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芝麻大小的分子筛,藏着家装中空玻璃耐用的秘密

鹏哥门窗科普 04-30 19:12 关注

创作立场声明:原创

鹏哥之前写过一期「劣质中空玻璃」的文章,用词之刻薄冠绝此号 2 年间的所有内容,其旨在提醒家装门窗选购中的消费者,劣质玻璃屡见不鲜且就在身边,选购时得长好几个心眼才能买到品质、寿命俱佳的中空玻璃。

现今鹏哥锐气藏于胸,所写内容朴实又有用,这不,新想了一个绝好标题——芝麻大小的分子筛,藏着家装中空玻璃耐用的秘密。

简简单单的 22 个字,是不是就已经吸引起你的好奇心了~

本期,鹏哥就来和鹏友分享一个新学的知识点,用一招买到靠谱好中空玻璃:

芝麻大小的分子筛,藏着家装中空玻璃耐用的秘密

01 中空玻璃与分子筛

中空玻璃是由玻璃原片、铝间隔条、分子筛、第一道丁基胶、第二道密封胶组成(常规中空玻璃),一片合规,能达合理有效使用寿命(15 年)首先是要合格的原材料,其次需要良好的生产(环境、机器、工艺、操作规范等)。

在制备中,鹏哥之前在「劣质中空玻璃」的文章提到过第一、二道密封胶很关键,它俩能将两块单片玻璃紧密地连接在一起,同时形成一个相对密封、干燥的空间。

芝麻大小的分子筛,藏着家装中空玻璃耐用的秘密

中空玻璃这才有了节能的特性:

玻璃热的良导体,导热系数是 0.90 W / (m·K),热阻小;空气是热的不良导体,导热系数是 0.024 W / (m·K),热阻大;单片厚度 6 mm 的玻璃传热系数(K 值)大约是 5.8 W / (m²·K);5 mm + 12 A + 5 mm 的中空玻璃的传热系数大约是 2.72 W / (m²·K);传热系数 K 值是衡量玻璃节能性的主要参数之一,反映了玻璃的温差传热性能,K 值越低性能越好。

6 mm + 12 A + 6 mm 的中空玻璃的传热系数大约是 2.70 W / (m²·K),10 mm + 12 A + 10 mm 的中空玻璃的传热系数大约是 2.65 W / (m²·K);玻璃厚度不同的中空玻璃 K 值相差无几,可见中空玻璃节能不是由玻璃厚度增加决定的,而是有了中空层 K 值才大幅降低。

△ 中空玻璃 K 值与玻璃厚度关系; 来源:《中空玻璃的生产与选用》;△ 中空玻璃 K 值与玻璃厚度关系; 来源:《中空玻璃的生产与选用》;

而中空玻璃节能的关键,是在于中空层里面的气体是密封的、干燥的。

据有关研究,一块正在「正常使用」的中空玻璃,中空层里的空气的相对湿度值在 0.5 %RH 左右,远低于我们生活中常处的相对湿度 45 %RH ~ 75 %RH(人的体感湿度在 60% - 70 % 左右最舒适)。

很显然,虽然中空玻璃第一、二道密封胶在密封,隔绝空气、水汽中起到了至关重要的作用,但「胶」没办法直接让中空层里的空气湿度降低。

就算中空玻璃制作是在极度干燥的车间完成,「胶」也不是百分之一百的「绝对密封」,空气带动水汽有一定的渗透力。经年累月下,密封胶相当于也在进行着气体交换,从而使中空层空气湿度升高。

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因此,中空玻璃的制备少不了「一味关键的药材」——分子筛。

分子筛是「干燥剂」种类中的一类,它的用处是在中空玻璃制作完成后,迅速吸收中空层空气里的水汽,让中空层空气相对湿度迅速降低至 0.5 %RH 左右;

并且在中空玻璃长达十余年,甚至更久的正常使用期间,吸附密封胶少部分「放」进来的空气中的水汽,延迟玻璃的结露时间,避免中空玻璃失效。

芝麻大小的分子筛,藏着家装中空玻璃耐用的秘密

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如果没有分子筛的存在,中空层空气湿度得不到吸收,会带来两方面影响。

一是性能,中空层空气湿度高或达到露点产生结露,会让空气的传热系数上升(干燥空气的传热系数为 0.021 kcal /(㎡·h·℃),水的传热系数为 0.5 kcal /(㎡·h·℃))。中空层空气的传热系数上升导致其热阻降低,让中空玻璃隔热保温性能降低。

中空层如果已经结露,还说明中空玻璃已到达有效使用寿命,不再有该有的隔热保温性能。

二是长时间的空气湿度低或结露,会使玻璃内表面发生霉变、析碱、白斑、间隔条腐蚀,甚至玻璃炸裂(下文展开)。

△ 中空玻璃内表面结露;△ 中空玻璃内表面结露;

02 分子筛两大问题——分子筛产品参差

应选择 3 A 分子筛

为了使分子筛好用、耐用,相关规范对中空玻璃分子筛的选择、使用作出了一些限制和规定。

其中《中空玻璃生产规程》(JC/T2071-2011)中明确要求,中空玻璃干燥剂(分子筛)应选用 3 A 孔径的分子筛,并符合现行国家《3 A 分子筛》(GB/ T10504)标准。

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市售分子筛种类

目前市场上在售的中空玻璃「干燥剂」有多种,包括 3 A 分子筛,4 A 分子筛、5 A 分子筛,氧化钙类干燥剂,氯化钙类干燥剂,黏土类干燥剂。其中又属 3 A、4 A、氯化钙类干燥剂干燥剂最为常见。

3 A 是什么?

3 A、4 A、5 A 同属于一种叫「碱金属硅铝酸盐」的材料制成,它们的主要区别在于孔径大小,3 A 分子筛的有效孔径为 0.3 nm 左右(纳米),4 A 为 0.4 nm 左右,以此类推。

为什么是 3 A?

「A 类分子筛」有效孔径作用很大,代表着能吸收分子尺寸的最大值。空气中的水分子直径在 2.8 nm,氧分子直径在 0.34 nm,氮气分子直径在 0.36 nm,因此只有 3 A 分子筛只吸收空气里的水汽,其他 A 的分子筛会吸收空气中的氧气、氮气等。

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分子筛如果会吸收气体还可能存在一个问题,它会因为昼夜、季节等温差而吸气、放气,温度变化越大吸放气越多(250 ml 的 4 A 分子筛从常温升到 70 ℃,会释放 700 ml 以上的气体,3 A 则在 50 ml 以下,数据来源山东能特异能源科技有限公司; )

吸放气问题则导致中空玻璃一下子内吸一下子外鼓,这就容易加速密封胶的老化问题,极端情况还会发生玻璃破碎问题。

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△ 分子筛吸水

除了「A 类分子筛」外,市售分子筛还常见氧化钙类、氯化钙类、黏土类干燥剂。「钙类」的干燥剂容易对铝间隔条有锈蚀,破坏丁基胶的问题,从而影响密封胶寿命和中空玻璃寿命。

「黏土类」的干燥剂则对水吸附率极低,使中空玻璃在极短时间内就达有效使用寿命。

芝麻大小的分子筛,藏着家装中空玻璃耐用的秘密

△ 图片来源山东能特异能源科技有限公司旗下公号「绿能分子筛」

芝麻大小的分子筛,藏着家装中空玻璃耐用的秘密

△ 图片来源山东能特异能源科技有限公司旗下公号「绿能分子筛」;

芝麻大小的分子筛,藏着家装中空玻璃耐用的秘密

△ 铝间隔条锈蚀

芝麻大小的分子筛,藏着家装中空玻璃耐用的秘密

△ 铝间隔条锈蚀和析碱

综上,中空玻璃选用 3 A 分子筛作为干燥剂,是提供可靠质量保证的基本前提。而且市场在售的家装门窗中空玻璃,市场单价都不低于 100-200元 / ㎡,足以保证一块玻璃几十 / 几百克的分子筛成本,这里去省钱只配卖劣质玻璃的价格。

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03 分子筛两大问题——不规范生产

说多了,鹏哥也很心酸。中空玻璃所用干燥剂除了产品种类「有坑」以外,还有很多不规范的生产坑 ...

举几个鹏哥听玻璃工厂老总说的几个例子,纯当了解就行,对下文中空玻璃选购有一定帮助:

一、规范一般要求一个平方的中空玻璃要灌 50 - 200 g 左右的分子筛(中空层厚度决定),商家「毛估估」纯手工看心情填充的有,省材料的有,灌得太满的也有(分子筛填充要留有一定空隙,不能灌 100 %,以便吸收水汽后的膨胀)。

二、有的中空玻璃用插角铝间隔条,因为不连通嫌麻烦只灌一头两头的也有。

三、分子筛只要包装一打开就会吸收水汽,原则上打开一包需要尽快使用防止暴露在空气中时过多吸收水汽,有的玻璃深加工对此标准很低,导致最终影响玻璃使用寿命。

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04 通过分子筛辨别中空玻璃好坏

以上所有内容都是理论基础,终极目标是服务于产品选购决策,为了家里买到靠谱好中空玻璃,鹏哥准备了一些问题和技巧:

1、问商家知道中空玻璃分子筛吗?你家产品用的是什么分子筛?只选是 3 A 分子筛的中空玻璃产品,或者和商家聊一聊关于分子筛的种种知识,不是你把商家问蒙,就是找到了专业好商家。

2、问商家玻璃深加工是哪家?分子筛是手工填充 / 机器填充的?还是其他方式?铝间隔条是折弯的还是插角的?(有一整条的分子筛)发一下相关视频。

通过确定玻璃深加工厂家名字 + 填充方式 + 铝间隔条制作方式可以初步判断该企业的制作实力,机器精准填充可以极大概率避坑。

3、问中空玻璃的使用寿命问题,你家做了几年了,有出现中空玻璃内部结露的问题吗?一般中空玻璃正常情况下(非自爆)有效使用寿命能达几年,我听说标准要求中空玻璃 15 年要内部不起雾,敢承诺 5 年乃至更久的质保或包换吗?

4、分子筛有一个牌子叫绿能(上文),是国内市场占有率最高的企业,一定程度上代表了该产品的品质,但只要是 3 A 分子筛就好了,不是只有绿能才是好的。(之前有粉丝发来有商家忽悠)

5、但是如果你问商家是什么分子筛时,商家只说是「中空玻璃专用分子筛」、「中空玻璃分子筛」时要注意了,可能不知道(让他再去问),也可能是氯化钙干燥剂等冒充产品。

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全部评论 (2)
yz50505
0
05-02 11:07

赞一个!凤铝的断桥,5年后结露了。

mioa
0
05-02 09:39

那是不是玻璃间不用胶直接融接一起抽真空 这样保温效果最好

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