衛生陶瓷模型用β—石膏粉性能的檢測方法

翟新崗　李秀軍　袁鵬　程俊

摘 要：衛生陶瓷模型用β-石膏粉，其質量對衛生陶瓷生產廠家來說很重要，模型質量的好壞直接影響到成型質量的好壞。對于衛生陶瓷企業常用的β-石膏粉，本文簡單闡述了用常規設備檢測其質量的一些方法和一般判斷標準。

關鍵詞：β-石膏粉；石膏模型；檢測方法；標準

1 前言

目前，國內衛生陶瓷生產廠家大多仍以石膏模型作為注漿成型工作模。石膏是制作石膏模型的主要材料，石膏質量直接影響到模型質量，而石膏模型質量又關系到成型質量。因此，幾乎所有的衛生陶瓷企業都非常重視石膏粉的質量。

衛生陶瓷的結構復雜，體積龐大，坯體較厚，這就決定了此行業所使用的石膏粉要滿足這些指標：初凝時間不能太快，終凝時間不能太長；要有一定的濕模強度和干模強度；要有合適的吸水率；模型在使用后期粉化脫落的現象要輕等等，最主要的是能生產出開裂少、表面平整的衛生陶瓷產品。

一般來講，注漿成型用石膏粉分為α-石膏和β-石膏兩種，而衛生陶瓷企業最常用的是β-石膏粉。本文簡要介紹了β-石膏的常規檢測方法和一般標準，供業內同行參考。不妥之處，敬請批評指正。

2 石膏粉的常規檢測項目和檢測方法

2.1 石膏粉細度及吸附水含量

膏粉細度直接影響到石膏模型的強度及初終凝速度。石膏粉越細，在半水石膏的水化過程中，石膏與水接觸面積就越大，在水中的溶解速度加快，從而形成二水石膏晶體的速度也增快，即石膏漿的初終凝速度會加快。[1]

實驗證實，提高石膏粉的細度，不僅可以增加石膏模型的致密度，而且可以明顯地增加石膏模型的強度。通過對同一種石膏粉不同細度的產品進行性能檢測，結果表明，石膏粉的細度越細，石膏粉其模型強度越高，模具表面更細膩，但吸水率略有小幅度下降。

目前，國內衛生瓷模型用的β-石膏粉，細度一般在120～180目。石膏粉細度常用的測試方法是篩分法，即：稱取100 g石膏干粉，倒入規定目數的分析篩上，用水快速沖洗干凈，將篩上的殘渣烘干稱重，就可以計算出殘渣的百分含量。

本項目的檢測流程一般為：準確稱取待測石膏粉樣品G1（約150 g），置于電加熱鼓風干燥箱中，在50±5 ℃下干燥約14 h，將烘干后的試樣在室溫干燥處自然冷卻，稱取重量為G2，則石膏粉吸附水含量為：（G1-G2）/G1×100%。新進石膏粉的吸附水含量，通常要求小于1%。若吸附水含量高，則石膏很容易吸潮結塊，從而會影響其他性能指標。

從干燥冷卻后石膏粉樣品中準確稱取100 g試樣置于120目分樣篩內，用水快速沖洗石膏粉。沖洗時，邊搖動篩子邊旋轉，要求在30 s內把石膏沖洗完，直到通過篩子的水不渾濁為止。將篩余在100 ℃烘箱中烘干、稱重記為G3，精確至0.1 g，則石膏粉的120目篩余量為：G3/100×100%。

根據筆者的研究，石膏篩余在55 ℃和100 ℃分別烘干進行對比，其篩余量結果差別很小，100 ℃烘干的篩余量略微小一點，所以在100 ℃快速烘干篩余，其檢測結果是可靠的。當然，對于石膏粉篩余正好處于標準臨界值附近的，可采用55 ℃烘干篩余進行復檢。

關于石膏粉的篩余，不同的廠家要求各不相同，一般要求120目篩余<1%。也有些廠家要求100目篩余<0.5%或者200目篩余<2%等。石膏粉的細度具體指標，各企業可根據自身情況制定相應的標準。

2.2 標準檢測條件的確定

對衛生陶瓷企業來講，每月石膏粉的消耗量巨大，少則幾百噸，多則上千噸。因此，日常的進貨批次會比較多，相應的進貨檢測也會比較頻繁。在此情況下，為保證石膏粉的質量，企業應根據自身情況，將檢測條件規范化、標準化。

在石膏模型的生產過程中，影響產品質量的工藝條件包括：水質（自來水還是凈化水）、膏水比（一般在1.25～1.55）、浸泡時間和攪拌時間（通常在2～4 min）、攪拌速度（一般為300～500 r/min）。另外，由于檢測室一般是取少量樣品檢測，每次檢測所稱量的石膏粉質量也應該相同。否則，也會影響測試數據的準確性。

這些工藝因素，在日常進貨檢測中必須固定下來，以便比較和判定每批石膏粉的質量是否合格。比如，膏水比一般常用1.25﹕1，浸泡時間一般為2 min，攪拌時間一般為3 min，攪拌速度一般為300 r/min等，其中，最重要的參數是膏水比。

如何確定適宜的檢測參數，不同的衛生陶瓷企業，應根據自身的石膏情況和生產工藝要求，通過系統的、全面的工藝試驗將檢測參數一一確立下來。

2.3 流動直徑測試

眾所周知，流動直徑反映的是在石膏初凝之前，石膏漿流動性好壞。流動直徑太小，灌模時石膏漿流動性差，模具的有些部位會缺漿形成大氣孔；流動直徑太大，則灌模時容易漏漿，甚至石膏漿泌水產生分層。

流動直徑的檢測方法為：按固定的膏水比進行稱量配料。注意一定要先加水后加石膏粉，否則石膏粉會形成團狀難以分散均勻，直接影響石膏模型的質量。同時，要注意浸泡石膏粉時，水面要淹沒石膏粉。在30 s內將石膏粉均勻撒入水中，剛開始撒入石膏時開始計時。石膏粉加入水中后浸泡2 min，固定攪拌機轉速攪拌3 min；然后立即把石膏漿倒入事先已準備好的放在玻璃板上的圓筒內（標準圓筒的尺寸為：內徑50 mm、高度100 mm），將圓筒上表面刮平，迅速將圓筒垂直提起（要求從倒入石膏漿至提起圓筒，在20 s內完成），測量石膏漿在玻璃板上攤開直徑的大小，取三個不同位置的平均值，則為該比例下石膏粉的流動性。

不同的企業測試流動直徑時，測試方法也會不同，如：有的浸泡時間可能為0.5～1 min，攪拌時間為1～2 min，圓筒的尺寸也有所不同，測試的結果也會不一樣。 但只要每次測試的方法和參數是固定的，其結果同樣具有可比性。endprint