淡水珍珠养殖
大溪地珍珠养殖
合浦南珠(阿科雅珍珠)养殖
南洋珠养殖
珍珠漂白加工
珍珠综合利用
技术发展趋势
 
首页 > 行业技术 > 珍珠漂白加工 >  
珍珠漂白机理研究
       我国是珍珠生产的大国,由于产地不同,以及水质、水温、光线、育珠时间等因素的影响,导致珍珠个体存在光泽、颜色差异以及光暗、色差、黑斑、瑕疵等缺陷。因此,养殖场生产出来的原珠中90%以上都不能直接用来制作首饰或其它装饰品,而必须要进行加工处理,以改进其色泽达到宝石级商品的要求。目前,国内外对于珍珠表面加工处理方法主要是去污漂白处理,我国在珍珠加工处理方面研究起步较晚,规模小、技术也比较落后,仍未形成大规模生产。虽然,我国的珍珠产量及出口量均较大,但主要以原珠出口,换汇率甚低。日本的珍珠加工技术及加工业发展迅猛,所产珍珠几乎都经过加工后分档出售。据有关资料表明,日本战后的珍珠加工业换取外汇达二十多亿美元,为日本的经济恢复作出了一定贡献,特别是近几年来有更大的发展,每年换汇已超过三亿美元。由于珍珠加工处理技术是一项实用技术,收益率极高,对任何一个国家、地区及科研单位都是保密的,交流甚少,这也是影响我国珍珠加工处理技术发展的因素之一。本文旨在通过对珍珠漂白及其机理的研究,为漂白技术的改进、发展提供理论依据。

       1、漂白工艺简述
       珍珠的漂白是指珍珠在一定配方组成的漂液中,经过适当工艺处理的过程。日本、中国及东南亚诸国对该技术的研究较多,以日本研究技术先进,已采取第三代、第四代漂白技术,而我国仍主要是以H为漂白剂的液相漂白方法。作者曾对H漂白方法及工艺进行了研究,认为影响漂白效果的因素一是漂液配方组成,二是漂白的工艺条件。漂液主要由漂白剂、活性剂、稳定剂、溶剂等几部分组成,每种组份在漂白过程中所起的作用是不同的,起主要作用的是漂白剂,其他各组份起助剂作用,能有效促进漂白,提高漂白效果及进程,使漂白珠各项指标均能达到较满意的效果;漂白过程中,工艺条件的控制,如:漂白前的打孔、水煮处理,漂珠过程中的光源、温度、pH值、漂白时间等等对漂白效果都是至关重要的。

        较佳的漂液配方及漂白工艺如下:
        漂液配方:H(30%)∶乙醇∶水=1∶3∶6(体积比) 活性剂:十二烷基硫酸钠0.25%  稳定剂:硅酸钠0.25%  漂白工艺:光源:日光灯;温度:水浴恒温40℃;pH值8.0~8.5  原珠经2~6h水煮后,再经过24~60h漂白,即能达到较理想的漂白效果。煮珠时间决定于珠体大小及颜色深浅,体大色深时间长些;漂珠时间因珠体大小、颜色深浅、煮珠时间、漂液中H含量等因素影响而有差异。

       2、机理分析
       2.1 珍珠的结构、组成、颜色及光泽珍珠是双贝类软体动物受外界刺激而形成的颗粒状物,当砂粒等异物侵入软体部的外套膜时,因套膜和珍珠囊表皮细胞分泌许多粘液(珍珠质),把异物层层包围,经过长时间沉积层迭,便形成具有特殊颜色、光泽的颗粒状物--珍珠。

       组成:珍珠是一种典型的生物宝石,其主要成份是占92%以上的文石型碳酸钙,约4%-6%的壳角蛋白,少量的水份、氨基酸、微量元素和珍珠色素。结构:珍珠的结构就象一组同心环,由珍珠层迭合而成,与楠木的年轮相似。珍珠层的形成是碳酸钙微晶体附存于壳角蛋白的薄膜上,横向生长,与相邻的结晶体连接,生成板状结晶,从而把碳酸钙的文石结晶固定下来,这种结构犹如砖砌墙一样,以壳角蛋白为水泥,碳酸钙结晶为砖,以这种方式砌成无数层围绕核心堆砌的环状砖叠体的结构,这就是珍珠结构的奥秘,珍珠独特的颜色和光泽,就是由这种结构造成的。

       光泽:珍珠光泽的产生是通过表面及珍珠层各薄层光的反散、散射、干涉形成。珠光的产生及强弱与珍珠层厚度、成份、组成及文石晶体排列的有序度有关,一般珍珠层越厚、文石排列有序度越高,则珠光就越强,珍珠也更显圆润可爱。颜色: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,其成份较复杂,如黄色素含类胡罗卜素、糖、嘌呤类、铁等;紫色素含毛茛黄素;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。珍珠的漂白,主要研究去除珍珠的颜色(杂色),而不破坏其光泽及结构的处理技术,研究珍珠的结构、组成及颜色成因,有助于探讨珍珠漂白的机理。

       2.2 微孔理论及实验研究为了研究珍珠漂白处理的机理,本文选取一定量的黄色原珠,进行了如下实验研究:黄色原珠经水煮4~6h后,在前文所述的漂液配方及漂白工艺条件下进行漂白,40~50h左右即能达到较好的漂白效果,而不影响珍珠的光泽及珠体强度。原珠经水煮处理后,颜色变浅,珍珠煮液呈淡黄色澄清液体,浓缩可得黄色固态油状物,易吸湿,其主要成份应为珍珠色素,由于组成复杂,本文未对此进行检测分析。而对煮液进行氨基酸及微量元素检测发现,煮液含有珍珠所含的全部种类的氨基酸,水煮珠再经漂白处理,珠体洁白光亮。说明水煮、漂白过程使珍珠中有色物质及其它成份发生迁移或变化,从而达到漂白处理的目的。根据珠体结构、组成以及上述实验,可以认为:在水煮过程中,由于温度及压力的作用,在珍珠表面及各珍珠层内,由于壳角蛋白部份溶蚀,产生极细小的微孔,使珠体内的游离氨基酸、色素物质及少量微量元素沿微孔道迁移溶解在煮液中,使得珠体外层颜色变浅,在漂白过程中,漂液沿微孔向珠体内层渗透,与色素物质反应脱色,部份色素通过微孔迁移至漂液中与漂白剂作用,达到去色增白的作用,微孔的存在可有效促进漂白,提高漂效。为了验证微孔的存在,本文还进行了如下实验:将水煮珠在AgNO溶液中避光浸泡数日,取出发现珠体变浅黑色,剖开珍珠,内层也为浅黑色,这是由于Ag沿微孔进入珠体内,由于氧化作用生成黑色AgO,使珠体变黑,对此黑色珠进行表面XPS分析,检测到银元素的存在。

       珍珠的颜色,一方面是由于珍珠色素的存在,另外,与珍珠内的微量元素也有关。珍珠的漂白一方面是由于色素通过微孔迁移至煮液及漂液中;另一方面,漂液通过微孔渗入珠体深层,反应去色。通过微孔,珠体内微量元素也发生迁移,通过对原珠及漂白珠表面XPS分析表明,经过处理珍珠表层的微量元素Sr,Mn明显变少,而在煮珠液中也检测到Sr,Mn元素的存在。漂白珠、染黑珠较原珠表层N元素含量明显减少,由于N元素存在于氨基酸及壳角蛋白中,这说明了由于水煮、漂白作用使珍珠表层部分壳角蛋白发生溶蚀以及部分氨基酸(游离态)迁移溶出,导致珍珠表层N元素含量降低,这也进一步证实了微孔的存在。

       3、结语
    “微孔”理论可有效解释珍珠水煮、漂白的机理,微孔的存在,一方面可有效促进漂白,提高漂效,但另一方面必然带来珠体强度受损的负效应。延长煮珠及漂珠时间均可使微孔数量及深度增加,引起部分钙晶体与壳角蛋白的脱离,从而导致珠体强度下降,最终可使珠体变脆以至松散,珠体表面出现斑点、脱皮、失去光泽,从而使珍珠完全失去使用价值,因此,煮珠及漂珠时间的控制也至关重要。适当时间的煮、漂,由于产生的微孔较细小,数量少,不会对珠体强度造成明显的影响,同时,由于肉眼分辩率低,也不会感觉到光泽受损。另外,珍珠处理过程的副产物--珍珠煮液,由于含有丰富的氨基酸、有机色素以及多种微量元素,是一种极好的营养原料,弃之可惜,可用于各种保健饮料及食品中,也可对其分离提纯后用于制药业。



 
桂ICP备12000348号 本网站版权归属北海市秀派珠宝有限责任公司