珍珠光泽的影响因素及其优化技术发展研究

于静静

【摘 要】珍珠的光泽是影响珍珠质量和市场价值的重要因素之一，提高珍珠加工技术、优化珍珠的光泽对于珍珠产业发展有着重要意义。文章介绍了珍珠的结构，综述了珍珠光泽的影响因素和珍珠光泽的优化技术研究进展。

【关键词】珍珠光泽;珍珠优化;珍珠结构;抛光;增光

【中图分类号】S912 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）07-0062-03

珍珠是一种深受人们喜欢的有机宝石。当前市场上出售的珍珠以养殖珍珠为主，又分为淡水珍珠和海水珍珠。我国的淡水珍珠产量已超过世界总产量的90%，而海水珍珠自古以来享有盛名，被称之为“南珠”。我国珍珠产量虽高，但产值偏低，尤其近些年来，我国的海水珍珠在国内外市场上占有率日渐降低，无法与日本、南洋等地的海水珍珠竞争。未经加工的珍珠必须经过抛光、漂白、染色等加工环节才能成为高档珍珠产品，因此研究珍珠质量的影响因素，提高我国珍珠加工技术是我国珍珠产业发展的关键环节。

1 珍珠结构

珍珠中含有大量的无机成分，占质量的91%以上，还含有一定量的有机成分和水，其内部呈同心层状或同心层放射状结构。珍珠中的无机成分主要是碳酸钙，其以斜方晶系的文石和三方晶系的方解石的形式存在，另有少量的碳酸镁和Cu、Fe、Zn、Mn、Mg、Cr等多种微量元素。珍珠中有机成分的主体是壳角蛋白和各种色素[1]。

淡水养殖珍珠通常为无核珍珠，海水养殖珍珠为有核珍珠，近些年开发的淡水有核珍珠，产出的珍珠圆度好，表面光澤度好，颜色艳丽丰富，在大小和品质上可与海水珍珠相媲美。

有核珍珠的结构从内到外包括珠核、有机质层、棱柱层、文石晶层（又称为珍珠质层）。文石晶层是珍珠的主要组成部分，直接决定着珍珠的优劣。它是由许多文石晶体薄层与有机质壳角蛋白的薄膜如砌砖一样交替累积而成的，整个文石晶层就是由长3～5μm，宽2～3μm，厚0.2～0.5μm的多边形片状文石单晶，由壳角蛋白黏接相连，像砖上铺砌砂浆的结构[1]，其在显微镜下呈沙滩状纹理。淡水无核养殖珍珠没有珠核，几乎全部由珍珠层构成。

珍珠最外边还有一层近似透明的表层，成分包含CaCO3、微量元素和有机成分，其厚度一般在100～200μm。该层不稳定，有的珍珠缺失此透明表层[1]。

珍珠的品质，主要从珍珠的大小、形状、颜色、珍珠层厚度和质量、表面光洁度、光泽和晕彩几方面进行评价，珍珠的表面光洁度和光泽是影响珍珠美感和价值的重要因素，珍珠的光泽柔和多彩，宝石学专称其为“珍珠光泽”。在衡量珍珠的光泽级别时，主要从表面反射光的强度及映像的清晰程度两方面考察。光泽强的珍珠反射光明亮、锐利、均匀，表面光亮如镜，可清晰反射人影，光泽差的珍珠表面则暗淡至树脂光泽—土状光泽，珍珠表面如蒙了一层雾，暗淡无光，如图1所示，分别为光泽极强、强、中、弱的海水珍珠。

2 珍珠光泽强弱的影响因素

2.1 珍珠层结构

珍珠的光泽是珍珠表面及内部对入射光反射、折射及光的干涉、衍射等综合作用的结果，影响珍珠光泽的因素很多，其中珍珠层的微结构对珍珠光泽的强弱起着关键性的作用。

珍珠表面及近表面文石含量的多少，文石晶层的结构和致密度，文石片的形态、大小、排列方式、自形程度都会影响珍珠的光泽[2-5]。

由于文石具有较高的折射率（1.530～1.686），文石含量越多，有机质裸露越少，则珍珠光泽越强，如果缺乏文石晶层，珍珠的光泽就会减弱至土状光泽[2]。

珍珠表面的文石晶层层状结构越均匀越致密，表面缺陷越少，则珍珠光泽越好[2]。当珍珠表面结构疏松，有许多条纹和细微凹陷时，入射光呈漫反射，珍珠光泽较差甚至没有光泽;当珍珠表面光滑、结构致密时，入射光呈镜面反射，表面光泽较好[3]。

曹莉嘉研究发现，光泽强的珍珠表面为层状结构，文石晶体大小均匀，相对较细，约3μm，晶体排列有序，结构致密。光泽中等的珍珠层状结构也很明显，但珍珠层不及光泽强的珍珠完整，可见碎片颗粒，光泽弱的珍珠看不出明显的层状结构，表面的文石晶体大小不均匀，相对较粗，约4μm，排列比较絮乱，结构松散，有较多的碎片颗粒。海水珍珠的文石晶体约为2.5μm，比淡水珍珠的细[2]。

珍珠光泽与其内部文石晶体自形程度和排列的有序程度成正比，排列越紧密，文石结晶度越高，珍珠光泽越强[2]。若晶体呈有序且紧密规则的排列，则珍珠表面光滑致密，入射光可沿着特定方向产生集中的镜面反射，形成明亮且映像清晰的珍珠光泽[4]。

张妮研究发现，珍珠的表面平均粗糙度Ra数值与珍珠光泽度密切相关，其随珍珠光泽的减弱而增加[5]。

王洁宁在淡水珍珠的成分组成中发现少量球文石，以板条状、小球状、片状存在于珍珠层表面及内部，放大观察表面粗糙，光泽暗淡，出露珍珠表层的球文石可对珍珠质量造成一定影响[4]。

珍珠光泽的强弱还与文石晶层中所含的有机质含量有关[4，6-7]。

王洁宁认为若壳角蛋白膜较厚，一方面由于对光的反射能力降低，另一方面因有机质过多而形成的不规则结构及粗糙的表面造成光的散射，使珍珠光泽较弱甚至晦暗无光[4]。

李倩认为文石晶层中的有机质薄膜过薄或无都会使珍珠光泽不理想。珍珠层外表面有机质的存在提高了珍珠的圆润度，当光照射到珍珠表面时，人眼感受到的反射光的量增多。有机质与无机晶体含量比例适度的珍珠比无或有较薄的有机质的珍珠光泽更强[6]。

李耿对不同颜色、光泽的淡水养殖珍珠有机质含量和蛋白质对文石的包被程度进行了研究，结果表明，随着白色珍珠光泽加强，有机质含量增加，其内部有机质与文石排列结构更有序化，有机层的镜面反射作用增强，晕彩更易显现，光泽相应加强。无光珠可能是有机质分泌不足形成不规则框架，进而沉积出非规则的文石晶层。由于蛋白质不能完全包被文是晶体而使其出露，最终出现无光或弱光的珍珠层[7]。

郝玉兰认为珍珠光泽还与其所含类胡萝卜素有关[8]。

棱柱层的厚度和结构对珍珠光泽的强弱也产生影响。马红艳研究发现，海水珍珠棱柱层越多越厚，越靠近珍珠表面分布，珍珠质量越差，光泽越弱，如果珍珠质层缺失，珍珠结晶层整体为棱柱层时则珍珠光泽消失。棱柱层的厚度和空间分布位置对控制珍珠光泽有重要影响[9]。

2.2 外界环境和养殖技术

外界环境和养殖技术对珍珠结构产生影响，从而最终影响珍珠的光泽。

总的来说，海水珍珠的光泽强于淡水珍珠，海水珍珠中，大溪地黑珍珠和日本Akoya珍珠的光泽较强。高品质的日本Akoya海水珍珠比其他珍珠光泽强，主要是因为生长在水温较低的海水环境中，日本在海水珍珠的主要养殖国家里纬度比较高，海水温度较低，水温低会减慢珍珠层的生长速度，从而生长出致密而排列整齐的珍珠层，从而形成的珍珠具有更明亮、强烈的光泽。

养殖珍珠，一般的采收时间，应选在秋末、冬初、早春，秋末冬初时，气温变冷，水温下降，育珠蚌分泌珍珠质逐步减慢，促使珍珠表面变得细腻、光亮。夏天育珠蚌珍珠质分泌旺盛，造成珠体表面不整齐、质地松、光泽暗淡，因此不适合采收珍珠[10]。

2.3 珍珠的加工

珍珠的后期加工对其光泽也会产生影响。日本是世界上珍珠养殖研发水平最高、加工技术最先进的国家，其Akoya珍珠不仅原珠品质好，而且其先进的抛光、优化技术能进一步改善珍珠原有的光泽，使之更加明亮，從而在各类珍珠中呈现出独特的“小灯泡”似的明亮光泽，深受消费者喜爱。

3 珍珠光泽的优化

对珍珠进行优化处理，使其颜色、光泽变得更加美观，可以使珍珠获得更高的市场价值。

珍珠的优化工艺一般包括前处理—漂白—增白—抛光等工艺流程。在优化之前，对采收的统珠需要按不同品质和工艺流程进行分类。

从珍珠母贝内采收的珍珠，外表常附着有体液、污物和未纯化的碳酸钙，需要立即进行清洗或优化处理，若放置过久，会使珍珠的光泽暗淡，影响质量。

抛光是珍珠生产和珍珠优化工艺中很重要的一道工序，不仅能增强珍珠表面光泽，提高珍珠的美观度，而且如果抛光前进行了漂白、增白处理，当抛光处理得好时，还能增强前面的漂白、增白效果，因此抛光技术水平也是决定珍珠质量的关键因素。

通常，珍珠采收后，用清水洗涤后放入饱和食盐水中浸泡5～10 min捞出，用布揩去珠面上的黏液、珠囊和污物，接着放入食盐和锯屑的混合物中揉搓，除去珍珠表面未纯化的碳酸钙，用清水洗涤，捞出沥干，放入0.15%～0.20%的十二醇硫酸钠溶液中轻轻搅动3～5 min取出，12 h后，放入同样浓度的十二醇硫酸钠溶液中搅拌3～5 min滤出，清水漂净，用绒布或细软毛巾或绸布打光，晾干，即为商品珍珠。

我国珍珠抛光多采用小竹片、小石头及石蜡等作为抛光材料，也可以使用木屑、颗粒食盐、硅藻土等作为抛光材料，在滚动式抛光机中进行抛光，之后用洗涤剂清洗干净并晾干。

对光泽暗淡的珍珠，可以用3%～5%的过氧化氢或稀盐酸浸渍，使其恢复光泽，但浸渍时间要适宜，否则容易引起变质，浸后用清水洗净晾干[9]。

当前珍珠抛光技术最先进的是日本，近年来，我国也在不断研究珍珠的抛光技术。

童银洪研究了一种珍珠抛光材料，将白蜂蜡、白地蜡、白矿油、表面活性剂和蒸馏水等制成抛光乳液，将橄榄壳机械粉碎至粒径为2～3 mm的颗粒状，经过自来水清洗、（80±5）℃水煮3～5 h、再次清洗、晾干后备用。再将抛光乳液（乳化蜡）与抛光载体（橄榄壳）按1∶2的比例均匀混合、晾干，即可得到珍珠抛光材料。该产品稳定性好，制备工艺简单，原材料成本低廉，抛光效果良好[11]。

宋慧春在研究珍珠漂白技术中发现镁铝复合盐对珍珠不仅有退色漂白作用，而且还有增光效应。用镁铝复合盐对各种光泽较差的珍珠分别进行包埋试验，结果显示，镁铝复合盐在弱碱性条件下对珍珠有显著的增光作用，且包埋时间越长，光泽越好[12]。

张艳苹在研究染色对海水珍珠结构和光泽的影响过程中发现，染料与海水珍珠中的有机成分相互作用或结合，对海水珍珠表面的有机质疏松结构部位具有填充作用，使其表面镜面的效应增强，使得海水珍珠光泽度提高[13]。

卢传亮认为在珍珠抛光过程中，乳化蜡能在较细微处对珍珠表面进行缝隙和空洞填补，抛光介质对珍珠表面进行磨削，使珍珠表面的镜面反射率提高，从而提高珍珠的光泽[14]。

宋慧春研究发现，非离子型表面活性剂聚乙二醇类衍生物、山梨醇脂肪酸酯环氧乙烷加成物对珍珠漂白主剂有一定的辅助作用，并能在一定程度上增强珍珠光泽[15]。

史凌云等对珍珠增光工艺的研究表明，氢氧化镁与氨水的组合有利于提高珍珠光泽，在碱液组成一定时，不同pH值对珍珠光泽的影响不同，pH值为10.5～11.0时，珍珠光泽增强明显，对珍珠的结构不含造成损伤，深色珍珠还可能出现彩虹色[16]。

近几年，国内市场上出现了一种俗称“电镀”珍珠淡水珍珠，呈现强光至极强光泽。“电镀”珍珠是通过直流磁控反应溅射法，在珍珠表面复合一层厚度30～1 000 nm的TiO2层，珍珠表层的CaCO3溶蚀并呈现溅射状堆积，TiO2富集于相对低洼处，致使珍珠光泽等级大幅提升。徐翀研究发现，经过“电镀”处理与增光漂白后再经过“电镀”处理的珍珠样品，为强—极强光泽，并伴有金属色闪光，经过显微观察，其表层仍然保留“电镀”之前的瑕疵和纹理特征，光泽与表册结构纹理无明显关系。白色“电镀”淡水珍珠光泽普遍强于白色淡水珍珠和常规增光漂白珍珠，但其光泽稳定性差，佩戴一段时间光泽后会逐渐变弱。“电镀”珍珠实际属于改善宝石外观的表面镀膜处理方法[17]。

4 展望

对珍珠进行优化可以大幅度提高珍珠的市场价值，珍珠产品未经优化或优化不好，在市场上很难跟日本、南洋等地的珍珠竞争，甚至只能充当他国珍珠产品的原材料，因此对珍珠的优化工艺进行研究，提高我国珍珠优化工艺水平，对于我国珍珠产业的发展有着重要意义。

参 考 文 献

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[责任编辑：钟声贤]