石膏粉質量的簡易鑒別方法

摘要 石膏粉是陶瓷成形生產中常見的制作模型的材料。筆者根據生產實踐經驗，并結合目前陶瓷企業生產的實際需要，提出了一些快捷、簡易判定和鑒別石膏粉質量的方法。

關鍵詞 石膏粉，質量，判定，簡易方法

1引 言

在目前國內外陶瓷成形生產中，石膏模型仍然是成形生產的主要輔助工具，而石膏粉（此指熟石膏粉，以下同）則是制作石膏模型的材料。由于石膏在我國分布廣泛，儲量豐富，且價格低廉；石膏粉又是一種優良的膠凝材料，與水混合攪拌后漿體流動性能好，可以在制模過程中注出各種形狀，再加之其有無可比擬的凝結性能、吸水性能和易加工性能，故用途廣泛。加上目前還沒有找到可替代其廉價性質的相似材料，所以國內外大多數陶瓷廠仍將其作為制作模型的主要材料，主要用于制作陶瓷注漿成形、滾壓成形和塑壓成形的模型。總之，用石膏粉制作陶瓷生產成形模型具有取材方便、成本低、安排生產便捷的特點。

目前國內生產石膏粉的廠家眾多，分布地域廣泛，由于石膏礦石的性質和開采方式不一，加上企業規模大小、生產工藝設備水平不一，因此生產出的石膏粉的質量參差不齊。一般而言，一些石膏礦石儲量豐富、生產規模較大、生產工藝設備較先進、管理嚴格、檢測手段和實驗設備較齊全的廠家所生產的石膏粉質量較好，且質量均一穩定性好；而一些加工工藝落后的小廠生產出的產品質量無保證，質量均一穩定性差。從另一方面而言，現在一些陶瓷制造企業生產經營較困難，資金短缺，使用的石膏粉不斷變換供應廠家，來料來不及檢驗就投入生產使用，石膏粉的質量與穩定性難以保證。因石膏粉質量問題而造成的生產損失時有發生，影響生產的正常進行。在這種情況下，企業的技術質量檢驗部門，如何簡便、快捷、較準確地判斷出石膏粉質量的優劣，及時為企業生產服務，顯得尤為重要。

石膏粉在生產中能否使用，首要最基本的條件是能否滿足模型制作的注模操作要求。也就是說石膏粉的凝結時間（初凝和終凝）應符合標準，長短合理，過長過短都不好。初凝時間過短，來不及操作，會注桶影響生產；終凝時間過長，凝固時間慢，影響產量。陶瓷企業一般在新進石膏粉后，都會經過廠內質檢部門進行全面的物理化學檢驗合格后方能使用。其實，描述石膏粉質量的物理性能參數較多，故判斷石膏粉質量的方法和手段也較多。簡單而言，有時從外觀上即可初步判定石膏粉質量的優劣。但是，有時觀察石膏粉的外觀，除了顏色有明顯的可判定區別外，同一顏色的石膏粉從外觀上很難判斷其質量的優劣，必須進一步采用化學分析或者物理檢驗的方法才能判定。比如還需要測定石膏粉的標準稠度、流動性、凝結時間、抗折強度、膨脹率等指標。本文根據筆者生產實踐經驗，對此問題進行了探討，提出了判定和鑒別石膏粉質量的一些簡易和實用的方法。

2石膏粉質量的簡易鑒別方法

2.1 從外觀上判斷

通過外觀上觀察和手感可初步判斷石膏粉質量的優劣。觀察就是看外觀包裝袋質量情況和石膏粉的外觀顏色，手感就是用手搓一搓石膏粉的糙細程度（細度）。

（1） 若包裝塑料編織袋的材質質量差、松軟強度低、做工粗糙、編織稀疏（單位面積內的經緯數目不達標）、顏色發灰綠黑色、內部沒有防潮塑料袋、出現撒料現象、三無產品或外觀標識（種類名稱、生產廠家、商標、重量、聯系方式等）不齊全的石膏粉則很大可能不符合質量標準、檔次質量差，質量穩定性也不能保證。反之，那些包裝塑料編織袋用材好、做工精致、顏色發白、強度高、編織經緯密集、內部有防潮塑料袋、封口嚴密、外觀印刷清晰、標識齊全、不撒料的石膏粉一般質量較好、檔次高，質量有保證。一般使用這種包裝袋的石膏粉白度高、細度細。若石膏粉是質量上乘的高檔、高附加值的高強度石膏粉、特種石膏粉（如母模石膏粉、原模石膏粉或樹脂石膏粉），其價格很高，是普通石膏粉的3～9倍。

（2） 外觀上看，白度高的石膏粉細度目數高，質量好，價格較高；而發灰發黑、里面有黑色雜質的石膏粉質量較差。用手的拇指和食指搓捻石膏粉，手感發沙粗糙的石膏粉細度糙，質量較差、價格較低；而手感細膩的石膏粉說明細度細，質量較好，價格也會較高。

2.2 測定結晶水含量

石膏粉是一種結晶混合物，其中會含有生石膏、半水石膏和無水石膏（過燒石膏）。在炒制過程中欠火夾生會出現生石膏，或者火大、炒制時間過長造成過燒會出現無水石膏，這些都會影響石膏的凝結時間，影響生產的正常使用。有時由于石膏粉放置時間過長受潮，也會影響正常使用。根據經驗和資料介紹，通過測定結晶水的含量，可判斷石膏粉質量的好壞。一般合格的石膏粉結晶水的含量在4.5～5.5%之間。若石膏粉的結晶水含量遠低于此標準值，則說明石膏粉過燒，注模時凝結時間太長甚至不凝固；若石膏粉的結晶水含量遠高于此標準值，則說明石膏粉欠火或者受潮，注模時凝結時間短。以上兩種情況的石膏粉都不合格，在生產中不能使用。

檢測石膏粉結晶水含量的方法是：精確稱取40℃烘干后冷卻至室溫的試樣質量G（一般為2～5g），放置于恒重的鉑金坩堝（或瓷坩堝）中，精確稱取其質量為G1；在230±5℃下灼燒2h，取出移入干燥器內，冷卻至室溫后稱取其質量為G2，則其結晶水百分含量為（G1－G2）/G×100%。

2.3 測定石膏粉的凝結時間

凝結時間包括初凝時間和終凝時間。石膏粉凝結時間的質量標準是：在標準稠度下，一般初凝時間不小于6min，終凝時間不大于25min。適宜的凝結時間是石膏粉在生產中正常使用的先決和必要的條件。初凝時間過短或終凝時間過長都不合適。如果在使用中初凝時間太短，小于6min，則證明石膏粉沒有炒熟夾生，或受潮內部含有生石膏，影響注模操作，表現為生產中注桶，耽誤生產；若終凝時間太長，遠大于25min，則說明石膏在炒制時過燒，里面含有過燒石膏，表現為注模時易漏漿，甚至石膏漿不凝固，影響生產。

這兩種情況的石膏粉在生產中都不能使用。故通過凝結時間的測定可判定石膏粉質量的優劣或者決定該石膏粉在生產中能否使用。

簡易測定方法為：（1）按生產的膏水比例稱取100ml水所需的石膏粉試樣，把水注入500ml容器中，將試樣在1min內均勻地撒入水中，并靜置30s，快速攪拌30s，并把石膏漿體立即倒入放置在玻璃板上的銅管內，隨后緩慢垂直向上提起銅管20mm，使石膏漿體平鋪成厚約5mm的試餅；（2）用直徑約5mm的玻璃棒劃割試餅，間隔30s劃一次，每次劃后用布將玻璃棒擦凈。當劃痕兩邊的料漿剛好不再合攏時即為初凝。以試樣投入水中開始至初凝的時間間隔就是初凝時間；（3）在測定初凝后的試餅上用大拇指以約50N的力連續按壓，間隔15s一次，當按壓至印痕邊緣沒有水份出現時即為終凝。以試樣投入水中開始至終凝的時間間隔就是終凝時間。

根據檢測結果與質量標準或與正常大生產中時的石膏粉的凝結時間數值進行對比，即可判定石膏粉質量的優劣和決定其在生產中能否使用。

2.4 測定試餅直徑

按生產中石膏和水的比例，可通過觀察和測量試餅的直徑大小（流動性），來判斷石膏粉質量的優劣和決定其在生產中能否使用。試餅直徑的大小與水量、膏水比例以及石膏粉的質量等因素有關。實驗檢測時應固定水量的大小，所采用的器具和實驗方法應一致。在大生產石膏和水的比例下，若以生產中正常使用的合格石膏粉的試餅直徑為D，待檢石膏粉試餅直徑為d。如果d遠遠小于D，甚至不流動平鋪，則說明石膏粉質量不好，沒有炒熟夾生，或受潮內部含有生石膏，影響注模操作甚至不能使用；如果d遠遠大于D，漿體很稀流動性強，則說明石膏粉過燒，注模時凝結時間太長以至不凝固，也無法使用。用此方法也可以區分普通β石膏粉和高強度α石膏粉。在同樣的膏水比例下，若漿體流動性強、試餅直徑大，則證明是α石膏粉；反之，若漿體流動性差、甚至不流動，試餅直徑小，則證明是β石膏粉。

2.5 生產中試注

按生產中石膏和水的比例，確保所采用的器具、操作人員、設備和工藝方法一致，選擇一個小型胎型母模進行生產模型的試注，與生產中正常使用的合格石膏粉的模型澆注過程進行對比。若待測石膏粉凝結時間正常合理、操作順利不注桶，則說明該石膏粉是合格的石膏粉；若待測石膏粉凝結時間非正常，凝結時間太短注桶，或者凝結時間太長甚至不凝固，這樣的石膏粉不合格，生產中絕對不能使用。