하천 또는 강으로 부터 공업용수를 취수 하는 경우가 있는데 오염수준이 높은 물은 사용을 피해야 합니다.

대기의 유기물들은 소석고의 응결을 지연시키므로 경화시간(Setting time)이 길어지기 쉽습니다. 염화나트륨, 황산나트륨, 황산마그네슘과 같은 수용성염이 대량으로 혼합수중에 존재할 경우 이들은 건조 기간 중에 형 표면으로까지 이동하여 백화현상을 일으키게 됩니다. 이 백화현상은 석고형표면에 단단한 반점들을 만들어 내며, 클레이 스립(Clayslip)의 점착을 방해하고 다른 부작용을 일으키는 경우가 있습니다. 음료용으로 쓸 수 있는 물이라면 소석고 슬러리(Slurry)의 혼합용으로 적합한 것이 될 수 있습니다.

석고는 21℃~38℃범위내의 어느 일정한 온도를 설정하고 그 속에서 결정화가 되도록 하는 것이 바람직하다는 이론도 있습니다. 수온의 변동은 경화시간의 변동을 초래하게 되어 교반(mixing)시간의 조절에 어려움을 겪게 되므로 수온의 변동에 주의를 기울이는 것이 바람직하며 수온 조절을 위해 온도 조절탱크를 사용하는것도 좋습니다.

혼수량이란 석고에 대한 물의 비율, 즉 혼수비(water-to-plaster raito)를 약칭한 말입니다. 한국, 미국, 일본 등은 석고무게를 100으로 기준 하였을 때, 사용하는 물의 무게를 혼수량 란에 기록하고 있으며 구라파 지역은 반대로 물의 무게를 100으로 하였을 때 사용하는 석고의 무게 또는 비율을 기록하고 있습니다.

석고에 대한 혼수량의 변화가 있으면 흡수성, 강도, 팽창, 응결시간(setting time)이 달라지게 됩니다. 도자기 주입성형용 및 위생도기 성형용 석고는 일반적으로 표준 혼수량보다 5~6% 정도 혼수량을 높게 사용하는것이 흡수성 및 스립유착 등에 좋은 결과를 가져온다고 알려져 있으며, 그 외 일반적인 제품은 용도에 따라 표준 혼수량 보다 2~3%정도 상향 조정하여 사용하여도 무방하나 공업용과 같이 치수정밀도와 내마모성 및 강도를 위주로한 제품 등은 표준 혼수량을 초과하지 않는것이 중요합니다. 표준 혼수량의 측정은 KSL 9002 혼합수량 측정 방법에 의거 측정합니다.(JIS 규격과 동일)

다음은 혼수량 변화에 따른 소석고의 물성 변화를 비교한 것입니다. 표준 혼수량 75%의 소석고에 대해서 혼수량을 변화시켜 시험한 결과는 표2와 같습니다. 혼수량이 많을수록 응결시간은 길어지고 팽창은 작아집니다. 강도는 혼수량의 증대와 더불어 직선적으로 저하합니다. 그러나 표준 혼수량 이하로 하면 기포 혼입이 많아지고 유동이 어려워 집니다.

그림2는 혼수량 변화에 따른 석고의 물성변화 입니다.

소석고 입자들이 만들어 지면 이 입자들은 공기로 둘러쌓이게 됩니다. 이 공기의 일부가 숙성(Aging)과정과 취급 중에 제거되고 수중에 투입되면서 또 일부가 제거됩니다. 소석고를 물에 투입(고르게 흩어 뿌려 넣는)하는 시간을 너무 짧게 하거나 고르게 분산투입 하지 않으면 물속에서 충분히 분산되지 않아 사용형의 강도가 불균일하게 되고 흡수도 고르지 못하게 됩니다. 단시간에 뭉텅뭉텅 솟아붓거나 손 교반이나 기계 교반을 잘못하게 되면 핀홀(pinholes)로 인한 결함도 함께 발생하게 되므로 생상된 스립 또는 배토에 대한 마무리 작업량이 증가되어서 결과적으로 원가가 높아지게 됩니다.

정치란 수중에 소석고를 투입한 후 일정시간을 가만히 수중에 담구어 두는 것을 말합니다. 소석고의 모든 입자가 고르게 분산되게 투입하면 3~4분후에는 거의 전부 물에 적셔지게 됩니다. 정치시간이 지난 이후까지도 대량의 입자들이 적셔지지 않는 경우도 있는데 이와 같은 건조입자는 교반시간 내에 분산이 어려워지게 되며 이로 인해 여러가지 변이된 형틀이 생겨날 수도 있습니다. 석고의 정치시간은 물속에 석고를 투입개시 할 때부터 측정하여 3분까지 하는 것으로 되어 있습니다. 소석고를 물속에 투입 할때에는 석고산포기로 하거나 또는 손으로 하더라도 상관이 없으나 다만 고르게 분산하여 투입되도록 하는 것이 중요합니다. 이때 시간은 2분으로 하는 것이 좋습니다.

수중에 충분히 적셔진 소석고는 일정한 속도와 혼련이 용이한 용기를 사용하여 적절한 점도(Viscosity)에 도달하기 까지 교반시키는 작업을 하게됩니다. 교반시간이 길어질수록 점도는 높아지고 경화가 빠르게 되어 제형상에서의 싸이클도 빨라집니다. 따라서 석고형 생산은 많아지게 됩니다. 그러나 지나치게 교반시간이 길어지면 점도는 높아져 여러 개의 형틀에 부을 수 없게 되고 주입 성형용은 흡수율이 줄어 성형작업이 늦어지는 결과를 빚게됩니다. 이로 인하여 일정한 기간 내에서의 제품생산은 오히려 줄어들게 됩니다. 혼수량이 같은 석고형이라도 교반시간이 길어져 점도가 지나치게 높아졌을 때 형틀에 붓게되면 강도가 높아지면서 팽창도 크게 되므로 치수의 정밀도를 위주로 해야 하는 공업용 모델 및 케이스형 제작에는 특별히 주의를 기울여야 합니다. 이와 반대로 교반시간을 짧게 하면 석고경화가 늦어지고 따라서 형의 생산량은 줄어들게 됩니다.

석고 슬러리(Slurry)를 형틀 (Case mold)에 붓는 작업을 주입시킨다고 합니다. 적정한 점도에 도달한 석고슬러리를 형틀에 주입할 때에는 한쪽 모서리에다 주의 깊게 부어서 석고 슬러리가 형틀을 가로질러 흘러가는 일이 없도록 해야 합니다. 또한 석고 슬러리를 안면에 대량으로 주입하는 것은 석고 슬러리가 처음 부딪히는 지점에 석고형이 조밀화 되는 결과를 초래하게 되고 이로 인해 그 부위는 단단한 반점으로 되어져서 형의 흡수가 고르지 못하게 됩니다. 채워진 형틀을 흔들어주면 주입할 때 혼입된 공기의 일부가 석고형의 표면으로부터 위로 떠오르게 됩니다. 석고 슬러리의 주입(쏟아 붓는) 작업을 신속하게 할수록 석고형은 균일하게 됩니다. 석고 슬러리의 주입 적정 정도는 교반 항목을 참조 하십시오.

건조과정은 몰드를 강화시켜 주고 흡수율을 일정하게 해주며 생산을 증대시키고 풍화, 풍해를 감소시켜 줍니다. 열, 공기순환, 상대습도 들은 몰드 건조를 유지시키기 위한 잣대가 됩니다. 공기순환은 건조실내에서 완벽하게 이루어져야 하며 15ft/sec 정도로 순환시키는 것이 중요합니다.

건조와 강도

몰드는 수분이 몰드에서 8%까지 제거 되었을 때 완전한 강도를 얻게 됩니다. 강도의 증가율은 약 30% 입니다. 그림3은 플라스터 몰드가 가지고 있는 수분(습윤)강도의 범위를 보여줍니다. slip-Cast는 좀체로 플러스터 몰드가 건조된 상태에서 사용하지 않습니다. 몰드 상의 수분(습윤)강도 (Wet Strenght)가 수분 함량의 범위와 반대로 일관됨을 주목해 두어야 할 것입니다. 제형장에서 몰드를 생산한 직후 곧바로 건조실에 넣게 된다면 강도는 급격하게 떨어질 것이며 표1 \"온도와 소석고의 성질\"에서 보는 바와 유사한 결과 까지도 예측할 수 있습니다. 그리고 부득이 하게 양생기일이 짧은 상태에서 형을 건조해야 할 경우엔 최소한 12시간은 지난 후 건조식에 넣는 것이 바람직합니다. 이형재인 카리 비누를 케이스형에 칠할 때 과다하게 되면 불용성염등이 사용형에 붙어서 피막현상이 일어나고 주름, 갈라짐이 생기게 되므로 주의합니다. 이때는 건조할 때 수분증발 방향을 성형 시 사용하는 표면의 반대쪽으로 유도하는 것이 효과가 있습니다. 또한 석고형을 건조한 후 따뜻한 물에 잠깐 씩 1~2회 담구어 기공을 열어준 후 성형하게 되면 불량률이 감소되는 효과를 볼 수 있습니다.

급건조

건조과정을 최대한 활용해 주며 조절하기 위한 좋은 방법은 온도와 상대습도 곡선을 따르는 것입니다. 이들 두가지 변수를 조절하는 법은 건조시간을 최대한 활용하도록 허용하는 것입니다.
그림4는 최대한의 건조곡선을 보여줍니다. 플라스터 몰드는 곡선상의 어떤 곳이든 또는 이것의 오른쪽 편의 상대습도와 온도가 일치할 때 가장 빠르게 건조합니다. 곡선 왼쪽의 건조 상태는 몰드를 약화시킵니다.

참고 석고 슬러리의 제작법

예를들면 저팽창 경석고 GEMSTONE L -13 1포대 즉 25Kg 을 사용할 때에는 미리 폐사의 시험성적표가 기재되어 있는 표준 혼수량 40%를 근거로 다음의 산식에 의하여 정확히 물무게를 계량하여 사용합니다.

25kg × 40/100 = 10kg

즉 물의 무게는 10kg이 되는 것입니다.

GEMSTONE 25kg을 1~2분동안 고르게 산포시켜 물속에 충분히 적셔진 후 2~3분동안 방치한 다음 1분에 50~100회 속도로 막대기나 고무장갑을 낀 손으로 충분히 저어 석고 슬러리를 만듭니다. 산업용 GEMSTONE과 도자기 형재용 특급석고 GM-10, GM-30을 제외한 석고에는 소포제를 별도로 첨가하여야 합니다. 물의 사용량을 폐사의 시험성적서에 따르시기 바랍니다.

- 특급석고 CH 물 사용 예 : 25kg × 70/100 =17.5kg
- 특급석고 GM-30 물 사용 예 : 25kg × 45/100 = 11.25kg