如何預(yù)防玻璃中惰性氣體大逃逸？

隨著節(jié)能和生態(tài)化的考量日漸被人們所關(guān)注，消費(fèi)者對節(jié)約能源技術(shù)的興趣比任何時(shí)期都高。塑鋼、木制及斷橋鋁制門窗框已經(jīng)占據(jù)了整個(gè)市場。低輻射鍍膜玻璃的應(yīng)用也比以前更流行。暖邊技術(shù)亦有應(yīng)用。充氣，盡管也是很流行，但是同時(shí)存在著一些爭議。有幾個(gè)訴訟案件已經(jīng)吸引了行業(yè)的關(guān)注，這也增加了深加工企業(yè)關(guān)于充氣含量和氣體保持率的擔(dān)憂。房屋使用者希望自己所購買的門窗充氣含量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。一旦安裝完成，如何保證氣體不逃逸？在中空玻璃完成充氣的那一刻開始，氣體就開始想方設(shè)法地逃逸。這是不可避免，且一定會(huì)發(fā)生的事情。問題是：我們?nèi)绾文茏龅窖娱L其逃逸的時(shí)間？

檢測的兩難境地

過去的十年間，深加工企業(yè)在充氣時(shí)從不擔(dān)心實(shí)際充氣含量問題。同樣，也沒有人顧慮說氣體究竟能夠在中空玻璃內(nèi)存在多久。畢竟，房屋使用者看不到聞不到氣體，所以也就沒有人會(huì)去問到底門窗內(nèi)填充了多少氣體或者氣體能夠在門窗內(nèi)存在多久。我曾經(jīng)有一個(gè)客戶，提出想在中空玻璃內(nèi)填充的氬氣里添加味道。他想讓氬氣聞起來有玫瑰的味道，還想在中空玻璃上加個(gè)開關(guān)閥，這樣房屋使用者就可以打開閥門檢查門窗內(nèi)是否還有氬氣。確實(shí)，偶然的玫瑰味道正是房屋擁有者能夠證實(shí)氬氣存在所需要的。這樣做唯一的問題是，每次打開閥門檢查是否有玫瑰味道的時(shí)候，一部分氬氣就會(huì)從中逃逸出去。同時(shí)，必須要在中空玻璃上開個(gè)孔來安裝這個(gè)開關(guān)閥門。這樣做會(huì)帶來很大的隱患，那就是要犧牲中空玻璃的完整性。開關(guān)閥門周邊的密封性好壞直接關(guān)系到氣體逃逸的可能性。行業(yè)所需要的其實(shí)就是個(gè)簡單快速且無損的檢測中空玻璃內(nèi)氬氣含量的方法，這樣我們就能保證房屋擁有者所購買的充氣門窗是符合標(biāo)準(zhǔn)要求的。

斯巴萊克的進(jìn)入

芬蘭斯巴萊克公司的Gasglass分析儀現(xiàn)在給深加工企業(yè)提供了一個(gè)快速且無損的技術(shù)來檢測中空玻璃內(nèi)氬氣的含量。由高壓放電(50，000伏)，激活中空玻璃間隔層內(nèi)氬原子。當(dāng)氬原子被激活成等離子體后發(fā)出光束，被儀器內(nèi)的分光計(jì)所搜集。所發(fā)出的光束與中空玻璃間隔層內(nèi)氬氣含量相關(guān)，氬氣含量以百分比形式為結(jié)果立即顯示在屏幕上。現(xiàn)在，中空玻璃加工企業(yè)可以快速檢查其充氣設(shè)備的工作效率是否正常，同時(shí)還能檢查工人的操作工藝是否正確。我在此就不再過分地強(qiáng)調(diào)后者對企業(yè)來說有多重要了。

許多深加工企業(yè)在充氣時(shí)開啟中空玻璃一個(gè)角，這樣充/吸氣棒就可以放進(jìn)去。氬氣或氪氣就通過這個(gè)充氣棒流入，與此同時(shí)吸氣端口從間隔層內(nèi)抽出空氣，并分析其氧的含量。當(dāng)檢測不到氧含量時(shí)，說明充氣完成，關(guān)停氬氣或氪氣。當(dāng)中空玻璃完成充氣時(shí)，需要用不透氣的密封膠封堵這些開孔區(qū)域。這是一道非常重要的工序。把熱熔膠涂在已冷卻的密封膠上，然后必須小心仔細(xì)地確認(rèn)填補(bǔ)塊是否完整。如果不完整，當(dāng)充氣中空玻璃膨脹或收縮時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫導(dǎo)致氣體快速地流失。正是由于這個(gè)原因，一些加工企業(yè)投資自動(dòng)充氣合片機(jī)，即中空玻璃在一個(gè)溢滿氬氣的密封內(nèi)完成合片。這種自動(dòng)充氣的優(yōu)勢就是氬氣被完全截留在中空玻璃內(nèi)且被完全密封而不需要開孔。企業(yè)也就不需要擔(dān)憂開孔要如何密封，因?yàn)檫@種做法不需要開孔。

便攜式解決方案

什么才是更好的？該設(shè)備是便攜式的，它可以裝進(jìn)一個(gè)公文箱。所以，它不僅能夠在工廠里檢測氬氣含量，還能夠在建筑現(xiàn)場檢測那些已經(jīng)安裝很長一段時(shí)間后的中空玻璃間隔層內(nèi)氬氣含量。

還有尤為重要的一點(diǎn)，當(dāng)氬氣從中空玻璃密封系統(tǒng)內(nèi)滲透出去比空氣從外部滲透進(jìn)入中空玻璃間隔層內(nèi)的速度要快很多。每種氣體都有彼此獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)行為，且通過聚合密封膠滲透均有各自的速度。科學(xué)家們用熵（亦稱為熱力學(xué)第二定律）來描述這類運(yùn)動(dòng)。氬氣以稍低于1％的比率存在于大氣中。當(dāng)我們把一定數(shù)量的氬氣粒子灌裝進(jìn)一個(gè)有限的空間時(shí)，我們就給這個(gè)空間內(nèi)的氣體運(yùn)動(dòng)定了規(guī)則。熵增加原理經(jīng)常被定義為氣體分子運(yùn)動(dòng)總是趨向于更加無序的狀態(tài)。氣體總是趨于從高含量的區(qū)域遷移至低含量的區(qū)域，含量越懸殊，遷徙就越快。對于每一種氣體，這個(gè)速率與屏障兩邊的氣體含量相關(guān)的?？諝馐怯啥喾N氣體混合的，其中氮?dú)庹?8％，氧氣低于21％，氬氣占不到1％。如果中空玻璃內(nèi)充了95％的氬氣，那么每種氣體的比率從高含量那一邊到低含量那一邊就如表中所示。大比率說明氣體含量懸殊，所以氣體遷移的動(dòng)力就越大。正如你所見，相對于其他氣體，氬氣回到至其自然狀態(tài)的動(dòng)力是最大的。因此，在其他氣體以很慢的速度進(jìn)入中空玻璃時(shí)，氬氣從腔內(nèi)移動(dòng)到腔外的速度相對就要快一些。

張力和應(yīng)力

昆山彩繪玻璃在很長一段時(shí)間里，這會(huì)使得中空玻璃腔內(nèi)存在負(fù)壓差情況，從而導(dǎo)致玻璃撓曲，尤其是用比較薄的玻璃時(shí)情況更為明顯。當(dāng)玻璃發(fā)生撓曲時(shí)，它就會(huì)減少兩片玻璃之間的距離，結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致熱傳遞增加。那么中空玻璃的隔熱價(jià)值就減弱了。玻璃撓曲還會(huì)給中空玻璃邊部以張力，這會(huì)造成邊部應(yīng)力破裂和密封膠失效的風(fēng)險(xiǎn)。玻璃撓曲還會(huì)導(dǎo)致玻璃可視失真，因?yàn)橹锌詹Ａ?huì)變得有點(diǎn)像凹透鏡。溫度會(huì)使情況變得更糟糕。高溫會(huì)增加滲透比率，因?yàn)楦鞣N氣體分子在高溫下變得活躍，運(yùn)動(dòng)也變得更快。超低溫度下會(huì)減弱密封膠的有效性，因?yàn)槊芊饽z的彈性在低溫下會(huì)降低。紫外線也會(huì)使得密封膠的有效性降級(jí)，導(dǎo)致它們變硬和斷裂。而這樣就有可能會(huì)導(dǎo)致密封性能喪失。理想狀態(tài)下，中空玻璃的間隔-密封系統(tǒng)應(yīng)該把所有相關(guān)中空材料都綜合起來，這樣會(huì)得到一個(gè)高抗阻合成品，以應(yīng)對氣體滲透，同時(shí)有較好的抗紫外線性能。比如說，一個(gè)傳統(tǒng)的雙道式密封系統(tǒng)就是間隔條兩側(cè)涂布有丁基膠，其背部涂布硅酮膠或其他結(jié)構(gòu)膠。另外一些加工企業(yè)使用耐久性的硅酮發(fā)泡間隔條，在背面涂布高抗氣體滲透的二道密封膠。密封膠安裝在壓條內(nèi)，因此它避免了紫外線的直射，這時(shí)中空玻璃內(nèi)側(cè)的間隔條面起到對抗紫外線的作用。

中空玻璃和門窗加工企業(yè)應(yīng)該非常關(guān)切中空玻璃所有的間隔條-膠綜合體的類型，同時(shí)也要關(guān)注對生產(chǎn)過程中工藝的實(shí)施和監(jiān)督。中空玻璃加工企業(yè)所展示的高氣體滲透性和氣體損失比率，比氣體本身更容易損失。最終結(jié)果會(huì)導(dǎo)致高質(zhì)保成本，訴訟，負(fù)面宣傳以及信譽(yù)的損失。而這些正是我們預(yù)防氣體大逃逸的主要原因。