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行业新闻
检测 | 关于塑胶跑道检测标准有那些!
一、前言
 
自从1968年美国3M公司在墨西哥第十九届奥运会上首次铺设塑胶跑道以来,国际上逐渐普及使用塑胶跑道。国际田联《田径竞赛规则》还规定:由国际田联组织、认可的比赛,必须在塑胶跑道上进行。目前,随着我国经济持续快速发展,人民生活水平不断提高,用塑胶改建体育运动场地面层日益普遍。许多城市将原来学校黄土裸露的运动场地用塑胶跑道覆盖起来,一方面有助于扬尘整治,另外也可以改善运动条件。但是,近来有关体育场地是否应该铺设塑胶跑道的争论却日趋激烈。争论的焦点是塑胶跑道是否安全、无害?塑胶跑道释放的有毒有害物质是否已达到影响人体健康的程度。事实是,到目前为止我国还没有关于塑胶跑道释放有毒有害物质的限量标准及其毒性评价指标;在铺设过程中,也没有限制有毒有害物质或潜在有毒有害物质的使用要求。这就使得国内塑胶跑道生产和使用在安全环保方面处于无标准可循的状态。
 
二、塑胶跑道标准:尚未涉及安全和环保方面要求
 
目前,我国塑胶跑道生产依据是推荐性国家标准GB/T14833-1993《塑胶跑道》。标准适用于以聚氨酯为主要材料的混合型弹性体铺设的体育场、馆跑道。标准只涉及了塑胶跑道的物理机械性能及厚度、坡度等方面,对其中有毒有害物质限量没有要求,也就是说,目前我国塑胶跑道标准在安全和环保方面尚未涉及。综观国际标准体系,也有一些关于合成材料跑道的标准。如国际运动协会联盟(International Association of Athletics Federation, IAAF)、国际运动跑道技术协会的主要科学技术顾问机构-- 国际运动表面协会(International Society of sport Surface,ISSS)推荐认可的美国标准-- ASTM F2157-02《人造表面的跑道标准(Standard Specification for Synthetic Surfaced Running Tracks)》。该标准仅规定了跑道的厚度、摩擦、排水、拉伸强度等技术要求,未涉及其他安全环保要求。德国标准DIN 18035 Part 6 A一1992《运动场合成地面标准,要求,检验,保养(Standard for Spots Grounds,Symhetic Surfacings,Requirements,Test,Maintenance)》也未涉及有毒有害物质的要求。另外,美国标准ANSIINFPA 150-2000《跑道》中虽然还规定了跑道建设、防火等要求,但未涉及有毒有害物质的要求。日本的环境法律《特殊化学品的环境释放和优化管理》的法律大纲中没有关于塑胶跑道原料的规定。我国台湾标准CNS 6482《聚氨酯运动场所用铺设材料》和CNS 6483《聚氨酯运动场所用铺设材料检验法》分别规定了塑胶跑道的物理机械性能及检验方法,对塑胶跑道的环境安全问题仍然没有规定。
 
可见,不仅是我国,其他国家和地区的技术标准对塑胶跑道有害物质的限量也都没有要求。
 
三、塑胶跑道材料标准:尚未规定有毒物质残留限量
 
目前,铺设塑胶跑道时所使用的材料,主要成分是聚氨酯:1937年德国拜尔首先用二异氰酸酯与二元醇反应制得聚氨酯,后又研制成功聚氨酯橡胶,使得聚氨酯的应用得到迅速发展。塑胶跑道作为合成材料跑道的一种,其学术名称是聚氨酯运动面层,这种工业聚氨酯材料的主要原料是甲苯二异氰酸酯,塑胶制成后再添加粘合剂、固化剂后,铺设在跑道上,就建成了塑胶跑道。甲苯二异氰酸酯(分子式C9H6N202)常温下是一种无色透明至淡黄色液体,不溶于水、易溶于有机溶剂,与空气混和易于燃烧,其可燃限为0.9%~9.5%。该物质散发刺激性气味,人比较敏感,嗅觉阈为0.35mg/m3~0.92mg/m3,对皮肤、眼睛、呼吸系统等有较大的损害:眼部受到刺激,有发痒、辛辣痛感、流泪、视物模糊和结膜充血等症状,可发生角膜炎或角结膜炎;经呼吸道吸入,有咽喉干燥、剧烈咳嗽、胸闷、呼吸困难等,也可有喘息性支气管炎等症状,严重者可出现肺水肿;皮肤直接接触该物质时,可产生刺激性接触性皮炎,也可引起变应性接触性皮炎。毒理学实验表明,大鼠吸人的半致死浓度LC50为600ppm/6H;小鼠吸入的半致死浓度LC50为9700ppb/4H。按照GB 5044-1985《职业性接触毒物危害程度分级》中对职业性接触毒物的分级,聚氨酯生产用的甲苯二异氰酸酯属于Ⅱ级(高度危害)毒物,可引起慢性中毒,是可疑人体致癌物。因此,各国都制定了相关的卫生标准和可能含有该物质的材料中的浓度限量。如我国的车间空气卫生标准规定,空气中TDI浓度不高于0.2mg/m3 ;美国为0.036mg,/m 3;法国为0.08m g/m3;瑞典为0.04mg/m3;英国为0.02mg/m3。 在我国强制性国家标准GB 18581一2001及GB 18583-2001《室内建筑装饰装修材料有害物质限量》系列标准中对聚氨酯类装修材料中所含TDI的量分别进行了规定,要求小于0.7%和小于1%。此外我国化工行业标准HG/T 3608-1999聚酯聚氨酯木器涂料(Polyester Polyurethane coatings for woodenware) 中也规定了以TDI及多元醇和多元酸的反应产物为基料生产的清漆、有色透明漆和瓷漆中的游离TDI含量。由此可见,有必要对用于塑胶跑道的聚氨酯中TDI等有害物质残留进行限量规定。
 
四、修订塑胶跑道标准,寻找替代材料
 
从我国铺设第一块塑胶跑道-- 国家训练局的田径跑道开始,至今已有20多年。在此期间,国内尚未出现过塑胶跑道对人体产生明显危害的事件,环保、质检等部门也还没有介入到其中化学指标的检测中来但是,由于塑胶跑道所用的原材料确实具有毒性,跑道的铺设过程也没有操作规范可引用,就难以保证使用上的安全无毒害。一方面,铺设过程本身如果不够科学,就可能对操作人员产生毒害,据报道,约20%的职业性哮喘由TDI引起;另一方面,铺设过程中有可能出现TDI等原料反应不完全而残留在跑道中,而铺设后又不对其进行化学挥发性等检测,也没有规定铺设后多久可以使用,无疑就会对跑道使用者的健康产生潜在威胁。因为人在运动时的呼吸量是安静时的20~30倍,如果持续在TDI等有机物的挥发气体浓度较高的场所运动的话,就有可能对呼吸系统、眼睛等产生影响,引起急性或慢性中毒。
 
针对这样的情况,目前亟待解决的应该是根据塑胶跑道的生产工艺对其产生的有毒有害物质进行毒理学分析,精确估计可能对人体产生的影响,据此修订我国现行塑胶跑道国家标准,补充对其化学特性的要求,既保证了使用者的安全,也使监督部门进行管理时有法可依。同时,应该尽快制订塑胶跑道铺设标准,保证操作人员操作流程合理、监督手段完善,确保铺设的跑道能够达到国家标准的要求。在规范主流塑胶跑道生产、使用的同时,也应尽快提高产品的科技含量,生产更加环保的产品,降低对人体的危害。目前已研制出稳定性能较好、挥发性较低的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)替代TDI,减少塑胶跑道生产、使用时对人体健康和环境的影响。此外,还可使用低污染的其它合成材料制作运动面层,促进该领域的健康发展。规范塑胶跑道的生产和引导使用,最好的办法,一是建立与国际标准接轨的塑胶跑道标准体系,包括塑胶跑道的使用原材料、施工、验收、使用、养护、管理等标准;二是推进施工队伍的资质认可、产品的质量认证、场地的环境认证,保证标准的实施。
 
五、结语
 
塑胶跑道的使用在我国日益普及,因此完善与塑胶跑道相关的标准,对于保证人民身体健康、发展国家体育事业具有重要的现实意义。目前塑胶跑道的安全环保问题已引起教育部、环保总局、建设部等部门的关注。相信在各方面共同努力下,相关标准会尽快完善,也希望通过塑胶跑道标准化工作,带动体育产品的标准化工作。
 
附:塑胶跑道分类
 
塑胶跑道由于可全天候使用、适应何季节及温差,均能维持高水准的品质、雨后更能立即使用,增加利用时间,提高场地使用率安全性、可防止跌倒所发生的运动伤害、经维护方便、节省管理费用等众多好处受到消费者的青睐。外行人从外观上看塑胶跑道都差不多。其实,塑胶跑道里的学问大了去了呢。
 
塑胶跑道根据其施工的结构、用料可分为:预制型塑胶跑道、全塑型塑胶跑道、混合型塑胶跑道、复合型塑胶跑道以及透气型塑胶跑道、EPDM塑胶跑道。预制型塑胶跑道和全塑型塑胶跑道因其无可比拟的优秀性能是专业的田径运动场的常用类型,但其价格之高,是一般的大中小学所不能承受的。混合型塑胶跑道和复合型塑胶跑道性能介于全塑型与透气型之间,价格要略低于全塑型等塑胶跑道,但也比透气型高了不少,对基础要求较高。透气型塑胶跑道的性能完全可以达到GB/14833-93各项指标,而且透气透水,施工期短,维护翻新也较容易,性价比最高,也是大中小学的首选。EPDM塑胶跑道则主要用于小学或是幼儿园等非标准的跑道。
 
在市面上,较为常见的塑胶跑道主要有以下四种:
 
全塑型塑胶跑道
 
全塑型塑胶跑道的优势主要材料是双组份聚氨酯,基础层为天然橡胶及人工橡胶,混合矿物质填充剂、稳定剂及色料在280-300℃的高温加硫硬化一体成型。结合运动科学和材质科学,能充分满足和体现运动员参与者对跑道的专业要求。
 
优点如下:
 
抗紫外线,有效避免运动伤害,具有强韧的弹性层及缓冲层,耐磨不脱粒,不易被鞋底和其他硬物刮伤;满足长期高频率使用要求;耐候性、耐光照性、耐水性优异,不易老化损坏;颜色持久,不褪色,日久常新;
 
抗污性强,易于清洁保养复合型塑胶跑道的优势 环保无毒、无公害、符合环保要求;
 
冲击力吸收:适度吸收脚部冲击力,减少运动伤害,长期练习及比赛均适宜。维修简便:在其合理使用范围内无需特殊维护,但日常清洁、冲洗是必要的。
 
化学性能:不含短链氯化石蜡、苯、甲苯、二甲苯、游离甲苯二异氰酸酯(TDI)等毒性物质,无刺激性气味。施工时添加环保健康的分散辅助料,并采用天然水替代含环氧酸、铅等重金属物质化学催化剂,不含有机挥发物(TVOC)做到真正的从施工过程保障环保。
 
物理性能:内闭气孔,不添加胶粒,含胶量高,抗老化性能好,拉伸强度大、阻燃性能优、超过国家相关标准要求!
 
混合型塑胶跑道
 
混合型跑道又称传统型跑道,呈平整密实型结构。混合型塑胶跑道一般用在专业的比赛场地,是中高档田径运动场的常用类型,造价要比透气型高出很多。混合型跑道采用的是高质量环保的双组分的混合型跑道专用铺设材料;
 
化学性能:不含短链氯化石蜡、苯、甲苯、二甲苯、游离甲苯二异氰酸酯(TDI)等毒性物质,无刺激性气味。施工时添加环保健康的分散辅助料,并采用天然水替代含环氧酸、铅等重金属物质化学催化剂,不含有机挥发物(TVOC)做到真正的从施工过程保障环保。
 
物理性能:内闭气孔,添加一定比例EPDM颗粒,含胶量高,抗老化性能好,拉伸强度大、阻燃性能优、超过国家相关标准要求。
 
透气型塑胶跑道
 
透气型塑胶跑道又称为渗水型跑道,其弹性层全用颗粒与OB胶(聚氨脂胶粘剂)混合铺设而成具有开放式气孔,能透气、渗水!透气型塑胶跑道在大、中、小学的塑胶铺装比例上占居为63%。其底层是采用单液型PU与弹性橡胶颗粒相结合,为环保型产品,具有透气功能。在高温下,地基产生的蒸汽,会很快的散发出去。蒸汽压力无法聚集,所以不会产生鼓泡现象,并符合专业要求,弹性好。
 
优点如下:
 
具有高度紫外线抵抗力,实践证明,无褪色,强力耐磨;
 
不掉粒,耐候性极佳,不易老化;
 
弹性稳定,一年四季弹性无差别,不会冬硬夏软;
 
画线不易掉漆,色泽鲜明、不褪色,耐磨性更佳;
 
平整度达到国际田联标准,滤水性好,小雨天不需停止比赛,大雨后可立即比赛,不会有积水现象。
 
复合型塑胶跑道
 
复合型塑胶跑道所用胶面胶分两层,底层同透气型跑道一样,将弹性胶粒与聚氨酯粘合剂,采用摊铺设备制成缓冲弹性层,厚度约10mm,面层胶铺设2~3mm厚聚氨酯胶浆,撒上EPDM胶粒作为磨损面层,再覆盖2毫米改性TPU封闭层,再喷面层。
 
采用国际田联认可的复合结构,上层为PU颗粒或EPDM耐候性环保彩色颗粒,渗水的聚氨脂密封,下层采用机械施工缓冲底垫。符合国际比赛标准。标准厚度13mm。复合型塑胶跑道的特点:
 
1.与透气型塑胶跑道、混合型塑胶跑道和预铸型橡胶跑道等运动场地相比,复合型塑胶跑道运动场地,其外观与混合型塑胶跑道一致,除拉伸强度外其它数据与混合型塑胶跑道基本一致。
 
2.复合型塑胶跑道造价要比混合型塑胶跑道的价格一般要低于15%左右,并具有弹性好、色泽鲜艳、强度高、弹性好、耐磨、防滑、耐低温、防震隔音经久耐用等特点。
 
3.复合型传统塑胶跑道运动场由于它具有较好的表面排水功能,高寒地区的雨雪进入不到塑胶跑道的弹性层中,一旦气候回暖,冰雪融化在复合型传统塑胶跑道表面,通过跑道坡度的自然排水,对跑道没有任何不良影响。
 
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