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中空玻璃干燥劑溫度如何檢測？

具體方法？: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-02-04

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青島祥源苑干燥劑為您服務(wù)！因?yàn)檠趸枘z吸附濕氣分子的能力隨溫度升高而增加。所以，如果中空窗在正常室溫條件下長時間接觸高濕度，用氧化硅膠作為干燥劑是最理想的選擇。但是，恰恰是同一性質(zhì)，使氧化硅膠很難在低濕度條件(即低露點(diǎn)條件)下在中空玻璃的密封系統(tǒng)內(nèi)起保護(hù)作用。圖片附件:t1.jpg 7.96K 圖一用來表示我們上面所討論的內(nèi)容。X軸表示露點(diǎn)水平，也可以用壓強(qiáng)單位(局部水汽壓強(qiáng))表示。Y軸表示在某一露點(diǎn)(局部壓強(qiáng))處多少克水分子被吸附在干燥上。從圖可見，每100克分子篩在－70°F露點(diǎn)處都具有吸附至少8克水分子的能力(0.0121?Hg或1.61Pa)。表一列出中空玻璃空氣層中常見的四種分子篩，其孔徑大小，及進(jìn)入微孔內(nèi)被吸附各種常見分子。表1 干燥劑類型孔徑（埃）被吸附物非吸附物 3A分子篩 3 H2O 其他一切 4A分子篩 4 H2O、空氣、氬氣、氪氣 SF6溶質(zhì) 13X分子篩 8.5 所有無氧化硅膠 20-300 所有無三、干燥劑性質(zhì) 如何選擇正確的干燥劑，或按照正確的比例混合干燥劑，取決于上述分子篩的性質(zhì)，及中空玻璃的構(gòu)造。中空玻璃里的干燥劑的主要作用是吸附空氣層內(nèi)的濕氣。這包括中空玻璃合片時密封在空氣層內(nèi)的濕氣以及在中空玻璃整個壽命期內(nèi)進(jìn)入空氣層的濕氣。中空玻璃內(nèi)使用干燥劑的第二個目的是吸附空氣層內(nèi)的溶質(zhì)。這些溶質(zhì)是生產(chǎn)中空玻璃時由某些密封膠，油漆或機(jī)械油所帶來的。使用干燥劑所考慮的第三個問題是干燥劑吸附空氣層內(nèi)的氣體(空氣或惰性氣體)的能力。充填惰性氣體如氬氣或氪氣可降低中空玻璃的熱傳導(dǎo)性，充填六氟化硫可減少噪音降低熱傳導(dǎo)性。圖片附件:t2.jpg 10.59K 為使干燥劑起到吸附水和溶質(zhì)的作用，在選擇干燥劑時，必須同時考慮干燥劑溫度與人們所要達(dá)到露點(diǎn)的溫度。例如，圖二給出溫度為21℃結(jié)露點(diǎn)為－40℃條件下，四種干燥劑的水吸附能力。在這些條件下，13X的水吸附能力最高，每100克干燥劑可吸附水16克，4A第二，3A第三(每100克干燥劑吸附水13.5克)，氧化硅膠最差，在低露點(diǎn)條件下每100克所吸附的水不足1克，空氣層內(nèi)殘余水量=1.0％。圖片附件:t3.jpg 11.03K 中空玻璃生產(chǎn)中常見的溶質(zhì)有甲苯和丁酮(MEK)，即使在低露點(diǎn)條件下也必須吸附掉，以避免在中空玻璃的玻璃之間出現(xiàn)化學(xué)霧。圖三給出中空玻璃干燥劑對溶質(zhì)的吸附能力，條件：溫度21℃，露點(diǎn)－34℃?？梢?，干燥劑13X的吸附能力是最高的，每100克干燥劑可吸附溶質(zhì)23克。相同條件下，氧化硅膠次之，每100克的吸附能力為12.5克。該圖可以說明分子篩效應(yīng)。甲苯和丁酮的分子直徑大于3A和4A的孔徑。由于它們不能進(jìn)入晶體的內(nèi)部面積，分子篩對它們的吸附能力幾乎為零。干燥劑對水和溶質(zhì)的吸附能力隨溫度變化而變化。溫度升高，干燥劑的吸附能力下降，反之亦然。干燥劑對水和溶質(zhì)的吸附能力隨所要求的露點(diǎn)減少而減少，這是由于這些分子的局部壓強(qiáng)較低的緣故。四、氣體吸附與中空玻璃的撓曲圖片附件:t4.jpg 9.57K 中空玻璃干燥劑對氣體吸附和解析付直接影響玻璃的撓曲(或撓度)。因此，理解它們的特點(diǎn)對盡可能避免或減少玻璃的撓曲，是十分重要的。玻璃的撓度指中空玻璃片非直線平行地向內(nèi)或向外撓曲。圖四表示玻璃撓度情況。生產(chǎn)中空玻璃時，中空玻璃內(nèi)密封的空氣具有與中空玻璃生產(chǎn)室內(nèi)相同的大氣壓和濕度條件。如果窗戶安裝處的緯度較生產(chǎn)環(huán)境的緯度高，中空玻璃內(nèi)的氣壓就比周圍的氣壓高，玻璃向外撓曲。反之，如果環(huán)境氣壓比密封中空玻璃內(nèi)的氣壓高，則玻璃就會向內(nèi)撓曲。溫度的改變也會影響中空玻璃內(nèi)的空氣層。隨著空氣溫度的降低，中空玻璃內(nèi)的氣體體積也縮小，反之亦然。18世紀(jì)后半葉，查理爵士發(fā)現(xiàn)了氣壓，溫度與氣體體積之間的關(guān)系，并用數(shù)學(xué)公式來表示。他觀察到固定體積氣體的氣壓隨著絕對溫度變化而變化。用數(shù)學(xué)公式表示如下： P★=P[460+T2]/[460+T1]或簡化為P★=P*T2/T1 式中： P=生產(chǎn)車間的環(huán)境氣壓 P★=窗戶安裝現(xiàn)場的氣壓 T1=生產(chǎn)車間的溫度 T2=窗戶安裝現(xiàn)場的溫度無論中空玻璃是如何構(gòu)造的，它的氣壓都會隨溫度變化而變化。中空玻璃內(nèi)的氣體體積膨脹(導(dǎo)致玻璃向外撓曲)或收縮(玻璃向內(nèi)撓曲)是不可避免的。因此，為減輕中空玻璃所受的壓力，所有的中空玻璃的構(gòu)造都不是100％的剛性，中空玻璃常用的分子篩影響窗戶的撓曲。干燥劑周圍的溫度下降時，除3A分子篩外的所有干燥劑都吸附空氣的分子。該吸附過程從空氣層吸附更多的氣體，使已撓曲的玻璃(由較低溫度導(dǎo)致)進(jìn)一步向內(nèi)撓曲。這種干燥劑在溫度升高時，也會向空氣層內(nèi)解吸附氣體，引起窗戶向外撓曲。圖片附件:t5.jpg 10.76K 圖五表示幾種干燥劑在兩個不同溫度下的空氣吸附和解吸附現(xiàn)象。吸附數(shù)據(jù)取得的方式，將室溫下試管內(nèi)的干燥劑用干冰冷卻到0℃，將體積變化值(立方厘米)除以試管中的吸附劑的重量求出氣體吸附值。解吸附數(shù)據(jù)的取得與上述方法類似。將試管內(nèi)的干燥劑放在熱水槽內(nèi)升溫到60℃后獲得。就空氣吸附來說：分子篩13X吸附空氣最高，4A次之，二氧化硅更低些，3A最低，3A被認(rèn)為是“低撓曲”干燥劑。與僅僅由氣溫變化對空氣層收縮的影響相比，低撓曲干燥劑的空氣吸附對中空玻璃撓曲影響是相當(dāng)小的。中空玻璃40英寸×66英寸厚5/8英寸，用索爾瓦森公式來求得兩種情況下的撓度。表二給出向內(nèi)撓曲玻璃中央的應(yīng)力和破損概率的計算結(jié)果。表2 O0F條件下空氣間隔距離無干燥劑 3A充兩長邊 3A+13X充兩長邊 13X充兩長邊初始壓強(qiáng)（PSIA） 14.7 14.7 14.7 14.7 無撓度壓強(qiáng)（PSI0） 1.89 1.92 2.04 2.60 中央撓度（英寸） 0.089 0.090 0.096 0.122 中央玻璃壓強(qiáng)（PSI） 596 603 643 818 破損概率（片/1000） 0 0 0 0 玻璃中央空氣間隔減少% 14 14.5 15 19.5 圖六給出空氣間隔減少百分比的幾種情況。第一條形表示非干燥劑引起的撓曲情況。第二條形表示中空玻璃的兩個長邊充3A引起的撓曲情況。第三條形與第四分別表示充3A和13X混合干燥劑和13X引起撓曲情況。索爾瓦森方程僅適于對自由邊緣或定位邊緣條件的計算。上述計算使用的自由邊緣與實(shí)際情況最接近。圖片附件:t6.jpg 15.1K 五、充惰性氣體所需考慮的問題使用惰性氣體(氬氣和氪氣)可以提高中空窗的節(jié)能效果。與空氣的主要構(gòu)成部分氮?dú)庀啾?，惰性氣體被吸附性較弱。盡管如此，仍然能被某些干燥劑(13X和二氧化硅)吸附。為獲得減少噪音及改善熱傳導(dǎo)效果而使用六氟化硫替代空氣時，也需考慮空氣吸附的問題。在考慮空氣吸附時，3A是最好的吸附劑，13X和二氧化硅最差，應(yīng)避免使用。在充惰性氣體的中空玻璃內(nèi)使何種干燥劑也會影響中空玻璃內(nèi)最終氣體構(gòu)成，而后者又取決于向中空玻璃內(nèi)充填惰性氣體的方式。如果充惰性氣體的方法為置換法，那么，在充惰性氣體(氬氣)之前，任何具有空氣吸附性能的干燥劑都會吸附了一定量的空氣。密封后，這些空氣將與氬氣不斷交換，直到達(dá)到某種均衡狀態(tài)為止。其結(jié)果在一定程度上降低中空玻璃內(nèi)的氬氣濃度，這種現(xiàn)象只有用13X和二氧化硅作為干燥劑時可以測量出來。如果使用(惰性氣體)氬氣，采取先真空后充氣的方法，可減輕這種現(xiàn)象。六、干燥劑的選擇要考慮其綜合性質(zhì) 掌握前面闡述的干燥劑的性質(zhì)是十分必要的。對廠家來說，生產(chǎn)中空玻璃之前必須確定使用何種干燥劑。而選擇干燥劑，必須考慮干燥劑的綜合性質(zhì)。在我們綜合這些性質(zhì)前，必須首先考慮生產(chǎn)所要采用哪種密封系統(tǒng)，以及在中空玻璃內(nèi)還使用哪些其他材料。熱融丁基膠、聚安酯、硅酮膠以及其他與聚異丁烯膠的其他密封膠，即使在天氣非常惡劣的情況下，也不會向空氣層內(nèi)釋放有機(jī)溶質(zhì)氣體。在這種情況下，3A干燥劑是最好的選擇。某些聚硫膠單道密封系統(tǒng)及聚硫膠、聚異丁烯膠的雙道密封系統(tǒng)?？赡芸諝鈱觾?nèi)釋放有機(jī)溶質(zhì)氣體，所以建議使用3A與13X(或二氧化硅)的混合物。表三列出干燥劑與密封膠正確搭配的幾種情況。表3 干燥劑的選擇—密封膠密封膠建議使用的干燥劑熱融丁基膠 3A 聚胺酯 3A 聚硫膠單道密封 3A/13X 聚硫膠/聚異丁烯膠 3A或3A/13X 其他密封膠/聚異丁烯膠 3A 在使用裝飾條或LOW－E玻璃時，應(yīng)該謹(jǐn)慎。雖然LOW－E鍍膜本身不會減少中空玻璃的空氣間隔，但是化學(xué)霧卻更明顯。目前，使用裝飾條越來越多。按照廠家的具體操作指南及建議，安裝裝飾條不會產(chǎn)生任何問題。不妥當(dāng)?shù)厥褂媚撤N油漆和切割油是導(dǎo)致兩片玻璃內(nèi)污染源之一。這時，如僅僅使用3A而沒按一定比例與較大孔徑的干燥劑(13X)混合使用，化學(xué)霧就會產(chǎn)生。表四列出四種主要干燥劑及需要考慮的四個相應(yīng)性質(zhì)。表內(nèi)符號的含義，一個對號表示相對某一性質(zhì)干燥劑是好的，兩個對號表示更好，三個對號表示最好。類似的，一個X好表示相對某一性質(zhì)使用干燥劑是差的，兩個X號表示更差，三個X號表示最差。沒有任何一種干燥劑對三種性質(zhì)都同時帶有對號。例如，如果有機(jī)溶質(zhì)沒有可能進(jìn)入空氣層時，干燥劑3A是最佳選擇。干燥劑13X吸附水和溶質(zhì)的能力最大，但也吸附了最多的空氣(和惰性氣體氬氣和氪氣)，4A吸附水的能力第二大，但對溶質(zhì)的吸附能力為零，并仍然吸附空氣(和氬氣/氪氣)。二氧化硅吸附溶質(zhì)的能力好，空氣吸附能力也不大，但是它吸附水的能力最差，特別是在低露點(diǎn)的條件下。當(dāng)需要干燥劑同時具有吸附水和溶質(zhì)的能力時，廠家應(yīng)使用3A和13X的混合干燥劑或3A與二氧化硅的混合物。表4 干燥劑的選擇—需綜合性質(zhì) 吸附水的能力吸附溶質(zhì)的能力吸附空氣的能力吸附氬氣/氪氣的能力 3A分子篩 √ ××× √√√ √√ 4A分子篩 √√ ××× ×× ×× 13X分子篩 √√√ √√ ××× ××× 二氧化硅 ××× √ × ×× 七、干燥劑的數(shù)量——使用多少? 確定干燥劑使用量的方法有三： (1)經(jīng)驗(yàn)法； (2)濕度平衡法； (3)等量法。經(jīng)驗(yàn)法簡單易行。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)廠家只充兩個長邊或一個長邊加一個短邊。使用經(jīng)驗(yàn)法可為中空窗的壽命期提供足夠的干燥劑。溫度平行法。盡管濕度平衡法是一種較科學(xué)的方法，但仍要求好的加工質(zhì)量來保證你的假設(shè)成立。首先，你需要足夠的干燥劑來除去生產(chǎn)中殘余在中空玻璃內(nèi)的水汽(和溶質(zhì))。然后，你需要有根據(jù)地推測一下，在中空玻璃壽命期間進(jìn)入中空玻璃內(nèi)的水分會有多少。初始干燥所需分子篩量很少。例如，規(guī)格為30×30×1/2英寸的中空玻璃在溫度21℃相對濕度80％條件下，空氣層內(nèi)所含水分僅為0.1克。如果窗的兩邊充3A干燥劑，大約可裝90克。在這90克干燥劑中，用來干燥露點(diǎn)－40℃時的空氣(或氣體)需要的干燥劑不超過1克，但使用二氧化硅達(dá)到該露點(diǎn)卻需要10克干燥劑。相對濕度驅(qū)動力作用下，當(dāng)中空窗外的相對濕度較空氣層內(nèi)的相對濕度高時，會有更多的濕氣進(jìn)入中空窗內(nèi)。用濕度平行法可計算求出在窗戶壽命期內(nèi)吸附進(jìn)入中窗內(nèi)水分所需的干燥劑量。計算時，必需知道水進(jìn)入窗內(nèi)的速度或濕氣透過率(MVTR)，窗戶的設(shè)計壽命及其壽命期內(nèi)的最低露點(diǎn)。ASTME398規(guī)定了測量中空窗密封膠濕氣透過率的步驟。濕氣透過率與下列因數(shù)有關(guān)。 1.使用的密封膠種類； 2.中空玻璃的構(gòu)造方法； 3.濕氣透過路線的面積及路線長度； 4.加工質(zhì)量。事實(shí)上，加工質(zhì)量是影響濕氣透過率的最重要因素，因?yàn)闈駳饨?jīng)過的路線以及透過的面積都取決于加工質(zhì)量。此外，中空窗的構(gòu)造方法主要指隔條拐角的設(shè)計，也影響濕氣透過率的大小。最常用的方法是等量法。等量法是指按照美國檢測要求(ASTME－773和E－774)，符合此標(biāo)準(zhǔn)的中空玻璃廠家，在生產(chǎn)中使用的干燥劑與送檢樣品使用的干燥劑必須等量或更多。例如，如果送檢窗(四邊充填分子篩)通過CBA等級，那么該送檢窗則使用了0.6克干燥劑/英寸。因此，正式生產(chǎn)的中空窗所充填的干燥劑也必須達(dá)到0.6克/英寸。一個規(guī)格30×40英寸的中空窗的周長是140英寸，需要至少84克的干燥劑(0.6×140)。表五給出其他幾種情況。表5 代表性的中空玻璃均衡例子 140*20*1/4檢測窗戶檢測窗充的邊干燥劑（克）周長（英寸）干燥劑使用（克/英寸） 4邊 41 68 0.6 兩長邊 27 68 0.4 一長邊一短邊 20 68 0.3 一長邊 14 68 0.2 八、結(jié) 論干燥劑從中空玻璃內(nèi)吸附濕氣和溶質(zhì)的能力是影響中空窗性能的關(guān)鍵。本文所述的干燥劑的基本原理適用于所有中空窗的組裝，而無論這些窗采用的是傳統(tǒng)的間隔條，還是U型條，超級間條，或者其他冷橋隔條系統(tǒng)。: 回答者：網(wǎng)友

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