(一)概述
塑料是一种人造有机材料,是由聚合物长链状分子组成的。塑料可以通过加热或铸模而制成我们所需要的宝石仿制品。最早用于宝石仿制品的塑料品种是赛璐珞(Celluloid),一种纤维素塑料。如今赛璐珞被大量的合成树脂塑料所代替,其中包括苯酚甲醛树脂(Phenol formaldehtoe resin)、酚醛电木(Bakelite)、甲基丙烯酸甲酯树脂(Methylmethacrylateresins)、聚苯乙烯树脂(Ploystyreneresins)和聚氯乙烯树脂(Olyvinylchlorideresins)等。
一种特别透明且光亮的塑料是聚甲基丙烯酸甲酯。这种材料由丙酮(Acetone)、氰化氢(Hydrogen cyanide)和甲醇(Methanol)为原料制成甲基丙烯酸甲酯。其丙烯酸甲酯具有C—C双键,在催化剂(catalyst)的作用下,双键之一打开,长链状的聚合物分子形成。
表4-1-11列出了可用于宝石仿制品的硬质塑料的主要类型。
表4-1-11 硬质塑料的主要类型
塑料作为宝石的仿制材料,常用于仿琥珀、象牙、珊瑚、珍珠、贝壳等有机宝石和部分无机宝石(如欧泊、绿松石、翡翠、软玉等),也有用来模仿透明的宝石中的红宝石、祖母绿、紫晶、钻石等。
(二)仿宝石塑料的性质
1.外观特征
同玻璃相比,塑料更常采用铸模工艺制造仿制品,因此塑料仿制品常显示出铸模仿制品所特有的性质,如铸模痕迹、凹陷刻面、“橘子皮”效应、圆滑的刻面棱线等。
2.光泽和断口
由于塑料的硬度及折射率值通常较低,大多数塑料显示出油脂光泽至亚玻璃光泽,保存较长时间的塑料则显示出暗淡的蜡状光泽。塑料仿制品的断口通常呈贝壳状至不平坦状且显示亚玻璃至暗淡的断口光泽。
3.显微特征
同玻璃相似,塑料制品常常显示流动线构造及各种形状的气泡。当气泡达到宝石的表面时,会形成半球形空穴。
塑料所模仿的天然有机宝石材料,如珊瑚、象牙、龟甲等具有的独特结构可以帮助鉴定,因为这些宝石的塑料仿制品缺少这些结构特征。
4.硬度
塑料的摩氏硬度在1~3之间,由于相当软而易于刻划、磨损,形成麻点。
5.折射率
塑料通常用于模仿折射率值在1.460~1.700之间的宝石材料。大多数情况下折射率在此范围的低值区域。
6.光性特征
透明的塑料仿制品在正交偏光镜下常显示强烈的异常双折射效应,多表现为蛇皮状条带。在正交偏光镜下也常见应力产生的干涉色。
7.密度
大多数仿宝石的塑料密度在1.05~1.55g/cm3之间。然而,密度低于饱和盐水密度1.13g/cm3者为数不多,因为某些填充剂会导致塑料密度增大(甚至超过1.55g/cm3)。
8.导热性
塑料仿制品接触时有明显温热感。
9.热针反应
当用热针接触塑料仿制品时,绝大多数塑料仿制品会熔化或烧焦,通常大多数还伴有辛辣难闻的气味,如醋味、樟脑味、甲醛味、鱼腥味、石炭酸味和水果味等。这些独特的气味有助于鉴别塑料所模仿的有机宝石,如琥珀、龟甲、煤精、黑珊瑚等。
(三)常见塑料仿宝石品种及其鉴定
塑料硬度低,透明度差,其钻石、红宝石、祖母绿的仿制品只能用于做价廉的时装首饰。
半透明至不透明宝石的塑料仿制品,所仿翡翠、软玉、绿松石、青金石和玉髓的品种,铸模痕迹及气泡在表面留下的半球形空穴明显,可作为塑料仿制品的鉴定特征。
模仿有机宝石(如琥珀、龟甲、黑珊瑚、煤精、象牙、贝壳和珍珠)的塑料仿制品中,琥珀的仿制品最为逼真,甚至也可能含有似天然形成的包体如小昆虫及其他有机物质。鉴定时要注意,琥珀是由液体凝结而成的,因此同塑料一样也常含有气泡。利用密度鉴定琥珀的塑料仿制品非常有效,即琥珀在饱和盐水中将漂浮,而琥珀的塑料仿制品(聚苯乙烯除外)在饱和盐水中将下沉。
塑料仿制的龟甲主要用做眼镜框和梳子的材料,塑料仿制的珍珠常用做时装首饰。多年来,用塑料仿制球形海水养殖珍珠和奇形怪状的淡水养殖珍珠一直颇为流行。
玻璃和塑料相结合可制出非常完美的珍珠仿制品。使用的基底材料是半透明的白色玻璃珠(最初使用的是中空填充蜡的玻璃珠),现在也常用半透明的塑料珠或贝壳磨制的珠代替。在这些珠上涂上叫做珍珠精(Essenced Orient)或鱼鳞精(Fish-scale essence)的物质。这种物质的化学成分为C5H5ON5,是从某些鱼(如鲱鱼)的鱼鳞中提取的。将这种物质掺入塑性的硝酸纤维漆料中。在涂层干了以后,再涂4至9层便能获得珍珠状光泽。这种类型的珍珠最早出现于1656年,曾经被叫做“巴黎珍珠”、“罗马珍珠”或“蜡珍珠”(Wax pearls)。
现在也使用其他材料如云母、碳酸铜晶体等加入涂料中,有时在这种涂层上再加上鸟嘌呤涂层。
鉴别塑料仿制品也像鉴定玻璃仿制品一样,用牙齿咬塑料制作的珍珠仿制品也有滑感,放大检查表面很光滑,有时在深层表面可见缺口,尤其是在钻孔附近,也可能在表面发现由于塑料从模具中流出所造成的略微隆起线。
塑料制成的贝壳浮雕仿制品常由亚半透明的橙色塑料为底和白色塑料为图案制作而成。塑料也用于模仿具特殊光学效应的宝石。例如用透明的无色塑料加入金属铜,以此来仿制相当便宜的金星石玻璃仿制品。一种由日本制造的仿欧泊塑料仿制品能够显示出一种很真实的变彩,原因是采用了一种改进的类似Pierre Gilson(皮埃尔·吉尔森)合成欧泊的方法,但这种方法并非以硅球为材料,而是以紧密排列堆积的聚苯乙烯球体为材料。在这些球体之间还可以加入另外一种折射率略有差别的塑料进行固结。由于这种材料显示出真正的变彩,因此用肉眼观察难以同天然欧泊和合成欧泊区分开。然而,在显微镜下仔细研究,会发现极其特征的“蜂窝”(Honeycomb)或“蜥蜴皮”(Lizard skin)状结构,类似于合成欧泊。如果没有镶嵌的话,通过测量这种塑料的相对密度(1.18左右)可同天然欧泊和合成欧泊区分开。这种塑料表面覆有丙烯酸薄膜,其折射率值为1.48或1.49,高于天然欧泊和合成欧泊的折射率。使用显微硬度仪进行硬度测试也可测出塑料仿制品通常具有较低的硬度值。