卫生陶瓷模型用β—石膏粉性能的检测方法
翟新岗 李秀军 袁鹏 程俊
摘 要：卫生陶瓷模型用β-石膏粉，其质量对卫生陶瓷生产厂家来说很重要，模型质量的好坏直接影响到成型质量的好坏。对于卫生陶瓷企业常用的β-石膏粉，本文简单阐述了用常规设备检测其质量的一些方法和一般判断标准。
关键词：β-石膏粉；石膏模型；检测方法；标准
1 前言
目前，国内卫生陶瓷生产厂家大多仍以石膏模型作为注浆成型工作模。石膏是制作石膏模型的主要材料，石膏质量直接影响到模型质量，而石膏模型质量又关系到成型质量。因此，几乎所有的卫生陶瓷企业都非常重视石膏粉的质量。
卫生陶瓷的结构复杂，体积庞大，坯体较厚，这就决定了此行业所使用的石膏粉要满足这些指标：初凝时间不能太快，终凝时间不能太长；要有一定的湿模强度和干模强度；要有合适的吸水率；模型在使用后期粉化脱落的现象要轻等等，最主要的是能生产出开裂少、表面平整的卫生陶瓷产品。
一般来讲，注浆成型用石膏粉分为α-石膏和β-石膏两种，而卫生陶瓷企业最常用的是β-石膏粉。本文简要介绍了β-石膏的常规检测方法和一般标准，供业内同行参考。不妥之处，敬请批评指正。
2 石膏粉的常规检测项目和检测方法
2.1 石膏粉细度及吸附水含量
膏粉细度直接影响到石膏模型的强度及初终凝速度。石膏粉越细，在半水石膏的水化过程中，石膏与水接触面积就越大，在水中的溶解速度加快，从而形成二水石膏晶体的速度也增快，即石膏浆的初终凝速度会加快。[1]
实验证实，提高石膏粉的细度，不仅可以增加石膏模型的致密度，而且可以明显地增加石膏模型的强度。通过对同一种石膏粉不同细度的产品进行性能检测，结果表明，石膏粉的细度越细，石膏粉其模型强度越高，模具表面更细腻，但吸水率略有小幅度下降。
目前，国内卫生瓷模型用的β-石膏粉，细度一般在120～180目。石膏粉细度常用的测试方法是筛分法，即：称取100 g石膏干粉，倒入规定目数的分析筛上，用水快速冲洗干净，将筛上的残渣烘干称重，就可以计算出残渣的百分含量。
本项目的检测流程一般为：准确称取待测石膏粉样品G1（约150 g），置于电加热鼓风干燥箱中，在50±5 ℃下干燥约14 h，将烘干后的试样在室温干燥处自然冷却，称取重量为G2，则石膏粉吸附水含量为：（G1-G2）/G1×100%。新进石膏粉的吸附水含量，通常要求小于1%。若吸附水含量高，则石膏很容易吸潮结块，从而会影响其他性能指标。
从干燥冷却后石膏粉样品中准确称取100 g试样置于120目分样筛内，用水快速冲洗石膏粉。冲洗时，边摇动筛子边旋转，要求在30 s内把石膏冲洗完，直到通过筛子的水不浑浊为止。将筛余在100 ℃烘箱中烘干、称重记为G3，精确至0.1 g，则石膏粉的120目筛余量为：G3/100×100%。
根据笔者的研究，石膏筛余在55 ℃和100 ℃分别烘干进行对比，其筛余量结果差别很小，100 ℃烘干的筛余量略微小一点，所以在100 ℃快速烘干筛余，其检测结果是可靠的。当然，对于石膏粉筛余正好处于标准临界值附近的，可采用55 ℃烘干筛余进行复检。
关于石膏粉的筛余，不同的厂家要求各不相同，一般要求120目筛余<1%。也有些厂家要求100目筛余<0.5%或者200目筛余<2%等。石膏粉的细度具体指标，各企业可根据自身情况制定相应的标准。
2.2 标准检测条件的确定
对卫生陶瓷企业来讲，每月石膏粉的消耗量巨大，少则几百吨，多则上千吨。因此，日常的进货批次会比较多，相应的进货检测也会比较频繁。在此情况下，为保证石膏粉的质量，企业应根据自身情况，将检测条件规范化、标准化。
在石膏模型的生产过程中，影响产品质量的工艺条件包括：水质（自来水还是净化水）、膏水比（一般在1.25～1.55）、浸泡时间和搅拌时间（通常在2～4 min）、搅拌速度（一般为300～500 r/min）。另外，由于检测室一般是取少量样品检测，每次检测所称量的石膏粉质量也应该相同。否则，也会影响测试数据的准确性。
这些工艺因素，在日常进货检测中必须固定下来，以便比较和判定每批石膏粉的质量是否合格。比如，膏水比一般常用1.25﹕1，浸泡时间一般为2 min，搅拌时间一般为3 min，搅拌速度一般为300 r/min等，其中，最重要的参数是膏水比。
如何确定适宜的检测参数，不同的卫生陶瓷企业，应根据自身的石膏情况和生产工艺要求，通过系统的、全面的工艺试验将检测参数一一确立下来。
2.3 流动直径测试
众所周知，流动直径反映的是在石膏初凝之前，石膏浆流动性好坏。流动直径太小，灌模时石膏浆流动性差，模具的有些部位会缺浆形成大气孔；流动直径太大，则灌模时容易漏浆，甚至石膏浆泌水产生分层。
流动直径的检测方法为：按固定的膏水比进行称量配料。注意一定要先加水后加石膏粉，否则石膏粉会形成团状难以分散均匀，直接影响石膏模型的质量。同时，要注意浸泡石膏粉时，水面要淹没石膏粉。在30 s内将石膏粉均匀撒入水中，刚开始撒入石膏时开始计时。石膏粉加入水中后浸泡2 min，固定搅拌机转速搅拌3 min；然后立即把石膏浆倒入事先已准备好的放在玻璃板上的圆筒内（标准圆筒的尺寸为：内径50 mm、高度100 mm），将圆筒上表面刮平，迅速将圆筒垂直提起（要求从倒入石膏浆至提起圆筒，在20 s内完成），测量石膏浆在玻璃板上摊开直径的大小，取三个不同位置的平均值，则为该比例下石膏粉的流动性。
不同的企业测试流动直径时，测试方法也会不同，如：有的浸泡时间可能为0.5～1 min，搅拌时间为1～2 min，圆筒的尺寸也有所不同，测试的结果也会不一样。 但只要每次测试的方法和参数是固定的，其结果同样具有可比性。
