石膏流しで気泡が入る原因と入りにくい方法
臨床では気泡の入った模型を時々見かけます。術者が不慣れな場合、アルジネート印象に石膏を流す際に気泡を巻き込んでしまうことがあります。
では、どのようにすれば気泡の入っていない模型ができるのでしょうか？
気泡が入る原因を探り、それを防ぐ方法を考えていきたいと思います。
１ 印象採得時の気泡と石膏流し時の気泡の違い
2 気泡が入る原因は空気の取り残し（閉じ込め）
例えばペットボトルに水を満タンに入れる時、空気を出さないと水が入りません。石膏も同じように空気と交換する必要があります。
アルジネートの内側（歯牙印象面）には、何もないと言えますが、空気が存在しているとも言えます。空気を取り残さないようにして、石膏と空気をうまく置き換えることができれば、気泡を防ぐことができるのではないでしょうか。
３ 気泡を防ぐ方法
ではどうすれば石膏と空気をうまく置き換えることができるでしょうか？
その１
石膏を流す際は、印象材の角度に気を付ける
その２
印象材表面に沿うようにながしていく。
内面に空気を多くとり残してしまう為
石膏泥は印象材表面に沿うようにながしていく。
その３
アルジネート印象材表面に僅かに水分を残した状態で石膏を流す方法があります。
印象材表面の濡れをよくし、石膏泥の流れを良くすることが期待されます。水は石膏泥に比べ流動性が高く、空気を取り残す可能性が低い。一層の水が印象材表面の空気とすでに交換されているため、次に石膏泥と水を交換する（押し出して置き換える）ことで、気泡のない石膏表面になると考えます。
この時にしっかりと一層の水を印象外に押し出すように注意しなければならない。 （石膏泥に水が多量に混ざると石膏表面荒れの原因になる）
この時印象材表面にある一層の水が表面張力によって石膏泥を引きこむ作用があると思われる。またの密度の違いにより石膏泥が水の底面に潜り込んで交換されることも期待出来る。
この時に、ミクロの視点では水と石膏泥の一部は混ざり合うが、マクロ視点でみれば臨床上問題にならない程度であると思われる。
ただし繰り返しになるが一定以上の水と石膏泥が混ざり合うと、石膏表面荒れなどの原因になる為、表面一層の水分量には注意が必要です。
さらには石膏をながしていく方向も一方向にして水を押し出すようにして排出する。アルジネート表面に一層水分があることで、石膏泥が誘導され微細なところで混ざり合いながらも余剰水分は排出する。例えばマラソンで選手たちをゴールに導くペースランナーのような役割をしていると言えます。
その４
バイブレーターの振動強度
バイブレーターによる脱泡も有効であり、その振動強度も影響します。商品によっては振動が微弱なものもありますので注意が必要です。
その５
適正（程よい）な混水比で石膏を練る
硬すぎれば流動性が悪く空気を取り残しやすくなり、水分が多いと一層の水と密度が近くなり混ざりやすく、さらに混水比が多いと面荒れや強度不足に陥る。標準の混水比で練ることでここまで示した石膏流しの方法に最適な状態になります。
気泡を入れない（空気を取り残さない）為に有効な方法
石膏がアルジネート印象表面に沿って流れるように角度を調整する
石膏を一方向から流し余剰水分は除去する
アルジネート印象表面を一層濡らし石膏を細部まで誘導する
バイブレーターによる石膏の誘導と脱泡
標準の混水比を基準に適切な粘度を得る
以上 ご参考になれば幸いです。
動画での説明はこちら https://youtu.be/qXF9AckDukg
＊液体に引っ張られる力は、液体の表面張力やコアンダ効果などによって生じる現象です。
表面張力とは、液体の表面で働く分子間引力のことで、液体の内部の分子は四方八方から引っ張られていますが、表面の分子は空気と接しているため、下方と内側からだけ引っ張られます¹²。そのため、表面の分子は最小限のエネルギー状態を保とうとして、表面積を小さくしようとします³。このとき、液体に触れた物体も表面積を小さくする方向に引っ張られます³。
コアンダ効果とは、粘性流体の噴流が近傍の壁面へ引き寄せられたり、凸形状の壁面上にて壁との接触を保ち続けるように振る舞う性質です⁴。噴流が粘性により周りの流体を引きこむことが原因です⁴。このとき、噴流が壁面から離れないようにする圧力勾配が発生し、壁面側から噴流へ向かって力が働きます⁵。
ソース: Bing との会話 2023/3/4(1) 表面張力の原理とは？なぜ、水は平面に落とすと球形になるの？. https://sanmaru-m.co.jp/blog/2015/11/10/116 アクセス日時 2023/3/4.
(2) 表面張力とは - 濡れ性評価の開発・販売、レンタル、受託。. https://www.contact-angle.jp/contact-angle/surface-tension/ アクセス日時 2023/3/4.
(3) 表面張力とは？意味と測定方法や計算式・単位をわかりやすく .... https://biz.trans-suite.jp/75167 アクセス日時 2023/3/4.
(4) コアンダ効果 - Wikipedia. https://ja.wikipedia.org/wiki/コアンダ効果 アクセス日時 2023/3/4.
(5) 流体抵抗の求め方：CAE・Ansysの解析事例/技術資料を無料 .... https://www.cybernet.co.jp/ansys/download/mn/201802/mcmnp201803-0213.html アクセス日時 2023/3/4.
＊比重の違う液体とは、密度（質量/体積）が異なる液体のことです。比重とは、ある物質の密度と水の密度の比のことです¹。例えば、水の密度は約1g/cm3で、エタノールの密度は約0.8g/cm3なので、エタノールの比重は0.8になります。比重が大きい液体ほど重く、小さい液体ほど軽いです。比重の違う液体を混ぜると、一般には比重が大きい液体が下に沈み、小さい液体が上に浮きます。
ソース: Bing との会話 2023/3/4(1) 比重とは？個体、液体、各種液体の比重も一覧で解説！ 【Lab .... https://lab-brains.as-1.co.jp/document/academy/2021/07/1469/ アクセス日時 2023/3/4.
(2) 比重（密度）の異なる液体を混ぜた時の比重は？ -職場で .... https://oshiete.goo.ne.jp/qa/4652236.html アクセス日時 2023/3/4.
(3) 比重の意味と計算方法、種々のデータ. https://sci-pursuit.com/chem/physical/specific-gravity.html アクセス日時 2023/3/4.
参考文献
重村宏 遠心鋳造の可能性と限界-森本鋳造論を検証する- QDT（1995）