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中空玻璃干燥剂对中空玻璃寿命的影响
作者:系统管理员    发布于:2010-01-22 02:17:00    文字:【】【】【
摘要: 影响中空玻璃使用寿命的因素很多,其中干燥剂对中空玻璃寿命的影响是最核心的一环,本文分析了腐蚀性干燥剂、非腐蚀性干燥剂,浅吸附干燥剂、深吸附干燥剂,以及针对分子筛的关键指标对中空玻璃寿命的影响做了原理性的分析。指出在正确的操作工艺,合格的辅材选择条件下,中空玻璃的寿命可以达到50年以上.

1.  引言
      中空玻璃作为门窗节能玻璃的必选玻璃,其使用寿命成为公众日益关心的问题。目前中空玻璃行业的最大问题是,市场上约80%以上的中空玻璃使用寿命太短,其平均寿命不会超过十年。大部分中空玻璃会在七、八年的时间达到使用寿命而需要更换。如到期不更换,不但起不到任何节能效果,由于中空玻璃腔内水汽的反复冷凝与蒸发,还会加速散热,形成更大的能源浪费。过多的水汽冷凝还会使中空玻璃阻碍视线。当全国大部分建筑的门窗每到七、八年就要更换一次的话,随着中空玻璃的普及,全国每年就要花掉上百亿资金来更换中空玻璃,这种巨大的浪费将严重拖累国家节能战略的发展。所以,为了避免更大的浪费,实现国家节能战略目标,保护广大消费者的利益,有必要深入探讨影响中空玻璃寿命的因素,从而大大提高中空玻璃使用寿命。干燥剂作为中空玻璃辅材当中最核心的材料,其对中空玻璃寿命起着主导性的影响作用。

2.  各类干燥剂对中空玻璃寿命的影响
2.1  外观形状改变型干燥剂对中空玻璃寿命的影响原理
      众所周知,密封胶的密封效果直接影响中空玻璃的寿命,而干燥剂对中空玻璃寿命的影响程度比密封胶更为持久。
      影响中空玻璃寿命的三大要素是:
      1. 合格的中空玻璃干燥剂
      2. 合格的中空玻璃密封胶
      3. 正确的加工方法
      在此三者的关系中,对中空玻璃节能效果起直接作用的就是干燥剂,它使空气保持干燥,从而使中空玻璃具有透明保温作用,而密封胶的使命就是对干燥剂起保护作用,使其尽量少的吸收环境水份。正确的加工方法可降低干燥剂的吸水负担与密封胶的密封负担,使两者的作用得到充分的保护,从而延长中空玻璃的使用寿命。
中空玻璃到底需要什么样的干燥剂呢?一句话,中空玻璃需要物理与化学性质稳定的,具有强大的深度吸附能力的干燥剂。
      市场上的中空玻璃干燥剂,从外观看都非常类似,都是乳白色或黄褐色的小颗粒,这些干燥剂都是粘土(一般为凹凸棒土)与一种或几种其他成分的干燥剂的混合物,粘土所起的作用主要是粘合及载体作用,其它干燥剂成分较难鉴别,其鉴别方法在本文3.3中会提到。学会鉴别之前,了解各种干燥剂对中空玻璃寿命的影响无疑是非常重要的。
所有的固态干燥剂中,大致分两种类型:一种是吸水后其外观物理性状发生变化的,一种是吸水后外观物理性状不发生变化的:吸水后外在物理性状发生变化的一般是一种化学反应,其生成物一般带有一定的腐蚀性,他们吸水后形成强酸、强碱、或形成盐类结晶或者是溶液;吸水后物理性状不发生变化的这种也分两种情况,一种是化学反应,另外一种是物理吸附,化学反应一般会形成一种内结晶盐,酸、或碱,但在外观上并没有任何变化,也不具备腐蚀性。下表1是常见的各种干燥剂特征。

      所有的干燥剂在一定的温度下会与外界环境达到吸附平衡,如果温度发生变化,干燥剂会进一步释放或吸收水分,从而达到新的吸附平衡,通常情况下,温度升高,干燥剂会放出水分,温度降低,干燥剂会吸收水分。在中空玻璃中,当温度发生变化的时候,中空玻璃干燥剂也会相应的放出与释放水份,对于深度干燥能力为中弱型的干燥剂来说,吸附平衡随着温度的变化较大,对于深度干燥能力很强的干燥剂(如分子筛)这种吸附平衡随温度的变化就非常不明显。
      干燥剂吸附平衡易于变化的这种特点会导致吸水后性状变化的这类干燥剂的粉化与迁移。外观物理形状发生变化的这类干燥剂,当温度变化时,由于其在吸水以后通常是体积增大,形成结晶或大分子,干燥剂离子(或分子)之间距离拉大,当环境温度升高使一部分水份失去后,干燥剂离子(或分子)之间距离不可能再恢复到原来的距离,从宏观上看,会使成型后的干燥剂颗粒破碎或掉皮,环境温度的再一次周期性变化,会导致水份在干燥剂颗粒不确定的方向上反复结晶与失水,结果是干燥剂不断的脱落、扩散,形成了干燥剂的一次又一次迁移、破碎。对于中空玻璃来说这种干燥剂就会慢慢的扩散到铝条上,或是穿过铝条气孔,扩散到密封胶的表面上或玻璃表面上。在这种情况下,具有腐蚀作用的干燥剂对中空玻璃铝条与密封胶,或者是对功能玻璃表面会产生极大的腐蚀作用。
      其腐蚀原理如下:铝,是两性金属,既能与酸反应,又能与碱反应,其氧化物也是如此,同时铝金属表面微量离子的出现会催化金属铝的被氧化过程,虽然由于相对干燥的气体,这种催化作用进展缓慢,但是,微量水分中的极高的离子浓度,会不可逆转的导致金属铝表面氧化膜的破坏:
      如果干燥剂是氯化钙,将会有如下电离反应发生:

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