Какое молекулярное сито использовать в стеклопакетах
Скупой платит дважды, или вновь о молекулярных ситах
Правила и технология производства стеклопакетов в нашей стране регламентируются ГОСТ 24866-99. В пункте 4.2.3 ГОСТ 24866-99 говорится о том, что при производстве стеклопакета в дистанционную рамку должен засыпаться влагопоглотитель, например, молекулярные сита. Согласитесь, это довольно скудная и сухая информация, поэтому цель данной статьи разобраться, что представляют собой молекулярные сита, какими бывают и почему на российском рынке светопрозрачных конструкций фигурируют цены от 35 до 60 рублей за килограмм.
Для начала необходимо дать им определение. Молекулярные сита – это сорбенты, избирательно поглощающие из окружающей среды вещества, молекулы которых не превышают определенных размеров. Это вещества как природного, так и искусственного происхождения, имеющие на своей поверхности поры определенного размера (определяются в ангстремах, 1 ангстрем = 10-10 м), наличие которых обуславливает способность материала к поглощению (адсорбции) молекул стороннего вещества с меньшим размером, чем диаметр пор.
Содержание
Виды молекулярного сита
Молекулярные сита (адсорбенты) в разрезе их применения для производства стеклопакетов можно классифицировать по группам.
- Сита природного происхождения, сделанные на основе аттапульгита или палыгорскита (глина).
- Полученные путем химического синтеза сита, содержащие соединение CaCl2.
- Полученные путем химического синтеза сита с размером пор 4 Å.
- Полученные путем химического синтеза сита с размером пор 3 Å.
Данная градация условна, т. к. целью ее создания служило лишь желание показать, что единственно возможным вариантом для применения в производстве стеклопакетов могут служить молекулярные сита 3 Å.
Рассмотрим подробнее предложенную классификацию.
Сита, сделанные на основе аттапульгита или палыгорскита (глина)
Данный вид молекулярных сит наиболее дешев в производстве, но означает ли дешевизна соответствие заявленным требованиям ГОСТа? Конечно нет! В соответствии с ГОСТом показатель ∆Т должен быть не ниже 35°С, но по своей природе данные материалы не могут вызывать химическую реакцию с таким выделением тепла, поэтому недобросовестные производители добавляют в состав таких сит химические соединения, способные поднимать температуру теста до нужных значений. Хотя в реальной жизни не так важен показатель теста ∆Т, как способность сита адсорбировать влагу – максимальная влагоемкость. ГОСТ требует, чтобы максимальная влагоемкость сита была не ниже 15% во всем диапазоне используемых температур, но после лабораторных исследований выяснилось, что данные молекулярные сита могут поддерживать такую влагоемкость только при температурах выше 20°С. Исходя из этих испытаний напрашивается неутешительный вывод: при температурах ниже 20°С молекулярные сита не выполняют своих функций – осушения стеклопакета.
Сита, содержащие в себе соединение CaCl2
Эти молекулярные сита имеют несколько специфических особенностей: содержащийся в них CaCl2 вступает в агрессивную реакцию с алюминиевой дистанционной рамкой, вследствие чего начинается процесс ее коррозии. Данный вид сит не только впитывает содержащуюся в воздухе влагу, но и успешно ее отдает обратно при нагреве, несложно сделать вывод, что содержащий данное сито стеклопакет начнет запотевать, как только окружающая температура превысит ту, при которой происходила его сборка.
Сита с размером пор 4 Å
Молекулярные сита с размером пор 4 ангстрема – это продукт первичной стадии производства молекулярных сит 3 Å. Данные сита имеют прекрасные показатели как по тесту разности температур (∆Т тест), так и по максимальной влагоемкости, но и у этих сит есть особенность – размер внутренних пор 4 ангстрема. Что же это означает? Попробуем разобраться. Все в природе состоит из молекул, каждое вещество имеет молекулы определенного размера, а молекулярные сита обладают свойством улавливать и удерживать молекулы веществ, размер которых меньше диаметра внутренних пор сита. К примеру, молекула воды имеет диаметр 2,7 Å, значит молекулярное сито 4 Å будет прекрасно поглощать воду. В настоящее время в современных стеклопакетах используются инертные газы (такие как аргон и азот) для уменьшения теплопроводности и улучшения шумоизоляции, но размер молекулы аргона составляет 3,7 Å, а молекулы азота – 3 Å, значит сито с размером пор 4 Å будет поглощать и молекулы инертных газов, что неминуемо приведет к снижению эксплуатационных свойств стеклопакета и может повлечь вогнутые деформации стеклопакета.
Сита с размером пор 3 Å
Имеют высокие показатели в ∆Т тесте и обладают высокой влагоемкостью: >16% в диапазоне значений точки росы от -38°С до 100°С, для них характерна высокая молекулярная избирательность – улавливают и удерживают только молекулы воды, не оказывая действия на инертные газы внутри стеклопакета. К сожалению, эти молекулярные сита наиболее дорогие по сравнению с остальными рассмотренными, это обусловлено сложным процессом химического синтеза цеолита и последующей реакцией замещения для уменьшения диаметра внутренних пор с 4 Å на 3 Å.
В заключение хотелось бы резюмировать, что сегодня на рынке оконных комплектующих огромное количество предложений молекулярных сит различных как по цене, так и по качеству. Но главное, у всех рассмотренных вариантов в статье и предлагаемых рынком своя узконаправленная область применения. При производстве стеклопакетов могут применяться только химически синтезированные молекулярные сита 3 Å. Да, они дороже, но стеклопакет, содержащий такие сита, сохранит свои свойства на протяжении всего срока службы.
Примечание
Информация из журнала Оконное Производство Электронная версия / Выпуск № 27, Апрель 2011