Znaczne zwiększenie liczby ofert na tanie sita molekularne, o porach w formie kulistej, daje europejskim producentom szyb zespolonych kuszącą możliwość redukcji kosztów. Dotychczasowe doświadczenie wskazuje jednak, że może to się odbywać kosztem jakości szyb zespolonych.

Działanie sita molekularnego
 

Wysoka adsorpcja względnie desorpcja gazu oraz niska higroskopijność mogą znacznie skrócić czas użytkowania szyby zespolonej. Ponadto niewłaściwa wielkość cząsteczek środka osuszającego może prowadzić do niezamierzonego przestoju zautomatyzowanego urządzenia napełniającego, co spowoduje zmniejszenie jego wydajności. Niżej opisane typy urządzeń dają przegląd podstawowych wymagań dotyczących środka osuszającego dla przemysłu wytwarzającego szyby zespolone.



Dzięki temu producenci szyb zespolonych będą mogli dokonać uzasadnionego wyboru tanich sit molekularnych z punktu widzenia możliwości ich zastosowania. Rok 2004 jest postrzegany jako rok zastosowania rekordowych ilości sit molekularnych w Europie. W przemyśle rafineryjnym produkującym olej napędowy i gaz, który poprzez rosnące ceny oleju napędowego zanotował przyspieszenie, w rafineriach wymieniano sita molekularne częściej niż zwykle.

 

 
Tabela 1. Krytyczna wielkość średnicy molekuł

 



W tym samym okresie producenci szyb zespolonych zmierzyli się z wyzwaniem pokrycia dużego zapotrzebowania spowodowanego wzrostem rozwoju budownictwa w europejskich krajach szybko rozwijających się. W tej fazie zwiększonego rozwoju popyt na sita molekularne przewyższał w pewnych momentach ich podaż. Prowadziło to w konsekwencji do wzrostu cen na produkowane w Europie substancje adsorbujące. W takiej chwili pojawiły się tańsze środki odwadniające spoza Europy.



Liczący się z kosztami producenci szyb zespolonych byli gotowi wykorzystać większą podaż i pozornie korzystniejsze ceny produktów z dotychczas nieznanych źródeł zaopatrzenia.

 

 
Porównanie adsorpcji i desorpcji powietrza na przykładzie 4-angstremowego względnie 3-angstremowego sita molekularnego („Phonosorb”)
 



Kosztem jakości?
Weźmy przypadek znakomitego producenta szyb zespolonych, który pewną część swojej produkcji z zaufaniem oparł na tańszych produktach. Na pierwszy rzut oka sita wyglądały dobrze: beżowe, mniej lub bardziej w formie kulistej, mniej więcej właściwej wielkości i bez cząsteczek pyłu. Po kilku miesiącach użytkowania w wyrobach pojawiły się wady trudne do wytłumaczenia. Szyby zespolone poddane były analizie i stwierdzono, że powodem ich wad było zastosowanie 4-angstremowego sita molekularnego. Producent sądził, że nabył sito 3-angstremowe.



Okazuje się, że nie można dokonać oceny wydajności tego produktu, opierając się tylko na jego wyglądzie. Krótkie spojrzenie na opis techniczny produktu może również raczej wprowadzić w błąd niż wyjaśnić problem, gdyż często nie ma w nim danych technicznych lub też nie wszystkie dane są zamieszczone.



Gwoli ścisłości należy tu przypomnieć, że do lat 80. w przemyśle szyb zespolonych rzeczywiście był używany materiał 4-angstremowy. Ze względów technicznych, a mianowicie z powodu adsorpcji i desorpcji powietrza oraz gazów izolacyjnych został on w znacznym stopniu zastąpiony 3-angstremowymi sitami molekularnymi.

 

Jak wiadomo, z powodu adsorpcji i desorpcji dochodzi do wklęśnięć lub wybrzuszeń szyb zespolonych i do wad przezroczystości. Do tego łączenie brzegowe jest bardzo obciążane, co prowadzi do zwiększonej przepuszczalności wilgoci w obszarze wewnętrznym szyb.



Ze względu na fakt, że wartość materialna sita molekularnego stanowi jedynie ok. 0,9% kosztu szyby zespolonej (100x80 cm), można chyba wyjść z założenia, że wszystkim producentom szyb zespolonych zależy na zachowaniu jakości swoich produktów i nie będą chcieli ponosić ryzyka związanego z wyborem tańszego sita molekularnego. Z tego względu należy tu jeszcze raz krótko przedstawić, jaki wpływ na jakość szyby zespolonej ma środek osuszający.

 

 
Wklęśnięcie i wybrzuszenie szyb zespolonych przy zastosowaniu 4-angstremowego sita molekularnego dla różnych wartości temperatur



Czym naprawdę jest sito molekularne?
Sita molekularne to syntetyczne glinokrzemiany o budowie krystalicznej. Te struktury krystaliczne posiadają trójwymiarowy system porów, których średnica jest ściśle określona. Dzięki jednakowej wielkości porów mniejsze cząsteczki mogą być adsorbowane, podczas gdy większe nie. Ten proces filtracji spowodował utworzenie nazwy „sita molekularnego” (rys. 1).



Średnica porów dla różnych sit molekularnych jest określona. Do najczęściej stosowanych należą sita o średnicy porów 3, 4 i 10 angstremów (1A = 1 angstrem = 1x10-10 m). W przypadku szyby zespolonej sito molekularne musi mieć działanie selekcjonujące, jeśli chodzi o sorpcję pary wodnej. Wielkość porów należy tak dobrać, aby cząsteczki wody były adsorbowane, natomiast cząsteczki azotu, tlenu i innych gazów izolacyjnych jak argon, krypton czy SF6 – nie.



Można to osiągnąć jedynie przy użyciu sita molekularnego 3A, jak to przedstawia tabela 1 i 2.



Wklęśnięcia i wybrzuszenia Stosowanie sit molekularnych o wielkości porów większej niż 3A nie jest właściwe, jak to mógł potwierdzić wspomniany producent szyb zespolonych, gdyż środki odwadniające przede wszystkim w niskiej temperaturze adsorbują duże ilości cząsteczek gazowych.



Zaadsorbowane cząsteczki gazów są uwalniane w wyższej temperaturze (rys. 2). To adsorbowanie i uwalnianie cząsteczek gazów, które jest zależne od temperatury, prowadzi do powstawania zmian ciśnienia o wartościach ujemnych i dodatnich w przestrzeni międzyszybowej.



Jak już wcześniej wspomniano, tego rodzaju wahania ciśnienia powodują powstawanie wklęśnięć i wybrzuszeń w szybie zespolonej, powodujących daleko idące skutki, takie jak:
wysokie naprężenia mechaniczne szkła aż do jego pęknięcia,
zmniejszona zdolność tłumienia hałasu,
duże obciążenie brzegu masy uszczelniającej połączone ze zwiększonym wystąpieniem wilgotności,
skrócony okres użytkowania szyby zespolonej,

 

 

Tabela 2. Adsorpcja wody, powietrza, argonu/kryptonu i SF6 przez różne środki odwadniające



Podobne objawy – w mniejszym stopniu  – można obserwować w przypadku zastosowania niewłaściwego środka wiążącego.

 

Tanie może okazać się droższe Kilku producentów szyb zespolonych zebrało negatywne doświadczenia jeśli chodzi o korzystne cenowo sita molekularne spoza Europy. Na pierwszy rzut oka sita wyglądały dobrze: beżowe, mniej lub bardziej w formie kulistej, o mniej więcej właściwej wielkości i bez cząsteczek pyłu. Po kilku miesiącach użytkowania w wyrobach pojawiły się wady trudne do uzasadnienia.

Szyby zespolone poddane zostały analizie i stwierdzono, że powodem wad było zastosowanie 4-angstremowego sita molekularnego. Producent był przekonany, że nabył sito 3-angstremowe.

Nie można dokonać oceny wydajności tego produktu, na podstawie tylko jego wyglądu.

 



Andreas Keinath, Martin Newsom
Glaswelt 9/2005

 

więcej informacji: Świat Szkla 12/2005

  • Logo - alu
  • Logo aw
  • Logo - fenzi
  • Logo - glass serwis
  • Logo - lisec
  • Logo - mc diam
  • Logo - polflam
  • Logo - saint gobain
  • Logo termo
  • Logo - swiss
  • Logo - guardian
  • Logo - forel
  • vitrintec wall solutions logo

Copyright © Świat Szkła - Wszelkie prawa zastrzeżone.