关于壁材呼吸材料的思考|日本硅藻泥涂料的功能解析0

室内装饰用的硅藻泥最早是作为日本病房产品开发的，2003年开始引入中国。在市场上有很多硅藻泥壁材已经商品化，大部分已发展为一种产品，其中许多是优秀的湿度控制功能为“壁材呼吸材料”，硅藻泥现以变为许多人熟知的墙壁装饰型材料，但是对于其功能特性和原理知晓的人并不多。

硅藻是一种生活在海洋、湖泊中的藻类，其最大的特点是二氧化硅（玻璃质）壳，硅藻土是源自海洋海藻类植物的壳形成的一种生物硅质沉积岩，硅藻和其他植物浮游生物相比，种类繁多，水存在的地方不论什么地方都能生存，因此在世界各地都有生产。

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硅藻沉积而成的天然物质（化石），再用特殊设备烧制该硅藻土，以蒸发掉杂质并将其用于“硅藻土壁材料”等原材料。其主要成分为蛋白石，富含多种有益矿物质，其表面为稳定的多孔结构，单位面积孔隙率是活性炭的5000—6000倍，硅藻泥具有消除甲醛，甲苯等有害物质，净化空气、调节湿度、释放负氧离子、防火阻燃、杀菌除臭等功能。

硅藻沉积类土壤在日本，已知的高品质的硅藻土被简称为稚内介孔硅藻土，其中含有70％的硅藻土。吸附水分比一般很多的硅藻土的量，拥有很好的湿度控制功能和除臭作用。

一、珪藻土（Keisodo）的产地

硅藻土遍布世界各地，分布在美国、中国、丹麦、法国、俄罗斯和日本等国。北海道，石川，秋田，冈山，大分和鹿儿岛是日本的主要产区。在石川县所在地的能登半岛，生产出含有大量粘土的硅藻土作为七輪(しちりん)和耐火砖的原料。

美国硅藻土储量2.5亿吨，基础储量5亿吨 ，占世界第一位，为日本硅藻土主要进口来源，其中得克萨斯州和日本九州是高品质硅藻土主要资源地。中国硅藻土保有量位居世界第二，其中以吉林省长白临江优质硅藻土储量最多。硅藻土的性能和质量也因生产地点而异，没有类似的东西。就像酒或者酱油的口味，根据地区和制造商的不同，其含量和质量也完全不同，就如同奢侈品与普通商品。虽然硅藻泥（土）的名称都是相同的，生产区域发生变化，其含量，品质和特性将完全不同，会确实存在差异。

二、硅藻土的历史

近代，硅藻土由于其多孔性，常被用作啤酒和酱油生产中的过滤材料，或用作干燥土壤的土质改良；在淘宝或者其他网络上出现的硅藻土浴室垫、杯垫或除湿除臭袋等家用衍生产品更广为人知。现如今又被用于墙面材料以使其融入日常生活。硅藻土被作为墙壁建材使用的时间不到短短的80年（从90年代后半期开始），大约在30年前日本家庭开始流行硅藻土墙壁，“硅藻土”一词从而有名，在中国也被称为“硅藻泥”。

具有简单纹理和原始图案的硅藻泥墙因硅藻土具有吸收水分的作用，因此也被日本人称为“呼吸墙”。与之相比的还有另外一种材质：“呼吸砖”，可以见我另外一篇文章，呼吸砖的吸湿能力约为硅藻泥的2~3倍。

三、硅藻土的孔隙

硅藻土的表面有许多孔隙（小孔）。这些无数的毛孔会迅速吸收水分并使其干燥。孔的大小大致分为三类：大孔（50 nm或更大）、中孔（2-50 nm）和微孔（2 nm或更小）（1纳米=1米的一亿分之一）。这里的孔是指孔的直径。

最好的硅藻泥墙面涂抹厚度1.5mm时，其表面积约120~159㎡/g，展开以后接近6人的沙滩排球场。

十亿分之一的世界 http://tenomonogatari.jp/work/wakanaiipin/

硅藻土孔径大会削弱吸湿功能，而恰到好处的大小更容易使吸湿和释放功能发挥作用。市面上具有除湿作用的木炭仅具有2纳米或更小的孔隙，并且吸收水分而不会释放水分，由于孔太小以至于只吸收水分却不会释放水分。

四、硅藻土的好处

硅藻土的好处可大致分为三类：湿度控制，除臭和防火。并且又是天然的材料，在装饰性和环保性上开始被更多人认可。

1. 湿度控制

硅藻土是硅藻化石制成的岩石

硅藻土最大的特点是湿度可以调节，湿度控制是根据室内湿度吸收和释放水分的现象。硅藻土由于其硅藻壳中无数小孔的特性，具有自动吸收和释放水分的作用，这样的小孔直径约为2~50纳米（1纳米=1米的一亿分之一），其单位面积上孔的数量据说是活性炭的5000~6000倍。像竹炭、活性炭、硅胶（SiO2）等干燥剂也具有吸湿能力，但是除非是温度在100℃或更高的温度下强制干燥，否则是不会释放水分的，而作为过滤材质。

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这样的硅藻“呼吸墙”，可自动将室内环境调节到40~60%人体舒适的湿度。相比漆喰（灰泥）等湿度控制产品在70g/m²或更高，硅藻泥的效果明显要好得多。

硅藻土浴室垫

硅藻泥作为房屋的墙面材料。夏天炎热潮湿时会吸收水分，冬天寒冷干燥时会释放水分。作为吸水性比较直观性的产品，最近比较流行的硅藻土浴室垫便可见硅藻泥其吸水功效。对于具有高气密性和高隔热性的现代建筑，防止冬天窗户玻璃和窗扇上产生结露，效果非常显著。

日本涂料JIS A 6909 标准

尽管硅藻泥或多或少都有一定的调湿能力，日本JIS A 6909 标准是70（g /㎡）以上，意味着24小时内每平方米吸收70克的水。

在梅雨季节硅藻泥可以通过控制房间内的湿度，具有良好的防潮效果，抑制霉菌和细菌的产生。即使是在没有窗户的地方以及壁橱和仓库等不可能通风的地方也是有效的。

2. 除臭和消除异味（空气清洁）

硅藻土第二个特点是吸收异味（烟味或宠物气味）。臭味作为一种化学分子，当撞到鼻子的嗅觉细胞的时候从而被闻出来。空气中存在的臭气分子常常被溶解于空气中的水分（即湿气），硅藻土具备很好的吸湿性，所以吸附在湿气里的臭味也就自然消失。一般人对臭味的承受极限值在40%PPM。

当然，当湿气被释放出来的时候，很多人会担心臭气也被释放，由于其中的水分在是以极其缓慢的速度释放，所以人体是感觉不到的，故而硅藻泥是厕所空间的理想选择。如果将其与市场上的除臭剂结合使用以消除日常异味（例如食物和宠物异味），效果会更好。

3. 耐火性

硅藻土的熔点约为1250°C，具有很强的耐火性，上面还提到常常用作七轮炉或隔热砖的原材料。与其他室内材料（例如壁纸）相比，即使有火从房间冒出来，也可以减少燃烧时间。

4. 隔热（绝缘）性

硅藻土的导热系数低，因此对外界温度的敏感性也较低，能防止室内温度上升。硅藻泥的厚度要比一般的涂料、壁纸涂层要厚，可以在夏天降温，在冬天变暖，并在一定程度上调节室内温度，从而节省了空调和供暖成本（有助于环境保护）。

由于它具有紫外线、可见光、红外线的反射作用，它在夏季的冷却过程中反射冷线，并提高了冷却效率。冬季加热时，反射热射线，提高加热效率，节约能源。

5. 隔音效果（吸音性）

硅藻土表面的孔隙吸收声音并减少令人不快的回声，使其成为客厅和家庭影院的理想选择。

6. 原始风格

如今装修充斥着太多的现代风格，硅藻土的材质和施工都透露着一种自然，也许是深居城市中太久，硅藻泥的出现打破了墙壁装饰统一的风格现状，变得更有设计性和创造性，给人更加朴素原始的感觉。这也是许多人选择硅藻泥装饰的原因之一，似乎在新的建筑和装修中越来越多的人使用硅藻土粉刷的墙。

7. 天然材料（环保）

硅藻土的魅力之一是它是天然材料，原材料是如上所述的浮游植物化石。大多数家庭墙纸是由化学产品制成的，粘贴到墙壁上时，使用的是胶水，是化学物质。利用墙纸和油漆装饰的结果，是越来越多的人出现诸如化学敏感性的症状。借助硅藻土工匠的手工艺以及天然材料的质感在墙上变得栩栩如生。

尽管市面上出的的硅藻泥产品越来越多，但其性质也会因为掺和的物质和原料含量不同而差异，尽管本身硅藻土是天然材料，然而硅藻土类产品实际上可能含有化学物质，在硅藻泥日渐普及的今天，其中添加的

固化剂和着色剂，不仅降低了产品成本或提供施工效率，但 也降低了硅藻泥的本身特性。

8. 色彩丰富

硅藻土粉刷在墙壁上在冬天会发白，因为钙化合物会从表面出来。由于灰泥的颜色变化不是很大，所以大多数硅藻泥的颜色是白色。

但是，硅藻土可以与颜料混合以产生各种颜色。除了白色，也可以是鲜艳的蓝色和红色，因此可以根据自己喜好来选择硅藻泥内墙的颜色。

9. 硅藻土是中性的，易于DIY

硅藻泥的天然ph值为6~8中性，并且是水性的，只需要掺和水就可以施工，在日本有些家庭会和家人一起DIY一面墙壁，从而给孩子带来参与上的快乐感和成就感。掺和了灰泥（石灰）为基材的硅藻泥也会呈弱碱性（10~13ph值），具有一定的杀菌和调节室内二氧化碳的作用。若过多的化学粘结剂会让硅藻土呈强碱性，则会人皮肤造成烧灼感，所以务必确保环保类产品。

五、硅藻土的缺点

1. 粉末容易脱落

毛线衣蹭到的效果

硅藻泥墙壁用手抚摸会感到真实的沙土感（粗糙感）。如果用毛衣在上面磨蹭的话，甚至可能粘在衣服上。当然越来越多的硅藻土品牌改善了这一现状。

2. 混凝剂（粘结剂）的作用可能会降低效果

由于硅藻土本身不能固化，不具有粘合能力，因此需要混合凝结剂使其固化，如果凝结剂的配合少，则可能因地震等振动而产生裂纹。增加凝结剂的量以增加耐用性会封闭硅藻土的小孔，这会影响湿度控制和除臭等功能。很难在功能和耐用性之间取得平衡。

硅藻土与石膏一类粉刷墙壁材料不同，它本身不会固化。为此，混凝剂（水泥，石膏，白云石，灰泥，高岭土合成树脂）。要混合的凝结剂大致分为以下两种类型。

偏爱天然材料的话，请确定好其中的天然成分。根据建筑材料制造商的调查，每个公司的产品混合比例为21％至57％。同样是硅藻泥，其含量也有相当大的差异。如果你感到你的硅藻泥无法获得预期的湿度控制和除臭效果的原因是硅藻土的含量小于50％，则其湿度控制性能不如灰泥，因此，最好选择硅藻土含量高的一种。硅藻通常会用“石灰”硬化，“石灰”是天然材料灰泥（漆喰）的原料。用石灰硬化的硅藻土不会降低吸附能力。

对于天然粘合剂的一种鉴定方法，咨询过专业的施工人士，其实也比较简单，作为合成胶水大多数属于一次性施工法，硅藻土由于其本身的性质实为泥土，难免会产生剥落开裂的可能，所以在日本的家庭会强调硅藻土的DIY和可修复性，普通的胶水在硅藻泥固化以后掺水是难以恢复原状的，而加水搅拌回归成泥的硅藻土是天然掺和物可以作为参考。

另一方面，硅藻土的泥土气息是可直观的感受到，劣质的工业粘合剂具有易燃性，燃烧时会出现烧烟和杂质。当硅藻土用灰泥（漆喰）（石膏的原料）硬化时，有害化学物质（例如甲醛）会被石灰中的碱分解为无害物质。吸附在硅藻土上的甲醛与“氧”结合形成“甲酸”，并最终变为“水”和“二氧化碳”。另一方面，甲酸被石灰碱改变并中和成无害物质，称为“甲酸钙”。这便是部分硅藻土可发挥VOC（挥发性有机化合物）的吸附分解甲醛和杀菌作用原理。

3. 具有吸附性，所以很容易渗透

由于表面多孔的特性，普通硅藻土相比于灰泥（漆喰）不具有自洁功能，比如黑色的咖啡或酱油洒在日本墙纸上是很容易被擦除的，但是硅藻泥一旦染上深色的污渍便很难清除。如果不小心出现这样的情况，可以第一时间擦除表面，再用浸泡了漂白剂的海绵轻轻拍打并静置，污渍会变稀释，再用蘸水的布擦拭，是有效的打理方法。详细可见后面内容。

4. 开裂的可能

与墙纸不同（日本装修偏爱墙纸），硅藻泥主要由土壤制成的，因此可能会发生裂缝，或者因碰撞而产生掉落，比方上打眼或者图钉这样操作并不适合。

因吸尘器使用而造成的拐角处硅藻泥剥落

根据凝结剂和其他成分的混合量，强烈的撞击很容易形成裂纹，但对于石膏和其他粘土墙来说，可修补也是其一大特性。由于硅藻泥是很容易施工的产品，一般建议有施工硅藻泥的家庭再完工后留一些调好干涸的泥块贮藏，尤其对于已调色的产品。硅藻泥可以自行DIY施工，也非常方便，但是对于希望自己修复工作调至原有墙壁的颜色还是很困难的。

5.成本高于石膏

通常硅藻泥的墙壁的涂抹会达到2~3层，为了吸湿除味的效果厚度从0.3~1.5mm不等，另外由于是人工施工，所以硅藻泥的材料及人工成本往往高于简单的涂料本身。

硅藻泥的材料成本约100~300元/㎡，而硅藻泥的肌理会根据涂抹厚度（用料增加）和工时（2~3倍时间）而使得价格浮动，施工的人工成本约在80~180元/㎡，根据品牌和匠人的价格略有区别，所以硅藻泥墙壁的整体成本从200~500元/㎡较为普遍。

6.表面处理取决于泥匠的技能（也是优点）

硅藻泥的墙壁会根据工匠的技能发生变化，没有完全一模一样的两面墙，硅藻泥壁的绘画艺术也取决于工匠本身的技术。如果泥匠的技艺娴熟且富有艺术创作，往往硅藻泥的效果和价格都会上升，市面上也有利用硅藻泥作画及个性创作的服务。

六、硅藻泥墙壁的类型

对于那些喜欢粗糙纹理的人来说，硅藻泥具有良好的感觉，尽管效果不能完全类似一般的土墙，但仍可以感觉到某种原始的感觉。如果喜欢光滑的质地，则灰泥（漆喰）效果更好。

表面粗糙的硅藻泥墙壁

表面细腻的硅藻泥墙壁

在日本灰泥（漆喰）流传了1000多年，是一种与日本文化完全吻合的材料，硅藻土由于其调节湿度的特性适合于高湿度的日本而成为对人和环境友好的天然材料。对于工匠来说这两种材质有异曲同工之处。

硅藻泥的涂抹模式称为纹路肌理，可将各种图案创作具有一定的立体和曲线，具有独特的设计感。部分硅藻泥饰面图案：

经过处理过的硅藻泥墙壁表面呈现各种模式，其表面积增加了，也变相对调湿、除臭以及吸收甲醛等的性能提高。

硅藻泥的颜色类型硅藻泥虽为土壤的性质，但是加入了化工或者天然颜料，也会使得图案效果更加多彩。

乳白色 太白色

象牙色 土白色 浅黄色

蜂蜜黄

茶色 橙色米

樱花粉

橄榄绿

最后，在选择硅藻泥的颜色时，如果要使用天然材料特有的硅藻土，请注意使用的着色剂的安全性。

七、其他日本粉刷墙壁材料的比较

涂灰泥（漆喰）的石膏墙（石膏板）会自然变硬，并且可以吸收和分解对人体有害的化学物质。当用于泥浆墙的表面处理时，也会表现出调节湿度和净化空气，有效防止窗户和窗扇上结露现象。灰泥是强碱性的，可防止发霉和螨虫。所以，不能触碰到眼睛或皮肤。

石膏墙（油漆/涂料）的表面原则上是光滑的白色，在施工的时候并不是一次完成，需要先干燥后再施加，从而施工周期更长。有些人担心新粉刷油漆的气味，为此排除气味需要一定的自然时间。

沙土墙是指沙子与胶水混合并在墙壁上覆盖的混合物，成分有天然砂，碎石，金属粉，有色玻璃粉，贝壳粉等。具有粗糙的毛坯感，小朋友在房间里跑动的话，撞到墙壁会有擦伤的可能。

泥墙，顾名思义是土制的墙，由土壤和沙子组成，不含有任何化学粘合剂，具有纯天然特性。在保温、防火和隔音上有出色的效果。

值得一提的是硅藻土作为原材料，除了硅藻泥涂料本身，它还具有一些衍生品墙壁材料，同样具有“呼吸”功能，如：硅藻泥、漆喰硅藻泥（灰土/灰泥）、硅藻泥墙纸等等，从材料和施工成本上也降低，这里不一一展开。

八、硅藻泥墙壁如何保养

墙壁总有污渍产生的情况，由于生活中的灰尘或污渍，甚至产生的碰撞。

除尘清洁

墙壁上的灰尘可以用扫帚或鸡毛掸子轻轻拍打，也可以用真空吸尘器吸尘而不会损坏。

特别要注意的是，千万不能用湿布来擦墙体。

手印或铅笔的擦痕如果有手印或铅笔的污渍，只需要用橡皮擦轻轻擦拭，根据污垢的情况一般都是可以消除的。

水溶性污渍，例如咖啡和酱油用水清除橡皮擦无法清除的污垢和水溶性污渍。每天喷涂2-3次，喷涂并干燥患处。如果您进行大约三天，它将变得不那么明显。根据污渍的程度和墙壁的颜色，漂白可能是有效的。将漂白剂用水稀释后，用软布浸泡，然后用防撞剂擦去污渍。之后，用水润湿并用轻轻拧干的布敲打除去漂白剂。如果那不起作用，可以使用砂纸将其刮掉。

如果污渍无法用橡皮擦清除，比如粘上咖啡渍等水溶性污渍，可以在污渍部位喷水，然后用软布擦拭。每天2~3次，差不多3天左右会变淡不明显。如果情况比较严重，用漂白剂加水稀释软布浸泡后，尝试擦去污渍，再用干的布吸收残留漂白剂。再不行，可以用砂纸刮除。

划痕和裂缝

上文提到开裂的可能，以及硅藻泥擅于DIY的特性，修复时，可以在裂痕处用大量水喷洒，然后用手指/小铲抹上硅藻土粉，再等其干燥即可，总之，硅藻泥的清洁和修复还是蛮容易的。

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