O W O C Z E S N Y

E C H N I K

E N T Y S T Y C Z N Y

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).

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

, inż. Magdalena Matyasik

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.

/ 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

ǜ H

O ǜ alginat wapniaĻ + Na

+ H

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,

O W O C Z E S N Y

E C H N I K

E N T Y S T Y C Z N Y

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

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

fot. ar

chiwum autora

/ 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.

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.

O W O C Z E S N Y

E C H N I K

E N T Y S T Y C Z N Y

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

– wymiar początkowy próbki, po-

dany w mm

– wymiar po skurczu próbki przy

określonych warunkach temperatu-
rowych, podany w mm

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-

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

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

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

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

/ 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.

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%.

dr inż. Dorota Klimecka-Tatar

Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii

Produkcji, Częstochowa

e-mail: klimt@wip.pcz.pl

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.

Document Outline