塑胶跑道中有害物质的分析及检测

(整期优先)网络出版时间:2020-08-13
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塑胶跑道中有害物质的分析及检测

梁明月 1 王军华 2 胡敏杰 3

1 浙江宁工检测科技有限公司 浙江 宁波 315034

2浙江宁工检测科技有限公司 浙江 宁波 315034

3宁波工程学院 浙江 宁波 315034

摘要:塑胶跑道被广泛应用于全国各大、中、小学及幼儿园的操场,其质量的好坏直接影响到广大学生的身体健康,依据新国标GB 36246-2018采用气相色谱法、气相色谱-质谱法、分光光度法、原子吸收光谱法等手段对塑胶跑道原料和面层中的有害物质进行检测分析,讨论了塑胶跑道原料中苯、甲苯+二甲苯+乙苯、二异氰酸酯(TDI+HDI),重点讨论了面层中TVOC和甲醛等释放速率的检测注意事项。

关键词:塑胶跑道;有害物质;检测;原料;面层

前言

塑胶跑道因其良好的物理性能和安全性被广泛应用于全国各大、中、小学及幼儿园的操场,近年我国各地出现了多起“毒跑道”事件。早期的国标GB/T 14833-2011因检测项目过于单一,针对中小学运动场地,国家于2018年11月1日实行新的强制性检测标准GB 36246-2018《中小学合成面层运动场地》,规定对塑胶跑道的原料和面层进行有害物质检测,严格执行该标准将有效扼制“毒跑道”的产生。

1 . 塑胶跑道的施工及分类

塑胶跑道按照合成面层材料形态分为预制型和现浇型,预制型是卷材跑道,工厂加工成型,运送至现场铺装;现浇型是在跑道铺设施工过程中浇筑成型,主要有三种类型:混合型、复合型和透气型。透气型塑胶跑道由于其透气、渗水性能好,施工期短,性价比高等优点,媒体报道的“毒跑道”也以此种类型的居多,其施工工艺为先机械铺设胶粘剂和橡胶颗粒为底层,再机械喷涂胶粘剂和EPDM颗粒面层。

2. 有害物质来源及危害

塑胶跑道的原料主要包括聚氨酯预聚体、废轮胎橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料等。

聚氨酯预聚体中含有反应残余物游离TDI,对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激;施工过程中的违规操作,也将导致有害物质严重超标:添加过量的铅盐致重金属超标,对环境和人体都有害。

3. 塑胶跑道原料中有害物质检测

3.1塑胶跑道原料中有害物质的检测涉及气相色谱、气相色谱-质谱、分

光光度计、原子吸收光谱仪等分析仪器,检测依据归纳如下:

  1. 苯、甲苯+二甲苯+乙苯总和,依据GB 18581-2009,内标法;2.二异氰酸酯(TDI+HDI)总和,依据GB 18446-2009,内标法;3.挥发性有机化合物,依据GB/T 23986-2009,内标法;4.游离甲醛,依据GB 18583-2008,乙酰丙酮分光光度法;.5.可溶性重金属(铅、镉、铬、汞),依据GB/T 23991-2009;6.邻苯二甲酸酯类化合物、18种多环芳烃、苯并芘、短链氯化石蜡,依据GB 36246-2018,内标法。

3.2塑胶跑道原料的检测注意事项:

.1苯、甲苯+二甲苯+乙苯易挥发,称量应快速准确;2.二异氰酸酯(TDI+HDI)的检测,因TDI、HDI遇水分解,试验室湿度应严格控制,检测涉及的试剂、容量瓶、移液管和进样针等必须干燥除水。

  1. 塑胶跑道面层中有害物质检测

4.1塑胶跑道面层中有害物质的检测涉及气相色谱、气相色谱-质谱、分

光光度计、原子吸收光谱仪等分析仪器,检测依据归纳如下:

1.面层中总挥发性有机化合物(TVOC)、苯、甲苯/二甲苯/乙苯释放

速率, 依据GB 36246-2018和ISO 16000-6,环境测试舱法;2.二硫化碳释放速率,依据GB 36246-2018,环境测试舱法;3.甲醛释放速率,依据GB 36246-2018和GB/T 18204.2-2014或ISO 16000-3,环境测试舱法;4.二异氰酸酯(TDI+HDI)和MDI, 依据GB 18446-2009,内标法;5.邻苯二甲酸酯类化合物、18种多环芳烃、苯并芘、短链氯化石蜡及MOCA,依据GB 36246-2018,内标法;6.可溶性重金属(铅、镉、铬、汞),依据GB/T 23991-2009。

4.2塑胶跑道面层释放速率的检测注意事项:

1受检试样密闭保存于温度(25±5)℃的洁净环境中,避免试样被污染2.以试样上表面曝露面积计,材料/舱载荷比0.4m2/m3,进行封边封底,于温度(23±2)℃、湿度(50±10)%无污染环境中预平衡24h;3.采集一定量(60±2)℃温度、(5±2)%湿度的舱内空气,甲醛、TVOC及单一污染物的背景浓度均合格后,放入预平衡后的试件,试件水平居中、上表面向上表面空气流速0.1~0.3m/s,环境测试舱的空气交换速率(1±0.01)h-1。经过24h的平衡后,采集等量舱内空气,分析其有害物质浓度,从而确定试样的有害物质释放量;4.根据待测物性质选用Tenax-TA管、活性炭管或Tenax-TA/石墨化炭黑-X复合吸附管等,注意吸附管的吸附能力和吸附容量,调节合适的采样流量、确定合适的采样体积。

5. 浙江宁波地区塑胶跑道有害物质检测结果统计

GB 3624-2018自2018.11.01实施至今一年多,统计本单位塑胶跑道原料和面层的检测结果,发现原料和面层均有超标批次:

1检测原料20批次,甲苯、二甲苯和乙苯总和超标1批,合格率95%,二异氰酸酯(TDI+HDI)超标1批,合格率95%,原料合格率为90%;

2检测面层40批次,总挥发性有机化合物(TVOC)释放速率超标2批次,合格率95%,甲醛释放速率超标2批次,合格率95%;面层合格率为90%;

3不合格整改措施:不合格原料禁用;对不合格面层加倍取样复测,复测再不合格,跑道铲除。

6. 结论与建议

1加强塑胶跑道原料的质量控制,只有控制好源头的质量,才能保证跑道工程的合格率,避免返工;

2 规范塑胶跑道行业的市场准入,杜绝低价竞争,加强现场施工监控;

3加强跑道工程的质量监管,完善验收制度。发现有不合格的跑道,坚决铲除,避免“毒跑道”投入使用。

参考文献:

  1. GB 36246-2018 中小学合成材料面层运动场地[S].国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会,2018.11.01.

  2. [2] GB/T14833—2011,合成材料跑道面层[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2011.12.05.

梁明月 高级工程师 浙江宁工检测科技有限公司