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行業新聞
檢測 | 關于塑膠跑道檢測標準有那些!
一、前言
 
自從1968年美國3M公司在墨西哥第十九屆奧運會上首次鋪設塑膠跑道以來,國際上逐漸普及使用塑膠跑道。國際田聯《田徑競賽規則》還規定:由國際田聯組織、認可的比賽,必須在塑膠跑道上進行。目前,隨著我國經濟持續快速發展,人民生活水平不斷提高,用塑膠改建體育運動場地面層日益普遍。許多城市將原來學校黃土裸露的運動場地用塑膠跑道覆蓋起來,一方面有助于揚塵整治,另外也可以改善運動條件。但是,近來有關體育場地是否應該鋪設塑膠跑道的爭論卻日趨激烈。爭論的焦點是塑膠跑道是否安全、無害?塑膠跑道釋放的有毒有害物質是否已達到影響人體健康的程度。事實是,到目前為止我國還沒有關于塑膠跑道釋放有毒有害物質的限量標準及其毒性評價指標;在鋪設過程中,也沒有限制有毒有害物質或潛在有毒有害物質的使用要求。這就使得國內塑膠跑道生產和使用在安全環保方面處于無標準可循的狀態。
 
二、塑膠跑道標準:尚未涉及安全和環保方面要求
 
目前,我國塑膠跑道生產依據是推薦性國家標準GB/T14833-1993《塑膠跑道》。標準適用于以聚氨酯為主要材料的混合型彈性體鋪設的體育場、館跑道。標準只涉及了塑膠跑道的物理機械性能及厚度、坡度等方面,對其中有毒有害物質限量沒有要求,也就是說,目前我國塑膠跑道標準在安全和環保方面尚未涉及。綜觀國際標準體系,也有一些關于合成材料跑道的標準。如國際運動協會聯盟(International Association of Athletics Federation, IAAF)、國際運動跑道技術協會的主要科學技術顧問機構-- 國際運動表面協會(International Society of sport Surface,ISSS)推薦認可的美國標準-- ASTM F2157-02《人造表面的跑道標準(Standard Specification for Synthetic Surfaced Running Tracks)》。該標準僅規定了跑道的厚度、摩擦、排水、拉伸強度等技術要求,未涉及其他安全環保要求。德國標準DIN 18035 Part 6 A一1992《運動場合成地面標準,要求,檢驗,保養(Standard for Spots Grounds,Symhetic Surfacings,Requirements,Test,Maintenance)》也未涉及有毒有害物質的要求。另外,美國標準ANSIINFPA 150-2000《跑道》中雖然還規定了跑道建設、防火等要求,但未涉及有毒有害物質的要求。日本的環境法律《特殊化學品的環境釋放和優化管理》的法律大綱中沒有關于塑膠跑道原料的規定。我國臺灣標準CNS 6482《聚氨酯運動場所用鋪設材料》和CNS 6483《聚氨酯運動場所用鋪設材料檢驗法》分別規定了塑膠跑道的物理機械性能及檢驗方法,對塑膠跑道的環境安全問題仍然沒有規定。
 
可見,不僅是我國,其他國家和地區的技術標準對塑膠跑道有害物質的限量也都沒有要求。
 
三、塑膠跑道材料標準:尚未規定有毒物質殘留限量
 
目前,鋪設塑膠跑道時所使用的材料,主要成分是聚氨酯:1937年德國拜爾首先用二異氰酸酯與二元醇反應制得聚氨酯,后又研制成功聚氨酯橡膠,使得聚氨酯的應用得到迅速發展。塑膠跑道作為合成材料跑道的一種,其學術名稱是聚氨酯運動面層,這種工業聚氨酯材料的主要原料是甲苯二異氰酸酯,塑膠制成后再添加粘合劑、固化劑后,鋪設在跑道上,就建成了塑膠跑道。甲苯二異氰酸酯(分子式C9H6N202)常溫下是一種無色透明至淡黃色液體,不溶于水、易溶于有機溶劑,與空氣混和易于燃燒,其可燃限為0.9%~9.5%。該物質散發刺激性氣味,人比較敏感,嗅覺閾為0.35mg/m3~0.92mg/m3,對皮膚、眼睛、呼吸系統等有較大的損害:眼部受到刺激,有發癢、辛辣痛感、流淚、視物模糊和結膜充血等癥狀,可發生角膜炎或角結膜炎;經呼吸道吸入,有咽喉干燥、劇烈咳嗽、胸悶、呼吸困難等,也可有喘息性支氣管炎等癥狀,嚴重者可出現肺水腫;皮膚直接接觸該物質時,可產生刺激性接觸性皮炎,也可引起變應性接觸性皮炎。毒理學實驗表明,大鼠吸人的半致死濃度LC50為600ppm/6H;小鼠吸入的半致死濃度LC50為9700ppb/4H。按照GB 5044-1985《職業性接觸毒物危害程度分級》中對職業性接觸毒物的分級,聚氨酯生產用的甲苯二異氰酸酯屬于Ⅱ級(高度危害)毒物,可引起慢性中毒,是可疑人體致癌物。因此,各國都制定了相關的衛生標準和可能含有該物質的材料中的濃度限量。如我國的車間空氣衛生標準規定,空氣中TDI濃度不高于0.2mg/m3 ;美國為0.036mg,/m 3;法國為0.08m g/m3;瑞典為0.04mg/m3;英國為0.02mg/m3。 在我國強制性國家標準GB 18581一2001及GB 18583-2001《室內建筑裝飾裝修材料有害物質限量》系列標準中對聚氨酯類裝修材料中所含TDI的量分別進行了規定,要求小于0.7%和小于1%。此外我國化工行業標準HG/T 3608-1999聚酯聚氨酯木器涂料(Polyester Polyurethane coatings for woodenware) 中也規定了以TDI及多元醇和多元酸的反應產物為基料生產的清漆、有色透明漆和瓷漆中的游離TDI含量。由此可見,有必要對用于塑膠跑道的聚氨酯中TDI等有害物質殘留進行限量規定。
 
四、修訂塑膠跑道標準,尋找替代材料
 
從我國鋪設第一塊塑膠跑道-- 國家訓練局的田徑跑道開始,至今已有20多年。在此期間,國內尚未出現過塑膠跑道對人體產生明顯危害的事件,環保、質檢等部門也還沒有介入到其中化學指標的檢測中來但是,由于塑膠跑道所用的原材料確實具有毒性,跑道的鋪設過程也沒有操作規范可引用,就難以保證使用上的安全無毒害。一方面,鋪設過程本身如果不夠科學,就可能對操作人員產生毒害,據報道,約20%的職業性哮喘由TDI引起;另一方面,鋪設過程中有可能出現TDI等原料反應不完全而殘留在跑道中,而鋪設后又不對其進行化學揮發性等檢測,也沒有規定鋪設后多久可以使用,無疑就會對跑道使用者的健康產生潛在威脅。因為人在運動時的呼吸量是安靜時的20~30倍,如果持續在TDI等有機物的揮發氣體濃度較高的場所運動的話,就有可能對呼吸系統、眼睛等產生影響,引起急性或慢性中毒。
 
針對這樣的情況,目前亟待解決的應該是根據塑膠跑道的生產工藝對其產生的有毒有害物質進行毒理學分析,精確估計可能對人體產生的影響,據此修訂我國現行塑膠跑道國家標準,補充對其化學特性的要求,既保證了使用者的安全,也使監督部門進行管理時有法可依。同時,應該盡快制訂塑膠跑道鋪設標準,保證操作人員操作流程合理、監督手段完善,確保鋪設的跑道能夠達到國家標準的要求。在規范主流塑膠跑道生產、使用的同時,也應盡快提高產品的科技含量,生產更加環保的產品,降低對人體的危害。目前已研制出穩定性能較好、揮發性較低的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)替代TDI,減少塑膠跑道生產、使用時對人體健康和環境的影響。此外,還可使用低污染的其它合成材料制作運動面層,促進該領域的健康發展。規范塑膠跑道的生產和引導使用,最好的辦法,一是建立與國際標準接軌的塑膠跑道標準體系,包括塑膠跑道的使用原材料、施工、驗收、使用、養護、管理等標準;二是推進施工隊伍的資質認可、產品的質量認證、場地的環境認證,保證標準的實施。
 
五、結語
 
塑膠跑道的使用在我國日益普及,因此完善與塑膠跑道相關的標準,對于保證人民身體健康、發展國家體育事業具有重要的現實意義。目前塑膠跑道的安全環保問題已引起教育部、環保總局、建設部等部門的關注。相信在各方面共同努力下,相關標準會盡快完善,也希望通過塑膠跑道標準化工作,帶動體育產品的標準化工作。
 
附:塑膠跑道分類
 
塑膠跑道由于可全天候使用、適應何季節及溫差,均能維持高水準的品質、雨后更能立即使用,增加利用時間,提高場地使用率安全性、可防止跌倒所發生的運動傷害、經維護方便、節省管理費用等眾多好處受到消費者的青睞。外行人從外觀上看塑膠跑道都差不多。其實,塑膠跑道里的學問大了去了呢。
 
塑膠跑道根據其施工的結構、用料可分為:預制型塑膠跑道、全塑型塑膠跑道、混合型塑膠跑道、復合型塑膠跑道以及透氣型塑膠跑道、EPDM塑膠跑道。預制型塑膠跑道和全塑型塑膠跑道因其無可比擬的優秀性能是專業的田徑運動場的常用類型,但其價格之高,是一般的大中小學所不能承受的。混合型塑膠跑道和復合型塑膠跑道性能介于全塑型與透氣型之間,價格要略低于全塑型等塑膠跑道,但也比透氣型高了不少,對基礎要求較高。透氣型塑膠跑道的性能完全可以達到GB/14833-93各項指標,而且透氣透水,施工期短,維護翻新也較容易,性價比最高,也是大中小學的首選。EPDM塑膠跑道則主要用于小學或是幼兒園等非標準的跑道。
 
在市面上,較為常見的塑膠跑道主要有以下四種:
 
全塑型塑膠跑道
 
全塑型塑膠跑道的優勢主要材料是雙組份聚氨酯,基礎層為天然橡膠及人工橡膠,混合礦物質填充劑、穩定劑及色料在280-300℃的高溫加硫硬化一體成型。結合運動科學和材質科學,能充分滿足和體現運動員參與者對跑道的專業要求。
 
優點如下:
 
抗紫外線,有效避免運動傷害,具有強韌的彈性層及緩沖層,耐磨不脫粒,不易被鞋底和其他硬物刮傷;滿足長期高頻率使用要求;耐候性、耐光照性、耐水性優異,不易老化損壞;顏色持久,不褪色,日久常新;
 
抗污性強,易于清潔保養復合型塑膠跑道的優勢 環保無毒、無公害、符合環保要求;
 
沖擊力吸收:適度吸收腳部沖擊力,減少運動傷害,長期練習及比賽均適宜。維修簡便:在其合理使用范圍內無需特殊維護,但日常清潔、沖洗是必要的。
 
化學性能:不含短鏈氯化石蠟、苯、甲苯、二甲苯、游離甲苯二異氰酸酯(TDI)等毒性物質,無刺激性氣味。施工時添加環保健康的分散輔助料,并采用天然水替代含環氧酸、鉛等重金屬物質化學催化劑,不含有機揮發物(TVOC)做到真正的從施工過程保障環保。
 
物理性能:內閉氣孔,不添加膠粒,含膠量高,抗老化性能好,拉伸強度大、阻燃性能優、超過國家相關標準要求!
 
混合型塑膠跑道
 
混合型跑道又稱傳統型跑道,呈平整密實型結構。混合型塑膠跑道一般用在專業的比賽場地,是中高檔田徑運動場的常用類型,造價要比透氣型高出很多。混合型跑道采用的是高質量環保的雙組分的混合型跑道專用鋪設材料;
 
化學性能:不含短鏈氯化石蠟、苯、甲苯、二甲苯、游離甲苯二異氰酸酯(TDI)等毒性物質,無刺激性氣味。施工時添加環保健康的分散輔助料,并采用天然水替代含環氧酸、鉛等重金屬物質化學催化劑,不含有機揮發物(TVOC)做到真正的從施工過程保障環保。
 
物理性能:內閉氣孔,添加一定比例EPDM顆粒,含膠量高,抗老化性能好,拉伸強度大、阻燃性能優、超過國家相關標準要求。
 
透氣型塑膠跑道
 
透氣型塑膠跑道又稱為滲水型跑道,其彈性層全用顆粒與OB膠(聚氨脂膠粘劑)混合鋪設而成具有開放式氣孔,能透氣、滲水!透氣型塑膠跑道在大、中、小學的塑膠鋪裝比例上占居為63%。其底層是采用單液型PU與彈性橡膠顆粒相結合,為環保型產品,具有透氣功能。在高溫下,地基產生的蒸汽,會很快的散發出去。蒸汽壓力無法聚集,所以不會產生鼓泡現象,并符合專業要求,彈性好。
 
優點如下:
 
具有高度紫外線抵抗力,實踐證明,無褪色,強力耐磨;
 
不掉粒,耐候性極佳,不易老化;
 
彈性穩定,一年四季彈性無差別,不會冬硬夏軟;
 
畫線不易掉漆,色澤鮮明、不褪色,耐磨性更佳;
 
平整度達到國際田聯標準,濾水性好,小雨天不需停止比賽,大雨后可立即比賽,不會有積水現象。
 
復合型塑膠跑道
 
復合型塑膠跑道所用膠面膠分兩層,底層同透氣型跑道一樣,將彈性膠粒與聚氨酯粘合劑,采用攤鋪設備制成緩沖彈性層,厚度約10mm,面層膠鋪設2~3mm厚聚氨酯膠漿,撒上EPDM膠粒作為磨損面層,再覆蓋2毫米改性TPU封閉層,再噴面層。
 
采用國際田聯認可的復合結構,上層為PU顆粒或EPDM耐候性環保彩色顆粒,滲水的聚氨脂密封,下層采用機械施工緩沖底墊。符合國際比賽標準。標準厚度13mm。復合型塑膠跑道的特點:
 
1.與透氣型塑膠跑道、混合型塑膠跑道和預鑄型橡膠跑道等運動場地相比,復合型塑膠跑道運動場地,其外觀與混合型塑膠跑道一致,除拉伸強度外其它數據與混合型塑膠跑道基本一致。
 
2.復合型塑膠跑道造價要比混合型塑膠跑道的價格一般要低于15%左右,并具有彈性好、色澤鮮艷、強度高、彈性好、耐磨、防滑、耐低溫、防震隔音經久耐用等特點。
 
3.復合型傳統塑膠跑道運動場由于它具有較好的表面排水功能,高寒地區的雨雪進入不到塑膠跑道的彈性層中,一旦氣候回暖,冰雪融化在復合型傳統塑膠跑道表面,通過跑道坡度的自然排水,對跑道沒有任何不良影響。
 
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