中空玻璃干燥劑

英文名：Insulating GlassDesiccant

中空玻璃是美國(guó)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(guò)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(lèi)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**好的是3A分子篩和中空玻璃干燥劑，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。中空玻璃干燥劑由凹凸棒粘土經(jīng)過(guò)特殊工藝制成，是專(zhuān)門(mén)為中空玻璃研制的，考慮了中空玻璃使用過(guò)程中各種情況，具有無(wú)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?xún)?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(guó)中空玻璃干燥劑的露點(diǎn)是-40℃，經(jīng)檢測(cè)，凹凸棒石粘土干燥劑吸濕量為10%**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(zhǎng)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(duì)極性分子H2O極易吸附，對(duì)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)上海化工研究院檢測(cè)，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**失去了作用。

4）強(qiáng)度好，不開(kāi)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**低。分子篩原粉無(wú)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(duì)鋁合金框架和密封條無(wú)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(lèi)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(méi)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(jiàn)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(xiàn)。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(lái)吸附有機(jī)溶劑，也有用硅膠代替13X的。后來(lái)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(wèn)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(duì)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(lái)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(méi)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(guò)改性，陽(yáng)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(zhǎng)約0.5-1.0μm，孔道長(zhǎng)，吸附速度**慢。經(jīng)測(cè)試，在開(kāi)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(duì)中空玻璃是有利的，初始吸附量小，剩余吸附量**大，可以延長(zhǎng)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**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(shì)一直是平衡的，這種性質(zhì)使得凹凸棒石更有優(yōu)勢(shì)。一般來(lái)說(shuō)，如果放氣量合格，溫升越高，表明干燥劑越好。