中空玻璃干燥劑

英文名：Insulating Glass Desiccant

中空玻璃是美國人1865年發(fā)明的一種節(jié)能、隔熱、隔音的玻璃制品，主要材料是玻璃、鋁間隔條、彎角栓、丁基橡膠、聚硫膠、干燥劑。其結(jié)構(gòu)是用兩片或者三片玻璃通過密封膠均勻裝在含有干燥劑的鋁合金框架上，玻璃中間充有干燥的空氣或者惰性氣體。中空玻璃和雙層玻璃不同，前者需嚴(yán)格密封，后者則不需要。

中空玻璃中的干燥劑非常重要，直接決定著中空玻璃的美觀和使用壽命。中空玻璃干燥劑作用如下：

1）吸附掉生產(chǎn)時(shí)密封于中空玻璃空氣層內(nèi)的水分；

2）在中空玻璃壽命期內(nèi)連續(xù)吸附進(jìn)入空氣層內(nèi)的水分，以保持中空玻璃內(nèi)的低露點(diǎn)（至少-40℃）；

3）吸附掉生產(chǎn)時(shí)密封于空氣層內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)溶質(zhì)，以及中空玻璃壽命期內(nèi)進(jìn)入空氣層內(nèi)的有機(jī)溶質(zhì)。

干燥劑種類很多，例如3A， 4A， 5A， 13X分子篩、活性氧化鋁、硅膠、中空玻璃干燥劑等等。用在中空玻璃上最好的是3A分子篩和凹凸棒粘土，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。遠(yuǎn)影中空玻璃干燥劑由凹凸棒粘土經(jīng)過特殊工藝制成，是專門為中空玻璃研制的，考慮了中空玻璃使用過程中各種情況，具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)：

1）自身的含水量低，遠(yuǎn)影公司包裝水含量控制在1.0%以內(nèi)，遠(yuǎn)低于行業(yè)內(nèi)1.5%的平均水平。

2）深度吸附能力強(qiáng)，能充分吸收玻璃夾層中的水分，保證中空玻璃的低露點(diǎn)。

當(dāng)RH=10%， 25℃時(shí)，3A分子篩靜態(tài)水吸附量為13%~16%，凹凸棒石粘土干燥劑則為10%~11%。我國中空玻璃干燥劑的露點(diǎn)是-40℃，經(jīng)檢測，凹凸棒石粘土干燥劑吸濕量為10%就可以保證露點(diǎn)-40℃；遠(yuǎn)影中空玻璃干燥劑在凹凸棒粘土干燥劑上進(jìn)行改良，性能更加優(yōu)越，可以保證中空玻璃露點(diǎn)在-60℃以下。

3）基本不吸附氧氣、氮?dú)夂投栊詺怏w，保證中空玻璃不發(fā)生內(nèi)撓和外撓，延長中空玻璃使用壽命。

空氣主要組成N2分子直徑為3.6A，O2分子直徑為3.5A，H2O分子直徑為2.6A，Ar分子直徑為3.4A，六氟化硫是4.56A。3A分子篩由于孔徑只有3A，以上物質(zhì)中只吸附水；凹凸棒石孔徑（0.37x0.63nm）雖然大于氮分子，但其具有選擇性吸附能力，它的表面有大量的負(fù)電性O(shè)H-，呈極性，對極性分子H2O極易吸附，對非極性分子的惰性氣體、N2、O2不吸附，其吸附能力依次為：水> 醇> 醛> 酮> 正烯> 中性脂> 芳烴> 環(huán)烷烴> 烷烴。經(jīng)上?；ぱ芯吭簷z測，用納米凹凸棒石粘土生產(chǎn)的遠(yuǎn)影中空玻璃干燥劑氮?dú)馕搅?lt; 0.53mg/g，3A分子篩氮?dú)馕搅?lt; 2mg/g。如果用4A分子篩做中空玻璃干燥劑，在吸附水氣的同時(shí)還吸附氮?dú)?、氧氣和惰性氣體，會(huì)引起玻璃夾層負(fù)壓，從引起玻璃內(nèi)撓；若溫度升高，4A分子篩又會(huì)解吸，釋放出氣體，引起玻璃夾層正壓，導(dǎo)致玻璃外撓。這樣內(nèi)撓外撓不斷交替作用，會(huì)使密封膠失效，中空玻璃就失去了作用。

4）強(qiáng)度好，不開裂；粉塵少，不落粉。

干燥劑的強(qiáng)度、粉塵和磨耗率是相互關(guān)聯(lián)的。強(qiáng)度高，粉塵、磨耗率就低。分子篩原粉無粘結(jié)性，需要添加粘結(jié)劑制造顆粒，燒結(jié)后強(qiáng)度低，容易產(chǎn)生粉塵，磨耗率高；凹凸棒石則具有較高的粘結(jié)性，燒結(jié)后強(qiáng)度高，磨耗低，粉塵低。

5）對鋁合金框架和密封條無腐蝕作用。

石灰、氯化鈣和五氧化二磷吸水后物理性狀會(huì)發(fā)生變化，其生成物一般為帶有腐蝕性的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽類結(jié)晶或者溶液；硅膠、活性氧化鋁、中空玻璃干燥劑和分子篩吸水后沒有腐蝕性。

6）能吸附玻璃夾層內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)溶質(zhì)。

中空玻璃密封膠、機(jī)械油和油漆含有少量的揮發(fā)性有機(jī)溶質(zhì)，其壽命期內(nèi)有機(jī)溶質(zhì)也會(huì)進(jìn)入空氣層內(nèi)。常見溶質(zhì)有甲苯和丁酮（MEK），這些有機(jī)溶質(zhì)如果不被吸收，會(huì)產(chǎn)生有機(jī)霧影響玻璃美觀和視線。3A分子篩不能吸附這些有機(jī)溶質(zhì)，所以3A分子篩會(huì)和13X分子篩一起使用，13X主要是用來吸附有機(jī)溶劑，也有用硅膠代替13X的。后來發(fā)現(xiàn)制作3A分子篩的粘結(jié)劑凹凸棒石粘土也具有吸附有機(jī)溶質(zhì)的功能，因此3A里面加入適量的凹凸棒石粘土即可解決問題。凹凸棒石纖維狀會(huì)部分搭成少量較大的孔道，再加上凹凸棒石對有機(jī)物的選擇性吸附能力強(qiáng)，因此能吸掉密封膠中含有的少量揮發(fā)性有機(jī)溶劑。幾年來的實(shí)踐證明，使用遠(yuǎn)影牌中空玻璃干燥劑生產(chǎn)的中空玻璃還沒有出現(xiàn)有機(jī)霧的現(xiàn)象。

7）靜態(tài)水初始吸附速度慢。

3A分子篩靜態(tài)水初始吸附速度快，很快趨于平衡。凹凸棒石粘土經(jīng)過改性，陽離子交換，比表面積增大，吸附能力增強(qiáng)。凹凸棒石晶型呈棒狀、針狀、纖維狀，長約0.5-1.0μm，孔道長，吸附速度就慢。經(jīng)測試，在開始的幾個(gè)小時(shí)，中空玻璃干燥劑平均靜態(tài)水吸附速度是3A分子篩的2/5。這種情況對中空玻璃是有利的，初始吸附量小，剩余吸附量就大，可以延長中空玻璃使用壽命。

8）溫升大，溫升放氣量小。

干燥劑吸水會(huì)放熱，放熱就會(huì)升溫，而且孔隙越小放熱越多，溫升越高。3A分子篩和中空玻璃干燥劑溫升均》30℃。不同的是3A分子篩初始升溫快，而后減至平衡；中空玻璃干燥劑則升溫趨勢一直是平衡的，這種性質(zhì)使得凹凸棒石更有優(yōu)勢。一般來說，如果放氣量合格，溫升越高，表明干燥劑越好。