Cách xử lý ngọc trai

TS. Phạm Văn Long 13 năm trước 2586 lượt xem

Căn cứ vào các tiêu chí phân loại nêu trên, các lô ngọc trai nuôi sau thu hoạch sẽ được phân loại theo các đặc điểm chất lượng khác nhau. Những viên ngọc có độ tròn đều, màu sắc đẹp và đồng nhất, độ bóng cao và có ít nốt chấm trên bề mặt sẽ được sử dụng t

Cách xử lý ngọc trai

Tóm tắt Báo cáo Đề tài KHCN cấp Bộ, Bộ Công Thương
Chủ nhiệm: TS. Phạm Văn Long

1. Phân loại ngọc
1.1. Những tiêu chí chung
Trước khi tiến hành các quy trình kỹ thuật xử lý khác nhau, lô ngọc trai phải được phân loại theo các tiêu chí chất lượng khác nhau. Các tiêu chí chung để phân loại và đánh giá chất lượng của viên ngọc trai thường dựa theo tiêu chuẩn 2C, 4S. Trong các tiêu chí trên thì 2 tiêu chí có thể xử lý để làm tăng chất lượng của chúng là màu sắc và mức độ khuyết tật trên bề mặt.
Các tiêu chí chung để phân loại và đánh giá chất lượng của viên ngọc trai là:
- Độ tròn,
- Mức độ khuyết tật (hoặc nốt chấm trên bề mặt),
- Màu sắc ngọc.
Căn cứ vào các tiêu chí phân loại nêu trên, các lô ngọc trai nuôi sau thu hoạch sẽ được phân loại theo các đặc điểm chất lượng khác nhau. Những viên ngọc có độ tròn đều, màu sắc đẹp và đồng nhất, độ bóng cao và có ít nốt chấm trên bề mặt sẽ được sử dụng trực tiếp để làm hàng trang sức (số này chiếm tỷ lệ từ 5-10%). Số ngọc trai còn lại sẽ được xử lý bằng các hình thức khác nhau và được phân loại theo các đặc điểm chất lượng tương ứng.

1.2. Cách thức phân loại
1.2.1. Độ tròn
- Ngọc tròn: sai số < 5%.
- Ngọc hơi tròn: sai số từ 5% - 10%.
- Ngọc hơi dị hình, còn gọi là ngọc 1/2 baroque, có những sọc không quá 1/3 bề mặt viên ngọc, có thể quay trên một trục.
- Ngọc dị hình: còn gọi là ngọc baroque, không thể quay trên một trục.

1.2.2. Nốt chấm:
- Ngọc không có nốt chấm, hoặc nhỏ: là những viên ngọc trai có một vài nốt chấm rất nhỏ, khi tiến hành khoan lỗ thì có thể giấu đi được.
- Ngọc có vài nốt chấm, khuyết tật nhẹ: các nốt chấm này tập trung vào 1/3 bề mặt viên ngọc.
- Ngọc có nhiều nốt chấm, khuyết tật vừa phải: các nốt chấm tập trung khoảng 2/3 bề mặt viên ngọc.
- Ngọc có rất nhiều nốt chấm, khuyết tật nặng: các nốt chấm tập trung trên 2/3 bề mặt viên ngọc.

1.2.3. Màu sắc:
- Ngọc màu trắng.
- Ngọc màu vàng chanh.
- Ngọc màu vàng đậm.
- Ngọc màu đen.
- Ngọc có những màu còn lại mà rất khó phân vào 4 màu chiếm đa số ở trên.

2. Các quy trình kỹ thuật xử lý ngọc trai nuôi sau thu hoạch
Ngọc trai nuôi sau thu hoạch thường có các đặc điểm chất lượng khác nhau, tính đồng đều không cao, chúng thường khác nhau về các đặc điểm màu sắc, độ bóng, hình dạng và kích thước. Do vậy, để có được 1 lô ngọc trai có các đặc điểm đồng nhất dùng làm hàng trang sức thì hầu hết chúng phải qua các hình thức xử lý khác nhau. Các hình thức xử lý ngọc trai nuôi sau thu hoạch bao gồm:
- Khoan, đánh bóng ngọc.
- Tẩy.
- Kỹ thuật tạo màu (nhuộm màu, chiếu xạ).
- Kỹ thuật bọc, phủ

2.1. Khoan và đánh bóng ngọc.
2.1.1. Khoan ngọc.
Khoan ngọc là một trong những phương pháp đơn giản nhất trong việc xử lý ngọc trai nhằm làm mất hẳn hoặc giấu đi các nốt chấm trên bề mặt viên ngọc. Các viên ngọc trai thích hợp cho việc này là những viên có ít nốt chấm trên bề mặt và bằng việc tíên hành khoan có thể làm mất chúng.
- Máy khoan:
Thiết bị để khoan ngọc trai là 1 máy khoan xuyên (ảnh số ) và được khoan từ 2 đầu với độ chính xác rất cao. Các mũi khoan có kích cỡ khác nhau và được làm sắc trước khi khoan. Tốc độ quay của máy khoảng 4500 vòng/phút đảm bảo cho lỗ khoan gọn và chính xác.

- Xác định vị trí khoan:
Phải chọn vị trí khoan ở điểm nào có lợi làm tăng giá trị viên ngọc và hạn chế tối thiểu khuyết tật trên bề mặt viên ngọc.
Xác định khoan xuyên, hay khoan bán nửa: Những viên để làm vòng, xâu chuỗi làm dây đeo cổ thì khoan xuyên, còn những viên làm hoa tai, nhẫn, mặt,…thì khoan bán nửa. Khi tiến hành khoan bán nửa thì chỉ cần lắp 1 mũi khoan.
- Cách khoan:
Đặt viên ngọc cần khoan vào giá kẹp, cố định viên ngọc chắc chắn, hướng của mũi khoan đúng vào vị trí điểm cần khoan. Các thao tác cần phải nhanh và chính xác, thời gian khoan mỗi viên ngọc khoảng 5-10 giây.

2.1.1. Đánh bóng ngọc:
- Rửa sạch bề mặt bằng H2SO4 loãng, sau đó rửa sạch ngọc bằng nước sạch. Dùng bột oxit silic hoặc bột oxit ceri, hoà tan trong nước, đánh bóng ngọc bằng máy đánh bóng chuyên dùng, cho đến khi ngọc nhẵn bóng, sau đó rửa sạch ngọc bằng nước sạch.

- Thiết bị đánh bóng:
Hệ thống máy gồm 01 mô tơ và 1 thùng gỗ tự tạo (ảnh ), bề mặt bên trong thùng gỗ thường được bọc bởi 1 lớp vải mềm và áp chặt vào bề mặt thùng.
Để tiến hành đánh bóng ngọc trai người ta cho ngọc vào thùng cùng với dung dịch đánh bóng sau đó cho mô tơ quay. Tốc độ quay của mô tơ khoảng từ 70-80 vòng/phút và quay cho đến khi lô ngọc trai có độ bóng mong muốn. Thông thường thời gian để đánh bóng 01 lô trong khoảng từ 15-20 phút và cũng phải tuỳ thuộc vào độ bóng của các viên ngọc trai ban đầu.
Dùng HCl loãng đánh bóng lại lần cuối cùng, sau đó rửa sạch ngọc bằng xà phòng thơm.

Hình : Một số lô ngọc trai trước (bên trái) và sau khi đánh bóng (bên phải)

2.2. Kỹ thuật làm sạch ngọc (tẩy)
Quy trình chung của kỹ thuật làm sạch ngọc (tẩy) bao gồm các bước sau:
- Chọn dung dịch tẩy.
- Xác định nhiệt độ và thời gian tẩy.
Các lô ngọc trai nuôi vùng biển Quảng Ninh thường có các đốm vết trên bề mặt nhạt và thường là các tạp chất và không có thành phần cố định. Để loại bỏ các nốt, chấm này ta dùng dung dịch H2O2, nồng độ 3-7%, chất ngậm (chất hoạt động bề mặt) từ 10-15% còn lại là nước. Dung dịch này được kiềm hoá bằng amoniac, hoặc natri silicat hoặc natri photphat, có độ pH từ 9-9.5.
- Nhiệt độ duy trì trong quá trình xử lý từ 35-50oC.
- Ngọc được xử lý nhiều lần trong dung dịch trên, cho đến khi ngọc trắng sạch hẳn các vết bẩn và sau đó rửa sạch ngọc bằng xà phòng thơm.
- Trong quá trình tẩy nhiệt độ được nâng từ từ khoảng 1-2 phút/1oC và thời gian hạ nhiệt độ cũng như vậy.
- Thiết bị tẩy được sử dụng là máy nhuộm bobin cao áp.

Thời gian tẩy tuỳ thuộc vào đặc điểm của lô ngọc trai nguyên liệu ban đầu, thông thường từ vài ngày đến 2 tuần. Trong quá trình tẩy kỹ thuật viên có thể quan sát được đặc điểm biến đổi của viên ngọc trai và sẽ quyết định dừng lại khi chất lượng đạt yêu cầu mong muốn. Để cho quá trình tẩy diễn ra nhanh hơn có thể cho tia mặt trời tác động vào chúng.
Những lô ngọc trai thích hợp nhất cho công đoạn tẩy thường là những lô ngọc có các đốm, vết màu trên bề mặt do các tạp chất của môi trường sống cũng như kết quả của hoạt động sống của loài trai gây nên. Trong trường hợp các vết đen hoặc vết màu nằm bên dưới lớp xà cừ (hoặc giữa lớp xà cừ và nhân con trai) có thể dùng kỹ thuật khoan lỗ và cho dung dịch tẩy tác động và hoà tan chúng thông qua lỗ khoan.
Kết quả xử lý bằng phương pháp tẩy các lô ngọc trai vùng biển Quảng Ninh được đưa ra trong các ảnh số và . Trong đó các đốm vết mờ trên bề mặt đã bị biến mất sau khi tẩy.

2.2. Kỹ thuật tạo màu
2.3.1. Nhuộm màu
Về nguyên lý có thể nhuộm ngọc trai nuôi để tạo thành các màu khác nhau, nhưng trong số các loại màu thì ngọc trai có màu hồng và màu đen thường được ưa chuộng hơn và có giá trị cao hơn trên thị trường, do vậy trong khuôn khổ đề tài chúng tôi đã tiến hành các thí nghiệm nhuộm màu hồng và màu đen cho một số lô ngọc trai có các chất lượng khác nhau.

- Chuẩn bị mẫu:
+ Để nhuộm màu hồng thì có thể dùng các lô ngọc trai có màu trắng nhờ có ít hoặc hầu như không có đốm, vết màu đen.
+ Để nhuộm màu đen ta có thể dùng các lô ngọc trai có các đốm, vết màu đen với các mức độ khác nhau mà không thích hợp cho kỹ thuật tẩy màu và nhuộm màu hồng.

- Xác định màu ngọc:
Màu ngọc do màu thuốc nhuộm quyết định, muốn nhuộm màu nào thì dùng dung dịch nhuộm màu đó.
- Nhuộm ngọc màu hồng: thuốc nhuộm phân tán (tổ hợp muối kiềm và muối cobal).
- Nhuộm ngọc màu đen: thuốc nhuộm là nitrat bạc (AgNO3).

- Quy trình nhuộm:
+ Chuẩn bị thuốc nhuộm: Dung dịch nhuộm thường được tạo thành từ hỗn hợp 60% là thuốc nhuộm (nồng độ 2g/lit), chất ngậm 40% (là những chất hoạt động bền mặt) và một ít chất xúc tác (chất dẫn đường).
+ Thời gian nhuộm: tuỳ thuộc vào độ đậm nhạt của màu mà ta muốn, có thể từ vài giờ đến vài ngày (thông thường 6-8 tiếng).
+ Nhiệt độ: 70-90oC, trong quá trình nhuộm yêu cầu nhiệt độ được nâng lên và hạ xuống một cách từ từ khoảng 1-2 phút/1oC.

- Thiết bị: Thiết bị được sử dụng để nhuộm ngọc trai là máy nhuộm bobin cao áp.

- Kỹ thuật hoàn tất.
- Rửa sạch ngọc bằng nước và xà phòng thơm, lau khô bằng khăn vải bông hoặc sấy khô bằng tủ sấy.

- Kết quả quy trình: Kết quả nhuộm màu hồng và màu đen các lô ngọc trai vùng Quảng Ninh được đưa ra trong các hình và hình.
Kết quả nhuộm cho thấy để tạo ra màu hồng nhạt chỉ cần trong khoảng thời gian 6h, nếu thời gian kéo dài hơn thì màu sẽ đậm hơn. Nhưng với ngọc trai thì màu hồng nhạt thường có giá trị cao hơn và được ưa chuộng hơn màu hồng đậm do vậy thời gian nhuộm trong dung dịch 6h là thích hợp.
Kết quả nhuộm màu đen cho ngọc trai Quảng Ninh thường với thời gian dài hơn so với nhuộm màu hồng, bởi với màu đen nếu nhạt quá thì chúng sẽ có độ bóng không cao và thường không ẩn hết các đốm, vết màu đen ban đầu. Với thời gian nhuộm 8h thì lô ngọc trai đã có màu xám thép (ảnh ), ở thời gian lâu hơn viên ngọc sẽ có màu đậm hơn và có độ bóng cao hơn (ảnh số ), và thích hợp hơn để làm hàng trang sức.

2.3.2. Chiếu xạ
Nguyên lý của kỹ thuật này là dùng tia gamma hoặc các tia năng lượng khác làm cho viên ngọc trai trở nên sẫm màu, thường là màu đen và thực chất màu đen của phương pháp chiếu xạ là màu xám hoặc xám phớt lam. Các lô ngọc trai nuôi có màu không rõ ràng hoặc màu phớt lục thường không được ưa chuộng và thích hợp cho công nghệ xử lý này.
Bản chất của phương pháp chiếu xạ là do trong thành phần của ngọc trai thường chứa một lượng nhất định carbonat mangan (MnCO3), dưới tác động của tia phóng xạ thì carbonat mangan sẽ bị phân huỷ cho MnO (có màu đen) và do vậy làm cho viên ngọc trở nên có màu xám.
Do điều kiện kỹ thuật ở Việt Nam chưa phù hợp cho công nghệ xử lý này, hơn nữa ngọc trai được xử lý bằng phương pháp chiếu xạ thường không được ưa chuông trên thị trường (có hại cho sức khoẻ của người sử dụng) do vậy trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi đã không tiến hành thí nghiệm bằng phương pháp này.

KẾT LUẬN
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu của đề tài có thể rút ra một số kết luận sau:

1. Ngọc trai nuôi ở các vùng biển Việt Nam thường phong phú về đặc điểm chất lượng, chúng không đồng nhất về đặc điểm màu sắc, độ bóng, hình dạng và kích thước. Trong đó để làm tăng giá trị của chúng và để đạt yêu cầu làm hàng trang sức chất lượng cao thì hầu hết (100%) đều phải qua công đoạn xử lý sau thu hoạch với các hình thức khác nhau tuỳ thuộc vào đặc điểm chất lượng ban đầu của chúng.

2. Các quy trình xử lý đã được áp dụng có hiệu quả đối với các lô ngọc trai vùng biển Quảng Ninh là: làm tăng độ bóng, tẩy và tạo màu cho ngọc.
- Kỹ thuật đánh bóng ngọc được áp dụng đối với hầu hết các lô ngọc trai sau thu hoạch, kể cả các lô ngọc trai sẽ được xử lý bằng các phương pháp khác. Kỹ thuật này bao gồm các bước:
+ Rửa sạch ngọc bằng axit H2SO4 loãng.
+ Cho ngọc vào máy đánh bóng cùng với dung dịch hoà tan của oxit silic, hoặc oxit seri, tốc độ quay của máy 70-80 vòng/phút; thời gian đánh bóng 10-15phút/lô.
+ Dùng HCl loãng đánh bóng lại trong thời gian 3-5 phút.
+ Làm sạch ngọc bằng dung dịch nước xà phòng.

- Kỹ thuật tẩy ngọc được áp dụng cho các lô ngọc trai có một vài các nốt, chấm có màu mờ trên bề mặt và bao gồm các bước sau:
+ Ngâm ngọc trong dung dịch H2O2, nồng độ 3-7%, độ pH 9-9,5.
+ Nhiệt độ duy trì trong thời gian tẩy trong khoảng 35-50oC.
+ Thời gian tẩy từ vài ngày đến 2 tuần, trong thời gian đó ngọc có thể được xử lý nhiều lần cho đến khi đạt yêu cầu.
+ Rửa sạch ngọc bằng nước xà phòng.

- Kỹ thuật tạo màu được áp dụng cho các lô ngọc trai có nhiều các nốt, chấm với màu đậm không thể làm mất bằng phương pháp đánh bóng và tẩy, hoặc các lô không có nốt chấm nhưng muốn chuyển sang màu khác được ưa chuộng hơn. Hai tông màu thường được ưa chuộng hơn cả và có giá trị cao hơn là màu đen và màu hồng.
+ Nhuộm màu đen dùng dung dịch AgNO3; nhuộm màu hồng dùng thuốc nhuộm phân tán.
+ Nhiệt độ duy trì trong quá trình nhuộm từ 70-90oC.
+ Thời gian nhuộm: từ 6-8h.