N

O W O C Z E S N Y

T

E C H N I K

D

E N T Y S T Y C Z N Y

26

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

Zmiana skurczu liniowego
mas alginatowych

pod wpływem temperatury przechowywania

woski wyciskowe, masy tlenko-cyn-
kowo-eugenolowe. Natomiast do mas
wyciskowych elastycznych zaliczane
są: masy hydrokoloidalne (agarowe
i alginatowe), elastomery (polisulfi-
dowe, silikonowe, polieterowe) (3).

Masy alginatowe
w protetyce dentystycznej
Masy alginatowe są produkowane
w postaci proszków, pakowane lu-
zem lub już odważone w małych por-
cjach zapakowanych w woreczkach.
Zazwyczaj jedna porcja proszku za-
pakowana w woreczku wystarczy
na wykonanie całego łuku zębowego.
Jest to dobry sposób pakowania masy,
gdyż ogranicza on jej kontakt z wilgo-
cią, a tym samym wydłuża czas przy-
datności do użycia. Często producen-
ci dostarczają miarki do odmierzania
wody i proszku oraz plastikowe szpa-
tułki do mieszania składników (4).

Istotę masy alginatowej stanowi

jednak sam skład chemiczny kom-
pozycji proszku. Składniki występu-
jące w masach alginatowych zapre-
zentowano w tab. 1, uwzględniając
również funkcje, jakie spełniają po-
szczególne składniki.

Swoje właściwości masa algina-

towa uzyskuje dopiero po dodaniu
wody do kompozycji proszkowej
(proszku alginatowego) – w wyniku
mieszania homogenizującego po-
wstaje gładka jednolita masa, która
po kilku minutach staje się nieodwra-
calnie żelem. Za powstanie elastycz-

Modelem w tym przypadku nazywa-
ny jest pozytyw określonego terenu
jamy ustnej, który uzyskuje się po-
przez wypełnienie otrzymanej pod-
czas pobierania wycisku formy nega-
tywowej. Ze względu na bezpośredni
kontakt materiałów wyciskowych
z żywymi tkankami, jak również po-
trzeby kliniczne, stawiane są im duże
wymagania. Niestety jeszcze nie osią-
gnięto sukcesu w wyprodukowaniu
idealnego materiału, który mógłby
być stosowany do wszelkiego rodza-
ju wycisków. Doskonałe efekty moż-
na osiągnąć, gdy pozna się dobrze
kryteria doboru fizykochemicznych
właściwości mas i zasady posługiwa-
nia nimi, co pozwoli na zastosowa-
nie materiału właściwego dla danego
przypadku (1, 2).

M

ATERIAŁY

WYCISKOWE

Modele, które mają na celu odwzoro-
wanie warunków pola protetyczne-
go, wykonywane są w laboratoriach
techniki dentystycznej na podstawie
wycisku, rzetelnie pobranego z ob-
szaru jamy ustnej pacjenta i dostar-
czonego przez lekarza stomatologa.
Na rynku materiałów protetycznych
dostępnych jest wiele materiałów
wyciskowych, które mogą być klasy-
fikowane na wiele sposobów, jednak
podstawowym kryterium podziału
jest sztywność/elastyczność materia-
łów. Do mas wyciskowych sztywnych
(nieelastycznych) zaliczane są: gips,
masy żywiczno-woskowe, gutaperka,

TITLE



The linear shrinkage

of alginates masses under the influence
of storage temperature

SŁOWA KLUCZOWE



masy wyciskowe,

masy alginatowe, skurcz liniowy

STRESZCZENIE



W niniejszym

artykule zaprezentowano wyniki badań
nad wpływem temperatury i samego
sposobu przechowywania na skurcz
materiałów alginatowych.

KEY WORDS



impression materials,

alginate masses, linear shrinkage

SUMMARY



This paper presents

the results of studies on the effects
of temperature and the storage method
on the alginate materials shrinkage.

dr inż. Dorota Klimecka-Tatar

1

, inż. Magdalena Matyasik

2

T

echnologie powszechnie
stosowane w kreowaniu

uzupełnień protetycznych
nadal nie dają możliwości

wykonywania protez

bezpośrednio w jamie ustnej
pacjenta. Jednak, aby
zapewnić doskonałą jakość
i komfort użytkowania
różnego rodzaju stałych
i ruchomych protez lub
aparatów ortodontycznych,
konieczne jest przygo-
towanie odpowiedniego
modelu, który w sposób
idealny odwzorowywałby
obszar objęty rekonstrukcją.

4

/ 2 0 1 3

nej masy alginatowej odpowiedzialna jest reakcja, jaka
zachodzi pomiędzy alginatem sodu a siarczanem wapnia
w obecności wody. Produktem takiej reakcji jest nieroz-
puszczalny alginat wapnia (patrz reakcja) (1). Alginatem
nazywane są sole kwasu alginowego – właściwa nazwa
chemiczna to alginian sodu/wapnia:

alginat sodu + CaSO

4

ǜ H

2

O ǜ alginat wapniaĻ + Na

+

+

SO

4

2-

+ H

2

O

Bardzo istotna jest również zawartość fosforanu sodu

w mieszaninie proszkowej. Obecność tej substancji ma bez-
pośredni wpływ na czas wiązania masy, gdyż rozpuszczone
jony wapnia w pierwszej kolejności będą reagowały z jona-
mi fosforanowymi. Dopiero po całkowitym przereagowa-
niu jonów fosforanowych z jonami wapnia rozpocznie się
reakcja jonów wapnia z jonami alginianowymi, w wyniku
której wytrąci się alginat wapnia. Dlatego właśnie fosforan
sodu jest tzw. opóźniaczem reakcji. Alginaty wapnia pre-
cypitują, tworząc sieć z wodą, która wypełnia przestrzenie
włosowate. Taką strukturę chemiczną nazywa się żelem,
a dokładniej – hydrożelem, ponieważ płynem wypełniają-
cym przestrzenie jest woda. Gdy przynajmniej jeden z wy-
miarów tej sieci jest koloidalny (< 0,5 μm), taki materiał jest
nazywany alginatem hydrokoloidowym. Reakcja tężenia
jest efektem zależności zmniejszonej rozpuszczalności
alginatu wapnia w stosunku do alginatu sodu. Tak więc
ta grupa mas nazywa się alginatami nieodwracalnymi,
gdyż pasta przechodzi w żel (4).

Wymagania stawiane
alginatowym masom wyciskowym
W normie ANSI-ADA nr 18 są zawarte wymagania stawia-
ne masom wyciskowym. Wymagania te dotyczą przede
wszystkim smaku i zapachu, braku działania drażniącego,
homogenności, jak również czasu mieszania i wiązania
mas alginatowych. Norma ta ukazuje również dopuszczal-
ną wielkość trwałej deformacji, czas uwalniania wycisku
z jamy ustnej, jego elastyczność w trakcie odlewania mo-
delu, określa wytrzymałość na ściskanie, umiejętność
odwzorowania detali, kompatybilność z gipsem i zmiany
właściwości proszku przechowywanego w zamkniętym
pojemniku (4). Zatem, aby masy alginatowe mogły spełnić
swoją funkcję, stawia się im następujące wymagania:
• nieszkodliwość dla błony śluzowej jamy ustnej,
• niedrogie i łatwe w użyciu,
• przyjemny zapach, smak, estetyczne zabarwienie,
• łatwość wprowadzenia masy i wyjmowania z jamy

ustnej,

• dostosowany i regulowany czas wiązania,
• znakomite odwzorowanie terenu protetycznego; po-

winien być wiernym negatywem danego pola jamy
ustnej,

N

O W O C Z E S N Y

T

E C H N I K

D

E N T Y S T Y C Z N Y

28

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

Tab. 1. Składniki kompozycji proszkowej do przygotowania masy alginatowej (4)

Składnik

Funkcja

Sól sodowa lub potasowa alginatu

Rozpuszczanie w wodzie

Siarczan wapnia

Reagowanie z rozpuszczonym alginatem,

aby stworzyć nierozpuszczalny alginat

wapnia

Fosforan sodu

Kontrola czasu wiązania, opóźnienie reakcji

wiązania alginatu z wapniem

Ziemia okrzemkowa lub proszek

krzemionki

Kontrola konsystencji mieszaniny i elastycz-

ności wycisku

Siarczan potasu lub fl uoran cynko-

wo-potasowy

Hamowanie inhibicyjnego oddziaływania

alginatu na wiązanie modelu gipsowego

Glikol organiczny

Pokrycie cząstek proszku, aby zminimalizo-
wać ilość lotnego bardzo drobnego proszku

Czwartorzędowa zasada aminowa

lub chlorheksydyna

Zapewnienie właściwej dezynfekcji

poczęcia mieszania; masa powinna
być użyta w czasie 2 minut;

• szybko wiążące – czas mieszania tej

masy wynosi 30-45 sekund, a czas
wiązania to 1-2 minuty; po zmie-
szaniu nadaje się do użycia przez
minutę 15 sekund.

Praca z materiałem alginatowym
Przed przystąpieniem do pobiera-
nia wycisku należy przygotować
odpowiednio dobraną łyżkę wy-
ciskową, masę wyciskową i wodę
destylowaną (lub dejonizowaną).
Do rozmieszania mas alginato-
wych stosuje się wodę destylowaną
lub dejonizowaną o temperaturze
23±1°C. W tym wypadku temperatu-
ra wody ma duży wpływ, gdyż może
przyspieszyć lub obniżyć czas wią-
zania materiału.

Proszek dostarczony przez pro-

ducenta przed użyciem powinien
zostać napowietrzony i wstrząśnię-
ty przez wielokrotne odwrócenie
puszki do góry dnem. Podczas mie-
szania składników należy pamiętać,
by do miarki wsypać mieszaninę
proszkową z niewielkim nadmiarem
w celu zapewnienia odpowiedniej
gęstości usypowej poprzez wielo-
krotne stukanie szpatułką w ścianki
miarki. Po usypaniu, wypełnieniu
wolnych przestrzeni przez proszek

alginatowych, które powinno trwać
około minuty, uzyskuje się gładką
masę o kremowej konsystencji, go-
tową do pobrania wycisku. Z punk-
tu widzenia zachodzących reakcji
chemicznych kluczowe jest również
przestrzeganie dokładnego czasu
zarówno mieszania, jak i bezpo-
średniego użycia w jamie ustnej
pacjenta.

Ze względu na czas wiązania i wy-

korzystania rozróżnia się dwa typy
mas alginatowych:
• normalne – masa o normalnym

czasie wiązania, powinna wiązać
w czasie nie krótszym niż 2 minuty
lub przynajmniej 4,5 minuty od roz-

• odpowiednia wytrzymałość mecha-

niczna, aby umożliwić wykonanie
modelu,

• zachowanie swoich właściwości

po zadziałaniu dezynfekcji,

• łatwość oddzielenia od modelu,
• wystarczająco długi czas stosowa-

nia od momentu wyprodukowania
(1, 2, 4).

Mieszanie i czas wiązania
mas alginatowych
Aby uzyskać masę alginatową o wła-
ściwej konsystencji, bardzo istotna
jest odpowiednia homogenizacja
kompozycji proszkowej z wodą.
W czasie ręcznego mieszania mas

1a

1b

Zależność zmiany wymiaru liniowego w funkcji czasu ekspozycji próbek wykonanych na bazie wycisków z masy: Kromopan Class A, Hydrogum 5, Elastic

Cromo. Temperatura ekspozycji: a) 23°C, b) 10°C

1a

1b

fot. ar

chiwum autora

4

/ 2 0 1 3

jego ewentualny nadmiar usuwany
jest za pomocą szpatułki. W odpo-
wiednich proporcjach dodawana jest
woda. Sam proces mieszania może
zostać przeprowadzony manualnie
lub też automatycznie, jednak bez
względu na zastosowaną metodę
istotne jest przestrzeganie czasu
mieszania i czasu pobrania wycisku.
Pobrany z jamy ustnej wycisk nale-
ży zdezynfekować i odpowiednio
zabezpieczyć, tak by podczas trans-
portu z gabinetu stomatologiczne-
go do laboratorium protetycznego
nie uległ on zniekształceniu czy od-
kształceniu. Jakakolwiek deformacja
wycisku przed wykonaniem modelu
do dalszej pracy protetycznej może
silnie determinować precyzję wyko-
nanego uzupełnienia.

B

ADANIA

SKURCZU

LINIOWEGO

KOMERCYJNYCH

MAS

ALGINATOWYCH

Masy alginatowe, prócz wielu za-
let, które przyczyniły się do przeję-
cia dominującego miejsca w grupie
materiałów wyciskowych, mają nie-
stety wiele wad. Zalicza się do nich
małą wytrzymałość mechaniczną,
zbyt dużą elastyczność, ale przede
wszystkim ich bardzo dużą podat-
ność na działanie atmosfery przecho-
wywania. Gotowe masy alginatowe
są podatne na zmiany objętości, za-
równo w wodzie, jak i w powietrzu
atmosferycznym (5). Z uwagi na ten
ostatni element niezmiernie istotna
wydaje się również zmiana objęto-
ści w efekcie zmiennej temperatury
przechowywania mas alginatowych.
Najlepszym wskaźnikiem ujawniają-
cym zmiany zachodzące w masach
alginatowych jest określenie skurczu
liniowego oraz zmiany masy próbek
przechowywanych w dwóch różnych
temperaturach.

Materiał do badań
Aby sprawdzić wrażliwość mas algi-
natowych na temperaturę przecho-

wywania wycisków, w badaniach
zastosowano trzy rodzaje mas algi-
natowych, dostępnych na rynku ma-
teriałów do protetyki dentystycznej:
• masę Kromopan Class A-Type I fir-

my LASCOD,

• masę Hydrogum 5, produkowaną

przez firmę Zhermack,

• masę Elastic Cromo firmy Spofa

Dental.
Pierwsza z nich to Kromopan

Class A-Type I firmy LASCOD. Masa
jest zgodna z normą ISO 1563. We-
dług danych producenta model gip-
sowy można odlać ze znakomitym
rezultatem w ciągu 100 godzin, pod
warunkiem że wycisk jest przecho-
wywany w zamkniętej plastikowej
torebce, bez żadnych dodatków. Cał-
kowity czas wiązania masy zgodny
z danymi producenta to 2 minuty
i 15 sekund.

Następny rodzaj to masa Hydro-

gum 5, produkowana przez firmę
Zhermack. Masa jest zgodna z nor-
mą ISO 1563-ADA Spec. 18. Masa
jest alginatem chromat ycznym
nowej generacji, o kremowej kon-
systencji. Jeśli nie jest możliwe od-
lanie modelu zaraz po wykonaniu
wycisku, producent zaleca prze-
chowywanie wycisku w szczelnie
zam kniętej torebce, w temperaturze
pokojowej. Jeśli wycisk będzie prze-
chowywany w takich warunkach,
to model gipsowy może być odlany
do 5 dni od pobrania wycisku. Cał-
kowity czas wiązania masy zgodny
z zaleceniem producenta to 2 minu-
ty i 15 sekund.

Ostatnim rodzajem masy, jaką

użyto do badań, jest Elastic Cromo
firmy Spofa Dental. Masa jest zgod-
na z normą ISO 13485:2010. Produ-
cent zaleca odlanie modelu natych-
miast po wykonaniu wycisku, ale
jeśli jest to niemożliwe, to podaje,
że wykonany wycisk można prze-
chowywać maksymalnie do 120 go-
dzin w środowisku o 100-proc. wil-
gotności.

N

O W O C Z E S N Y

T

E C H N I K

D

E N T Y S T Y C Z N Y

30

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

Przygotowanie próbek
i przebieg badań
Wszystkie badane masy alginatowe
rozrobiono wodą demineralizowaną.
Odpowiednią ilość proszku i wody
demineralizowanej mierzono za po-
mocą miarek dostarczonych przez
producenta, z wyjątkiem masy Ela-
stic Cromo, gdzie konieczne było
odmierzenie proporcji na podstawie
masy składników.

Wszystkie próbki (wyciski) do ba-

dań przygotowano w ten sam sposób,
zgodnie z zaleceniem producenta.
Próbki formowano za pomocą ma-
trycy o wymiarach 64 mm × 64 mm ×
20 mm, dodatkowo po upływie okre-
ślonego czasu wykonywano odlew
gipsowy.

Pierwsza seria próbek (trzy próbki)

była przechowywana bez zabezpie-
czenia w temperaturze 23±1°C (tem-
peratura zbliżona do temperatury
panującej w pracowni protetycznej),
natomiast druga seria próbek (trzy
próbki) – również bez zabezpiecze-
nia, w temperaturze 10±1°C (tempe-
ratura w uniwersalnych komorach
chłodniczych). Skurcz liniowy został
obliczony na podstawie wzoru (2):

gdzie:
L

1

– wymiar początkowy próbki, po-

dany w mm

2

,

L

2

– wymiar po skurczu próbki przy

określonych warunkach temperatu-
rowych, podany w mm

2

.

Na podstawie uzyskanych wyni-

ków skonstruowano wykresy pro-
centowego skurczu liniowego w za-
leżności od czasu ich przechowywa-
nia, z uwzględnieniem dwóch róż-
nych temperatur ekspozycji (fot. 1).
Na podstawie zależności skurczu
próbek w funkcji czasu ich ekspo-
zycji można zauważyć, że zarówno
w temperaturze 23°C, jak i 10°C czas
przechowywania materiałów wyci-
skowych ma istotny wpływ na zmia-

2a

2b

Czas użyteczności wycisków (maksymalny skurcz 5%) wykonanych z trzech mas alginatowych:

Kromopan Class A (-), Hydrogum 5 (-), Elastic Cromo (-). Temperatura ekspozycji: a) 23°C, b) 10°C

3a

3b

Modele gipsowe uzyskane na podstawie wycisku w masie Kromopan; model wykonany po

30 minutach od momentu pobrania wycisku (po prawej), po 24 godzinach przechowywania (po lewej).
Temperatura ekspozycji: a) 23°C, b) 10°C

4a

4b

Modele gipsowe uzyskane na podstawie wycisku w masie Hydrogum 5; model wykonany po

30 minutach od momentu pobrania wycisku (po prawej), po 24 godzinach przechowywania (po lewej).
Temperatura ekspozycji: a) 23°C, b) 10°C

5a

5b

Modele gipsowe uzyskane na podstawie wycisku w masie Elastic Cromo; model wykonany po

30 minutach od momentu pobrania wycisku (po prawej), po 24 godzinach przechowywania (po lewej).
Temperatura ekspozycji: a) 23°C, b) 10°C

2a

2b

3a

4a

5a

3b

4b

5b

4

/ 2 0 1 3

T E C H N I K A

D E N T Y S T Y C Z N A

nę skurczu liniowego próbek. W oby-
dwu przypadkach zmiany wymiarów
są zauważalne już po upływie 1,5 go-
dziny. Na podstawie wyników można
zauważyć, że wyciski te przechowy-
wane bez zabezpieczenia odwzoro-
wują pole protetyczne jamy ustnej pa-
cjenta, z zachowaniem rzeczywistych
wymiarów, jedynie przez pierwsze
pół godziny. Różnice w przebiegu
zależności (fot. 1) wskazują również
na fakt, że wyciski uzyskane dzięki
masom alginatowym są zdecydowa-
nie bardziej stabilne w obniżonych
temperaturach. Dla temperatury
23±1°C, po 24 godzinach przechowy-
wania, odnotowano skurcz liniowy
w zakresie ok 20÷25%, podczas gdy
dla temperatury 10±1°C, po 24 godzi-
nach przechowywania, odnotowa-
no skurcz liniowy ok. 13-16%. Bez-
względnie po takim czasie ekspozy-
cji wycisków bez zabezpieczenia nie
stanowią one właściwej podstawy
do przygotowania pierwotnego mo-
delu do dalszej pracy protetycznej.

Przy założeniu, że dopuszczalny

jest zaledwie 5-proc. skurcz mas wy-
ciskowych, by zapewnić dostatecz-
nie dobre odwzorowanie obszaru
protetycznego, w zaproponowanych
warunkach ekspozycji analizowane
materiały komercyjne są użyteczne
w ograniczonym czasie (fot. 2). Aby
zobrazować, jak duży wpływ na zmia-
nę wymiarów wycisków z mas algi-
natowych mają zarówno sam sposób
przechowywania, jak i temperatura

przechowywania, wykonano odlewy
gipsowe. Na wyciskach wykonanych
z trzech komercyjnych mas alginato-
wych Kromopan, Hydrogum 5 i Ela-
stic Cromo wykonano po dwa odlewy
gipsowe: pierwszy po 30 minutach
od przygotowania wycisku (gdy
nie obserwuje się jeszcze skurczu)
oraz po 24 godzinach przechowy-
wania bez zabezpieczenia w dwóch
temperaturach (23°C i 10±1°C).
Na fot. 3-5 zaprezentowano przygo-
towane modele gipsowe.

P

ODSUMOWANIE

Na podstawie przedstawionych
badań zmiany skurczu liniowego
na trzech komercyjnych masach
alginatowych (Kromopan, Hydro-
gum 5 i Elastic Cromo), przechowy-
wanych bez zabezpieczenia w tem-
peraturach 23±1°C i 10±1°C, zauwa-
żono, że zachodzi zjawisko synerezy.
Jak wynika z wykresów zmiany skur-
czu liniowego w funkcji czasu, dla
mas przechowywanych w tempera-
turze 23±1°C największym skurczem
liniowym charakteryzuje się masa
Kromopan. Zmiana skurczu liniowe-
go jest rzędu 25%. Ponadto skurcz
próbek wykonanych z mas Hydro-
gum 5 i Elastic Cromo nie przekro-
czył 21%. Żadna z zastosowanych
mas wyciskowych przechowywanych
w temperaturze 23±1°C nie spełnia
wymogów normy PN-EN 21563. Za-
tem wyciski pozostawione bez zabez-
pieczenia w temperaturze pokojowej

nie będą mogły spełniać swoich funk-
cji, gdyż na skutek odparowania wil-
goci z masy alginatowej drastycznie
zmieniają się wymiary próbek.

Masy alginatowe, które były

przechowywane w temperaturze
10±1°C, nie wykazują dużego skurczu
liniowego. Największy skurcz odnoto-
wano również dla masy Kromopan,
a zmiana skurczu liniowego była rzę-
du 16%, podczas gdy zmiany skurczu
liniowego dla mas Hydrogum 5 i Ela-
stic Cromo nie przekroczyły 14%. ‰

1

dr inż. Dorota Klimecka-Tatar

Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii

Produkcji, Częstochowa

e-mail: [e-mail]

2

inż. Magdalena Matyasik

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej

i Nauk Humanistycznych, Wydział Inżynierii

Dentystycznej, Katedra Nauk o Materiałach,

Ustroń

Piśmiennictwo
1. Spiechowicz E.: Współczesne postępowanie

laboratoryjne w protetyce stomatologicznej.
Wyd. Lekarskie PZWL, Wydanie II, Warsza-
wa 1980.

2. Spiechowicz E.: Protetyka stomatologiczna.

Wyd. Lekarskie PZWL, Wydanie V, Warszawa.

3. Majewski S.W.: Podstawy protetyki w prakty-

ce lekarskiej i technice dentystycznej. Wyd.
Stomatologiczne SZS-W, Kraków 2000.

4. Craig R.G., Powers J.M., Wataha J.C.: Materiały

stomatologiczne. Wydanie I, red. H. Limanow-
ska-Shaw, Urban & Partner, Wrocław 2000.

5. Klimecka-Tatar D., Pilarczyk D., Rosak-Szy-

rocka J.: The storage environment effect
of alginate mass with the chromatic phase
indicator on the shrinkage degree of dental
impressions. Chapter 7. [W:] Borkowski S.,
Klimecka-Tatar D.: Quality of Materials. Mo-
nography. Editing and Scientific Elaboration.
Ofic. Wyd. SMJiP, 2012, s. 91-106.