干燥剂在中空玻璃中的作用.docVIP

干燥剂在中空玻璃中的作用 点击数：598 加拿大联合太平洋有限公司?王铁华?? ?? 一、干燥剂的概念　　干燥剂是一种与水具有高度亲合性的材料，能够吸附周围其他材料中的水分。　　固体干燥剂是吸附剂类的一部分。中空玻璃使用的固体吸附剂包括分子筛与氧化硅胶(即二氧化硅)两种，通过吸附作用的物理方法除去空气层内的水分子。　　吸附现象。水相分子或气相分子聚集在固体的表面上，由分子间的相互作用结合在一起。因为吸附是分子表面现象，生产固体吸附剂必须内表面积特别大才行。一般说，1克分子筛的内表面积等于750平方米。形象地说：一杯分子筛的表面积都张开的话相当于40个足球场的面积大。　　　二、使用干燥剂的目的　　1.使用干燥剂的目的有三　　(1)吸附掉生产时密封于中空玻璃空气层内的水分；　　(2)在中空玻璃寿命期内连续吸附进入空气层内的水分，以保持中空玻璃内的低露点(－40℃)。窗户安装后，水分进入空气层内的原因是：　　 a、铝框插角处理不当；　　 b、密封胶施工欠妥；　　 c、气温变化导致中空窗玻璃的挠曲增加；　　 d、密封胶的湿气透过率。　　(3)吸附掉生产时密封于空气层内的挥发性有机溶质，以及中空玻璃寿命期内进入空气层内的有机溶质。　　2.中空玻璃用的干燥剂种类及工作原理　　干燥剂种类：主要有分子筛和氧化硅胶(即二氧化硅)　　(1)分子筛　　分子筛是硅和氧化铝合成的微孔晶体材料。为保持晶体净放电为零，带阳离子的原子定位于晶体结构内。在这些合成晶体中，通常采用的阳离子为钠。　　中空玻璃行业广泛使用的分子筛有两类：A类和X类。分子筛是在严格控制的生产条件下合成，成型和激活的。控制合成过程可保证三维微孔孔径的一致性。3A分子筛的孔径为3埃，4A分子筛的孔径为4埃；13X分子筛的孔径为8.5埃(1，000，000)。　　分子筛的工作原理。分子筛通过物理吸引力将分子吸附在晶体的表面积上。由于分子筛表面积的95％位于孔径内，需要通过筛选来甄别邻近分子的大小，只有小分子才能通过晶体的孔径开口进入分子筛的内吸附面，这种有选择的吸附现象被称为分子筛效应。　　分子筛的吸附能力与电荷密度(极性)进而与所吸附的分子有关。分子筛要进一步区分混合分子中哪些可以吸附，并确定在多大程度上电荷密度可使分子吸附在晶体上。水分子特别小(2.6埃)，是高度的极性分子(很强的正负电子密度)，很容易被分子筛吸附，即使在湿气相当低的情况下也是如此，水分子一旦被吸附就会牢牢地固定在晶体上。 　　(2)氧化硅胶　　氧化硅胶是非晶体的二氧化硅，其孔径的范围为20埃～300埃。氧化硅胶的表面积也非常大，每克氧化硅胶的表面积为300～800平方米。由于微孔的孔径范围大，因而不具有分子筛效应。　　氧化硅胶吸附汽相的工作原理称为毛细凝缩现象。水汽分子沿着分子筛的孔径由大向小前进，直到达到与其直径大小相同处停下，黏附在分子筛壁上，保持半液体状态。如果达到水汽－液态温度(即沸点)，氧化硅胶的吸附能力增加。 因为氧化硅胶吸附湿气分子的能力随温度升高而增加。所以，如果中空窗在正常室温条件下长时间接触高湿度，用氧化硅胶作为干燥剂是最理想的选择。但是，恰恰是同一性质，使氧化硅胶很难在低湿度条件(即低露点条件)下在中空玻璃的密封系统内起保护作用。　　图一用来表示我们上面所讨论的内容。X轴表示露点水平，也可以用压强单位(局部水汽压强)表示。Y轴表示在某一露点(局部压强)处多少克水分子被吸附在干燥上。从图可见，每100克分子筛在－70°F露点处都具有吸附至少8克水分子的能力(0.0121或1.61Pa)。表一列出中空玻璃空气层中常见的四种分子筛，其孔径大小，及进入微孔内被吸附各种常见分子。 表1 干燥剂类型 孔径（埃） 被吸附物 非吸附物 3A分子筛 3 H2O 其他一切 4A分子筛 4 H2O、空气、氩气、氪气 SF6溶质 13X分子筛 8.5 所有 无 氧化硅胶 20-300 所有 无 三、干燥剂性质　　如何选择正确的干燥剂，或按照正确的比例混合干燥剂，取决于上述分子筛的性质，及中空玻璃的构造。　　中空玻璃里的干燥剂的主要作用是吸附空气层内的湿气。这包括中空玻璃合片时密封在空气层内的湿气以及在中空玻璃整个寿命期内进入空气层的湿气。中空玻璃内使用干燥剂的第二个目的是吸附空气层内的溶质。这些溶质是生产中空玻璃时由某些密封胶，油漆或机械油所带来的。使用干燥剂所考虑的第三个问题是干燥剂吸附空气层内的气体(空气或惰性气体)的能力。充填惰性气体如氩气或氪气可降低中空玻璃的热传导性，充填六氟化硫可减少噪音降低热传导性。　　为使干燥剂起到吸附水和溶质的作用，在选择干燥剂时，必须同时考虑干燥剂温度与人们所要达到露点的温度。例如，图二给出温度为21℃结露点为－4