Способ получения высокопрочного гипса для стоматологии
Изобретение относится к технологии получения гипсовых материалов, используемых в стоматологии для изготовления моделей и для различных технических целей. Способ включает обработку гипсосодержащего брикетированного сырья насыщенным водяным паром при давлении 1,3 атм с последующим высушиванием. Перед заполнением автоклава насыщенным водяным паром под давлением 1,3 ати производится вакуумирование объема автоклава с загруженными в него отпрессованными из исходного сырья брикетами в течение 20 мин. Технический результат - сокращение длительности автоклавного процесса. 1 табл.
Изобретение относится к технологии получения гипсовых материалов, используемых в стоматологии для изготовления моделей и для различных технических целей.
Известен способ получения высокопрочного гипса в автоклаве путем обработки насыщенным водяным паром, имеющим давление 1,3 ати, предварительно отпрессованных из тонкоизмельченного сырья брикетов, состоящих преимущественно из двугидрата сульфата CaSO4·2H2O, который в условиях автоклава теряет часть химически связанной воды (дегидратирует) и превращается в α-полугидрат (CaSO4·0,5 Н2О), который и составляет основу высокопрочного гипса (Х.С.Воробьев, В.В.Иваницкий, Л.Я.Клыкова. Способ получения высокопрочного гипсового вяжущего. АС SU 800152).
Недостатком известного способа является значительная продолжительность автоклавирования (8 часов) материала, которая обеспечивает наиболее полное превращение двугидрата в полугидрат. Одной из причин повышенной длительности процесса дегидратации является наличие формовочной влаги (10…12 мас.%) в капиллярно-пористой структуре отпрессованного брикета, которая, с одной стороны, препятствует при автоклавировании проникновению в капилляры насыщенного водяного пара и тем самым растягивает во времени процесс нагрева брикета до рабочей температуры, а с другой, - тормозит скорость химического процесса дегидратации, так как выделяющаяся при этом капельная вода встречает сопротивление своему выделению, что нарушает требуемое равновесие химического процесса и снижает его скорость.
Целью изобретения является сокращение длительности автоклавного процесса за счет ускорения процесса нагрева автоклавируемого брикета и повышения скорости химических реакций превращения двугидрата в полугидрат и улучшение качества получаемой продукции - повышение прочности при сжатии образцов готового продукта.
Это достигается тем, что автоклав комплектуется вакуум-насосом, с помощью которого после загрузки автоклава брикетами и закрывания его крышек в автоклаве на определенное время создается вакуум, в результате чего вода освобождает микрокапилляры и делает их свободными как для проникновения в них насыщенного водяного пара, так и для размещения выделяемой в ходе реакции воды. В результате время нагрева брикета сокращается, скорость химической реакции возрастает, что в целом приводит к сокращению времени достижения конечного результата, улучшает качество получаемой продукции за счет повышения в ней содержания α-полугидрата.
Примеры
Пример 1 (существующий способ)
Брикеты с размерами 250×120×65 отпрессовывают из двугидрата сульфата кальция с модифицирующими добавками и помещают в автоклав, подвергают тепловой обработке насыщенным паром по следующему режиму: подъем давления до 1,3 ати 30 мин, изотермическая выдержка при 1,3 ати 7 час, сброс давления 30 мин.
После тепловой обработки брикеты высушивают и измельчают. Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 2 (предлагаемый способ)
Брикеты с размерами 250×120×65 отпрессовывают из дву гидрата сульфата кальция с модифицирующими добавками и помещают в автоклав. Герметизируют его объем, включают вакуум-насос и за 10 мин доводят давление разрежения до 0,04-0,05 МПа (абс.) и выдерживают это давление в течение 20 мин. После этого вакуум-насос отключают и начинают подавать в автоклав при открытом клапане для сброса конденсата водяной пар в режиме продувки атоклава. Этот режим поддерживается в течение 5 мин, после этого клапан для сброса конденсата закрывается и в автоклаве за 30 мин поднимается давление насыщенным водяным паром до 1,3 ати, такое давление поддерживается на протяжении 5 часов. Сброс давления из автоклава в конце процесса автоклавирования производится в течение 30 мин, после чего брикеты выгружаются из автоклава и высушиваются теплоконвективным способом до постоянной массы и измельчаются.
| Таблица | |||||
| № п/п | Способ получения α-гипса | Время автоклавирования | Показатели | ||
| Сроки схватывания, мин | Прочность при сжатии образцов, МПА | ||||
| начало | конец | ||||
| 1. | Гидротермальная обработка брикетов гипса без предварительного их вакуумирования (существующий способ) | 8 час | 6-10 | 9-16 | 28-30 |
| 2. | Гидротермальная обработка брикетов гипса с предварительным их вакуумированием (предлагаемый способ) | 6 час 30 мин | 5-9 | 8-15 | 33-35 |
Общая продолжительность автоклавной обработки брикетов гипса по предлагаемому способу уменьшилась по сравнению с существующим способом с 8 часов до 6 часов 30 мин.
Анализ проб полученного высокопрочного гипса по предлагаемому способу выявил в нем высокое содержание α-полугидрата, благодаря чему прочность его возросла по сравнению с гипсом, полученным по существующему способу, с 29 МПа до 34 МПа (испытание по ГОСТ Р 5188-2002 «Стоматологический гипс»).
Способ получения в автоклаве высокопрочного гипса, включающий обработку гипсосодержащего брикетированного сырья насыщенным водяным паром при давлении 1,3 ати с последующим высушиванием полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса дегидратации двуводного сульфата кальция, повышения в конечном продукте содержания α-полугидрата и, как следствие, - повышения прочности получаемого высокопрочного гипса, перед заполнением автоклава насыщенным водяным паром под давлением 1,3 ати производится вакуумирование объема автоклава с загруженными в него отпрессованными из исходного сырья брикетами в течение 20 мин.
