衛(wèi)生陶瓷模具石膏工藝研究

陳澤峰

（佛山市恒潔衛(wèi)浴有限公司，佛山 528137）

1 前言

衛(wèi)生陶瓷作為常見的日用品，給人們帶來了較大的生活便利，在一定程度上提升了人民的生活質(zhì)量[1]。而在現(xiàn)代工藝、技術(shù)等要素支撐下，相關(guān)廠家或技術(shù)人員除了要重視消費者的需求，需要重視石膏模具的配置，關(guān)注其中存在的問題，并采取適應(yīng)性應(yīng)對措施，以在提升衛(wèi)生陶瓷質(zhì)量的同時，提升自身專業(yè)素養(yǎng)。

2 衛(wèi)生陶瓷工藝中石膏模具基本應(yīng)用

2.1 衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)工藝簡介

衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)工藝包含多種方式，流程如圖1 所示。結(jié)合產(chǎn)品功能、坯體含水量、形狀以及規(guī)格等，其工藝流程主要為：第一，進行泥漿配料。將水+水玻璃+白泥等原料混合攪拌，并泥漿成型時間應(yīng)控制在8h[2]；第二，注漿。需注意，注漿前應(yīng)保障模具干凈，即要進行擦模、灑粉、合模、緊固模等程度；第三，檢測坯體是否達到標準，并進行修坯；第四，進行干燥處理。即利用風(fēng)干+烘干的處理方式，前者一般要進行5-7d 的自然晾曬，后者要進行13h 的烤干；第五，檢測坯體，即利用煤油檢測坯體是否存在裂紋，如打孔處、表面以及其他連接處等。同時，為避免脫釉等，要擦灰塵、平振度、線條等；第六，基于實現(xiàn)準備的釉料噴釉。最后，燒制成功。

圖1 衛(wèi)生陶瓷工藝流程

2.2 石膏磨具的基本特征分析

受到成本、性能、工藝需求等要素的影響，當(dāng)前建筑石膏作為陶瓷模具的主要材料，其特征主要有以下表現(xiàn)：第一，具有呼吸功能和一定的環(huán)保效果。一方面由于石膏擁有較低的放射性危害，無論是生產(chǎn)過程還是其實際應(yīng)用，均不會產(chǎn)生危害，且其擁有飽滿、光滑的表面，因此具有較強的親和力，較好的使用感受。另一方面由于其結(jié)構(gòu)性能較好，擁有適量的微細孔，能動態(tài)吸濕、解潮，具有較好動態(tài)維系效果[3]；第二，其可加工性能較好。主要是指石膏的可塑性強，幾乎能滿足衛(wèi)生陶瓷所有形狀、規(guī)格需求，即能被做成任意需求的形狀；第三，線條清晰、尺寸穩(wěn)定?；诮ㄖ喽瞥傻男l(wèi)生陶瓷模型，在干燥、硬化后，其尺寸非常穩(wěn)定，如β 型半水石膏等；第四，擁有較為合理的吸水性。在注入60%～80%的水量后，石膏磨具中多余的水分會在自然曬干或烤箱烘干的措施下蒸發(fā)，此時會形成一定量的孔隙，并形成一定量的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，繼而提升整體模具的吸水率；第五，凝結(jié)硬化的效果較好。基于凝結(jié)時間和衛(wèi)生陶瓷模具的效益，石膏模具的凝結(jié)時間為6～25min；第六，成本較低、來源較廣。由于我國擁有較大量的石膏儲備，年產(chǎn)量極為豐富，且分布較廣，因此其成本較低，具有較強的經(jīng)濟效果。

腸道菌群參與人體營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與吸收，并與多個組織、器官存在密切的相互作用，如果腸道菌群的組成成分發(fā)生變化，不僅會產(chǎn)生多種胃腸道疾病，還可誘發(fā)肥胖、糖尿病、多發(fā)性硬化癥(MS)等慢性疾病[10]。這些疾病可能直接作用于下丘腦-垂體-性腺軸，可通過影響人類生殖器官結(jié)構(gòu)、生殖細胞發(fā)育和成熟、激素水平改變及對子代健康等方面，進而在生殖健康中發(fā)揮重要作用。

2.3 衛(wèi)生陶瓷石膏模具存在的不足

匯總陶瓷注漿成型過程發(fā)現(xiàn)，其流程為：第一，注漿工藝，即在事先準備好的石膏模型中注入泥漿；第二，吃漿工藝，即通過石膏模型自帶的吸水功能，處理泥漿中存在的水分，促使其快速成為坯體；第三，回漿工藝，即倒出多余的泥漿；第四，拆模工藝，即依據(jù)產(chǎn)品連接、形狀等依次拆除石膏模，繼而得到相關(guān)胚體[4]；最后，干燥，即將模型烘干處理，如放置在55℃的環(huán)境中干燥。而匯總上述流程要素，石膏整個表現(xiàn)存在以下問題：

（7）用膠粘帶撕扯網(wǎng)格區(qū)漆膜。膠粘帶的中心放在網(wǎng)格上方，與一組切割線平行。用手指把網(wǎng)格區(qū)上的膠粘帶壓平，指尖用力蹭膠帶使其接觸良好。在貼上膠帶5分鐘內(nèi)，拿住懸空的一端，并盡可能與剝離方向接近60°的夾角的方向，在1秒內(nèi)平穩(wěn)撕離膠粘帶。特別注意環(huán)境溫度是否在20℃～25℃，溫度對膠帶的粘結(jié)力影響很大。

3 檢測衛(wèi)生陶瓷石膏模具基本性能

檢測石膏模具基本性能，能進一步挖掘材料性能，避免后期陶瓷模型出現(xiàn)各種問題，因此需對其予以一定重視。而結(jié)合其石膏模型的具體結(jié)構(gòu)、性能等要素，其檢測內(nèi)容主要包含以下幾個方面：

3.1 檢測石膏材料細度

衛(wèi)生陶瓷石膏模具初凝時間主要是指在水中加入石膏粉后，其漿液的流動性逐漸變?nèi)?，直至后期的黏稠，最終用小刀割試樣品，其切開部分不再恢復(fù)所消耗的時間。依據(jù)《陶瓷模用石膏粉》（QB/T1639-2014）標準，若測試樣品為α-半水石膏，那么其初凝時間應(yīng)大于8min，若測試樣品為β-半水石膏，那么其初凝時間應(yīng)大于7min，需注意應(yīng)結(jié)合實際生產(chǎn)需求控制初凝時間。

（2）終凝時間。

3.2 測試吸水率

（1）初凝時間。

改善沿海地區(qū)人居環(huán)境，打造賦予優(yōu)美、和諧又具有地域特色的濱海公共空間，一方面可以提高整個島嶼的景觀形象和競爭力，另一方面又可以提升島民的宜居環(huán)境，提高大家的生活品位。環(huán)境的改變，休閑娛樂場所的建造，現(xiàn)代化地域文化景觀的設(shè)計，都能從側(cè)面反映島上居民生活理念的轉(zhuǎn)變，島民傳統(tǒng)生活模式的變化。

3.3 測試強度

衛(wèi)生陶瓷的石膏模具強度會直接影響其使用時間。當(dāng)前，企業(yè)主要用抗張強度、45℃干抗折強度以及2h 濕抗折強度等方式進行檢測。以h 濕抗折強度測試為例，結(jié)合《陶瓷模用石膏粉》（QB/T1639-2014），若為α-半水石膏，那么壓強≥4.5MPa，為一等品，若壓強≥4.0MPa，為合格品。若為β-半水石膏，壓強≥3.2MPa，為一等品，壓強≥2.7MPa，為合格品[7]。其具體的方式為，將測試石膏置于水中兩小時后，利用抗折儀檢測樣品強度。

3.4 測試吸水速度

結(jié)合各個企業(yè)吸水速度測試方式，主要有：①密封檢測樣品（高度應(yīng)≤5cm），然后將其置于2cm 水中。計算測試樣品達到5cm 所耗費的時間，需注意為提升觀察效果，一方面可在密封材料上標記刻度，另一方面可在水中加入顯色劑；②在被測試樣品上方放置一個圓環(huán)（φ30mm），然后往加入10ml 水，記錄樣本全部吸收水所耗費的時間，這就是樣本的吸水速度。

1）針對集卡定位系統(tǒng)在使用過程中，由于現(xiàn)場環(huán)境質(zhì)量相對較差，粉塵較多，并且CPS掃描感知系統(tǒng)比較敏感，位于橋吊鞍梁上的掃描鏡被粉塵干擾，導(dǎo)致掃描分析出現(xiàn)誤差的情況，定期對CPS系統(tǒng)的掃描鏡進行清潔，同時尋找抗粉塵粘附性更強的硬件設(shè)施，使得CPS系統(tǒng)的掃描及數(shù)據(jù)分析更有效、更可靠。

3.5 測試初凝、終凝時間

基于衛(wèi)生陶瓷對石膏模具的具體需求，吸水率的檢查非常重要，其能直觀反映模具吃漿效果。結(jié)合石膏加水反應(yīng)原理、過程“3/2H2O+CaSO4·1/2H2O=熱量+CaSO4·2H2O”[6]，整個加水過程實際僅需加入18.6%的水量，但由于澆筑過程中需要加入70%～80%的水量，這些水分干燥或蒸發(fā)后，會形成一定量的縫隙，且具有一定強度和吸水性。若空隙越多，那么其吸水率就越好。但其強度會有所降低。綜上，為保障檢測效果，可采用以下方式：①把檢測樣本置于45℃左右的烤箱，并將其烤到恒重。取出后，置于水中，記錄不同時間下樣本的吸水率，如1min、2min、1h 等；②把檢測樣本置于45℃左右的烤箱，并將其烤到恒重。取出，將其浸泡置水中，待其達到恒重后。結(jié)合[（g1-g0）/g0×100%]的公式，得到最終檢測結(jié)果。

目前，大部分生產(chǎn)企業(yè)主要圍繞《陶瓷模用石膏粉》（QB/T1639-2014）相關(guān)規(guī)定檢測材料細度，即其測定方式主要包含目測、物理性能測試以及化學(xué)性能測試等方式，其中QB/T1640 為物理性能測試，化學(xué)性能主要為QB/T1641，其篩選標準為：若孔徑為0.15mm，無對應(yīng)[5]；而若1≥0.09mm 篩余量，那么為合格品和一等品。當(dāng)然，部分企業(yè)僅測試殘余量，部分企業(yè)兩者均會進行測定。

藝術(shù)修養(yǎng)是“對于各種藝術(shù)形態(tài)的認知、分析、判斷、情意與創(chuàng)作，這些藝術(shù)形態(tài)包含設(shè)計美感的人類活動及其產(chǎn)品”以及“個人對于藝術(shù)的解析、判斷與表現(xiàn)能力的綜合體。”[2]藝術(shù)修養(yǎng)體現(xiàn)在思想、知識、情感、藝術(shù)等四個方面。

目前，一般采用維卡儀法、捺按法測試終凝時間：

②捺按法。本方式主要是指在三塊樣本上按捺印記，即用5Kg 左右的力連續(xù)操作2 次，然后對比記錄1-3塊樣本按捺情況，若按捺位置無水分，那么就這一過程所耗費的時間就是終凝時間。

①維卡儀法?；赒B/T1639-2014 選擇測試儀器，然后測試樣本置入水中后，測試針插入樣本＞1mm 所耗費的時間，該時間就是樣本終凝時間；

第一，石膏模具的光潔度較差。其主要是指在工藝流程中，石膏在電解質(zhì)溶解以及水分等因素的影響下，會有肉眼可見的不平整問題，或其它空隙等，不僅會降低坯體質(zhì)量，還會加大工藝難度；第二，吸漿性能不高。由于石膏模具在作用過程中，會直接與泥漿作用，在長期反應(yīng)下，會出現(xiàn)泥漿顆粒堵塞、電解質(zhì)腐蝕以及水份溶解等情況，影響整個模具的空隙，繼而加長了吃漿時間，影響整體工作效益；第三，機械損壞。由于脫模、組裝乃至吸注漿等工藝環(huán)節(jié)均會給模具機械壓力，導(dǎo)致其出現(xiàn)漏漿等情況，繼而影響最終的成形使用。

③需注意，在測試終凝時間時，需要關(guān)注《陶瓷模用石膏粉》（QB/T1639-2014）指標參數(shù)，即α-半水石膏和β-半水石膏的終凝時間均需＜30min。結(jié)合本人工作經(jīng)驗，最佳時間應(yīng)控制在20～25min。

4 衛(wèi)生陶瓷模具石膏強化措施分析

基于上述分析結(jié)果，結(jié)合石膏模具的測試結(jié)果，可選擇針對性強、可靠性高的加強措施，來提升石膏模具的強度，提升其使用壽命，為衛(wèi)生陶瓷工藝生產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。當(dāng)前，基于衛(wèi)生陶瓷石膏模具的具體應(yīng)用，其加強方式主要有塑化劑、增強劑、消泡劑等外加劑，或高爐礦渣、水泥等無機膠材料，或石墨、石英砂等耐磨材料等，這些材料均能提升石膏的耐溶蝕性、耐磨性等。

1.游客對于大峽谷村游客中心的感知價值具有層次關(guān)系，即屬性層的價值感知顯著影響結(jié)果層的價值感知，結(jié)果層價值感知顯著影響目的層價值感知。

4.1 加強的原理

①減水加強原理，在模具石膏中摻入減水劑，可以減少拌合用水量，降低水膏比，使石膏硬化過程中由于水分蒸發(fā)而形成的孔隙大大減少，從而降低石膏硬化體的孔隙率，使孔徑細化，孔結(jié)構(gòu)得以改善，進而提高石膏的強度、耐溶蝕性和耐水性；②耐磨性加強原理，其主要是指在模具石膏中摻入高硬度的石英砂使得其表面硬度增高，當(dāng)用砂紙打磨時，能夠被壓入表層的磨粒數(shù)減少，壓入深度和磨痕寬度也都減小，進而模具石膏磨損率下降，耐磨性提高；③消泡加強原理，事實證明消泡劑既可抑制泡沫的產(chǎn)生，也可破壞泡沫的穩(wěn)定性，用于消泡。在模具石膏體系中加入消泡劑后，消泡劑分子雜亂無章地分布在液體的表面，抑制彈性膜，中止泡沫的產(chǎn)生；④緩凝加強原理，在模具石膏中摻入緩凝劑，緩凝劑與石膏發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的絡(luò)合物或沉淀膜覆蓋在石膏晶核表面，抑制晶核的長大，達到緩凝目的。摻入緩凝劑，可改善模具石膏的凝結(jié)時間和工作性能。

4.2 石膏模具加強方式

①放置增強鋼筋?？稍谀Ｐ蛢?nèi)部放入φ12mm 左右的鋼筋，以避免模具斷裂和變形，以延長模型使用次數(shù)；②干燥。干燥工藝擁有十分重要的作用，要控制干燥溫度不要超過50℃;二是干燥時要注意空氣的流動;三是模型脫模倒出后應(yīng)最好在常溫下保持24h，再推入干燥室干燥;四是確保干燥的模型上線使用，同時在模型使用中也要保持干燥；③外加劑，為提升石膏的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接效果，可使用桃膠、AST 劑、焦磷酸鈉、腐植酸鈉、硼砂等；④真空脫泡工藝模型在混料、攪拌過程中，會帶入許多氣泡。注模操作中采用真空脫泡攪拌工藝是一種提高石膏模強度很有效的方法。因為通過真空脫泡處理，排出石膏漿中的氣泡，可使模型結(jié)構(gòu)變得致密，會明顯提高模型的強度。真空度控制在-0.065～-0.079Mpa，攪拌時間控制在2～4min；⑤適當(dāng)延長攪拌時間和掌握合理的攪拌速度，一方面適當(dāng)延長攪拌時間，可有利于石膏粉與水的充分接觸和反應(yīng)，有利于石膏漿體中氣泡的排出，有利于提高模型的強度。一般情況下控制攪拌時間應(yīng)在2～4 分鐘。另一方面若攪拌速度過慢時，石膏和水不能很好地結(jié)合與反應(yīng)，不會提高強度;當(dāng)轉(zhuǎn)速過快時，也會降低模型的強度，因此攪拌速度以300～400r/min為宜。

綜上所示，在衛(wèi)生陶瓷工藝生產(chǎn)流程中，石膏模具技術(shù)的控制非常重要，對產(chǎn)品的質(zhì)量、形狀、功能等擁有十分重要的作用。因此，相關(guān)技術(shù)人員、廠家，應(yīng)結(jié)合衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)工藝流程，重視石膏模具技術(shù)的把控，并依據(jù)自身實際情況，選擇符合標準的控制措施，以提升石膏模具最終的生產(chǎn)效果，以促進自身更好的發(fā)展。