沸石在室內(nèi)健康型壁材中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

摘?要：室內(nèi)裝修一直是備受關(guān)注的一個話題，尤其是隨著人們生活水平的提高，關(guān)于裝修過程中存在的有害物質(zhì)逐漸不被大眾所接受。沸石相比于傳統(tǒng)的石灰漿、硅藻泥等材料具有更加優(yōu)越的性能，沸石能有效地去除現(xiàn)代裝修污染中的有害物質(zhì)，在室內(nèi)裝修中受到人們的廣泛應(yīng)用，本文對沸石在室內(nèi)健康型壁材中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢進行了分析，并分析了沸石的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：沸石;健康型壁材;環(huán)保

一、 引言

近年來，建材行業(yè)經(jīng)歷了較大的變化，這一變化在內(nèi)墻壁材發(fā)展方面尤為突出，同時反映一個時代的變遷。隨著大眾觀念上的改變，健康已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點，綠色居住中存在的有害成分較少，裝修后，短期內(nèi)就可入住，在大眾間受歡迎度逐漸增強，但是由于傳統(tǒng)涂料使用時間較長，在市場中仍占有一席之地，因此新型環(huán)保涂料與傳統(tǒng)涂料之間開展了一場沒有硝煙的斗爭，結(jié)果是傳統(tǒng)涂料使用的場合減少、沸石內(nèi)墻壁材等環(huán)保型墻材全面取而代之。沸石作為健康型室內(nèi)裝修的壁材逐漸進入人們的日常生活中，為此本文對沸石在目前室內(nèi)裝修中的應(yīng)用情況及未來的發(fā)展趨勢進行了詳細的分析，并分析了沸石作為裝修材料的經(jīng)濟效益。

二、 沸石在室內(nèi)健康型壁材中的應(yīng)用

沸石是一種含有水架狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物，自然界已發(fā)現(xiàn)的沸石有30多種。20世紀80年代，石灰漿在室內(nèi)環(huán)境中應(yīng)用得很普遍，那個時代中大眾都在解決溫飽問題，經(jīng)濟條件較好的家庭一般用石灰漿抹墻面，也有直接使用石灰水涂抹墻面的，這樣刷墻涂白十分經(jīng)濟實惠，但是石灰附著力較差，容易開裂，變色，掉粉且使用壽命較短。20世紀90年代，乳膠漆材料逐漸由國外進入中國，其產(chǎn)品的主要特點是價格較低，涂抹于墻面能夠讓墻面保持整潔、光滑，但這款產(chǎn)品主要是由合成樹脂制成，含有揮發(fā)性有機物等重金屬有害物質(zhì)，會造成較為嚴重的環(huán)境污染，另外這類產(chǎn)品吸濕性差，易臟。到20世紀末，壁紙、墻布由歐洲進入國內(nèi)市場，目前國內(nèi)也有生產(chǎn)壁紙的廠家，這款產(chǎn)品能反映主人的個性和喜好，張貼方便。缺點是不環(huán)保，散出揮發(fā)性氣體污染室內(nèi)環(huán)境，受潮后變質(zhì)變色，不持久。

目前沸石在我國建材工業(yè)中的用量仍保持在第一的位置，但是具體使用方面沸石的使用區(qū)域及用量出現(xiàn)明顯變化，尤其是關(guān)于沸石化學(xué)成分以及物化性能的有效利用，傳統(tǒng)材料逐漸更換為具有抗蟲蛀、保溫以及抗霉變的制造輕質(zhì)板材。沸石不僅僅作為以上用途，在功能型飼料的添加劑中、深度干燥劑以及沸石碳銨等深加工產(chǎn)品的開發(fā)利用等均使沸石的市場潛力增強。對沸石化學(xué)成分特點的利用，是近年來對沸石開發(fā)利用的發(fā)展方向之一。不同工業(yè)品級的沸石主要用途有所差別。

三、 沸石的經(jīng)濟性分析

沸石作為一種室內(nèi)裝修材料，得到廣泛應(yīng)用的前提是其具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。在自身的經(jīng)濟效益方面，沸石在自然界的分布范圍較廣，在原材料的價格方面具有一定的優(yōu)勢。同時，傳統(tǒng)的裝修材料所需的化學(xué)用品較多，這也增加了裝修材料的成本，而采用沸石裝修所用的化學(xué)材料較少，也具有一定的經(jīng)濟優(yōu)勢。采用沸石作為室內(nèi)健康型壁材具有一定的經(jīng)濟效益，以下分別進行分析。

在社會效益方面，采用沸石可減少對常規(guī)污染材料的使用，具有一定的環(huán)保效益。此外造成室內(nèi)污染的來源具有多樣性，主要包括板材黏合劑、壁紙膠等，另外一方面來源于日常生活中引起的污染，因此使用環(huán)保健康的內(nèi)墻涂料不能夠滿足大眾對于舒適、健康的室內(nèi)環(huán)境的需要。沸石逐漸進入了人們的視線，越來越多的場合中采用沸石作為室內(nèi)裝修的壁材，未來沸石在室內(nèi)裝修中還將進一步得到廣泛的應(yīng)用。

首先，對于采用沸石作為室內(nèi)健康型壁材時取得的環(huán)境效益，可以采用式一進行分析計算，環(huán)境效益的計算公式如式①所示。

在上式中：n為污染物的種類，主要考慮SO2、NOx、CO2及PM2.5等幾種較為常見的污染物。μj為第j種污染物的環(huán)境價值，通過分析每種污染物的環(huán)境價值，這樣就可以將減少各類污染物所取得的環(huán)境價值進行總加，得出采用沸石作為室內(nèi)健康型壁材時取得的環(huán)境效益。βi，j為第j種污染物的排放系數(shù)，因為每種污染物的排放系數(shù)都有所不同，故應(yīng)差異化對待各種污染物的排放情況。Pa，i，t和Pb，i，t分別為采用沸石作為室內(nèi)健康型壁材之后和之前的使用量，通過對比采用沸石前后的情況，可以得出減少的污染物排放的價值。N為所研究分析的沸石裝修的建筑個數(shù)，將每個建筑物中所采用的沸石進行總加，得出的就是所研究的沸石取得的環(huán)境效益的總加。由于長期不合理的資源開發(fā)，我國已經(jīng)是世界上環(huán)境污染較為嚴重的國家之一，環(huán)境效益是經(jīng)濟效益中的很重要的一個方面。

其次，若減少了二氧化碳的排放，則還具有一定的碳交易收益，這類收益可以采用式②所示的計算公式進行分析計算。

在上式中：υ為國際碳交易的價格;βi，3為CO2的排放系數(shù)，通過對于采用沸石作為室內(nèi)健康型壁材之后和之前的二氧化碳排放情況，也可以得出采用沸石作為室內(nèi)健康型壁材可以取得的碳交易收益。

再次，采用沸石作為室內(nèi)健康型壁材還可以取得一定的節(jié)能效益，因為減少了相應(yīng)的能源消耗，尤其是采用天然沸石作用室內(nèi)裝修材料，更是減少了裝修材料的工業(yè)加工過程，節(jié)能效益的計算公式如式③所示。

在上式中：pc為煤炭價格，Mc為所需的煤耗量。人們都已經(jīng)看到了環(huán)境污染帶來的經(jīng)濟損失，消除環(huán)境污染經(jīng)濟損失迫在眉睫，法律也陸續(xù)出臺了各項法律法規(guī)用于治理環(huán)境污染。據(jù)統(tǒng)計，我國每年因環(huán)境污染造成的經(jīng)濟損失約540億美元，生態(tài)環(huán)境惡化導(dǎo)致的自然災(zāi)害損失和治理成本約占整個國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的5%。

最后，減少因開采煤炭造成的生態(tài)環(huán)境經(jīng)濟損失。開采煤炭會造成煤矸石大量堆積，環(huán)境污染加重，還會造成水土流失面積大，植被破壞嚴重。

在上式中：ω為開采單位煤炭造成的生態(tài)環(huán)境經(jīng)濟損失。我國的天然沸石生產(chǎn)以最初級產(chǎn)品為主，其中作為水泥混合材料占天然沸石產(chǎn)量近80%，另外作為紙張及其他輕工產(chǎn)品的填料使用?？傊?，天然沸石生產(chǎn)量雖較大，但是由于產(chǎn)品科技含量較少，且利潤低，因此在我國的發(fā)展受到了阻礙，而美國、日本、加拿大、法國等發(fā)達國家的天然沸石產(chǎn)品大多是科技含量較高的產(chǎn)品。以美國為例，天然沸石主要用來生產(chǎn)如動物食品添加劑、土壤改良劑、廢水處理劑、氣味控制劑、干燥劑、殺菌和殺蟲載體等高附加值的產(chǎn)品，這比作為原料出售要提高經(jīng)濟收益十幾倍，甚至上百倍。

因此，沸石在我國的使用逐漸走向多元化，由傳統(tǒng)意義上的水泥建材產(chǎn)品向環(huán)境保護、綠色產(chǎn)品研發(fā)等方向進行轉(zhuǎn)化，沸石具有的離子交換、吸附、催化等功能，研發(fā)出用于凈化工業(yè)用水和飲用水、處理放射性廢料、清除廢水重金屬和化工催化等領(lǐng)域的髙性能、高附加值產(chǎn)品即使用于建材行業(yè)，也應(yīng)利用天然沸石特性開發(fā)綠色環(huán)保產(chǎn)品，擴展我國天然沸石的應(yīng)用領(lǐng)域，提高有關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益。長期以來，我國將犧牲環(huán)境作為經(jīng)濟增長的代價，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)人口、資源以及環(huán)境的承載力，對經(jīng)濟建設(shè)與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展起促進作用，并最終實現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟效益以及環(huán)境效益的統(tǒng)一性。隨著建筑規(guī)模的不斷擴大，未來的裝修市場也在不斷擴大，需要多采用天然健康型的裝修材料，提高裝修材料使用的經(jīng)濟性。同時健康類的裝修材料也具有多種經(jīng)濟效益。從對裝修材料的成本和效益兩個方面進行分析而言，沸石具有比傳統(tǒng)裝修材料更加低廉的裝修成本，此外還具有很多個采用傳統(tǒng)裝修材料所不具備的經(jīng)濟效益，故應(yīng)該推廣沸石在裝修材料中的應(yīng)用。

四、 沸石在室內(nèi)健康型壁材中的發(fā)展趨勢

近年來，硅藻泥產(chǎn)品的問世成功將內(nèi)墻壁材行業(yè)回歸自然化。硅藻泥是把硅藻土運用到內(nèi)墻壁材行業(yè)的一次創(chuàng)新，由于硅藻土本身是一款環(huán)保產(chǎn)品，不含有甲醛等有害物質(zhì)，具有吸附室內(nèi)甲醛的功能，但這款產(chǎn)品是粉狀物，因此粘附性不強，施工時須配一定量的膠水，膠水比例多墻面牢固，但墻面吸附甲醛的能力會降低，若膠水少，則吸附甲醛能力提升，卻容易掉粉。并且這些膠水含有揮發(fā)性有機物等重金屬有害物質(zhì)，所以說硅藻泥產(chǎn)品與真正的零污染還是有一段距離的，只是比前幾代產(chǎn)品性能優(yōu)越，相對環(huán)保。

在多代內(nèi)墻壁材的變遷與革命中，如今沸石內(nèi)墻壁材徹底顛覆內(nèi)墻壁材產(chǎn)業(yè)，在競爭激烈的市場中脫穎而出，其超越了硅藻泥產(chǎn)品，成了眾多家庭在家裝環(huán)節(jié)中的首選。沸石內(nèi)墻壁材緊跟時代發(fā)展，是真正的無毒無害、安全可靠的新型綠色環(huán)保內(nèi)墻壁材。其具有純天然、會呼吸、強凈化、天然氧吧等功能，成了內(nèi)墻壁材市場的熱門選擇，其能有效地去除現(xiàn)代裝修污染中的有害物質(zhì)，因此廣泛適用于住宅、辦公樓、酒店、會議中心、醫(yī)院等各種場合的內(nèi)墻、天花板等方面的裝飾，可秒殺傳統(tǒng)任意一種內(nèi)墻壁材。

沸石具有的凈化空氣、釋放負氧、調(diào)溫調(diào)濕等優(yōu)越的性能受到人們的好評，不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及國防等部門使用廣泛，而且也在不斷更新其他用途。沸石在吸附分離劑、干燥劑、催化劑以及離子交換劑、水泥混合材料中也被廣泛使用。未來我國沸石內(nèi)墻壁材市場份額有望進一步提高，沸石內(nèi)墻壁材受到市場追捧已成必然。

五、 結(jié)論

沸石作為一種新興的室內(nèi)裝修壁材，因其擁有比傳統(tǒng)室內(nèi)裝修壁材更加優(yōu)越的性能，而迅速在多種場合中得到了廣泛的應(yīng)用，在環(huán)境保護方面，沸石被用來處理廢氣、廢水，從廢水、廢液中脫除或回收金屬離子，脫除廢水中放射性污染物。隨著人民的環(huán)保意識的增強及對健康生活的期盼，未來在室內(nèi)裝修壁材中，將會有越來越多的人選擇沸石，沸石的市場較為廣闊。

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作者簡介：白志民，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京。