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中空玻璃干燥劑對(duì)中空玻璃壽命的影響

2014/5/24 11:03:29 來(lái)源:

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     由于分子篩的種類很多,并不是所有的分子篩都適合中空玻璃,實(shí)踐證明只有不吸附空氣的3A型分子篩干燥劑才適合于中空玻璃。
     由于分子篩是一種網(wǎng)狀的結(jié)晶硅鋁酸鹽,他的孔道非常的均勻,其孔道的大小正好適合小分子物質(zhì)通過(guò),由于分子篩的規(guī)格型號(hào)不同,其通道大小也不同.對(duì)中空玻璃來(lái)講,因?yàn)樗笪账?,所以進(jìn)入他的孔道的,只能是水分子,而不能讓空氣成分的其他分子通過(guò)。水分子為2.8埃(1微米=10000埃),空氣中的氮?dú)?,氧氣,氬氣?埃左右,目前只有3A型分子篩可以采用,其他任何類型的分子篩均不適合,4A型的分子篩孔道為4.3埃,所以4A型的分子篩可以吸收空氣中的氮?dú)馀c氧氣。在空氣的成分中,除了水分之外,4A分子篩更偏向于吸附較性非常大的氮?dú)?,所以,?duì)分子篩吸氣量的監(jiān)測(cè)主要是以監(jiān)測(cè)氮?dú)馕鼩饬繛闇?zhǔn),由于目前3A型的分子篩是由4A分子篩經(jīng)過(guò)離子交換而來(lái)的,所以4A型分子篩始終比3A型分子篩便宜,這也是4A分子篩經(jīng)常用來(lái)冒充3A分子篩的原因,對(duì)于非分子篩類的干燥劑,由于他們沒(méi)有類似分子篩似的網(wǎng)狀結(jié)晶結(jié)構(gòu),所以對(duì)包含水在內(nèi)的較性的分子也沒(méi)有太高的親和力,也就不存在吸氣量問(wèn)題。
     中空玻璃干燥劑的呼吸作用會(huì)對(duì)中空玻璃壽命產(chǎn)生如何的影響呢?
     作為4A分子篩,他的吸氣量為每克約7ml左右,3A分子篩每克會(huì)小于0.5ml,4A分子篩吸進(jìn)去的氮?dú)庠诔貤l件下對(duì)溫度的微小變化非常敏感。例如,250ml4A分子篩從常溫上升到70℃時(shí)可以放出700ml以上的氣體。而3A分子篩的放氣量會(huì)低于50ml。
     在加工中空玻璃時(shí),我們一般是在室溫條件下裝填分子篩。如果分子篩是4A型的,當(dāng)溫度降低時(shí),分子篩會(huì)將大量的中空玻璃腔內(nèi)的空氣吸附,導(dǎo)致玻璃內(nèi)壓力降低;相反當(dāng)溫度升高時(shí),分子篩會(huì)將內(nèi)部已經(jīng)吸附的空氣大量的釋放,使玻璃內(nèi)壓力上升。裝有4A分子篩的中空玻璃合片以后,由于晝夜更迭與季節(jié)交替,4A型分子篩因溫度變化而吸氣放氣,就像呼吸一樣,玻璃會(huì)不斷的承受向內(nèi)向外的壓力。這種有時(shí)向內(nèi)有時(shí)向外的壓力大大縮減了中空玻璃的使用壽命,特別是那種隱框玻璃,兩片玻璃之間完全靠密封膠的粘合力,對(duì)其來(lái)自內(nèi)部氣壓的密封能力相當(dāng)有限。玻璃隨時(shí)會(huì)密封失效。經(jīng)驗(yàn)顯示,用了4A分子篩的中空玻璃,其使用壽命只有3A分子篩的四分之一。更危險(xiǎn)的是:如果使用的4A分子篩較多,中空玻璃過(guò)薄或沒(méi)有鋼化,玻璃有可能突然爆開破碎,或玻璃整片掉下,如果這種玻璃安裝在高層建筑上,就較可能發(fā)生重大的傷亡事故,后果非??膳隆?br>     那么,分子篩的吸氣量到底是多少呢?這方面國(guó)家已有標(biāo)準(zhǔn)。中空玻璃行業(yè)操作規(guī)程中也有要求,但是這種方法不易檢驗(yàn)。目前國(guó)外普遍采用的一種方法:用250ml分子篩,從常溫將其加熱到70℃,恒溫四個(gè)小時(shí),用排水法看排出的氣量是多少,一般要求排氣量在50ml以下。
2.4  干燥劑配方的沿革
     中空玻璃早期在美國(guó)被廣泛采用的時(shí)間,當(dāng)時(shí)所用的干燥劑并不是分子篩,而是硅膠,后來(lái)發(fā)現(xiàn)硅膠干燥劑在寒冷地區(qū)仍然出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,壽命較短,所以在60年代采用4A型用分子篩,采用4A型分子篩的時(shí)間很短,很快發(fā)現(xiàn)了4A分子篩的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)改進(jìn),便使用3A與13X分子篩混合品,用13X分子篩的目的就是為了吸附中空玻璃中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物,13X雖然用的少,但是仍然有呼吸作用。因?yàn)楣枘z也有著良好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物吸附能力,但沒(méi)有呼吸作用,所以就改為3A分子篩與硅膠的混合物,用來(lái)吸附水與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系揮發(fā)物。隨著制膠工藝的改進(jìn),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系揮發(fā)物越來(lái)越少,同時(shí)大家發(fā)現(xiàn)做為分子篩原粉粘合劑的凹凸棒土,同樣有著優(yōu)良的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物吸附作用,所以分子篩中就不再摻合有硅膠粉,而是分子篩與凹凸棒土的混合物。

 

3.  分子篩中空玻璃干燥劑的指標(biāo)對(duì)中空玻璃壽命的影響
3.1  分子篩吸附量的衡量條件與對(duì)中空玻璃壽命的影響
     中空玻璃干燥劑的吸附量應(yīng)該以相對(duì)濕度為10%時(shí)的吸附能力為標(biāo)準(zhǔn),相對(duì)濕度偏高時(shí)的吸附能力無(wú)法作為檢驗(yàn)干燥劑露點(diǎn)控制能力的標(biāo)準(zhǔn),所以只有相對(duì)濕度是10%時(shí)干燥劑的吸附能力才能反映分子篩能保證中空玻璃的使用壽命能達(dá)到多少年。有的干燥劑說(shuō)明書只提吸附量,不講測(cè)試條件,實(shí)際上是沒(méi)有任何意義的。例如,與分子篩比,硅膠的高層度吸附能力較低,但其淺吸附能力很大,例如C型硅膠在30℃相對(duì)濕度90%時(shí),可以吸附自身重量的3倍,這是同等條件下的分子篩所無(wú)法比的。但這么高的吸附容量對(duì)于中空玻璃來(lái)說(shuō)又有什么意義呢?因?yàn)樵谶@種條件下溫度一旦降低一點(diǎn),中空玻璃內(nèi)就充滿了水汽,所以相對(duì)濕度10%時(shí)的吸附能力才是中空玻璃壽命所需要衡量的較核心指標(biāo),其它高相對(duì)濕度下的吸附能力無(wú)法衡量干燥劑在中空玻璃內(nèi)腔干燥環(huán)境下的露點(diǎn)控制能力。

3.2   燒失量含義與實(shí)際意義
     干燥劑的燒失量,要點(diǎn)是控制干燥劑的初始水含量, 同時(shí)也可以保證干燥劑的相對(duì)惰性特征,干燥劑的初始水含量過(guò)高,意味著干燥劑可能已經(jīng)過(guò)度吸水,這時(shí)干燥劑的露點(diǎn)控制能力大大降低,裝填了這種干燥劑的中空玻璃的初始露點(diǎn)也會(huì)上升,這樣會(huì)相應(yīng)的減少中空玻璃的使用壽命;另外,燒失量太高還可能是另外一個(gè)問(wèn)題,就是該干燥劑可能含有氯化物或易分解的無(wú)機(jī)物,如亞硝酸鹽、酸類、堿類物質(zhì)或是含有不穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物,所以燒失量過(guò)高,有含有不穩(wěn)定化學(xué)物質(zhì)之嫌,此類物質(zhì)具有腐蝕作用,嚴(yán)重影響中空玻璃的使用壽命,前面靠前章中已經(jīng)分析過(guò)。

3.3   溫升的含義與測(cè)試方法
     溫升,嚴(yán)格的講,它不是一個(gè)技術(shù)指標(biāo),而是一個(gè)商業(yè)化指標(biāo)。吸水后溫度升高是分子篩的一個(gè)重要特征,但不是分子篩的獨(dú)有特征。如果一種干燥劑溫升高,說(shuō)明他有可能是分子篩、氯化鈣、氧化鈣或強(qiáng)酸強(qiáng)堿干燥劑。這樣,就可以測(cè)試它的水溶液是否具有腐蝕性來(lái)判斷。即使我們排除掉了其他的腐蝕性干燥劑,我們?nèi)匀粺o(wú)法區(qū)分3A分子篩與4A分子篩,所以必須有測(cè)試吸氣量的儀器來(lái)測(cè)試3A或4A型的分子篩才可以較后下定論。所以單獨(dú)用溫升法來(lái)判斷中空玻璃干燥劑的質(zhì)量好壞沒(méi)有太大實(shí)際意義,必須與測(cè)試水溶液的酸堿度及發(fā)生反應(yīng)性特征(腐蝕性)及測(cè)試干燥劑的放氣量三方面才能判斷干燥劑質(zhì)量的好壞。在沒(méi)有腐蝕性,放氣量合格的前提下,溫升越高,干燥劑的質(zhì)量越好,其確保中空玻璃露點(diǎn)壽命的時(shí)間越長(zhǎng)。
但是溫升的檢驗(yàn)必須有科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)的方法,不科學(xué)的方法無(wú)法衡量干燥劑質(zhì)量的好壞。
     首先,不能用體積法測(cè)量溫升,干燥劑的吸附量是按照重量來(lái)計(jì)算的,溫升是一種間接的粗略的測(cè)試干燥劑吸水能力的一種方法,如果按照一定體積的干燥劑與一定量的水混合來(lái)進(jìn)行測(cè)試溫升,密度越大的干燥劑,溫升越高。因?yàn)轶w積相同,密度大質(zhì)量就多,同樣吸附能力的分子篩干燥劑,密度大的溫升高,密度小的溫升低。所以測(cè)試溫升應(yīng)該用重量法測(cè)試比較合理。
     其次,不能用先加水后加分子篩的方法來(lái)測(cè)試溫升,分子篩的堆積密度比水小,密度越小的分子篩,其在水面上漂浮的時(shí)間越長(zhǎng),從水面上落下的速度也越慢,整個(gè)散熱時(shí)間拉長(zhǎng),而不能像密度大的分子篩那樣散熱時(shí)間比較集中,所以如果用先加水后加分子篩的方法測(cè)溫升,同樣吸附能力的分子篩,密度偏小的分子篩溫升低。所以測(cè)試溫升應(yīng)該用先加分子篩后加水的方法測(cè)試。
     再次,溫升大小還與以下因素有關(guān):1.分子篩粒度越小,溫升越高;2.4A分子篩比3A分子篩溫升要高;3.測(cè)試容器保溫性越好溫度越高;4.容器材質(zhì)與形狀不一樣影響溫升結(jié)果;5.水溫影響溫升;6.測(cè)試點(diǎn)位置不一樣影響溫升;7.溫度計(jì)敏感度不一樣影響溫升;8.分子篩與水的量不同影響溫升(即使比例一樣)。
     較后,測(cè)試溫升的高低還與個(gè)人的測(cè)試手法不同有關(guān)。 所以要使溫升的測(cè)試具有意義,必須采用統(tǒng)一的正確的方法進(jìn)行測(cè)試。否則,溫升的高低,特別是微弱的高低就沒(méi)有任何意義。
     要使溫升的測(cè)量具有參考價(jià)值必須確保:1.全部都是3A分子篩;2.粒度大小接近;3.采用同一溫升測(cè)試儀;4.采用正確的方法進(jìn)行測(cè)試。只有在這些前提下,溫升越高的干燥劑才越好,越有利于提高中空玻璃的使用壽命。

 

4.  中空玻璃壽命的嚴(yán)峻性,與選擇合格中空玻璃干燥劑的迫切性
     目前,我國(guó)每天有100萬(wàn)平方米的不合格中空玻璃正被安裝在我們的各種各樣建筑門窗中。中空玻璃壽命的短暫,將吃掉我們因?yàn)楣?jié)能而節(jié)省下來(lái)的資源。目前中空玻璃剛剛大面積推廣,社會(huì)對(duì)其壽命的短暫性危害還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到,按照這種玻璃的壽命為七年來(lái)算,估計(jì)這種情況的大面積出現(xiàn)將從2013年左右開始,全社會(huì)都要為這種低劣的中空玻璃付出高昂的代價(jià)。提高中空玻璃的使用壽命,成為迫在眉睫的節(jié)能戰(zhàn)略性問(wèn)題。
此問(wèn)題如果不能及時(shí)解決,老百姓會(huì)慢慢的因?yàn)橹锌詹Aз|(zhì)量問(wèn)題的大面積出現(xiàn)而對(duì)中空玻璃失去信心。這樣拒絕使用中空玻璃的情況將會(huì)越來(lái)越多,將導(dǎo)致整個(gè)中空玻璃行業(yè)的發(fā)展陷入尷尬的局面。這種局面將嚴(yán)重制約著行業(yè)的發(fā)展,也制約著每一個(gè)中空玻璃企業(yè)的發(fā)展,所以,保證中空玻璃壽命的意義重大,對(duì)于干燥劑的選擇的意義也就特別重大。

 

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