7O厘米高下落到玻璃板上.可弹跳到35—4O厘米的高度。
[13]
2.1.2珍珠的无机成分
无机成分主要为碳酸钙、碳酸镁,两者占91%以上,其次为氧化硅、磷酸钙、三氧化二铝及三氧化二铁等。
此外还有10多种微量元素,如钠、镁、锰、锶、铜、铝、铁、锌、钡、铬、钴、钛、硅、钪、硒、溴、碘等。
[5]
2.1.3珍珠的有机成分
有机成分包括由珍珠贝(蚌)类外套膜部分细胞分泌的壳角蛋白(或固蛋白)和各种有机色素等。
壳角蛋白经水解后测得其中含门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸等17种氨基酸。
有机色素是珍珠呈现各种色彩的重要致色因素之一。
一般而言,珍珠所含无机物为91-96%,有机质为2.5-7%,水为0.5-2%。
如图1所示,观察珍珠可溶有机质的红外光谱,并与珍珠不可溶有机质的红外光谱比较(见图2),两者在某些波数范围有相似吸收峰,但又不同,原因应是珍珠不可溶有机质为壳角蛋白,而珍珠可溶有机质为可溶蛋白质分子与有机色素的复合物。
由图可见在3298cm-1处有很宽的强吸收峰,应该是蛋白质分子中N-H键伸缩振动和色素分子羟基O-H键伸缩振动,在2930cm-1处有一吸收峰,应该是蛋白质分子中N-H键变形振动的倍频带,1658cm-1处有强吸收峰,应是蛋白质分子中C=O键酰胺I带的伸缩振动和色素分子中的C=C键的伸缩振动,1547cm-1应该是酰胺Ⅱ的弯曲振动,一般认为是N-H变角振动和C-N伸缩振动的混频造成的。
此外在1072cm-1有中等强度吸收峰,应是色素分子羟基O-H伸缩振动,在1446cm-1,1408cm-1,1240cm-1,599cm-1有弱吸收峰。
图1珍珠可溶有机质红外吸收光谱图
图2珍珠不可溶有机质红外光谱图
如图2所示,珍珠不可溶有机质主要为壳角蛋白,由图可见壳角蛋白在3281cm-1处有较强吸收峰,1655cm-1和1524cm-1是一对强双峰,这是较为典型的蛋白质红外吸收特征峰,3281cm-1是C=O羰基的伸缩振动,1655cm-1应该是C=O键酰胺I带的伸缩振动,1524cm-1应该是c=O键酰胺Ⅱ的弯曲振动,在860cm-1处有一个明显的低谷。
另外在3072cm-1,2964cm-1,2930cm-1,2872cm-1,l444cm-1,1398cm-1,1222cm-1,1163cm-1,1055cm-1处有弱吸收峰。
其中3072cm-1是N-H变形振动的倍频带,700cm是N-H面外弯曲振动吸收带,1222cm-1是酰胺Ⅲ吸收,它是C-N键伸缩振动与N-H键变形振动的混频,617cm-1是0=C-N的变角振动。
珍珠中的有机质是珍珠具有优越力学性能的重要原因之一。
近年来,有机.无机复合材料研究是材料科学领域的一个热点,而珍珠就是一种绝佳的有机一无机复合材料。
人们发现珍珠、贝壳等生物矿物与碳酸钙的天然矿物相比,其力学性能(诸如断裂伸长率、断裂韧性)可提高几个数量级,而化学成分的差异仅在于前者比后者增加了约0.1—5%的有机质。
这说明生物矿化材料所具有的优异力学性能与其独特的多层次微细结构有着密切的关系,这对复合材料仿生研究和生物成矿理论都是十分有益的启示。
珍珠的药用价值自古就被医学实践所证实,而其有效成分也主要是有机质。
在本文研究中,在成功去除无机成分碳酸钙,保留有机质的情况下,采用红外光谱对其进行检测,得出以下几点结论:
1)珍珠中的有机质含量较少,仅为约5%;2)有机质可分为水可溶和水不可溶两部分,其中可溶有机质包含蛋白质分子和色素分子,并且蛋白质分子和色素分子形成复合物,并由珍珠的生长环境初步推断其中的色素分子为虾黄素;3)不可溶有机质主要是壳角蛋白,且含量占珍珠有机质的约80%,是珍珠有机质的主要成分;4)珍珠有机质的两部分即可溶和不可溶中的蛋白质大分子对珍珠无机成分碳酸钙的结晶有重要影响,并形成纳米微细结构,提高了珍珠质量。
珍珠有机质的成分非常复杂,仅采用红外光谱还不能对有机质中的单一分子进行分析,下一步的工作是将提取的有机质采用色谱,电泳等方法分离提纯出单一的有机分子,对其进行结构和化学分析,以获得更完整的数据资料,进一步提供珍珠应用的理论依据。
[8]
2.1.4珍珠的结构
据资料报道,珍珠由95%左右的碳酸钙和5%左右的角质蛋白组成。
角质蛋白作为“粘结剂”主要分布在碳酸钙晶界上,碳酸钙主要以文石层状形式存在,形成叠片状“砖墙”式结构[3]。
图2-1珍珠层结构
但珍珠与标准文石之间还是有所区别的,分析原因主要有三点:
①珍珠是一种典型的天然生物矿物材料,化学成分比较复杂,无机成分中除含有大量CaCO3以外,还存在有约30种元素,如镁、硅、钠、钾、铁、铝、钛、钒、铝、锰、铜、银等[4]。
这些杂质离子会进入主晶相的空隙或取代钙离子的位置,引起文石晶体的晶胞参数发生变化。
②从红外光谱分析中可知珍珠中含有一定量的有机物,据资料报道有机物可能会影响无机晶体的晶形,如尿酸通常会使NaCl晶体以八面体结晶而取代原来的立方体结晶[5]。
可能有机质与珍珠文石晶体之间有着相似的作用从而影响文石晶体的生长,使得珍珠中文石晶体有别于标准文石。
③碳酸钙变型按能量大小的顺序排列为碳酸钙胶体、六方碳钙石、文石、方解石。
所以文石性不稳定,在常温下有转变为方解石的趋势。
如有些海相生物的贝壳原先是由文石组成,但在长时间过程中,多数已转变为方解石[6]。
从斜方晶系向三方晶系转变会引起晶格畸变,这使得珍珠中的文石晶体经过一定时间的变化后必定与标准文石存在区别[7]。
珍珠是由珠核和珠层两部分组成(见图2.2)。
天然珠内核往往是砂粒或其他粒状物,有的几乎没有珠核,以文石为主要成分的珠层以其固有的柱状,矛状晶体垂直每一层层面排列,形成放射状集合体。
而养殖珠则通常用珍珠贝外壳做成珠核,因此仍保留有外壳生成过程的平行纹构造,珠层呈同心圆状绕珠核生长[21]。
图2-2珍珠的构造
2.1.5珍珠的表面特征
珍珠明亮的色彩,有白色,粉红色、玫瑰色、金黄色、黄铜色、银灰、黑、褐、紫等多种,常伴有玫瑰色、金属色、绿色、五彩缤纷的晕彩。
这是由于它含有其他金属元素的缘故。
珍珠的化学成分主要是碳酸钙,其中含铜的珍珠常呈金黄色;含银的珍珠呈奶油黄色;含钠的珍珠呈肉色;含锌的珍珠呈粉红色。
其中最受欢迎的是白色、粉白色。
珍珠的颜色有紫、青、黄、蓝、红、白、黑等多种。
珍珠颜色的产生是多因素的,光的干涉、色素的作用、珠层与珠核间的杂色物质、珍珠层的厚度、结晶排列方式以及微量元素等对颜色的产生均有重要影响。
珍珠色素的影响是主要的,其成分较复杂。
如黄色素含类胡罗卜素、糖、嘌呤类、铁等;紫色素含毛莨黄素;白色素含葡萄糖胺,总色素提取物中含木糖、岩藻糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖等。
珍珠色素还可能与所含的微量元素有关[8]。
2.2珍珠的光泽与其表面结构的关系
珍珠拥有与其它宝石不同的魅力,在很大程度上归功于它特殊的光泽。
珍珠的光泽指的是珍珠表面反射光的强度及映像的清晰程度。
珍珠光泽的产生是由其多层结构对光的反射、折射和干涉等综合作用的结果。
这种光学效应决定了珍珠给人以含蓄、高雅、朦胧、柔和的美感,成为评判其价值的主要依据之一。
珍珠的光泽与其表面结构有着密不可分的关系,本文就珍珠的光泽与表面结构的关系进行研究。
[11]
2.2.1显微镜下的形貌特征
在偏光显微镜下观察发现,光泽较好的珍珠和光泽较差的珍珠的表面形貌有一定差异。
光泽较好的珍珠(图2-1a,b)表面较平整,具有均匀、致密的层状结构,珍珠层的表层碎片形成比较均匀、平滑的花纹和线条。
珍珠在生长过程中,外界环境如水温、盐度、饵料等合适,母贝的质量好,珍珠层有规律地生长。
然而,它也存在着某些光泽较差珍珠所具有的缺陷,如某些部位有不规则形态的花纹和线条,表面上有一些小斑点,还有一些轻微的龟裂纹。
这些可能是晶体结晶时发生了错位等不良现象造成的。
此类珍珠由于表面缺陷比例很小。
宏观上仍表现为光泽好。
[11]
圈2-1珍珠表面显微形貌20(物镜)×3.2目镜)
Fig2-1Microscopicimagesoffsofpearls
a~d谈水珍球;b光泽牧好,d光泽鞍莲;e.f海水跨殊
光泽较差的珍珠表而睛比比较复杂。
虽然这类珍珠具有珍珠层状结构的特征(图2-1c)。
但某些部位的表层醉片形成不规则的花纹和线条.结构疏松。
还可见许多斑点,空洞和一些不明附着物。
甚至表面还生长有小沟痕(图2-1d)。
这些不均匀的珍珠层可能是在其生长的过程中由于外界环境的多变、珠母贝的质量较差等原因引起的;而分布其上的斑点可能是结晶时产生的其它种类的结晶体,它们与常规的文石结晶有一定差异,不能很好地结台在一起。
就形成了小的独立晶体附着于珍珠表层之上;那些小沟墼可能是文石晶体层在横向生长时没有很好地接触而形成的边界裂缝或断层。
此类珍珠由于其表面缺陷比例较大。
宏观上表现为光泽差。
珍珠往其生长、采收和保存的过程中山于各种因素的影响都会造成表面有一定的碎片。
但光泽好的珍珠碎片较少EL均匀、光滑。
层与层之间的结合更加紧密。
[11]
图2-2珍珠表面的SEM图像
Fig.2-2SEMimagesofsurfacesofpearls
a~d淡水珍珠;a.光泽较好;b.光泽中等;c.光泽较差;d.海水珍珠
海水珍珠呈现很好的珍珠光泽,表面平整,具有均匀、致密的层状结构(图2-1e,f),珍珠层的表层碎片形成的花纹和线条也比较均匀、平滑,偶见突出的瑕疵,但其表层碎片形成的图案比淡水珍珠的更加细密。
这可能与养殖海水珍珠的珠母贝种类、生长环境有关。
[11]
2.2.2扫描电镜下的形貌特征
应用扫描电子显微镜,对褶纹冠蚌(CristariaplicataLeach)不同形成阶段的无核珍珠,对三角帆蚌(HyriopsiscumingiiLea)、大珠母贝(PinctadamaximaJemeson)和马氏珠母贝(P.martensiiDunker)的有核珍珠进行表面和断面的比较观察,以探讨珍珠的形成过程及其细微空间结构。
实验表明,珍珠的最内层是不定形的基质,往往还有一些结晶颗粒;在很多珍珠中,紧邻基质层的是或薄或厚的方解石晶层;珍珠的外围是较厚的霰石晶层。
组成霰石晶层的单元晶为长3-5微米、宽2-3微米和厚0.2-0.5微米的不规则多边形板块。
板块的大小由珍珠囊上皮细胞的表面积决定,随着育珠蚌(贝)的种类不同,霰石单元晶在珍珠表面的融合状况也有所差异,进而造成珍珠质地的差异,实验还观察到了珍珠的一种新的结晶形式。
[2]
通过对3种不同光泽淡水珍珠的表面扫描电镜观察结果发现,放大倍数较小时可以观察到与偏光显微镜下相同的特征。
进一步放大观察,光泽强的珍珠明显为层状结构(图4a),其表面的晶体排列和晶体形貌比较清楚,文石晶体大小均匀,相对较细,约3m;晶体排列有序,结构致密。
光泽中等的珍珠的层状结构也很明显,但珍珠层显然不及光泽强的珍珠完整,可见碎片颗粒(图4b)。
光泽弱的珍珠看不出明显的层状结构(图4c),表面的文石晶体大小不均匀,相对较粗,约4m;排列比较紊乱,结构松散,有较多的碎片颗粒。
海水珍珠的文石晶体约为2.5m,比淡水珍珠的细(图4d)。
另外,仔细观察发现,晶粒之间存在一些微小的空隙,这些空隙有利于对珍珠进行优化处理。
[11]
2.2.3结论
珍珠表面的层状结构越均匀,结构越致密,表面缺陷越少,则珍珠光泽就越好。
光泽较好的珍珠文石晶粒较小,光泽较差的珍珠文石晶粒则较大。
2.3珍珠的表面处理技术
2.3.1珍珠颜色的优化处理
珍珠的颜色可大致分为白色、黄色、红色、深色和杂色等五大色系。
然而刚从母贝中取出的珍珠不论是天然还是是养殖珍珠,颜色都难尽人意,颜色纯净度、饱和度、均匀度都好的珍珠少之又少。
传统上人们十分偏爱白色珍珠,近年来黑珍珠又被青睐,但绝大多数的珍珠必须经过优化处理(主要是颜色),才能提高其价值。
珍珠的颜色分为体色和伴色。
体色系指珍珠本体所具有的颜色,也称背景色;伴色主要是由结构引起的。
珍珠是文石、方解石晶质薄层累积排列堆积起来呈同心圆状的放射球状。
珍珠表面的反射光与内层反射光的干涉及珍珠各薄层之间的干涉叠加在一起就形成伴色。
似彩虹色,又称虹彩。
珍珠颜色的优化处理主要是通过物理、光学方法使珍珠的颜色得到改善,从而增加珍珠的价值。
目前,由于人们偏爱白色、黑色系珍珠,优化处理主要有两个方向:
一是珍珠的改色变白;二是珍珠的改色变黑主要通过漂白法、染色法和辐射法来实现:
①珍珠的漂白是指珍珠在一定配方组成的漂白液中,经过适当工艺处理,去除不良的有色物质或使有色物质变白的过程。
珍珠漂白化学漂白为主,光照、热分解和溶解脱色为辅;②珍珠染色是将颜色不佳的珍珠染成黑色冒充昂贵的黑珍珠,多果用银盐染色法;③珍珠的辐射处理是用Co-60产生的Y射线照射珍珠。
在一定的辐照强度、辐照时间和辐照距离下。
珍珠变为蓝灰色或黑色。
[9]
2.3.2珍珠漂白技术
珍珠漂白技术最早起源于1922年~1924年间,日本神户的藤堂安家利用过氧化氢漂白珊瑚的方法漂白珍珠取得良好的效果,获得了巨大的经济效益,并申请了专利。
但由于技术保密,70年来珍珠漂白技术的发展很不平衡。
其经历大致分以下几个阶段:
(1)用过氧化氢作漂白剂漂白珍珠;
(2)加入表面活性剂等漂白珍珠;(3)用可见光照射提高漂白效率;(4)采用低温漂白珍珠;(5)应用固体漂白试剂优化处理珍珠。
珍珠漂白并不仅是简单的双氧水漂白,漂白优化配方除了双氧水漂白剂外,还由溶剂、稳定剂、表面活性剂等多种成分组成,各种试剂的选择、用量及组成才是决定漂白质量的关键。
运用恰当,其漂白效果好;否则,会引起珍珠变质.损坏珍珠。
[4]
1过氧化氢的浓度
实验证明双氧水的浓度愈高南珠的漂白速度也愈快:
但是白度与双氧水的浓度的关系不是成正比的一般双氧水的浓度为3%左右南珠已能选到理想的白度浓度再高白度增加不多随着漂白时间的延长南珠被腐蚀的现象有所增加当然浓度的高低亦不是绝对的还应根据其它因素如溶剂助剂的具体情况而定一般为3%-3.5%。
2表面活性剂
表面活性剂具有良好的润湿、渗透、乳化分散、增溶、洗涤作用能提高漂白效果因而在珍珠漂白过程中被采用。
一般在漂白过程中.所产生的气体容易汇集成小气泡附着在珍珠的表面影响漂白效果同时也成为珍珠表面产生裂纹的原困。
为了驱散附着在珍珠表面的气泡经常需要搅拌。
加了表面活性剂后珍珠表面大量聚集的气泡会变成微小气泡扩散来使珍珠表面经常接触到新鲜的双氧水从而提高漂白效果。
[10]
2.3.3增光技术
经过了数十年珍珠漂白技术的发展,保护珍珠表层的增光技术讯谅兴起,漂白与增光二音相得益彰,经过优化处埋的珍珠就更加熠熠生辉目前生产中一般用氢氧化镁和氨水的混合溶液进行增光处理。
据研究,采用镁铝复合盐(TPG)在弱碱生阵下对无光、弱珍珠有较显著的增强光泽的作用,而且还可以做为一种良好的K期保存珍珠的增光载体,并对有轻度珍珠质剥落的损伤珠有修复作用。
这种晶体盐类的增光机理初步确定为一种吸附净化效应,其他原网尚待丁进步探索。
[4]
2.3.4耐久性改善的技术方法
1.纳米技术的应用
由于纳米材料的表面效应、子尺寸量效应及宏观量子隧道效应等,使得纳米材料在许多领域呈现出常规材料所不具备的特性,“纳米材料”、“纳米技术”不再是科学家或实验室的专有词汇,它已经悄然进入寻常百姓生活,渗透到衣、食、住、行等领域。
因此,纳米材料具有十分广泛的应用前景。
在医学、生物工程方面的应用纳米技术引入现代医学即形成了载药纳米微粒,纳米微粒的尺寸一般比生物体内的细胞小得多,这就为生物学研究提供了一个新的研究途径,即利用纳米微粒进行细胞分离及利用纳米微粒制成特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。
日本大阪科学家使用激光技术,用合成树脂制成了迄今为止世界上最小的牛。
他们这样做是为今后使用纳米技术制造能在血管中移动的“纳米机器”做准备,这是因为牛有很尖的尖角,周身既有平滑部分,又有弯度很大的部分,对制作技术提出了挑战,能完美造出“纳米牛”,也就能造出各种各样的纳米机器。
与此同时,大阪的科学家用同样的方法造出了一个“纳米弹簧”,科学家希望,这样的弹簧能成为未来纳米机器的部件。
复合材料的应用纳米材料在复合材料的制备方面也有广泛的应用。
例如把金属的纳米颗粒放人常规陶瓷中可大大改善材料的力学性能,将金属超微粒掺人合成纤维中可防止带静电,在塑料中掺人金属超微粒可不改变其强度而控制其电磁性质等。
超微粒也有可能作为梯度功能材料的原材料,例如,材料的耐高温表面为陶瓷,与冷却系统相接触的一面为导热性好的金属,其间为陶瓷和金属的复合体,使其间的成分缓慢连续地发生变化,这种材料可用于温差达1000~C的航天飞机隔热材料,核聚变反应堆的结构材料等。
据《科技日报》报道,日本大阪大学研究人员最近把有机化合物“环糊精”与无机硅化合物结合在一起,加以烧结,制作出了具有新物质特性的纳米材料。
如果再对这种有机-无机复合物质进行烧制,其中的碳和氢被燃烧掉后,就会在纳米级别上合成氧化物陶瓷;而在氩等非活性气体中,再提高温度进行烧结,这种复合物质还能够被制成碳纳米管。
人们对纳米材料的物理、化学性质进行了大量的研究,目前纳米材料的某些应用已进入了工业化的生产阶段,但一些新的应用领域还需要进一步开拓。
从国内外纳米材料的研制、生产和应用的形势来看,纳米材料的工业生产和广泛的应用正处在重大突破的前夕。
在中国,尤其是以碳纳米管为代表的准一维纳米材料及其阵列方面做了有影响的成果。
2.高分子树脂技术
高分子树脂例如丙烯酸树脂,有机硅树脂等改性物都具有优良的耐氧化、耐酸碱、耐化学品、耐辐照、耐候等特性,而且透光率和光泽度都很好,利用这些可开发出抗环境侵蚀耐久珍珠产品。
现代高分子树脂由于其较好的粘接性、防水性、抗酸碱性、耐化学性、耐老化性、耐候性、耐环境侵蚀性、耐磨损性、光泽等以及其单体或预聚体的良好渗透性,已被广泛应用于材料特别是石材的保护和加固。
高分子树脂例如丙烯酸树脂,有机硅树脂等改性物都具有优良的耐氧化,耐酸碱,耐化学品,耐辐照,耐候等特性,而且透光率和光泽度都很好,利用这些可开发出抗环境侵蚀耐久珍珠产品。
2.高分子树脂技术
现代高分子树脂由于其较好的粘接性,防水性,抗酸碱性,耐化学性,耐老化性,耐候性,耐环境侵蚀性,耐磨损性,光泽等以及其单体或预聚体的良好渗透性,已被广泛应用于材料特别是石材的保护和加固[12]。
3实验部分
3.1实验方案
珍珠和其它宝玉石不同,珍珠不需琢磨加工就是一件漂亮的饰物,以它绚丽的色彩、特殊的珍珠光泽、玲珑剔透、浑圆精巧、洁白清丽、晶莹凝重的朦胧美吸引了众多的爱好者,被世人誉为宝石中的“皇后”。
历史上,人们亦将珍珠视作纯真、完美、尊贵和权威、富有的象征,历代的皇宫贵族无不以收藏和拥有高档珍珠为荣耀。
珍珠的经济价值主要是由珍珠的圆度、大小、白度、光泽、表面光洁度几个方面的因素决定的。
珍珠改善工艺通常是指从珍珠原料到制成工艺首饰成品的总过程,它包括初加工和精细加工两个阶段。
初加工是把养殖场生产出来的原珠进行优化改善处理,以达到宝石级的商品要求,从而提高其经济价值。
精细加工主要指饰用加工,有款式造型设计、组合、镶嵌、成型产品等工序。
淡水养殖珍珠与海水养殖珍珠由于结构、成分的差异,对其所进行的优化加工工艺有所区别。
国内的优化改善,一般指漂白,加工出的产品普遍存在白度不够,色泽不一,光泽受损,久置返黄甚至产生蚀斑等问题,珍珠成品很难参与国际市场竞争。
所以珍珠优化的新工艺应包括预处理、增光、漂白、染色、抛光等工艺流程。
[14]
抛光是珍珠优化工艺钟的最后一道工序,它反映优化水平的高低,其结果直接影响珍珠的光洁度与光泽,处理得好,大大增强珍珠晶莹洁白的效果。
抛光还可以使珍珠表面覆上一层薄薄的蜡。
可保护珍珠表面以免珍珠之间相互摩擦引起的损伤。
抛光速度与抛料配比的选择是决定抛光质量的关键。
抛光设备与抛光材料的不断改进提高了珍珠抛光水平。
日本以前的抛光技术是将珍珠放在浸过松节油的软皮子上打磨,再用硅藻土中,最后用橄榄油和熟皮打光。
或者用过氧化氢浸渍,用水洗涤后,在锯屑中混入食盐,与珍珠一同装入布袋揉磨,即可增加光泽。
根据近年来的考察资料,日本珍珠抛光用小竹叶青三角片、小木块、小块核桃壳、熟羊皮小块、石蜡和珍珠混在抛光机里一起转动,使珍珠的表皮打光,以增加珍珠的光洁度和光泽。
目前最先进的抛光技术所采用的抛光材料来自于美国的一种农作物内芯,经特殊加工制作而成。
其特点是在较短时间内不损伤、不污染珍珠,又能尽现珍珠的光泽,效果极佳。
[14]
其他相关的研究还有:
(1)固体石蜡的应用研究:
把固体石蜡涂在热的石材表面或者把石材泡在熔融的石蜡中,这种方法曾成功地用于古埃及方尖塔的保护,也有将溶解在松节油之中的石蜡用来修复教堂被风化石材的记录。
但是石蜡的缺点是容易吸附灰尘,不耐脏,同时由于其粘度大,难以渗入材料内部形成耐久性保护。
(2)环氧树脂类材料的应用研究:
环氧树脂可满足石材透防护的要求。
常有的1:
2,3:
4,环氧丁烷,二甘油醚,1:
4丁二醇二甘油醚。
具体反应是通过羟基脱水缩合。
例如日本在修复防护桂离宫和法隆寺时就用到了环氧类树脂。
(3)丙烯酸酯类防护剂的应用研究:
丙烯酸酯类防护剂具有良好的耐候性、透明性等引起了人们较多关注。
尤其是甲基丙烯酸甲脂与甲基丙烯酸丁酯,经常被用来防护和加固混凝土和石材工程。
(4)有机硅防护剂的应用研究:
有机硅防护剂已用于许多石质建筑的防护,特别是古建筑、纪念碑和雕塑的防护。
另外,有机氟聚合物由于其良好的耐候性和憎水性也受到了石材保护者们的重视。
(5)高分子树脂涂层材料的应用研究:
高分子树脂涂层类表面高光泽成膜材料发展很快,已经应用于石材表面增光防护的品种也不少,如一项美国专利使用一种有机聚硅氧烷,这种改性的树脂作为石材的增光剂具有很好的透明度、光泽度、防
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