玛瑙染色技术(知识贴，转载）
天然巴西玛瑙产出量很大，但大部分都是带蓝的灰色，并不美观，为了使颜色更鲜艳悦目利于 销售，大多要进行人工染色 目前对于染色的玛瑙，新国标要求不严格，认为可以接受，不必注明，这也为玛瑙染色技术提供了可发展的空间。玛瑙染色技术在我国进行较早，已大量用于实际当中。但染色的实际操作方法及所用染料配方的细节，都是商业上的技术机密，不愿公开。即使已公开的仅有的几份技术资料。也都只是一般性地指出工艺过程，未能系统性地介绍详细的工艺条件及如何控制，我们认为这不利于该行业的正常发展。鉴于这种情况，我们愿意将几年来实际操作中的一些经验与感受介绍给大家，希望能起到抛砖引玉的效果，
1， 着色机理
天然巴西玛瑙一般都有较多的气孔，而且气孔的连通性较好，这就为其染色提供了可能。人
工染色实际匕是将含染色离子的染色液渗入这些气孔之中，随后加热使这些离子转变为相应的染色颜料。就着红色而言，一般均采用天然红色玛瑙的致色离子——铁，在染色液中加入各种含铁化合物，这些化合物在加热过程中，会通过不同的方式转变为氧化铁红，这种颜料的化学成分就是三氧化二铁，它对阳光、大气、碱类和稀酸类的作用都非常稳定，只有在浓酸中加热时才能使它溶解，因而氧化铁可以使玛瑙的红色十分稳定。但它的色光随着制造条件的不同而变动干橙光红到蓝光红以至于紫光红之间。正由于铁氧红色光的这种变动使得玛瑙染色效果有着很大的不同。由此也使玛瑙的着红色成为一项看似简单，但实际操作起来技术性较强的工作。推动玛瑙染色工艺的进一步优化。
1， 着色机理
天然巴西玛瑙一般都有较多的气孔，而且气孔的连通性较好，这就为其染色提供了可能。人
工染色实际匕是将含染色离子的染色液渗入这些气孔之中，随后加热使这些离子转变为相应的染色颜料。就着红色而言，一般均采用天然红色玛瑙的致色离子——铁，在染色液中加入各种含铁化合物，这些化合物在加热过程中，会通过不同的方式转变为氧化铁红，这种颜料的化学成分就是三氧化二铁，它对阳光、大气、碱类和稀酸类的作用都非常稳定，只有在浓酸中加热时才能使它溶解，因而氧化铁可以使玛瑙的红色十分稳定。但它的色光随着制造条件的不同而变动干橙光红到蓝光红以至于紫光红之间。正由于铁氧红色光的这种变动使得玛瑙染色效果有着很大的不同。由此也使玛瑙的着红色成为一项看似简单，但实际操作起来技术性较强的工作。推动玛瑙染色工艺的进一步优化。
2,流程
采用硝酸铁进行染色时，溶液成分比较简单，不易出现染液成分失调现象。但也存在一些
问题，因而近年来又发展了一些新配方 这些染色液在进行染色时，许多工艺条件有相似情况，所以本文先以广泛使用的硝酸铁染色液为例介绍各种工艺条件的控制。
2.1原料准备
玛瑙自身的内部结构决定着它能否着色和着包效果的好坏。玛瑙是由隐品质的石英微晶组成的察合体，这些石英微晶以较松散的状态混杂地堆积一起，构成各种结构，如斑状粒状结构和各种纤“鞋”【估计是纤维】状结构，同时存在大量的微气孔。玛瑙是否可以染色，完全取决干玛瑙的矿物结梅染色效果的好-不则首先取决干空隙的大小和连通性，其次取决于染色工艺条件的控制。一般来说，天然巴西玛瑙都有较好的可染性，但不同料石染色效果有很大不同。因此染色之前必须了解玛瑙的结构状况，以便惆整工艺条件，得到理想的染色效果。我们的简便方法是先对取自同一料石上的小石块进行染色实验，确定理想的工艺条件，最后实施干成品上。长时间摸索后便可依据经验而定玛瑙一般都要经琢磨成型后再染色，最后抛光。我们曾作过实验，先进行抛光再染色，虽也有着色效果，但着色效率很低。分析原因，可能是抛光过程中，玛瑙表面由于局部抛光热引起面层流动，遮盖了玛瑙原有的气孔，使染液无法浸入。染色前必须用刷子等工具将表面由于雕刻时留下的石粉刷掉，以免影响渗透和污染溶液。最好采用洗衣粉水刷洗，这样可以去掉玛瑙表面因手拿等因素带来的油污，如果表面存在明显油污，则严重影响玛瑙表面的可湿润性，降低染色液的渗透。浸入染色液之前进行适当的干燥也是必要的，这有利于溶液的渗透，因为干燥之后排除了玛瑙气孔中的水分，为染液的进入提供了方便。
采用硝酸铁进行染色时，溶液成分比较简单，不易出现染液成分失调现象。但也存在一些
问题，因而近年来又发展了一些新配方 这些染色液在进行染色时，许多工艺条件有相似情况，所以本文先以广泛使用的硝酸铁染色液为例介绍各种工艺条件的控制。
2.1原料准备
玛瑙自身的内部结构决定着它能否着色和着包效果的好坏。玛瑙是由隐品质的石英微晶组成的察合体，这些石英微晶以较松散的状态混杂地堆积一起，构成各种结构，如斑状粒状结构和各种纤“鞋”【估计是纤维】状结构，同时存在大量的微气孔。玛瑙是否可以染色，完全取决干玛瑙的矿物结梅染色效果的好-不则首先取决干空隙的大小和连通性，其次取决于染色工艺条件的控制。一般来说，天然巴西玛瑙都有较好的可染性，但不同料石染色效果有很大不同。因此染色之前必须了解玛瑙的结构状况，以便惆整工艺条件，得到理想的染色效果。我们的简便方法是先对取自同一料石上的小石块进行染色实验，确定理想的工艺条件，最后实施干成品上。长时间摸索后便可依据经验而定玛瑙一般都要经琢磨成型后再染色，最后抛光。我们曾作过实验，先进行抛光再染色，虽也有着色效果，但着色效率很低。分析原因，可能是抛光过程中，玛瑙表面由于局部抛光热引起面层流动，遮盖了玛瑙原有的气孔，使染液无法浸入。染色前必须用刷子等工具将表面由于雕刻时留下的石粉刷掉，以免影响渗透和污染溶液。最好采用洗衣粉水刷洗，这样可以去掉玛瑙表面因手拿等因素带来的油污，如果表面存在明显油污，则严重影响玛瑙表面的可湿润性，降低染色液的渗透。浸入染色液之前进行适当的干燥也是必要的，这有利于溶液的渗透，因为干燥之后排除了玛瑙气孔中的水分，为染液的进入提供了方便。
2．2染液配制
染色液中硝酸铁的含量不同，玛瑙的染色效果也明显不同。当硝酸铁浓度较低时，得到的玛瑙颜色浅而且不鲜艳。随着浓度的提高，改色效果明 显提高，达到一定浓度后，得到的玛瑙色彩鲜艳，色光纯正，效果理想。如果进一步提高硝酸铁浓度，效果不再有进一步提高，反而在某些情况下会使色光沉闷、发暗。因而，我们不建议采用过高的浓度。具体浓度可因材质不同而适当调整，一般原则是，原料属于易染材质时浓度应低些，难染的则可高些。浓度的调整一般靠婆梅氏比重计即可，它使用方便又可靠。一般情况下浓度为40—50％可满足许多情况，相应的婆梅度则变动干40---50oBe之间。实验发现， 适当提高染液的酸度，可以提高溶液渗透力，并有利于改进最终的着色效果。一方面，酸性的存在可对玛瑙气孔中的胶结物有一定的腐蚀作用，可以打开更多气孔，并增加原有气孔的连通性，从而提高渗透效果。另一方面，渗入气孔
的溶液中如果存在一定酸性，在随后的烧制过程中挥发，以气体形式进入微气孔，并腐蚀玛瑙中的致灰粒子，利于灰色的消失，从而改进着色后的色泽。然而，过高的酸度也是有害的，一方面，在染色加热过程中，过高的酸度，会使酸雾过高，污染环境。更重要的是，过高的酸度会使玛瑙在烧制时受到过分的酸性腐蚀，降低材质韧性，提高脆性，制品容易破裂。
染色液中硝酸铁的含量不同，玛瑙的染色效果也明显不同。当硝酸铁浓度较低时，得到的玛瑙颜色浅而且不鲜艳。随着浓度的提高，改色效果明 显提高，达到一定浓度后，得到的玛瑙色彩鲜艳，色光纯正，效果理想。如果进一步提高硝酸铁浓度，效果不再有进一步提高，反而在某些情况下会使色光沉闷、发暗。因而，我们不建议采用过高的浓度。具体浓度可因材质不同而适当调整，一般原则是，原料属于易染材质时浓度应低些，难染的则可高些。浓度的调整一般靠婆梅氏比重计即可，它使用方便又可靠。一般情况下浓度为40—50％可满足许多情况，相应的婆梅度则变动干40---50oBe之间。实验发现， 适当提高染液的酸度，可以提高溶液渗透力，并有利于改进最终的着色效果。一方面，酸性的存在可对玛瑙气孔中的胶结物有一定的腐蚀作用，可以打开更多气孔，并增加原有气孔的连通性，从而提高渗透效果。另一方面，渗入气孔
的溶液中如果存在一定酸性，在随后的烧制过程中挥发，以气体形式进入微气孔，并腐蚀玛瑙中的致灰粒子，利于灰色的消失，从而改进着色后的色泽。然而，过高的酸度也是有害的，一方面，在染色加热过程中，过高的酸度，会使酸雾过高，污染环境。更重要的是，过高的酸度会使玛瑙在烧制时受到过分的酸性腐蚀，降低材质韧性，提高脆性，制品容易破裂。
2．3浸泡
实际操作中发现，随着温度的上升，浸泡效率明显提高。在室温下，夏天浸泡染色需要的时间
明显比冬天短。适当的加热可以增加分子的活动能力，降低溶液表面张力和黏度，这都对提高溶液的渗透力很有好处，所以，我们建议最好采用加热浸泡的方式。至于加热的温度取多高，从渗透角度考虑，温度越高渗透力越强，但同时，在高温下比如超过80"C，三价铁的水解反应加剧，释放大量酸气，污染环境，同时使溶液的稳定性下降。因而适宜的加热温度以60"C左右为好。有条件时，最好采用电热控制的炉子或水浴锅中。如果浸泡时间较短，浸透到玛瑙内的染色剂较少，高温烧制后改色效果不理想，改色程度小，色彩不鲜艳。随着浸泡时间的延长，改色效果明显改善，但达到一定程度后，再进一步延长浸泡时间，效果不再有明显改善，这可能因为玛瑙微孔对染色液的吸收达到了饱和。要达到饱和所需的具体浸泡时间则与材质、表面处理情况、染液配方 温度等有关，如采用硝酸铁色，60℃加热浸泡时，易染材质3天即可，不易染材质则l一2周也不过分，变动范围很大，具体时间要靠自己的经验
实际操作中发现，随着温度的上升，浸泡效率明显提高。在室温下，夏天浸泡染色需要的时间
明显比冬天短。适当的加热可以增加分子的活动能力，降低溶液表面张力和黏度，这都对提高溶液的渗透力很有好处，所以，我们建议最好采用加热浸泡的方式。至于加热的温度取多高，从渗透角度考虑，温度越高渗透力越强，但同时，在高温下比如超过80"C，三价铁的水解反应加剧，释放大量酸气，污染环境，同时使溶液的稳定性下降。因而适宜的加热温度以60"C左右为好。有条件时，最好采用电热控制的炉子或水浴锅中。如果浸泡时间较短，浸透到玛瑙内的染色剂较少，高温烧制后改色效果不理想，改色程度小，色彩不鲜艳。随着浸泡时间的延长，改色效果明显改善，但达到一定程度后，再进一步延长浸泡时间，效果不再有明显改善，这可能因为玛瑙微孔对染色液的吸收达到了饱和。要达到饱和所需的具体浸泡时间则与材质、表面处理情况、染液配方 温度等有关，如采用硝酸铁色，60℃加热浸泡时，易染材质3天即可，不易染材质则l一2周也不过分，变动范围很大，具体时间要靠自己的经验
2．4烧制
【微高温】：
高温烧制温度不同，玛瑙改色效果也不同。温度较低时，例如，100一l50℃，烧制后玛瑙微显黄色。烧色时，硝酸铁转变量过低，不至于显色。
【250+高温】：
温度升高效果明显，200"C左右即可得到黄红色，此时的变物成分比较复杂，红色颜料的比例较低，同时可能还存在黄色水合氧化铁，甚至有碱式盐，所以这时的红色色光不正，而且化学稳定性不高，容易褪色。要得到鲜艳的红色，温度必须达到300"C左右，这时，硝酸铁基本完全分解，而且产物也转化成着色力强，色泽鲜艳的红色颜料三氧化二铁。
染色效果还与烧制时间有关。烧制时间不足，转变不完全，改色后玛瑙色彩不鲜艳，放置
过程中易泛黄色。随着烧制时间的延长，氧化铁产生量升高，改色效果提高。当然，无限延长烧制时间也是不必要的，一定时间后转变量不可能再提高。一般来说，在300℃温度下保持2-4个小时已足够了。
【微高温】：
高温烧制温度不同，玛瑙改色效果也不同。温度较低时，例如，100一l50℃，烧制后玛瑙微显黄色。烧色时，硝酸铁转变量过低，不至于显色。
【250+高温】：
温度升高效果明显，200"C左右即可得到黄红色，此时的变物成分比较复杂，红色颜料的比例较低，同时可能还存在黄色水合氧化铁，甚至有碱式盐，所以这时的红色色光不正，而且化学稳定性不高，容易褪色。要得到鲜艳的红色，温度必须达到300"C左右，这时，硝酸铁基本完全分解，而且产物也转化成着色力强，色泽鲜艳的红色颜料三氧化二铁。
染色效果还与烧制时间有关。烧制时间不足，转变不完全，改色后玛瑙色彩不鲜艳，放置
过程中易泛黄色。随着烧制时间的延长，氧化铁产生量升高，改色效果提高。当然，无限延长烧制时间也是不必要的，一定时间后转变量不可能再提高。一般来说，在300℃温度下保持2-4个小时已足够了。