Prüfung von Nanoparticle Freisetzung aus einem Verbundstoff von Nanomaterialien ein Kammersystem verwenden
Summary
Nanoparticle release is tested using a chamber system that includes a condensation particle counter, an optical particle counter and sampling ports to collect filter samples for microscopy analysis. The proposed chamber system can be effectively used for nanomaterial release testing with a repeatable and consistent data range.
Abstract
Mit der rasanten Entwicklung der Nanotechnologie als eine der wichtigsten Technologien des 21. Jahrhunderts das Interesse an der Sicherheit von Verbraucherprodukten die Nanomaterialien enthalten ist , nimmt ebenfalls zu . Die Bewertung der Nanomaterialien Freisetzung von Produkten Nanomaterialien enthalten, ist ein entscheidender Schritt in die Sicherheit dieser Produkte bewerten, und wurde in mehreren internationalen Bemühungen führten konsistente und zuverlässige Technologien zur Standardisierung der Bewertung von Nanomaterialien Freisetzung zu entwickeln. In dieser Studie wird die Freisetzung von Nanomaterialien aus Produkten mit Nanomaterialien bewertet eine Kammer-System, das ein Kondensationspartikelzähler, optische Partikelzähler und Probenentnahmeöffnungen Filterproben für die Elektronenmikroskopie-Analyse zu sammeln, umfasst. Die vorgeschlagene Kammersystem ist ein abrasor und scheibenartigen Nanokomposit-Materialproben getestet, um festzustellen, ob das Nanomaterial Freisetzung in einem akzeptablen Bereich wiederholbar und konsistent ist.Die Testergebnisse zeigen, dass die Gesamtzahl der Teilchen in jedem Test innerhalb von 20% vom Mittelwert nach mehreren Versuchen ist. Die Release-Trends sind ähnlich, und sie zeigen eine sehr gute Reproduzierbarkeit. Daher kann die vorgeschlagene Kammer-System effektiv für Nanomaterial Prüfung von Produkten verwendet werden, die Nanomaterialien enthalten.
Introduction
Nanomaterial Exposition hat sich vor allem in Bezug zu Beschäftigten in den Betrieben untersuchten die Herstellung, Handhabung, Herstellung und Nanomaterialien Verpackung, während die Exposition der Verbraucher hat weitgehend nicht untersucht worden. Eine aktuelle Analyse der Umwelt- und Gesundheitsliteraturdatenbank vom Internationalen Rat für Nanotechnologie (ICON) erstellt auch darauf hingewiesen, dass die meisten Nanomaterial Sicherheitsforschung auf Gefahren konzentriert hat (83%) und der möglichen Exposition (16%), mit der Veröffentlichung von Nanokompositen, was nur die Exposition der Verbraucher, was 0,8% 1. Somit ist nur sehr wenig über die Exposition der Verbraucher gegenüber Nanomaterialien bekannt.
Nanoparticle Mitteilung wurde verwendet in Simulationsstudien zur Abschätzung der Verbraucherexposition, einschließlich der Abrieb und Verwitterung von Nanokompositen, Waschen von Textilien oder Staubigkeit Testmethoden, wie zum Beispiel die rotierende Trommel Verfahren, Wirbel Schüttelmethode und andere Schüttler Methoden 2-3. Darüber hinaus mehrere internationaleVersuche, wie die ILSI (International Life Science Institute) nanorelease und EU NanoReg, wurden unternommen, Technologie zu entwickeln, um die Freisetzung von Nanomaterialien in Verbraucherprodukten verwendet zu verstehen. Die ILSI nanorelease Verbraucher im Jahr 2011 ins Leben gerufen Produkt einen lebenszyklusorientierten Ansatz in Nanomaterial Freisetzung von Konsumgütern darstellt, wo die Phase 1 Nanomaterial Auswahl beinhaltet, Phase 2 umfasst Bewertungsverfahren und die Phase 3 implementiert Laborvergleichsuntersuchungen. Mehrere Monographien und Veröffentlichungen über die Sicherheit von Nanomaterialien in Verbraucherprodukten haben auch 4-6 veröffentlicht.
Inzwischen stellt NanoReg eine gemeinsame europäische Herangehensweise an die regulatorische Prüfung der hergestellten Nanomaterialien und bietet ein Programm von Methoden für den Einsatz in der Simulation von Verbraucherprodukten nanorelease Ansätze 2. ISO TC 229 auch relevanten Normen für die Verbrauchersicherheit zu entwickeln versucht, und eine neue einreichen Arbeitspositionsvorschlag für die Sicherheit der Verbraucher. Die OECD WPMN (working Partei auf Nanomaterialien), insbesondere SG8 (Lenkungsgruppe zur Expositionsbewertung und Expositionsminderung), führte kürzlich eine Studie über die Richtung der künftigen Arbeit, vor allem Verbraucher- und Umweltexpositionsabschätzung. Daher ist in Anbetracht dieser internationalen Aktivitäten startete die koreanischen Ministerien für Handel, Industrie und Energie ein mehrstufiger Projekt im Jahr 2013 konzentrierte sich auf die "Entwicklung von Technologien für die Sicherheitsbewertung und Standardisierung von Nanomaterialien und Nanoprodukten". Darüber hinaus mehrere Verbraucher sicherheitsrelevante Studien Nanomaterial Freisetzung von Konsumgütern zu standardisieren haben auch 7-8 veröffentlicht.
Ein Abriebtest ist eine der Simulationsansätze im ILSI enthalten nanorelease und NanoReg 2-3 für das Potenzial Emissionsniveau von Nanopartikeln aus verschiedenen kommerziellen Verbundprodukte zu bestimmen. Das Massengewichtsverlust wird auf der Differenz in der Probengewicht abgeleitet basierend vor und nach abrasIon mit einem abrasor. Die Nanokomposit-Probe mit einer konstanten Geschwindigkeit abgeschliffen wird, saugt ein Sampler das Aerosol auf, und die Partikel werden dann Geräte Partikelzählung analysiert, wie ein Kondensationspartikelzähler (CPC) oder optischer Partikelzähler (OPC), und auf einem TEM gesammelt (Transmissionselektronenmikroskopie) Gitter oder eine Membran für eine weitere visuelle Analyse. Einem Abriebtest für Nanokomposit jedoch leitende Materialien ein konsistentes Nanopartikels Freisetzung, die schwierig aufgrund Teilchen als Ergebnis des Abriebs Laden und wenn die Partikel Abtastung in der Nähe des Emissionspunkts 2-3, 9-11 durchgeführt.
Dementsprechend stellt dieses Papier ein Kammersystem als eine neue Methode zur Nanomaterial Freisetzung im Fall von Abrieb von Nanokomposit-Materialien zu bewerten. Wenn mit anderen Abrieb und Simulationstests verglichen, sieht die vorgeschlagene Kammersystem konsistent Nanopartikels Freisetzungsdaten im Fall von Abrieb. Darüber hinaus ist diese neue Testmethodewurde in großem Umfang auf dem Gebiet der Innenraumluftqualität und Halb Verhalten der Industrie als Gesamtpartikelzahl – Zählverfahren 12, 13. Daher wird erwartet , dass das vorgeschlagene Verfahren entwickelt werden können , in ein standardisiertes Verfahren zum Testen von Nanopartikel – Freisetzung von Konsumgütern verwendet enthält , Nanomaterialien.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die kritischsten Schritte bei der nanorelease Test von Nanokompositmaterialien Durchführung eines Abriebtests unter Verwendung waren: 1) ein Kammersystem unter Verwendung von Edelstahl mit einem Neutralisationsmittel aus der elektrostatischen Ladung durch Abrieb erzeugt zu entfernen und die Ablagerung von Partikeln an den Kammerwänden zu verringern; 2) Zuführen von Zusatzluft bessere Partikelsuspension zur Verfügung zu stellen; und 3) das Abtasten der freigesetzten Partikel und Online-Überwachung ein CPC und OPC au…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This research was supported by the “Development of technologies for safety evaluation and standardization of nanomaterials and nanoproducts” (10059135)” through the Korea Evaluation Institute of Industrial Technology by the Korean Ministry of Trade, Industry & Energy.
Materials
| Foamex | Taeyoung, R. of Korea | ||
| MWCNT (multiwalled carbon nanotube) composite | Hanwha, Incheon, R. of Korea | 2% MWCNTs in low density polyethylene | |
| Abrasion Paper | Derfos, R. of Korea | #100 | 100 grit sand paper |
| Condensation Particle Counter (CPC) | TSI Inc, Shoreview, MN | UCPC 3775 | |
| Optical Paritcle Counter (OPC) | Grimm, Ainring, Germany | 1.109 | |
| Mini Particle Sampler | Ecomesure, Saclay, France | ||
| Quantifoil Holey Carbon Film | TED PELLA Inc. USA | 1.2/1.3 | |
| Filter Holder | custom made | ||
| Polycarbonate Filter | Millipore, USA | CAT No. GTTP02500 | |
| Soft X-ray Ionizer (Neutralizer) | SUNJE, R. of Korea | SXN-05U | |
| Field Emission-Scanning Electron Microscope (FE-SEM) | Hitachi | S-4300 |
Referenzen
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