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四川科瑞恒體育設施工程有限公司 
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行業新聞
 
以科學和客觀的眼光看待塑膠跑道是否有毒
發布時間:2016-6-8 閱讀:1987次  
以科學和客觀的眼光看待塑膠跑道是否有毒
發布時間:2016-06-07 來源:北京華安聯合認證檢測中心 字體:

以科學和客觀的眼光看待塑膠跑道是否有毒

全國體育標準化技術委員會設施設備分技術委員會 秘書長

北京華安聯合認證檢測中心 主任

劉海鵬

**近,江蘇、上海、陜西、新疆接連爆出塑膠跑道有毒,有異味的現象,尤其是在中小學當中,造成了學生流鼻血,學校停課,甚至拆除新建塑膠跑道的現象,引起了全社會的關注。作為體育人我也極其痛恨那些失去良知的跑道材料生產商和工程商,以劣質原料生產低價劣質產品充斥市場賺取利潤,這個行業也到了非得下力氣治理的時候了,否則將遺患無窮。

塑膠跑道作為田徑運動的基礎設施,在全球廣泛應用,作為提升學校教學設施水平的一種體現,也是必不可少的。我記得在2004年的時候,就有臺灣、江蘇和北京的媒體在報道塑膠跑道有毒的現象,時至今日社會上仍然是爭論不斷,有的地方竟然要恢復原來的煤渣跑道或者是土跑道。對于這種現象引起的爭論,很多是集中在非體育設施領域的人士發表觀點,而真正從事體育設施管理和建設的專業團隊,還沒有明確的觀點發表。

全國體育標準化技術委員會設施設備分技術委員會,是歸口管理全國體育設施標準的專業技術機構,作為該技術委員會的秘書長,我認為我們應該用科學的視角來正確對待塑膠跑道是否有毒的觀點和現象,用專業知識來解答如何建造合格的無毒的塑膠跑道。下面從幾個方面做逐一解釋。

一、何為塑膠跑道

塑膠跑道分為聚氨酯類(復合型、混合型、滲水型)、預制型橡膠卷材和水性塑膠。聚氨酯類是目前市場占有量****的傳統型材料,也是近期被炒作的沸沸揚揚的有毒跑道的主角。

聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯,是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱。聚氨酯(PU)是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯劑等原料制成的聚合物。聚氨酯被廣泛應用于汽車制造、冰箱制造、交通運輸、土木建筑、鞋類、合成革、織物、機電、石油化工、礦山機械、航空、醫療、農業等許多領域。聚氨酯具有優良的生物體相容性,也逐漸被廣泛用作生物醫用材料,如人工心臟起搏器、人工血管、人工骨骼、人工食道、人工腎臟、人工透析膜等的制造。聚氨酯產品塑膠跑道是聚氨酯眾多應用中的一個小類別。

二、聚氨酯塑膠跑道執行哪些標準

目前,我國執行的與塑膠跑道產品有關的標準分別是體育標準和環保方面的標準。

1、體育標準

國家標準GB/T 22517.6-2011《體育場地使用要求及檢驗方法1部分:田徑場地》、GB/T 14833-2011《合成材料跑道面層》

這兩項標準都規定了塑膠跑道成品中的有毒有害物質限量,這些有毒有害物質包括苯、甲苯+二甲苯、游離甲苯二異氰酸酯(TDI)、鉛、鎘、鉻、汞。同時還規定的物理性能如沖擊吸收、抗滑值、拉伸性能等。

其中有毒有害物質限量為:

序號

1

/mg/kg

50

2

甲苯和二甲苯總和/mg/kg

50

3

游離甲苯二甲異氰酸酯/mg/kg

200

4

重金屬/mg/kg

Pb

90

Cd

10

Cr

10

Hg

2

物理性能為:

面層類型

拉伸強度

MPa

拉斷伸長率

%

沖擊吸收

%

垂直變形

mm

抗滑值

BPN20

阻燃性

(級)

非滲水型合成面層材料

0.50

40

35~50

0.6~2.2

47

1

滲水型合成面層材料

0.40

40

35~50

0.6~2.2

47

1

2、環保性能標準

GB 18583-2008 《室內裝飾裝修材料 膠粘劑中有害物質限量》、JC 1066-2008 《建筑防水涂料中有害物質限量》、HJ 4572009環境標志產品技術要求防水涂料》。

國家標準GB 18583-2008 《室內裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質限量》是國內絕大多數生產廠家采用執行的標準,也規定了有害物質限量:

溶劑型膠粘劑中有害物質限量

項目

氯丁橡膠膠粘劑

SBS膠粘劑

聚氨酯類膠粘劑

其他膠粘劑

游離甲醛/g/kg

0.50

/g/kg

0.50

甲苯+二甲苯/g/kg

200

150

150

150

甲苯而異氰酸酯/g/kg

10

二氯甲烷/g/kg

總量5.0

50

50

1,2二氯乙烷/g/kg

總量5.0

1,1,2三氯乙烷/g/kg

三氯乙烯/g/kg

總揮發性有機物/g/L

700

650

700

700

注:如果產品規定了稀釋比例或產品有雙組份或多組分組成時,應分別測定稀釋劑和各組分中的含量,再按產品規定的配比計算混合后的總量。如稀釋劑的使用量為某一范圍時,應按照推薦的****稀釋量進行計算。

水基型膠粘劑中有害物質限量

項目

縮甲醛類膠粘劑

聚乙酸乙烯酯膠粘劑

橡膠類膠粘劑

聚氨酯類膠粘劑

其他膠粘劑

游離甲醛/g/kg

1.0

1.0

1.0

1.0

/g/kg

2.0

甲苯+二甲苯/g/kg

10

總揮發性有機物/g/L

350

110

250

100

350

本體型膠粘劑中有害物質限量

項目

總揮發性有機物/g/L

100

建筑材料行業標準JC 1066-2008 《建筑防水涂料中有害物質限量》對建筑防水涂料按有害物質含量分為AB兩級,按性質分為水性、反應型和溶劑型。對有害物質限量要求如下:

防水涂料分類示例

分類

產品示例

水乳型瀝青基防水涂料、水性有機硅防水劑、水性防水劑、聚合物水泥防水涂料、聚合物乳液防水涂料(含丙烯酸、乙烯醋酸乙烯等)、水乳型硅橡膠防水涂料、聚合物水泥防水砂漿等

反應型

聚氨酯防水涂料(含單組份、水固化、雙組份等)、聚脲防水涂料、環氧樹脂改性防水涂料、反應型聚合物水泥防水涂料等

溶劑型

溶劑型瀝青基防水涂料、溶劑型防水劑、溶劑型基層處理劑等

建筑防水涂料有害物質限量

水性建筑防水涂料

序號

A

B

1

揮發性有機化合物(VOC)含量/(g/L)

80

120

2

游離甲醛/mg/kg

100

200

3

,甲苯,乙苯和二甲苯總和/mg/kg

300

4

/mg/kg

500

1000

5

可溶性重金屬a/mg/kg

Pb

90

Cd

75

Cr

60

Hg

60

a)無色、白色、黑色防水涂料不需要測定可溶性重金屬。

反應型建筑防水涂料

序號

A

B

1

揮發性有機化合物(VOC)含量/(g/L)

50

200

2

/mg/kg

200

3

甲苯+乙苯+二甲苯/g/kg

1.0

5.0

4

苯酚/mg/kg

200

500

5

/mg/kg

10

100

6

/mg/kg

200

500

7

游離TDIa/g/kg

3

7

8

可溶性重金屬b/mg/kg

Pb

90

Cd

75

Cr

60

Hg

60

a)僅適用于聚氨酯類防水涂料。

b)無色、白色、黑色防水涂料不需要測定可溶性重金屬。

溶劑型建筑防水涂料

序號

B

1

揮發性有機化合物(VOC)含量/(g/L)

750

2

/g/kg

2.0

3

甲苯+乙苯+二甲苯/g/kg

400

4

苯酚/mg/kg

500

5

/mg/kg

100

6

/mg/kg

500

7

可溶性重金屬a/mg/kg

Pb

90

Cd

75

Cr

60

Hg

60

a)無色、白色、黑色防水涂料不需要測定可溶性重金屬。

環境保護行業標準HJ 4572009環境標志產品技術要求 防水涂料》適用于揮發固化型防水涂料(雙組分聚合物水泥防水涂料、單組分丙烯酸酯聚合物乳液防水涂料)和反應固化型防水涂料(聚氨酯防水涂料、改性環氧防水涂料、聚脲防水涂料)。對有害物質限量也有相應的規定:

揮發固化型防水涂料中有害物限值

項 目

雙組分聚合物水泥防水涂料

單組分丙烯酸酯聚

合物乳液防水涂料

液料

粉料

VOC/g/L

10

10

內照射指數

0.6

外照射指數

0.6

可溶性鉛(Pb/mg/kg

可溶性鎘(Cd/mg/kg

可溶性鉻(Cr/mg/kg

可溶性汞(Hg/mg/kg

90

75

60

60

90

75

60

60

甲醛/mg/kg

100

100

反應固化型防水涂料中有害物限值

項 目

環氧防水涂料

聚脲防水涂料

聚氨酯防水涂料

單組分

雙組分

VOC/g/kg

150

50

100

/g/kg

0.5

苯類溶劑/g/kg

80

50

80

可溶性鉛(Pb/mg/kg

可溶性鎘(Cd/mg/kg

可溶性鉻(Cr/mg/kg

可溶性汞(Hg/mg/kg

90

75

60

60

固化劑中游離甲苯二異氰酸酯(TDI/%

0.5

0.5

上述標準中,GB/T 22517.6-2011GB/T 14833-2011對有害物質要求是一致的。其他標準中對可溶出重金屬含量要求基本一致,但因生產與施工工藝不同,對其他有害物質尤其是烴類有機物要求的種類與限量有所不同。各生產企業可依據自身條件和產品類型選擇不同的標準作為依據,并在企業技術文件和銷售文件中做出明示。

建議在塑膠類產品原材料階段,可執行GB 18583-2008JC 1066-2008中對有害物質限量要求更為嚴格的部分要求,施工完成后的塑膠類場地的有害物質含量執行GB/T 22517.6-2011GB/T 14833-2011

但是對于塑膠跑道鋪裝后對空氣質量的影響以及跑道上空空氣的質量要求,目前還沒有相關的國家標準。

三、有毒氣味來源與科學生產和鋪裝

塑膠跑道氣味主要來源于聚氨酯(PU)膠水中有可能出現的氯化物、殘留的游離二異氰酸酯(TDI)、部分溶劑(甲苯、二甲苯等)的殘留、殘留的有機鉛、EPDM彩色顆粒中殘留的硫化物、黑色顆粒中的殘留硫化物、多環芳香烴、溴苯類添加劑等。對人體或環境可能產生危害的化合物主要是聚氨酯(PU)膠水中的氯化物、游離甲苯二異氰酸酯(TDI)、苯類化合物、橡膠中的硫化物、多環芳香烴中多種化合物、顆粒及膠水中重金屬,這些物質一旦超標,將會導致頭昏、嘔吐、昏厥、癌癥、互相困難,能夠對人類、動植物和環境形成致命傷害。

需要特別指出的是,對鄰苯類塑化劑的過量使用會導致男孩絕育一說,對于鄰苯類塑化劑有較為嚴格規定的要屬歐美的相關法律法規,其中歐盟在1999127日正式做出一項決議(1999/815/EC),通過了一項臨時禁令。此項禁令沒有限制所有PVC玩具,僅對三歲以下兒童的與口接觸的PVC塑料制品中的六種塑化劑(DEHPDBPBBPDNOPDINPDIDP)進行了限制。雖然歐盟對于鄰苯類塑化劑的限定范圍在逐步擴大,由**初的三歲以下兒童與口接觸的PVC材料,到所有兒童用玩具、接觸食品的產品,甚至目前電子產品及醫療用品方面的限定也進入了過渡期,但從該進程可知,歐盟對于鄰苯類增塑劑的限定使用范圍,均是在以可入口及可直接與人體接觸為前提的,而鄰苯類增塑劑的揮發性均較低,對于塑膠跑道作為公共運動場所的基礎設施,并不存在入口及與人體長期接觸的可能。從整體范圍來看,鄰苯類塑化劑是對人和自然界存在一定危害,但塑膠跑道中使用的鄰苯類塑化劑會導致使用塑膠跑道的兒童絕育的說法還沒有科學數據依據,是值得懷疑的。

目前在中國市場中的塑膠材料生產廠家和工程商良莠不齊,一些沒有能力且非專業的人為了賺取****利益,大量使用回收聚醚、工業毒石蠟、催干劑等垃圾類原材料;在施工中為降低難度,大量使用稀釋劑(如甲苯、二甲苯等味道重、毒性大的稀釋劑、天那水、汽油)加入便宜的無機填料,**終降低塑膠材料成本,昧著良心地制作一些毒性大和污染大的非達標產品。這種產品不僅在鋪裝過程中會對施工人員產生強烈的刺激和危害,在鋪裝完成后,5年內都不會揮發干凈,始終會有稀釋劑的味道,尤其在炎熱天氣或強紫外線照射下都會加速釋放有味道的氣體,這種味道一直會毒害校園和大氣,這樣的場地不僅環保性能不達標,物理性能也不達標,經常會出現諸如厚度薄、表面太硬,與基礎脫層等現象。**終造成學校的孩子、運動場中運動員,不同程度地受害。

如果配方科學,****環保的塑膠跑道中各化學單體完全充分反應,上述化合物的殘留會非常少甚至沒有,除了強度更高彈性更好外,因為反應完全了,哪怕在高溫環境中也沒有味道。但是不科學的配方,反應不完全,就肯定會有殘留,這也就是有毒氣味的來源。

四、造成毒跑道事件的原因以及解決建議

造成塑膠跑道有毒的原因涉及方方面面,如投資方、業主方、監理方、和生產廠家以及工程商,與造價、工程管理、竣工驗收都有關系,單單追究生產廠家或者是工程施工單位的原因也是不負責任的表現。

目前社會上在招標采購體育設施時,業主、投資方、招標單位不尊重經濟規律,盲目降低招標采購價格,生產廠家和工程商在投標階段惡性競爭,原本200元以上的單價,成交價竟然低到100元甚至60元。低價采購低價競標,再加上非專業施工造成了跑道有毒。

要想建造一個合格的無毒的塑膠跑道,相關各方應遵循市場經濟規律、詳細了解并學習有關標準,咨詢專業機構的建議,在采購、施工、建立、竣工、驗收等各個階段嚴格把關。建議如下:

1、一分價錢一分貨,制定合理的采購價格

采購機構對合格的塑膠跑道真實成本不清楚,也沒能深入了解和咨詢,制定招標文件時規定了****價中標,導致價格惡性競爭。

就近一年來,在全國范圍內就新增出了近3000家原料生產供應商,這些小型作坊一年就占原有生產原料市場的50%或以上份額,沒有資質、沒有技術、沒有生產管理系統,沒有質量保障體系,沒有安全生產管理措施,沒有產品檢驗檢測手段,沒有專業生產人員和技術人員等,制造成本很低;

有的廠家違規采用有毒遇害的低價劣質原料生產產品,在塑膠原料中添加甲苯、二甲苯、丙酮以及含過量重金屬的低劣稀釋劑,催化劑、溶劑等,更為嚴重的是一些廠家采用芳烴類的化學物品,將有毒有害的物質氣味采取化學遮蓋方法來遮蓋氣味,更使這些原料更加可怕之極;

我國具有一定規模塑膠原料生產廠家基本都有自己的全套管理制度和認證系統,有一定的研發能力和檢測手段,這些單位在過去的我國體育場地建設中發揮了一定的作用,曾經也取得過輝煌的業績;如今這些單位面臨被眾多的小作坊而取代之的窘境;

國產合格的攤鋪型的混合型和復合型塑膠跑道的市場價格一般在200元左右,優質的產品價格在250元左右甚至更高,滲水型塑膠跑道的市場價格一般在150元左右。預制型的橡膠跑道材料市場價格一般不會低于380元甚至更高。低于這個價格的報價,基本可以斷定是不可能合格的。

2、多方位了解,咨詢專業技術機構,采購環保型材料

在準備前期,采購相關方應詳細學校研究各種標準對產品性能、原材料性能的要求,制定科學的技術要求。有的地方的采購或業主方,可能一輩子就做這么一次場地,也沒有更多的經驗或時間研究相關的標準和技術,更不可能了解體育設施行業的現狀,那么可以在前期階段,聘請或咨詢體育部門或專業的體育設施技術機構,來提供技術把關服務。

傳統的塑膠跑道都是聚氨酯類的材料,在生產和鋪裝過程中都會用到化學有機物,對有毒有害物質限量的要求就顯得至關重要。施工過程中,施工公司無論拿到哪家的材料時,都要詢問廠家的材料配比情況以及施工工藝條件如果天氣溫度低或者材料施工攪拌時材料反應快等情況都會向材料中加稀釋劑,必須與生產廠家取得聯系,咨詢所需添加的品種、規格、型號等,不得擅自再次添加其他化學添加劑和固體原料;有的廠家選用甲苯,還有選用二甲苯、汽油等,這些材料的使用一定要有度,過多的使用勢必造成有毒有害物質的揮發。****使用毒性低、揮發快,不會長期殘留的溶劑,如醋酸乙酯溶劑,在施工當中沒有什么味道,施工完畢后也聞不到什么臭味及刺鼻性味道。當然用比乙酯更環保的溶劑更好。

隨著科技的進步,也出現了更加環保的預制型橡膠跑道材料和水性塑膠跑道膠水材料,無論生產還是施工,都很少添加化學有機物,這樣也大大地降低了跑道中有毒有害物質的限量。

3、采購有能力的正規企業的產品

調整招標機制,完善檢測機構及認證機構的嚴肅性,公正性,杜絕劣質產品進入市場。目前很多地方的塑膠跑道施工無組織系統管理,施工隊伍素質低下,缺乏體育場地的專業知識,再加上建設單位缺乏專業管理技術人員,在塑膠跑道建設的中出現有史以來**為混亂的局面;

就近一年來,在全國范圍內就新增出了近3000家原料生產供應商,這些小型作坊一年就占原有生產原料市場的50%或以上份額,沒有資質、沒有技術、沒有生產管理系統,沒有質量保障體系,沒有安全生產管理措施,沒有產品檢驗檢測手段,沒有專業生產人員和技術人員等,制造成本很低;

有的廠家違規采用有毒遇害的低價劣質原料生產產品,在塑膠原料中添加甲苯、二甲苯、丙酮以及含過量重金屬的低劣稀釋劑,催化劑、溶劑等,更為嚴重的是一些廠家采用芳烴類的化學物品,將有毒有害的物質氣味采取化學遮蓋方法來遮蓋氣味,更使這些原料更加可怕之極;

我國具有一定規模塑膠原料生產廠家基本都有自己的全套管理制度和認證系統,有一定的研發能力和檢測手段,這些單位在過去的我國體育場地建設中發揮了一定的作用,曾經也取得過輝煌的業績;如今這些單位面臨被眾多的小作坊而取代之的窘境;

目前出現的問題多為沒有專業能力和較多體育設施生產與施工業績的企業造成的;或者是被榨取利潤后層層轉包給一些包工頭或個人造成的;還有的是建筑總包為了利潤****化,給材料廠家和施工單位以極低價格造成的;建筑施工企業自己直接采購原材料回來或自行鋪裝造成的。

所以在采購前期,一定要做好調研,對廠家或施工企業的生產能力、產品質量管理能力、工程管理能力尤其是過去的業績,進行詳細的調研,選擇多年誠信生產企業、選擇生產能力強大的廠家,選擇業績多的企業參與投標。在招標階段更應該驗證各種材料產品的物理與化學性能檢測報告以及生產廠家的授權證明。

原材料要選擇好品質的膠粒。往往塑膠場地出現問題也是劣質黑膠粒的緣故,劣質黑膠粒一旦與膠黏劑結合,就會產生化學反應,導致塑膠場地發黑,冒油,粘腳;EPDM膠粒應選擇含原膠量較高,含油量較低的產品,一般含原膠不低于13%以上;施工前,應向生產廠家索要:產品合格證、產品出廠檢驗報告、產品使用說明書,以保證所購物料的品質;

4、施工現場監督與嚴格管理

建設方、監理方要有責任心,監督到位。許多建設方和監理方都是****次接觸這種材料,根本不懂得怎樣控制。就如建筑中裝修裝飾材料一樣,不是不能控制,而是不懂怎樣控制或根本不去控制。現在投標樣品一般都要求物理性能要達標,但也必須要求環保指標要達標。**后拿著樣品與現場產品進行對比,性能無法對比,拿著樣品及產品比較一下就可以了。

體育場地施工是一項專業性很強的建設工程,從場地選址到工程竣工,包含著很專業的施工技術、施工工藝。對基礎建設的施工工藝和一般的建筑工程、市政工程完全不同,體育場地面層的施工工藝在基礎上就必須預先反映出來,在面層施工方面許多施工隊伍沒有經過專業培訓就上崗,特別是塑膠場地施工,施工隊伍為了爭取鋪裝業務,不惜采取超低報價方式,購買超低價的劣質原料來魚龍混雜;許多中標單位在低價中標的情況下,自己無法實施建設工程,然而將工程再次轉包給社會上閑雜人員,掙得部分利潤,這遠遠低于成本價格的工程,我們看來是不可能完成的體育場地,在這些施工隊伍手上搖身一變被成功的施工完成了,微小型的原料生產作坊和一些唯利是圖的原料生產廠家紛紛伸出“援助之手”,制造出超低價格的有毒有害的物質原料、劣質產品供應市場。

從上述這些原料供應商那里運送來的本身就有毒有害原料,施工隊伍在施工時,再次對原料進行調配,無止境的參入填充物料和劣質化學稀釋劑或溶劑,其有毒有害的物質原料就這樣堂而皇之的進入施工現場。

工程監理是保證場地質量的重要環節,但是我國目前還沒有專業的體育設施工程監理單位,很多監理工程師是對此一竅不通,缺乏對體育場地基本常識和相關專業知識,基本完全依賴于施工隊伍,監理也是走過場,造成監而不理。作為**終的用戶,業主就應該更多的承擔起監督的責任,建議在原材料到場后,先進行抽樣并進行化學性能,待到送檢樣品經檢測合格后,再進行施工。這樣做雖然會耽誤一點工期,但是從保證人體和環境健康的角度看,耽誤一點時間還是值得的。

5、竣工驗收

現在的竣工驗收,多數是走過場,許多體育場地沒有通過權威機構的專業檢驗檢測驗收,許多場地的建設單位領導在場地上走走,看看就算驗收通過了,還有就是請當地所謂專家進行驗收,其專業性遠遠不如權威機構;即使是送專業實驗室進行檢測,很多送檢的產品樣品并不能真正代表施工現場的實際情況。

場地施工期間,應要求施工單位同期同地點用同樣的原材料制作與塑膠跑道一樣的樣品,或者在竣工現場挖取樣品,然后將樣品送到有資質的專業的檢測機構進行物理和化學性能的檢測,當檢測結果證明合格后,方可進行工程結算。

四、結束語

總之,優化教學與競賽環境,建設塑膠跑道本身沒錯,只要是采購方、建設方、生產方、施工方,監督方,檢測方等與跑道有關的這幾方面同時做到盡職盡責,劣質材料和施工就沒有市場了,也就不會有毒害學生,污染大氣的塑膠跑道了。只要是有良知的人和企業,為子孫后代的身體健康和我國體育事業的發展積善行德,都會做有益于社會,有善于親人的運動場地,都會做無愧于心的優質體育設施。

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