2 Kunstgræsbaner – Materialer og kemiske stoffer – Kortlægning af kemiske stoffer i forbrugerprodukter, Nr. 100 2008 – Kortlægning, emissioner samt miljø- og sundhedsmæssig vurdering af kemiske stoffer i kunstgræs

Kortlægning, emissioner samt miljø- og sundhedsmæssig vurdering af kemiske stoffer i kunstgræs

2 Kunstgræsbaner – Materialer og kemiske stoffer

2.1 Mulige indholdsstoffer
- 2.1.1 Kemiske stoffer i kunstgræsmåtterne
- 2.1.2 Kemiske stoffer i det elastiske fyldmateriale (infill)

2.1 Mulige indholdsstoffer

Til kunstgræsbaner anvendes der plastfibre af polyethylen (PE), polypropylen (PP) og polyamid (PA) (The Grass Yarn & Tufters Forum, 2006). Disse fæstnes til et perforeret væv af PP eller polyester, som påføres en latexbaseret lim, der hærdes. Som elastisk fyldmateriale anvendes gummigranulater eller termoplastiske polymerer, men der er også et produkt på markedet, som er fremstillet på basis af naturfibre. Der anvendes sand til at tynge græsset ned. Sandet kan være coated med en elastomer eller PE. Endvidere indgår der som regel et elastisk underlag under kunstgræsset. Det kan typisk være en grov gummifraktion fra dæk sammenlimet med polyurethan, men andre typer findes også på markedet.

Nedenfor skal der kort redegøres for, hvilke stoffer der må forventes at kunne afgives fra kunstgræsbaner på baggrund af den anvendte plast- eller gummitypes kemiske struktur samt de tilsætningskemikalier, der anvendes til stabilisering af molekylkæderne mod nedbrydning pga. vejrget.

For gummi kan der optræde omdannelsesprodukter som følge af vulkaniseringen. Mængden og den kemiske struktur er ofte uforudsigelige, idet de afhænger af det anvendte vulkaniseringssystem, tid og temperatur.

Der kan ved slid opstå gummistøv, som kan være en kilde til eksponering via hud eller luftveje.

2.1.1 Kemiske stoffer i kunstgræsmåtterne

Ud fra litteraturen (The Grass Yarn & Tufters Forum, 2006) fremgår det, at kunstgræsfibrene hovedsagelig er fremstillet af polyethylen (PE) eller polypropylen (PP), men at nylon (polyamid) også er en mulighed. Til fodboldbaner anvendes ifølge samme kilde udelukkende PE.

PE og PP tilsættes som regel antioxidanter for at forbedre vejrbestandigheden, som ellers er god i forvejen pga. den mættede kulstofkædestruktur. Antioxidanterne er typisk organiske phenoliske strukturer med en forholdsvis høj molekylvægt for at forhindre fordampning. Der tilsættes ofte organiske phosphiter som hjælpestoffer, da det giver en synergistisk beskyttende effekt mod oxidativ nedbrydning.

Endvidere sker der beskyttelse mod nedbrydning af lys ved tilsætning af UV-stabilisatorer. Typiske UV-stabilisatorer er af HALS-typen (Hindered Amine Light Stabilisers). Nogle UV-stabilisatorer er endvidere zinkholdige, eksempelvis Tinuvin 494 fra Ciba Speciality Chemicals.

Fibrene er grønfarvede. Nogle af de grønne farvestoffer kan være baseret på metalkomplekser (kobber), eller de kan være af typen azofarvestoffer, hvoraf nogle, eksempelvis de gule, er kendt for at være potentielt carcinogene. Grøn farve dannes ved sammenblanding af gule og blå farver.

Tidligere undersøgelser udført af Teknologisk Institut viser, at der ofte afgasser letflygtige, kortkædede kulbrinter fra både PE og PP. Så det forventes på forhånd, at kunstgræsmåtterne tilsvarende vil afgasse letflygtige, kortkædede kulbrinter. Det forventes, at der også kan være blødgørere i den anvendte latexlim, eksempelvis i form af ftalater.

2.1.2 Kemiske stoffer i det elastiske fyldmateriale (infill)

Ifølge litteraturen (The Grass Yarn & Tufters Forum, 2006) er den helt overvejende del af anlagte kunstgræsbaner baseret på genanvendte, granulerede dæk (98 %).

Det er oplyst (T.V. Pedersen, 2007), at nogle af ulemperne ved brugen af granulaterne er den sorte farve, og at man især i vådt vejr meget let får klæbning af gummiet til tøj, fodtøj og hud.

En anden ulempe er lugten af gummi, som dog især er fremherskende i varmt vejr. Lugten kan undertrykkes ved vanding.

Der findes alternative muligheder for valg af materialer. Dels kan man anvende coatede granulater fra dæk for at mindske migrationen af stoffer fra granulatet, dels kan man kan anvende EPDM-gummigranulater og termoplastiske elastomerer (TPE) eller blandingsgranulater. Coated sand nævnes også som en mulighed. Der findes også infill-materiale, som er baseret på naturfibre. Endelig markedsføres et infill-materiale, som benævnes industrigummi. Det skulle efter leverandøren dreje sig om overskudsgummi fra vindueslistefremstilling.

Problemet med flere af alternativerne til granulerede bildæk er, at prisniveauet på infill-materialet stiger.

Coated dækgranulat er ifølge (The Grass Yarn & Tufters Forum, 2006) 4 gange højere i pris end basisråvaren.

Går man over til EPDM eller TPE, stiger prisen ifølge samme reference yderligere til henholdsvis 8 til 14 gange i forhold til naturligt gummigranulat(The Grass Yarn & Tufters Forum, 2006). Da prisen på en fodboldbane af kunstgræs ved anvendelse af dækgranulat ligger på ca. 5 millioner DKK, er det en meget forhøjet anlægspris, der bliver tale om ved substitution af dækgranulatet. Dette er forudsat, at tallene korrekte, hvilket må betvivles ud fra oplysninger fra leverandører til det danske marked.

Det oplyses således, at nogle af de alternative infill-materialer kun er 2 til 4 gange dyrere end rent dækgranulat. Fra en leverandør til det danske marked er følgende omtrentlige priser angivet for 120 tons infill i de typer infill, der anvendes til banerne: Granulerede bildæk kr. 180.000, coatede granulater fra bildæk kr. 500.000, EPDM, TPE og kokos 850.000 kr. Tages der hensyn til vægtfylden af EPDM i forhold til granuleret bildæk, stiger prisen for EPDM til 1.100.000 kr.

Det er dog oplyst (T.V. Pedersen, 2007), at man ved anvendelse af 4.-generations-konstruktioner med opskummet tværbundet polyethylen (PEX)-pad kan komme ned på konkurrencedygtige priser på alternative infill-materialer af EPDM-gummi.

2.1.2.1 Granulerede dæk

I forbindelse med projektet ”Afgivelse og sundhedsmæssig vurdering af PAH’er og aromatiske aminer i bildæk” (Miljøstyrelsen, Kortlægning nr. 54, 2005) er der givet detaljeret beskrivelse af de rågummityper, der indgår i recepterne for såvel personvognsdæk som lastvognsdæk.

Rågummityperne er naturgummi (NR), styrenbutadiengummi (SBR) og butadiengummi (BR). SBR-gummi er hovedkomponenten i slidbanen på dæk.

Foruden kønrøg (sod) indgår der aromatiske olier, zinkoxyd, stearinsyre, antioxidanter og antiozonanter samt svovl og acceleratorer i recepten. Acceleratorerne indeholder kvælstof og svovl og kan ved opvarmning afgive carbondisulfid (svovlkulstof) og fraspalte aminer, hvoraf flere kan være nitrosamindannende. Ud over zink kan der fra gummigranulat fremstillet af kasserede bildæk afgives kobber og krom fra den ståltråd (cord), der indgår i armeringen af dækkene. De acceleratorer, der anvendes, er typisk baseret på benzothiazol, som kan fraspaltes under vulkaniseringen. Antiozonanterne er overvejende 6 PPD [N(1,3-di-methyl-butyl)N´phenyl-p-phenylen diamin], men andre p-phenylendiaminbaserede antiozonater, eksempelvis IPPD (N´-isopropyl-N´phenyl-p-phenylendiamin), finder brug. I de norske undersøgelser (C. Dye et al., 2005; C. Dye et al., 2006; T.S.W. Plesser, 2004; T. Sanner, 2006) konstateres endvidere afgivelse af både ftalater og langkædede alkylphenoler fra gummigranulatet. Ftalaterne kan stamme fra klæbestoffer og alkylphenolerne fra reaktive resiner, der anvendes ved vulkanisering af butylgummityper (J.S. Dick, 2001). Butylgummi indgår i dæk som lufttæt lag.

2.1.2.2 EPDM-gummi

EPDM-gummi er kulstofkæder opbygget af monomererne ethylen og propylen samt en dien-komponent, typisk norbornen, indbygget som sidekæde. Fordelen ved denne polymere strukturopbygning er stor vejrbestandighed, som gør, at det ikke er nødvendigt at tilsætte antiozonanter til EPDM-gummi. Mængden af antioxidanter kan også reduceres. EPDM kan enten peroxid- eller svovlvulkaniseres. I begge tilfælde kan zinkoxid indgå, men i størst mængde i den svovlvulkaniserede. Der anvendes ved svovlvulkanisering de sædvanlige acceleratorer baseret på kvælstof og svovl. Ved de peroxidvulkaniserede typer anvendes organiske peroxider, typisk dicumylperoxid, som under vulkaniseringen fraspalter acetophenon. Andre typer kan fraspalte tert-butylalkohol. De blødgøringsmidler, der anvendes til EPDM, er langt overvejende naphteniske olier med et relativt lavt aromatindhold. Triallylcyanurat finder anvendelse i peroxidvulkaniseret EPDM-gummi som tværbindingsregulator.

2.1.2.3 Industrigummi

Kommuner og boldklubber, der ikke ønsker dækgranulat, specificerer i stedet, at man ønsker infill i form af industrigummi.

Industrigummi er principielt alt gummi, idet alle tekniske gummiprodukter fremstilles industrielt. En leverandør betegner industrigummi som et overskudsprodukt fra gummiindustrien stammende fra vindueslisteproduktion.

Det er ikke muligt alene ud fra oplysningerne fra leverandøren at vurdere granulatets kemiske sammensætning.

2.1.2.4 TPE

TPE er en forkortelse for termoplastiske elastomerer. SEBS er en typisk termoplastisk elastomer baseret på Styren-Ethylen-Butadien-Styren-struktur. TPE adskiller sig fra gummi ved ikke at være vulkaniseret. I stedet for er netstrukturen dannet, ved at styrensegmenterne danner krystallinske domæner. Da kædestrukturen er mættet, er SEBS karakteriseret ved god vejrbestandighed, som det er beskrevet for EPDM-gummi. Afgivelsen af kemiske stoffer fra SEBS forudses begrænset, da der ikke anvendes vulkaniseringskemikalier som man gør i gummi.

2.1.2.5 Naturfiberbaseret infill

En enkelt leverandør tilbyder et naturfiberbaseret infill-materiale. Det er baseret på fibre fra kokos.