石膏是什么材料，石膏板又是如何制造的？

有一种材料在我们生活生产中广泛使用，但是我们并没有太在意它，在200倍的光学放大镜下，能看到这种材料的晶体形状，这种晶体为板状，通常呈致密块状或纤维状，颜色为白色或灰白色，那么这是一种什么材料嘞？其实这种材料就叫做石膏。

石膏在自然界中以矿石的形式存在着，看上去晶莹美丽的石膏矿是一种单斜晶系的矿物，主要成分就是含水的硫酸钙，石膏属于无机非金属材料，但它有一个很大的优点，那就是可以循环利用，从理论上讲石膏甚至可以无限的长期循环使用。

图片来源：pixabay

水石膏又称软石膏或生石膏，主要成分是硫酸钙加两个结晶水，它的使用产品是通过高温炒制或者烧制。

硬石膏用来制作模型，工艺品等产品，因其价格低廉，容易获得，无毒无异味，凝固速度快，并且有一定的强度，主要被应用在工业建材和建筑建材领域。

石膏能用于建筑材料主要是它通过加水就具有胶凝材料的性能，胶凝材料是指在一定条件下，在空气中能够从浆体变成固体，并能凝结其它混合在其中的物质，变成具有一定强度复合固体的材料。

在现代建筑材料中水泥是主要的胶凝材料，而在水泥的生产中需要加入石膏粉才能提高水泥的性能，在整个建材工业中石膏都起到了非常重要的作用。

图片来源：pixabay

其实人类对石膏的认识，至少可以追溯到一万年前，从考古中发现在新石器时代的人类就已经开始使用石膏制作容器。

在公元前一千多年，阿拉伯人将石膏粉加上水混合用于固定骨折的部位，从此石膏就开始被作为固定材料。

一百多年前，人们发现通过简单的烧制方法，就能把石膏矿变成一种应用材料，而正式开始了对石膏的研究利用。

到了现代随着工业和建筑业的发展，石膏被作为主要的建筑材料得到了迅速的发展和大量的使用。

在古代人们还发现了石膏的另一个功能，那就是药用功能，其具有清热解毒，消肿止痛等功效。

图片来源：pixabay

天然的石膏矿石经过粉碎，炼烧，再经过研磨等一系列处理工序，最后被加工成无水石膏粉的形态，就可以应用在我们所需要的各种场景中了，除了被用作装饰材料，如石膏腻子外，石膏被应用最多的还是建筑材料，用石膏制造出来的石膏板在建筑上的使用非常多。

下面来看看石膏板是怎么制造出来的吧

石膏板是由石膏固化后在两面贴纸制成的，原料是从矿山开采的天然石膏将其打碎变成粉末，还可以将建筑工地剩余的石膏板回收粉碎再利用。

回收石膏板通过粉碎把石膏和纸分离，但粉碎后的石膏仍然会有纸张，使用振动筛能更精细的分离石膏和纸张，剥离掉了纸张的粉状石膏，纸张被送入样子像洗衣机的机器中，在机器中充分水洗，水洗过的纸张被送入造纸厂制成瓦楞纸。

从矿石开采的石膏和从工地上回收的石膏这些叫生石膏，这个时候即便给生石膏加水也不会固化，这需要在炉窑中炼烧生石膏让其变成熟石膏，石膏在炼烧后会变得干燥松散，这样就会很快固化，利用这种特性在两面用纸张夹持住石膏后固化就能制成石膏板。

将熟石膏放入带有铁球的回转窑中旋转，经过研磨后熟石膏会变成大小一致的细粉末。

通过加热将夹持石膏板成卷弯曲的纸张拉直，将熟石膏和水混合而成的石膏浆流过纸张，旋转的滚轮不断敲击纸张，去掉石膏中的气泡并把石膏铺平，为了不让石膏浆溢出会把纸边折起来。

从上面盖上纸张将石膏夹在中间，淋水防止纸张出现褶皱。

石膏经过传送带后逐渐固化，这主要是石膏与水混合的时候，在内部会形成针状结晶，这个针状结晶会相互交错并会咬合住纸张纤维，从而不用粘合剂也能让纸张和石膏粘在一起。

用激光检测石膏板有没有凹凸不平，再按照一定长度将石膏板切断，用180摄氏度的温度干燥，最后再切成成品的尺寸。

现在石膏在我们生活中无处不在，不可或缺，随着对石膏量的需求不断增长，那么需求量这么大的石膏从哪里来嘞？

以前都是使用天然石膏，但随着对生态环境的保护和矿产资源的减少，所以现在很多石膏建材并不是用天然石膏了，而是利用工业副产石膏，也就是像火电行业排出的脱硫石膏，化工行业排出的磷石膏等等，利用这些工业的副产物或者工业废弃物制成石膏。

这些废弃物的主要成分也是硫酸钙，所以被称为工业副产石膏，这种石膏的使用不但保护了环境还能满足日益增加的需求量。

图片来源：pixabay

我们知道石膏会被用来制作豆腐，但另一方面又害怕吸入石膏粉末，那么石膏到底能不能吃嘞？其实吸入石膏粉尘会刺激呼吸道，还容易粘附在器官黏膜上，但是纯度高的食用石膏微量食用时，是合法的食品添加剂，是可以吃的不会影响人体健康。

石膏既是一种很古老的材料，又是一种新材料，随着技术的进步，石膏材料的应用也是前景广阔，并且石膏制品也比较符合现代绿色环保低碳的理念。

文中Gif截取自Youtube《EP299 石膏板的制作流程》

更多机械，制造，原理 干货类文章，请关注我们的微信公众号 制造原理