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硅藻泥
鎖定
硅藻泥的主要成分是硅藻土
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,硅藻土是一種生物成因的硅質沉積岩,它主要由古代硅藻的遺骸所組成
[2]
。硅藻是最早在地球上出現的一種單細胞藻類生物,生存在海水或者湖水中,形體極為微小,常常以驚人的速度生長繁殖。經歷了億萬年,硅藻及其他浮游生物沉積成為了水底的硅藻泥。使用電子顯微鏡觀察硅藻泥,硅藻礦物是一種孔道大小為微米級的多孔材料,其粒子表面具有無數微小的孔穴,規則、整齊地排列成圓形和針形,單位面積上的微細孔數量比木炭還要多出數千倍。這種分子篩結構,使其具有了極強的物理吸附性能和離子交換性能。經過精加工後被廣泛應用於酒精及醫用注射液過濾、淨水器、食品添加劑、核放射吸附劑等眾多領域;它還能夠緩慢持續釋放負氧離子,能分解甲醛、苯、氡氣等有害致癌物質。
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- 中文名
- 硅藻泥
- 外文名
- Diatom mud
- 主要成分
- 硅藻土
- 特 性
- 孔隙率高,具有極強的物理吸附性能和離子交換性能
- 優 點
- 天然環保、防火阻燃、吸音降噪等
- 缺 陷
- 耐水性差、硬度差
硅藻泥簡介
硅藻泥是一種新型天然的環保塗料,用來替代乳膠漆和壁紙,適用於別墅、酒店、家居、公寓、醫院等內牆裝飾。由於硅藻土吸濕性強,耐水性較差,目前應用於外牆的並不多。硅藻土源自海洋海藻類植物經過億萬年形成的硅藻礦物,其主要成分為蛋白石及其變種,其次是黏土礦物——水雲母、高嶺石和礦物碎屑,礦物碎屑包括石英、黑雲母和有機雜質等。硅藻土化學成分以SiO2為主,純度高的硅藻土為白色,因含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO和有機雜質等而呈淺灰色或淺黃色。
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硅藻土呈鬆散土狀,密度為0.4~0.9g/cm3
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,藍光白度為75~95,比表面積為40~65m2/g,孔隙率達80%~95%,吸油量為120~180g熟亞麻油/100g,吸水率是自身體積的1.5~4.0倍。
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硅藻泥結構特點
在電子顯微鏡下可以觀察到硅藻土特殊多孔的構造,規則整齊地排列成圓形或針形,其單位面積上的微孔數量是活性炭的數千倍。硅藻土突出的分子晶格結構決定了其獨特的功能,使其具有極強的物理吸附和離子交換性能。
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硅藻泥資源分佈
硅藻土主要分佈在美國、中國、丹麥、法國、俄羅斯和日本等國。美國硅藻土儲量2.5億t,基礎儲量5億t
[7-8]
,佔世界第一位。我國僅次於美國,位居世界第二位。我國硅藻土保有儲量分佈的省(區)有10個,以吉林省長白臨江優質硅藻土儲量最多,約佔全國一半以上,雲南、福建、浙江等地次之,黑龍江、河北、山西、海南等省市地也發現了硅藻土礦牀。
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硅藻泥硅藻泥的起源
硅藻泥起源於日本,在日本叫“硅藻礦物壁材”,2003年開始引入中國。在日本,人們關注更多的是產品的功能和環保,往往忽視了硅藻泥的許多弊端:(1)色彩較為單一,僅有白色、灰色、土色等幾種淺色;(2)工藝簡單,缺少創新;(3)硬度不夠,甚至用手一摳一個坑;(4)紋理比較粗獷,缺少柔和美,空間使用受到一定侷限等。
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儘管這種產品存在一些弊端,但其優越的性能和純手工工藝的飾面效果,在剛剛進入中國市場就受到了讚賞,引起了設計師和建築師的高度重視。引進中國後,經過技術人員的不斷改進和完善,解決了色彩單一、工法簡單、硬度不足等難題,使硅藻泥的性能和質感得到了大幅度的提升,產品表面質感變得更加柔和、温潤、均勻,逐漸適合各類裝飾需求,被許多建築師和設計師所採用。目前,國內硅藻泥的產品青出於藍而勝於藍,許多技術和工藝甚至遠遠超過了日本。隨着硅藻泥產品短短數載的快速發展,硅藻泥也成為了一個行業,行業逐漸壯大,品牌逐漸增多。硅藻泥獨特的表現力和性能迅速被高端消費者所接受,在中國被應用於許多大型工程項目。隨着行業的發展,普通建築和住宅也紛紛採用硅藻泥產品,在內牆、天花板、背景牆等地方得到了廣泛的應用。
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硅藻泥硅藻泥的特性與功能
硅藻泥主要由純天然無機材料組成,是綠色環保材料,本身無任何污染,無異味。硅藻泥具有天然環保、手工工藝、調節濕度、淨化空氣、防火阻燃、吸音降噪、保温隔熱、保護視力、牆面自潔、超長壽命等多種特性和功能,是乳膠漆和壁紙等傳統裝飾材料無法比擬的。
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硅藻泥天然環保
硅藻泥手工工藝
硅藻泥可以做出各種顏色的肌理,造型豐富,樣式齊全,施工工藝可根據客户的需求和喜好隨機選擇,採用傳統匠藝工法和特殊工具施工完成。硅藻泥飾面肌理豐富,色彩柔和,效果親切自然,質感生動真實,具有很強的藝術感染力。
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硅藻泥調節濕度
硅藻土具有特殊多孔性構造,孔隙率達80%~95%,單位體積硅藻土的孔隙數是活性炭的5000~6000倍。因此硅藻泥可以隨着不同季節和早晚室內空氣温濕度的變化來吸收或釋放空氣中的水汽,自動調節室內空氣濕度,達到相對平衡,從而避免過度潮濕或乾燥所帶來的不適,同時防止結露,減少發黴和靜電產生。一般硅藻乳膠漆調節濕度的能力要比硅藻泥遜色很多,往往很難達到JC/T 2082—2011《調濕功能室內建築裝飾材料》的指標要求。
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硅藻泥淨化空氣
硅藻泥產品具備獨特的"分子篩" 結構,具有極強的物理吸附性和離子交換功能,可以有效去除空氣中的遊離甲醛、苯、氨等有害物質及因寵物、吸煙、垃圾所產生的氣味,淨化室內空氣。
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這種物理吸附類似於活性炭的吸附,但同時也具有化學分解功效。
[3]
硅藻泥的物理吸附是一個很快的過程,化學過程較為緩慢,分解有限,更主要的是靠物理吸附,物理吸附就存在吸附飽和和高温重新釋放的問題。
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為了分解甲醛,往往會將可以分解甲醛的化學催化劑負載到硅藻土上,這種催化劑就是納米級二氧化鈦光觸媒材料,光觸媒在光的參與下作為催化劑。當光照射時光觸媒材料的表面形成電穴和遊離電了,結合空氣中的水和氧氣,發生氧化還原反應,表面形成強氧化性的氫氧自由基和超氧陰離子自由基,能夠分解空氣中的有害氣體和部分無機物。同時光觸媒還能夠抑制細菌生成和病毒活性,以達到淨化空氣的作用。
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硅藻泥防火阻燃
硅藻泥吸音降噪
它能有效地減弱由於交通工具、人等產生的噪聲。由於硅藻泥自身的分子多孔結構,因此具有很強的降低噪音功能,可以有效的吸收對人體有害的高頻音段,並衰減低頻噪音功能。其功效相當於同等厚度的水泥砂漿和石板的2倍以上,同時能夠縮短50%的餘響時間,大幅度的減少了噪音對人身的危害。
[9]
硅藻泥保温隔熱
硅藻土的熱導率很低,通常在0.008~0.02W/(m·K)之間,硅藻土的導熱率與氣體相當,因此硅藻泥具有良好的保温隔熱性能,其隔熱效果是同等厚度水泥砂漿的5~7倍。如果既想省電節能,又想冬暖夏涼,那麼硅藻泥是理想的保温隔熱材料。
[3]
硅藻泥保護視力
硅藻泥表面疏鬆多孔,利於產生漫反射,有效降低光的折射率,所以色彩柔和。硅藻泥塗飾的居室,牆面反射光線自然柔和,不容易引起視覺疲勞,能夠有效保護視力,尤其對保護兒童視力效果顯著。而乳膠漆表面平整如鏡,往往光澤較高,對光的折射率較強,故色彩鋭利,容易導致視覺疲勞,損害視力。
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硅藻泥牆面自潔
硅藻泥超長壽命
有人做過硅藻泥人工加速老化試驗,在人工耐老化儀中加速老化測試600h,表面不粉化、不開裂、不翹邊、不剝落,色差ΔE<3,無明顯黴點,綜合老化性能不大於1級。人工氙弧輻射600h相當於30年自然老化。
硅藻泥硅藻泥的缺陷
硅藻泥耐水性差
硅藻泥最大的缺陷就是耐水性差,屬於水溶性裝飾材料,因此不耐擦洗。目前只適用於別墅、餐廳、私人會所、家庭等內牆幹區環境使用,不適用於衞生間、廚房或室外公共場合等水可以直接接觸或浸淋的地方。
有的廠家為了解決硅藻泥耐水性差的缺陷,將乳膠粉摻入產品中,以增強黏結強度和耐水性能。大部分廠家在施工時候會在硅藻泥表面上噴塗或刷塗一層罩面面釉來保護飾面,這樣表面看上去更加細膩美觀,產品也顯檔次。不過面釉要保證其環保性,同時注意其透氣性能,否則會影響硅藻泥的原始性能。
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硅藻泥硬度不足
硅藻泥的硬度不足也是制約其發展的重要原因之一。純硅藻泥裝飾之後用手一摳一個坑,不小心的磕磕碰碰也會損壞牆面,表現得非常脆弱。在硅藻泥中加入一定比例的碳酸鈣、石英砂、白水泥等填料,可以大大增加硅藻泥的硬度和強度,同時降低成本。當然,罩面面釉的保護功能也是彌補硬度不足的好方法。
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硅藻泥與乳膠漆、壁紙的比較
特性與功能 | 硅藻泥 | 乳膠漆 | 壁紙 |
天然環保 | 由硅藻土等天然材料組成,無毒無害 | 大部分產品VOC較多,刺激性氣味大 | 有甲醛、苯系物等多種有害物質,刺激性氣味大 |
手工工藝 | 工藝多樣,肌理豐富,造型齊全,有立體感,藝術感染力強 | 單一平面,對於中高檔乳膠漆顏色可調 | 單一平面,圖案豐富 |
調節濕度 | 調節室內濕度,表面不會結露 | 否,表面易結露,引起鼓泡、起皮、剝落。硅藻乳膠漆調節能力有限 | 否,表面易結露,引起鼓泡、翹邊 |
淨化空氣 | 可吸附分解空氣中甲醛等有害氣體,釋放負氧離子,殺菌除臭,淨化空氣 | 否,個別高檔乳膠漆有抗甲醛功效 | 否 |
防火阻燃 | 無機原材料,不燃,耐高温,發生火災時不產生任何有害氣體 | 有普通和防火2種,遇火災時均產生有害煙霧 | 有普通和防火2種,但2種遇火災時均產生有害煙霧 |
吸音降噪 | 自身疏鬆多孔,吸音功效顯著 | 差 | 很差 |
保温隔熱 | 熱導率低,具有良好的保温隔熱性能 | 很差 | 否 |
保護視力 | 色彩柔和自然,不易引起視覺疲勞,保護視力 | 色彩鋭利,容易引起疲勞,損害視力 | 色彩鋭利,容易引起疲勞,損害視力 |
牆面自潔 | 不產生靜電,不易落塵,污漬易擦除 | 易產生靜電,耐沾污差 | 易產生靜電,耐沾污差 |
使用壽命 | 20~30年,無機材料,經久耐用 | 3~5年,有機材料,易褪色、泛黃、開裂、起皮、剝落 | 3~5年,有機材料,易褪色、泛黃、翹邊 |
硅藻泥硅藻泥的市場現狀
硅藻泥自2003年引入中國後,憑藉其天然環保和性能優越的優勢,整個行業迅猛發展,市場份額日益擴大。但較之日本、歐美等國使用率還是相對偏低,與傳統壁材乳膠漆和壁紙相比市場份額不大,消費者認知度不高。由於硅藻泥在國內是一個新興行業,業內難免存在缺少行業標準,經營模式混亂,質量良莠不齊,定價準則缺失,服務體系不健全等弊病。目前,硅藻泥市場弊病歸納起來有“五亂”:標準亂、品牌亂、管理亂、價格亂、服務亂,嚴重擾亂了市場秩序。
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硅藻泥標準亂
”標準亂“指硅藻泥行業缺少相應的國家標準、行業標準、企業標準。由於沒有行業標準,造成企業標準混亂,甚至沒有企業標準可言,產品質量良莠不齊,粗製濫造,一些小企業甚至沒有任何檢測指標,產品直接上市。許多沒有什麼資質的小廠家,憑藉業內還沒有完全形成行業標準之時,紛紛改頭換面成立硅藻泥企業,並標榜自己是業內十大品牌,依靠小作坊似的加工模式,開設直營店或招商加盟,肆意誇大其產品性能,嚴重破壞了行業形象,搞亂了硅藻泥市場。
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硅藻泥品牌亂
“品牌亂”指硅藻泥品牌眾多,品牌繁雜的硅藻泥幾乎沒有多少質量可靠,讓消費者可以信賴的品牌。許多廠家以次充好,甚至濫竽充數,把膩子、質感塗料、藝術塗料、復層塗料等冒充硅藻泥,以攫取更高的利潤。
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硅藻泥管理亂
“管理亂”一方面指企業管理混亂,從採購、研發、生產、包裝、運輸、銷售、施工、售後等沒有成熟的經驗,各環節紕漏百出,問題不斷,讓加盟商和消費者受害不淺。另一方面指市場管理混亂,沒有統一的市場規範。各廠家犧牲產品質量相互壓價,相互詆譭對手品牌,不正當競爭。
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硅藻泥價格亂
“價格亂”問題最為突出,價格不穩定,不透明。由於消費者對硅藻泥的瞭解並不多,很多硅藻泥廠家漫天要價,動輒每平米數百,甚至上千。而有的廠家每平米要價卻只有幾十元,一般來説其原料硅藻土的質量很差,摻加的白水泥、碳酸鈣、石英砂、高嶺土等填料過多,硅藻泥的優越性能已經所剩無幾。
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硅藻泥服務亂
硅藻泥整個行業服務體系質量欠佳。做為一個新興行業,該行業的技術、銷售、施工等各環節人才欠缺,尤其是技術人才和施工人員,人才奇缺;不但人才匱乏,而且從業人員整體專業素質不高,經驗不足。種種原因造成該行業整體服務體系質量上不去。很多廠家技術不成熟,造成產品質量缺陷,如產品硬度差、異味大、遇水溶解、遇潮黴變,或者施工水平低造成飾面效果不佳等。廠家本身技術水平就很有限,客户投訴後當然得不到解決。
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硅藻泥發展前景
隨着低碳環保的呼聲不斷升温和硅藻泥行業的不斷髮展,硅藻泥憑藉其集裝飾性、環保性、功能性於一身的優勢,必然會成為裝飾材料的主流。硅藻泥未來前景光明,當自身缺陷和市場問題得以解決,相信硅藻泥將迅速佔領中國的壁材市場。
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硅藻泥自身缺陷的完善
硅藻泥市場的規範
未來不久,各種硅藻泥相關的標準、文件將會陸續出台,進一步規範硅藻泥市場。據悉,中國《硅藻泥裝飾壁材》行業標準將發佈,將為硅藻泥企業提供統一的生產和評價依據,同時也將起到規範市場,促進行業良好有序發展的作用。隨着企業的日趨發展,硅藻泥研發技術和施工技法將日臻成熟完善,企業管理和運營將發展一條適合硅藻泥的模式,行業服務體系的質量將逐步提高。
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硅藻泥性能多樣化
儘管硅藻泥的天然環保和優越功效令人矚目,但仍有許多不盡人意的地方。硅藻泥在克服自身缺陷的同時,不應只侷限於已有的優勢,還要發展其他性能,不斷進步。未來硅藻泥還將會吸收乳膠漆、壁紙的長處,以及砂膠漆、真石漆、溶劑型塗料等優勢,在黏結強度、附着力、柔韌性、仿真效果等方面有所突破,集各種優點於一體。
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硅藻泥工藝多樣化
隨着行業的發展,硅藻泥的施工工藝將更加多樣化。目前除常見的工藝外,還有印章工藝、幻彩工藝等。印章工藝就是在硅藻泥面塗上用已刻好的模具壓出各類肌理,這種工藝要求面塗要厚,注意掌握印壓時間,表面不能太乾或太濕。幻彩工藝使硅藻泥具有絲絨藝術漆一樣的視覺效果,2種或多種顏色相互交織滲透,具有夢幻般的絢麗效果。未來硅藻泥工藝將更加多樣化,肌理將更加豐富,人文藝術效果更具有感染力。
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- 參考資料
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- 3. 白豔軍, 劉豔偉. 我國硅藻泥的發展現狀與前景(Ⅰ)[J]. 現代塗料與塗裝, 2014, 17(4):34-36.
- 4. 中國冶金百科全書總編輯委員會《耐火材料》卷編輯委員會,冶金工業出版社《中國冶金百科全書》編輯部 編.中國冶金百科全書·耐火材料.北京:冶金工業出版社.1997.第114頁.
- 5. 範維唐 主編;楊錫祿 分卷主編;王煦曾,孫文濤,葉敦和等 分卷副主編.中國煤炭工業百科全書·地質·測量卷.北京:煤炭工業出版社.1996.第101-102頁.
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- 9. 朱儁儀.新型環保壁材硅藻泥在家裝工程中的應用[J].遼寧科技學院學報,2018,20(04):44-45+32.
- 10. 周漢章,周鋭智,張志會,邱茂生.硅藻泥在新牆體材料中的應用[J].廣東建材,2018,34(09):33-35.
- 11. 白豔軍,劉豔偉.我國硅藻泥的發展現狀與前景(Ⅱ)[J].現代塗料與塗裝,2014,17(03):34-36.
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