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.
Med den hurtige udvikling af nanoteknologi som et af de vigtigste teknologier i det 21. århundrede, er interessen for sikkerheden af forbrugerprodukter med nanomaterialer også stigende. Evaluering af nanomateriale frigivelse fra produkter, der indeholder nanomaterialer er et afgørende skridt i at vurdere sikkerheden af disse produkter, og har resulteret i flere internationale bestræbelser på at udvikle konsekvente og pålidelige teknologier for standardisering evaluering af nanomateriale frigivelse. I denne undersøgelse er frigivelsen af nanomaterialer fra produkter med nanomaterialer evalueres med et kammer, der omfatter en kondensation partikeltæller, optisk partikeltæller, og prøveudtagning porte til at indsamle filter prøver til elektronmikroskopi analyse. Det foreslåede kammer systemet testes hjælp af en abrasor og disc-type nanocomposite materiale prøver at afgøre, om nanomateriale udgivelse er gentagelig og konsekvent inden for et acceptabelt område.Testresultaterne viser, at det samlede antal partikler i hver test ligger inden for 20% fra gennemsnittet efter flere forsøg. tendenser De release er ens, og de viser meget god gentagelsesnøjagtighed. Derfor kan den foreslåede kammer-systemet anvendes effektivt til nanomateriale release test af produkter, der indeholder nanomaterialer.
Nanomateriale eksponering er for det meste blevet undersøgt i forhold til arbejdstagere på arbejdspladser fremstiller, håndtering, opdigte, og emballage nanomaterialer, mens forbrugernes eksponering ikke er blevet omfattende undersøgt. En nylig analyse af de miljømæssige og sundhedsmæssige litteratur database oprettet af Det Internationale Råd for Nanoteknologi (ICON) indikerede også, at de fleste nanomateriale sikkerhed forskning har fokuseret på farer (83%) og potentiel eksponering (16%), med udgivelsen fra nanokompositter, der repræsenterer forbrugernes eksponering, kun udgør 0,8% 1. Således meget lidt er kendt om forbrugernes eksponering for nanomaterialer.
Nanopartikel frigivelse er blevet anvendt til at estimere forbrugernes eksponering i simulation undersøgelser, herunder slid og forvitring af nanokompositter, vaske tekstiler eller Støvethed test metoder, såsom den roterende tromle-metoden, vortex ryste metode og andre shaker metoder 2-3. Plus, flere internationaleforsøg, såsom ILSI (International Life Science Institute) nanorelease og EU NanoReg, er blevet gjort for at udvikle teknologi til at forstå frigivelsen af nanomaterialer, der anvendes i forbrugerprodukter. Den ILSI nanorelease forbrugsvare lanceret i 2011 repræsenterer en livscyklustilgang til nanomateriale frigørelse fra forbrugerprodukter, hvor fase 1 indebærer nanomateriale udvælgelse, fase 2 dækker evalueringsmetoder, og fase 3 implementerer sammenlignende undersøgelser. Adskillige monografier og publikationer om sikkerheden ved nanomaterialer i forbrugerprodukter er også blevet offentliggjort 4-6.
I mellemtiden, NanoReg repræsenterer en fælles europæisk tilgang til det lovmæssige forsøg af fremstillede nanomaterialer og giver et program af metoder til brug i simulering tilgange til nanorelease fra forbrugerprodukter 2. ISO TC 229 forsøger også at udvikle standarder er relevante for forbrugernes sikkerhed og indsende en ny arbejdsmiljø forslag element for forbrugernes sikkerhed. OECD WPMN (working fest på nanomaterialer), især SG8 (styregruppe om eksponeringsvurdering og eksponering afbødning), for nylig gennemført en undersøgelse af retningen af det fremtidige arbejde, især forbrugerne og miljøvurdering eksponering. Derfor, i lyset af disse internationale aktiviteter, de koreanske ministerier for handel, industri og energi lanceret en differentieret projekt i 2013 fokuserede på "Udvikling af teknologier til evaluering sikkerhed og standardisering af nanomaterialer og nanoprodukter". Plus, at flere forbruger sikkerhedsrelevante undersøgelser standardisere nanomateriale løsladelse fra forbrugerprodukter er også blevet offentliggjort 7-8.
En slid test er en af de simulation tilgange indgår i ILSI nanorelease og NanoReg 2-3 til bestemmelse af potentiel emissionsniveau af nanopartikler fra forskellige kommercielle sammensatte produkter. Massen vægttab udledes baseret på forskellen i prøven vægt før og efter abrasion under anvendelse af en abrasor. Nanokompositten Prøven slibes ved en konstant hastighed, en sampler suger aerosolen, og partiklerne derefter analyseret ved anvendelse af partikeltælling enheder, såsom en Kondensering Particle Counter (CPC) eller optisk partikeltæller (OPC), som opsamles på en TEM (transmissionselektronmikroskopi) gitter eller membran til yderligere visuel analyse. Imidlertid gennemfører en slidtest for nanocomposite materialer kræver en konsekvent nanopartikel frigivelse, hvilket er vanskeligt, på grund af partikel opladning som følge af slid, og når sampling partiklen udføres nær emissionspunktet 2-3, 9-11.
Derfor er dette dokument viser et kammer-system som ny metode til evaluering nanomateriale frigivelse i tilfælde af slid af nanocomposite materialer. Sammenlignet med andre slid og simulation tests, giver den foreslåede kammer systemet konsistente data nanopartikel frigivelse i tilfælde af slid. Desuden er denne nye testmetodehar været meget anvendt i forbindelse med indeklimaet og semi-adfærd industrien som samlede partikelantal optælling metode 12, 13. Derfor forventes det, at der kan udvikles den foreslåede metode til en standardiseret metode til test nanopartikel frigivelse fra forbrugerprodukter, der indeholder nanomaterialer.
De mest kritiske trin ved udførelse af nanorelease test fra nanocomposite materialer ved anvendelse af en afslidningstest var: 1) ved anvendelse af et kammer-system fremstillet af rustfrit stål med en Neutralizer at fjerne den elektrostatiske ladning genereret ved slid og reducere aflejring af partikler på kammervæggene; 2) at give ekstra luft at give bedre partikelsuspension; og 3) prøveudtagning de frigivne partikler og online overvågning ved hjælp af en CPC og OPC fra stikkontakt, der indeholdt en mixer bestå…
The authors have nothing to disclose.
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.
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 |