沸石在室内健康型壁材中的应用及发展趋势

摘 要：室内装修一直是备受关注的一个话题，尤其是随着人们生活水平的提高，关于装修过程中存在的有害物质逐渐不被大众所接受。沸石相比于传统的石灰浆、硅藻泥等材料具有更加优越的性能，沸石能有效地去除现代装修污染中的有害物质，在室内装修中受到人们的广泛应用，本文对沸石在室内健康型壁材中的应用及发展趋势进行了分析，并分析了沸石的经济效益。

关键词：沸石;健康型壁材;环保

一、 引言

近年来，建材行业经历了较大的变化，这一变化在内墙壁材发展方面尤为突出，同时反映一个时代的变迁。随着大众观念上的改变，健康已经成为人们关注的重点，绿色居住中存在的有害成分较少，装修后，短期内就可入住，在大众间受欢迎度逐渐增强，但是由于传统涂料使用时间较长，在市场中仍占有一席之地，因此新型环保涂料与传统涂料之间开展了一场没有硝烟的斗争，结果是传统涂料使用的场合减少、沸石内墙壁材等环保型墙材全面取而代之。沸石作为健康型室内装修的壁材逐渐进入人们的日常生活中，为此本文对沸石在目前室内装修中的应用情况及未来的发展趋势进行了详细的分析，并分析了沸石作为装修材料的经济效益。

二、 沸石在室内健康型壁材中的应用

沸石是一种含有水架状结构的铝硅酸盐矿物，自然界已发现的沸石有30多种。20世纪80年代，石灰浆在室内环境中应用得很普遍，那个时代中大众都在解决温饱问题，经济条件较好的家庭一般用石灰浆抹墙面，也有直接使用石灰水涂抹墙面的，这样刷墻涂白十分经济实惠，但是石灰附着力较差，容易开裂，变色，掉粉且使用寿命较短。20世纪90年代，乳胶漆材料逐渐由国外进入中国，其产品的主要特点是价格较低，涂抹于墙面能够让墙面保持整洁、光滑，但这款产品主要是由合成树脂制成，含有挥发性有机物等重金属有害物质，会造成较为严重的环境污染，另外这类产品吸湿性差，易脏。到20世纪末，壁纸、墙布由欧洲进入国内市场，目前国内也有生产壁纸的厂家，这款产品能反映主人的个性和喜好，张贴方便。缺点是不环保，散出挥发性气体污染室内环境，受潮后变质变色，不持久。

目前沸石在我国建材工业中的用量仍保持在第一的位置，但是具体使用方面沸石的使用区域及用量出现明显变化，尤其是关于沸石化学成分以及物化性能的有效利用，传统材料逐渐更换为具有抗虫蛀、保温以及抗霉变的制造轻质板材。沸石不仅仅作为以上用途，在功能型饲料的添加剂中、深度干燥剂以及沸石碳铵等深加工产品的开发利用等均使沸石的市场潜力增强。对沸石化学成分特点的利用，是近年来对沸石开发利用的发展方向之一。不同工业品级的沸石主要用途有所差别。

三、 沸石的经济性分析

沸石作为一种室内装修材料，得到广泛应用的前提是其具有良好的经济效益和社会效益。在自身的经济效益方面，沸石在自然界的分布范围较广，在原材料的价格方面具有一定的优势。同时，传统的装修材料所需的化学用品较多，这也增加了装修材料的成本，而采用沸石装修所用的化学材料较少，也具有一定的经济优势。采用沸石作为室内健康型壁材具有一定的经济效益，以下分别进行分析。

在社会效益方面，采用沸石可减少对常规污染材料的使用，具有一定的环保效益。此外造成室内污染的来源具有多样性，主要包括板材黏合剂、壁纸胶等，另外一方面来源于日常生活中引起的污染，因此使用环保健康的内墙涂料不能够满足大众对于舒适、健康的室内环境的需要。沸石逐渐进入了人们的视线，越来越多的场合中采用沸石作为室内装修的壁材，未来沸石在室内装修中还将进一步得到广泛的应用。

首先，对于采用沸石作为室内健康型壁材时取得的环境效益，可以采用式一进行分析计算，环境效益的计算公式如式①所示。

在上式中：n为污染物的种类，主要考虑SO2、NOx、CO2及PM2.5等几种较为常见的污染物。μj为第j种污染物的环境价值，通过分析每种污染物的环境价值，这样就可以将减少各类污染物所取得的环境价值进行总加，得出采用沸石作为室内健康型壁材时取得的环境效益。βi，j为第j种污染物的排放系数，因为每种污染物的排放系数都有所不同，故应差异化对待各种污染物的排放情况。Pa，i，t和Pb，i，t分别为采用沸石作为室内健康型壁材之后和之前的使用量，通过对比采用沸石前后的情况，可以得出减少的污染物排放的价值。N为所研究分析的沸石装修的建筑个数，将每个建筑物中所采用的沸石进行总加，得出的就是所研究的沸石取得的环境效益的总加。由于长期不合理的资源开发，我国已经是世界上环境污染较为严重的国家之一，环境效益是经济效益中的很重要的一个方面。

其次，若减少了二氧化碳的排放，则还具有一定的碳交易收益，这类收益可以采用式②所示的计算公式进行分析计算。

在上式中：υ为国际碳交易的价格;βi，3为CO2的排放系数，通过对于采用沸石作为室内健康型壁材之后和之前的二氧化碳排放情况，也可以得出采用沸石作为室内健康型壁材可以取得的碳交易收益。

再次，采用沸石作为室内健康型壁材还可以取得一定的节能效益，因为减少了相应的能源消耗，尤其是采用天然沸石作用室内装修材料，更是减少了装修材料的工业加工过程，节能效益的计算公式如式③所示。

在上式中：pc为煤炭价格，Mc为所需的煤耗量。人们都已经看到了环境污染带来的经济损失，消除环境污染经济损失迫在眉睫，法律也陆续出台了各项法律法规用于治理环境污染。据统计，我国每年因环境污染造成的经济损失约540亿美元，生态环境恶化导致的自然灾害损失和治理成本约占整个国民经济总产值的5%。

最后，减少因开采煤炭造成的生态环境经济损失。开采煤炭会造成煤矸石大量堆积，环境污染加重，还会造成水土流失面积大，植被破坏严重。

在上式中：ω为开采单位煤炭造成的生态环境经济损失。我国的天然沸石生产以最初级产品为主，其中作为水泥混合材料占天然沸石产量近80%，另外作为纸张及其他轻工产品的填料使用。总之，天然沸石生产量虽较大，但是由于产品科技含量较少，且利润低，因此在我国的发展受到了阻碍，而美国、日本、加拿大、法国等发达国家的天然沸石产品大多是科技含量较高的产品。以美国为例，天然沸石主要用来生产如动物食品添加剂、土壤改良剂、废水处理剂、气味控制剂、干燥剂、杀菌和杀虫载体等高附加值的产品，这比作为原料出售要提高经济收益十几倍，甚至上百倍。

因此，沸石在我国的使用逐渐走向多元化，由传统意义上的水泥建材产品向环境保护、绿色产品研发等方向进行转化，沸石具有的离子交换、吸附、催化等功能，研发出用于净化工业用水和饮用水、处理放射性废料、清除废水重金属和化工催化等领域的髙性能、高附加值产品即使用于建材行业，也应利用天然沸石特性开发绿色环保产品，扩展我国天然沸石的应用领域，提高有关企业的经济效益。长期以来，我国将牺牲环境作为经济增长的代价，为了实现可持续发展协调人口、资源以及环境的承载力，对经济建设与资源环境协调发展起促进作用，并最终实现社会效益、经济效益以及环境效益的统一性。随着建筑规模的不断扩大，未来的装修市场也在不断扩大，需要多采用天然健康型的装修材料，提高装修材料使用的经济性。同时健康类的装修材料也具有多种经济效益。从对装修材料的成本和效益两个方面进行分析而言，沸石具有比傳统装修材料更加低廉的装修成本，此外还具有很多个采用传统装修材料所不具备的经济效益，故应该推广沸石在装修材料中的应用。

四、 沸石在室内健康型壁材中的发展趋势

近年来，硅藻泥产品的问世成功将内墙壁材行业回归自然化。硅藻泥是把硅藻土运用到内墙壁材行业的一次创新，由于硅藻土本身是一款环保产品，不含有甲醛等有害物质，具有吸附室内甲醛的功能，但这款产品是粉状物，因此粘附性不强，施工时须配一定量的胶水，胶水比例多墙面牢固，但墙面吸附甲醛的能力会降低，若胶水少，则吸附甲醛能力提升，却容易掉粉。并且这些胶水含有挥发性有机物等重金属有害物质，所以说硅藻泥产品与真正的零污染还是有一段距离的，只是比前几代产品性能优越，相对环保。

在多代内墙壁材的变迁与革命中，如今沸石内墙壁材彻底颠覆内墙壁材产业，在竞争激烈的市场中脱颖而出，其超越了硅藻泥产品，成了众多家庭在家装环节中的首选。沸石内墙壁材紧跟时代发展，是真正的无毒无害、安全可靠的新型绿色环保内墙壁材。其具有纯天然、会呼吸、强净化、天然氧吧等功能，成了内墙壁材市场的热门选择，其能有效地去除现代装修污染中的有害物质，因此广泛适用于住宅、办公楼、酒店、会议中心、医院等各种场合的内墙、天花板等方面的装饰，可秒杀传统任意一种内墙壁材。

沸石具有的净化空气、释放负氧、调温调湿等优越的性能受到人们的好评，不仅在工业、农业以及国防等部门使用广泛，而且也在不断更新其他用途。沸石在吸附分离剂、干燥剂、催化剂以及离子交换剂、水泥混合材料中也被广泛使用。未来我国沸石内墙壁材市场份额有望进一步提高，沸石内墙壁材受到市场追捧已成必然。

五、 结论

沸石作为一种新兴的室内装修壁材，因其拥有比传统室内装修壁材更加优越的性能，而迅速在多种场合中得到了广泛的应用，在环境保护方面，沸石被用来处理废气、废水，从废水、废液中脱除或回收金属离子，脱除废水中放射性污染物。随着人民的环保意识的增强及对健康生活的期盼，未来在室内装修壁材中，将会有越来越多的人选择沸石，沸石的市场较为广阔。

参考文献：

[1]许家友，李少晖，张龙等.沸石复合型调湿涂料调湿性能的研究[J].中国涂料，2011，26（3）：63-64.

[2]章凌，彭悦欣，张娟，陈龙，孟祥等.沸石分子筛材料在消除挥发性有机化合物反应中的吸附与催化性能[N].催化学报，2016，37（6）：800-809.

[3]姜佳慧，改性沸石、膨润土对重金属离子的吸附性能研究[D].山东建筑大学，2016.

作者简介：白志民，中国地质大学（北京）材料科学与工程学院，北京。