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摘要：在我国越来越广泛应用于建筑外围结构的重要节能产品之一中空玻璃。而从中空玻璃的露点升高、紫外线照射结雾等现象分析中，除了生产工艺、设备先进等技术外，不能忽视了干燥剂在中空玻璃中的作用。借此浅谈以下几个观点：
关键词：中空玻璃干燥剂作用
中图分类号：J527文献标识码： A
1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。吸附现象是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。
2使用干燥剂的目的
2.1使用干燥剂的目的有三
2.1.1吸附掉生产时密封于中空玻璃空气层内的水分；
2.1.2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铝框插角处理不当或密封胶施工欠妥或气温变化导致中空窗玻璃的挠曲增加或密封胶的湿气透过率。
2.1.3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。
2.2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)
2.2.1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。
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。
2.2.2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。
3干燥剂性质
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。
干燥剂对水和溶质的吸附能力随温度变化而变化。温度升高，干燥剂的吸附能力下降，反之亦然。干燥剂对水和溶质的吸附能力随所要求的露点减少而减少，这是由于这些分子的局部压强较低的缘故。
4气体吸附与中空玻璃的挠曲
中空玻璃干燥剂对气体吸附和解析付直接影响玻璃的挠曲(或挠度)。因此，理解它们的特点对尽可能避免或减少玻璃的挠曲，是十分重要的。玻璃的挠度指中空玻璃片非直线平行地向内或向外挠曲。生产中空玻璃时，中空玻璃内密封的空气具有与中空玻璃生产室内相同的大气压和湿度条件。如果窗户安装处的纬度较生产环境的纬度高，中空玻璃内的气压就比周围的气压高，玻璃向外挠曲。反之，如果环境气压比密封中空玻璃内的气压高，则玻璃就会向内挠曲。 温度的改变也会影响中空玻璃内的空气层。随着空气温度的降低，中空玻璃内的气体体积也缩小，反之亦然。无论中空玻璃是如何构造的，它的气压都会随温度变化而变化。中空玻璃内的气体体积膨胀(导致玻璃向外挠曲)或收缩(玻璃向内挠曲)是不可避免的。因此，为减轻中空玻璃所受的压力，所有的中空玻璃的构造都不是100％的刚性，中空玻璃常用的分子筛影响窗户的挠曲。干燥剂周围的温度下降时，除3A分子筛外的所有干燥剂都吸附空气的分子。该吸附过程从空气层吸附更多的气体，使已挠曲的玻璃(由较低温度导致)进一步向内挠曲。这种干燥剂在温度升高时，也会向空气层内解吸附气体，引起窗户向外挠曲。
5充惰性气体所需考虑的问题
使用惰性气体(氩气和氪氣)可以提高中空窗的节能效果。与空气的主要构成部分氮气相比，惰性气体被吸附性较弱。尽管如此，仍然能被某些干燥剂(13X和二氧化硅)吸附。为获得减少噪音及改善热传导效果而使用六氟化硫替代空气时，也需考虑空气吸附的问题。在考虑空气吸附时，3A是最好的吸附剂，13X和二氧化硅最差，应避免使用。 在充惰性气体的中空玻璃内使何种干燥剂也会影响中空玻璃内最终气体构成，而后者又取决于向中空玻璃内充填惰性气体的方式。如果充惰性气体的方法为置换法，那么，在充惰性气体(氩气)之前，任何具有空气吸附性能的干燥剂都会吸附了一定量的空气。密封后，这些空气将与氩气不断交换，直到达到某种均衡状态为止。其结果在一定程度上降低中空玻璃内的氩气浓度，这种现象只有用13X和二氧化硅作为干燥剂时可以测量出来。如果使用(惰性气体)氩气，采取先真空后充气的方法，可减轻这种现象。
6干燥剂的选择要考虑其综合性质
掌握前面阐述的干燥剂的性质是十分必要的。对厂家来说，生产中空玻璃之前必须确定使用何种干燥剂。而选择干燥剂，必须考虑干燥剂的综合性质,也必须符合《中空玻璃》GB/T11944-2002第5.1.5条干燥剂的质量、性能的要求，也应符合《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003及玻璃幕墙工程质量检测标准JGJT139-2001中的设计及施工的要求。在我们综合这些性质前，必须首先考虑生产所要采用哪种密封系统，以及在中空玻璃内还使用哪些其他材料。
热融丁基胶、聚安酯、硅酮胶以及其他与聚异丁烯胶的其他密封胶，即使在天气非常恶劣的情况下，也不会向空气层内释放有机溶质气体。在这种情况下，3A干燥剂是最好的选择。某些聚硫胶单道密封系统及聚硫胶、聚异丁烯胶的双道密封系统。可能空气层内释放有机溶质气体，所以建议使用3A与13X(或二氧化硅)的混合物 。在使用装饰条或LOW－E玻璃时，应该谨慎。虽然LOW－E镀膜本身不会减少中空玻璃的空气间隔，但是化学雾却更明显。目前，使用装饰条越来越多。按照厂家的具体操作指南及建议，安装装饰条不会产生任何问题。不妥当地使用某种油漆和切割油是导致两片玻璃内污染源之一。这时，如仅仅使用3A而没按一定比例与较大孔径的干燥剂(13X)混合使用，化学雾就会产生。
节约能源和保护环境已成为当前人类社会寻求可持续良性发展的主题之一，环保要求节能，节能促进环保。近三四十年来，"开放与交流，舒适与自然，环保与节能"逐渐成为新世纪国际建筑的三大原则，建筑节能成为世界性潮流，绿色建筑概念大行其道。绿色建筑使用绿色建材和绿色能源，在制造、使用过程中造成的地球环境负荷最小，有利于人类健康。它满足可持续发展的需要，做到了发展与环境的统一，现代与长远的结合。而作为现代建筑的象征，玻璃幕墙在世界范围内得到了越来越广泛的应用。而包括幕墙、门窗在内的建筑外围护结构综合考虑占建筑能耗的75%以上。所以，玻璃幕墙门窗的节能和环保问题显得极为重要。因此，应提倡玻璃采用中空玻璃，甚至LOW-E中空玻璃以提高建筑节能。中空玻璃在顺德也逐渐得于应用。例如顺德顺峰药业办公楼采用6（镀膜）+9A+6（清）中空钢化玻璃，拟建工程顺德博物馆、顺德科技馆等幕墙工程中也采用6（LOW-E）+9A+6（清）中空钢化玻璃。而顺德顺峰药业办公楼幕墙的中空玻璃采用了氧化硅胶干燥剂吸附空气层内湿气及溶质。因为顺德地区潮湿度比较大，如中空玻璃不采用干燥剂作为吸附空气层的湿气，那么中空玻璃空气层中易于受潮结露结雾现象，中空玻璃就难于正常使用。因此干燥剂在中空玻璃中发挥有效的作用。
7结论
干燥剂从中空玻璃内吸附湿气和溶质的能力是影响中空玻璃性能的关键。因此，制作中空玻璃必须使用干燥剂。而作为建筑幕墙技术与时俱进，"开放与交流、舒适与自然、环保与节能"的建筑原则促使各种新的幕墙节能环保技术不断出现。跟踪国际前沿方向，开展各种高性能的新型节能、环保、智能化幕墙的研制、开发工作，提高建筑幕墙行业的科学技术水平，促进中空玻璃有效发展，对于提高人们生活质量，推动社会进步，实现可持续发展，具有巨大的意义。
参考文献：
1．李勇,刘志付.中空玻璃GB/T11944-2002.中国建筑工业出版社
2．姜红,王俊.玻璃幕墙工程质量检测标准JGJT139-2001. 中国建筑工业出版社
3．黄小坤,赵西安.玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003. 中国建筑工业出版社
4．张芹.1998.硅酮结构密封胶的胶与胶接.上海建材
5．张芹.1994.隐框铝合金玻璃幕墙.中国建筑装饰铝制品协会
6．张芹.1998.硅酮结构密封胶的胶与胶接.上海建材
关键词：中空玻璃干燥剂作用
中图分类号：J527文献标识码： A
1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。吸附现象是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。
2使用干燥剂的目的
2.1使用干燥剂的目的有三
2.1.1吸附掉生产时密封于中空玻璃空气层内的水分；
2.1.2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铝框插角处理不当或密封胶施工欠妥或气温变化导致中空窗玻璃的挠曲增加或密封胶的湿气透过率。
2.1.3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。
2.2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)
2.2.1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。
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。
2.2.2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。
3干燥剂性质
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。
干燥剂对水和溶质的吸附能力随温度变化而变化。温度升高，干燥剂的吸附能力下降，反之亦然。干燥剂对水和溶质的吸附能力随所要求的露点减少而减少，这是由于这些分子的局部压强较低的缘故。
4气体吸附与中空玻璃的挠曲
中空玻璃干燥剂对气体吸附和解析付直接影响玻璃的挠曲(或挠度)。因此，理解它们的特点对尽可能避免或减少玻璃的挠曲，是十分重要的。玻璃的挠度指中空玻璃片非直线平行地向内或向外挠曲。生产中空玻璃时，中空玻璃内密封的空气具有与中空玻璃生产室内相同的大气压和湿度条件。如果窗户安装处的纬度较生产环境的纬度高，中空玻璃内的气压就比周围的气压高，玻璃向外挠曲。反之，如果环境气压比密封中空玻璃内的气压高，则玻璃就会向内挠曲。 温度的改变也会影响中空玻璃内的空气层。随着空气温度的降低，中空玻璃内的气体体积也缩小，反之亦然。无论中空玻璃是如何构造的，它的气压都会随温度变化而变化。中空玻璃内的气体体积膨胀(导致玻璃向外挠曲)或收缩(玻璃向内挠曲)是不可避免的。因此，为减轻中空玻璃所受的压力，所有的中空玻璃的构造都不是100％的刚性，中空玻璃常用的分子筛影响窗户的挠曲。干燥剂周围的温度下降时，除3A分子筛外的所有干燥剂都吸附空气的分子。该吸附过程从空气层吸附更多的气体，使已挠曲的玻璃(由较低温度导致)进一步向内挠曲。这种干燥剂在温度升高时，也会向空气层内解吸附气体，引起窗户向外挠曲。
5充惰性气体所需考虑的问题
使用惰性气体(氩气和氪氣)可以提高中空窗的节能效果。与空气的主要构成部分氮气相比，惰性气体被吸附性较弱。尽管如此，仍然能被某些干燥剂(13X和二氧化硅)吸附。为获得减少噪音及改善热传导效果而使用六氟化硫替代空气时，也需考虑空气吸附的问题。在考虑空气吸附时，3A是最好的吸附剂，13X和二氧化硅最差，应避免使用。 在充惰性气体的中空玻璃内使何种干燥剂也会影响中空玻璃内最终气体构成，而后者又取决于向中空玻璃内充填惰性气体的方式。如果充惰性气体的方法为置换法，那么，在充惰性气体(氩气)之前，任何具有空气吸附性能的干燥剂都会吸附了一定量的空气。密封后，这些空气将与氩气不断交换，直到达到某种均衡状态为止。其结果在一定程度上降低中空玻璃内的氩气浓度，这种现象只有用13X和二氧化硅作为干燥剂时可以测量出来。如果使用(惰性气体)氩气，采取先真空后充气的方法，可减轻这种现象。
6干燥剂的选择要考虑其综合性质
掌握前面阐述的干燥剂的性质是十分必要的。对厂家来说，生产中空玻璃之前必须确定使用何种干燥剂。而选择干燥剂，必须考虑干燥剂的综合性质,也必须符合《中空玻璃》GB/T11944-2002第5.1.5条干燥剂的质量、性能的要求，也应符合《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003及玻璃幕墙工程质量检测标准JGJT139-2001中的设计及施工的要求。在我们综合这些性质前，必须首先考虑生产所要采用哪种密封系统，以及在中空玻璃内还使用哪些其他材料。
热融丁基胶、聚安酯、硅酮胶以及其他与聚异丁烯胶的其他密封胶，即使在天气非常恶劣的情况下，也不会向空气层内释放有机溶质气体。在这种情况下，3A干燥剂是最好的选择。某些聚硫胶单道密封系统及聚硫胶、聚异丁烯胶的双道密封系统。可能空气层内释放有机溶质气体，所以建议使用3A与13X(或二氧化硅)的混合物 。在使用装饰条或LOW－E玻璃时，应该谨慎。虽然LOW－E镀膜本身不会减少中空玻璃的空气间隔，但是化学雾却更明显。目前，使用装饰条越来越多。按照厂家的具体操作指南及建议，安装装饰条不会产生任何问题。不妥当地使用某种油漆和切割油是导致两片玻璃内污染源之一。这时，如仅仅使用3A而没按一定比例与较大孔径的干燥剂(13X)混合使用，化学雾就会产生。
节约能源和保护环境已成为当前人类社会寻求可持续良性发展的主题之一，环保要求节能，节能促进环保。近三四十年来，"开放与交流，舒适与自然，环保与节能"逐渐成为新世纪国际建筑的三大原则，建筑节能成为世界性潮流，绿色建筑概念大行其道。绿色建筑使用绿色建材和绿色能源，在制造、使用过程中造成的地球环境负荷最小，有利于人类健康。它满足可持续发展的需要，做到了发展与环境的统一，现代与长远的结合。而作为现代建筑的象征，玻璃幕墙在世界范围内得到了越来越广泛的应用。而包括幕墙、门窗在内的建筑外围护结构综合考虑占建筑能耗的75%以上。所以，玻璃幕墙门窗的节能和环保问题显得极为重要。因此，应提倡玻璃采用中空玻璃，甚至LOW-E中空玻璃以提高建筑节能。中空玻璃在顺德也逐渐得于应用。例如顺德顺峰药业办公楼采用6（镀膜）+9A+6（清）中空钢化玻璃，拟建工程顺德博物馆、顺德科技馆等幕墙工程中也采用6（LOW-E）+9A+6（清）中空钢化玻璃。而顺德顺峰药业办公楼幕墙的中空玻璃采用了氧化硅胶干燥剂吸附空气层内湿气及溶质。因为顺德地区潮湿度比较大，如中空玻璃不采用干燥剂作为吸附空气层的湿气，那么中空玻璃空气层中易于受潮结露结雾现象，中空玻璃就难于正常使用。因此干燥剂在中空玻璃中发挥有效的作用。
7结论
干燥剂从中空玻璃内吸附湿气和溶质的能力是影响中空玻璃性能的关键。因此，制作中空玻璃必须使用干燥剂。而作为建筑幕墙技术与时俱进，"开放与交流、舒适与自然、环保与节能"的建筑原则促使各种新的幕墙节能环保技术不断出现。跟踪国际前沿方向，开展各种高性能的新型节能、环保、智能化幕墙的研制、开发工作，提高建筑幕墙行业的科学技术水平，促进中空玻璃有效发展，对于提高人们生活质量，推动社会进步，实现可持续发展，具有巨大的意义。
参考文献：
1．李勇,刘志付.中空玻璃GB/T11944-2002.中国建筑工业出版社
2．姜红,王俊.玻璃幕墙工程质量检测标准JGJT139-2001. 中国建筑工业出版社
3．黄小坤,赵西安.玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003. 中国建筑工业出版社
4．张芹.1998.硅酮结构密封胶的胶与胶接.上海建材
5．张芹.1994.隐框铝合金玻璃幕墙.中国建筑装饰铝制品协会
6．张芹.1998.硅酮结构密封胶的胶与胶接.上海建材