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.
Com o rápido desenvolvimento da nanotecnologia como uma das tecnologias mais importantes do século 21, o interesse na segurança de produtos de consumo contendo nanomateriais também está aumentando. Avaliando a liberação nanomaterial a partir de produtos que contêm nanomateriais é um passo crucial na avaliação da segurança desses produtos, e resultou em vários esforços internacionais para desenvolver tecnologias consistentes e confiáveis para padronizar a avaliação da liberação nanomaterial. Neste estudo, a liberação de nanomateriais de produtos que contêm nanomateriais é avaliada utilizando um sistema de câmara que inclui um contador de partículas de condensação, contador de partículas óptico, e amostragem portas para recolher amostras de filtro para análise de microscopia eletrônica. O sistema de câmara proposto é testado usando um abrasor e do tipo de disco espécimes material nanocompósito para determinar se a liberação nanomaterial é repetível e consistente dentro de uma faixa aceitável.Os resultados do teste indicam que o número total de partículas em cada ensaio está dentro de 20% a partir da média depois de várias tentativas. As tendências de libertação são semelhantes e mostram muito boa repetibilidade. Portanto, o sistema de câmara proposto pode ser eficazmente usada para testes de libertação de produtos que contenham nanomaterial nanomateriais.
exposição nanomaterial tem sido quase sempre estudado em relação aos trabalhadores nos locais de trabalho de fabricação, manuseio, fabricação e embalagem de nanomateriais, enquanto que a exposição do consumidor não foi estudada extensivamente. Uma análise recente da base de dados ambiental e literatura de saúde criado pelo Conselho Internacional de Nanotecnologia (ICON) também indicou que a maioria das pesquisas de segurança nanomaterial centrou-se sobre os riscos (83%) e exposição potencial (16%), com o lançamento de nanocompósitos, representando a exposição dos consumidores, representando apenas 0,8% 1. Assim, muito pouco se sabe sobre a exposição dos consumidores aos nanomateriais.
Liberação de nanopartículas foi utilizado para estimar a exposição dos consumidores em estudos de simulação, incluindo a abrasão e desgaste de nanocompósitos, têxteis de lavar, ou métodos pulverulência testes, tais como o método de tambor rotativo, método vortex agitação, e outros métodos de agitação 2-3. Além disso, vários internacionaistentativas, como o nanorelease ILSI (International Institute Life Science) e NanoReg UE, têm sido feitos para desenvolver a tecnologia para compreender a libertação de nanomateriais utilizados em produtos de consumo. O produto nanorelease consumidor ILSI lançado em 2011 representa uma abordagem de ciclo de vida para liberação nanomaterial de produtos de consumo, onde a fase 1 envolve a seleção nanomaterial, a fase 2 abrange métodos de avaliação e fase 3 implementa estudos interlaboratoriais. Várias monografias e publicações sobre a segurança dos nanomateriais em produtos de consumo também foram publicados 4-6.
Enquanto isso, NanoReg representa uma abordagem europeia comum ao ensaios regulamentares dos nanomateriais fabricados e fornece um programa de métodos para uso em simulação de abordagens para nanorelease de produtos de consumo 2. ISO TC 229 também está tentando desenvolver padrões relevantes para a segurança dos consumidores e apresentar uma nova proposta de item de trabalho para a segurança do consumidor. O WPMN OCDE (working partido em nanomateriais), especialmente SG8 (grupo director da avaliação de exposição e mitigação da exposição), recentemente realizou uma pesquisa sobre o sentido do trabalho futuro, especialmente do consumidor e avaliação da exposição ambiental. Portanto, à luz dessas atividades internacionais, os Ministérios coreano do Comércio, Indústria e Energia lançou um projeto em camadas em 2013 centrou-se na "Desenvolvimento de tecnologias para a avaliação da segurança e padronização de nanomateriais e nanoprodutos". Além disso, vários estudos relevantes para a segurança dos consumidores para padronizar liberação nanomaterial de produtos de consumo também foram publicados 7-8.
Um ensaio de abrasão é uma das abordagens de simulação incluídos na nanorelease ILSI e NanoReg 2-3 para a determinação do nível de emissão de potencial de nanopartículas de diferentes produtos compostos comerciais. A perda de peso é massa deduzida com base na diferença no peso da amostra antes e depois da abrasde iões utilizando uma abrasor. A amostra de nanocompósito é desgastada, a uma velocidade constante, um amostrador suga-se o aerossol, e as partículas são então analisados utilizando dispositivos de contagem de partículas, tais como uma condensação contador de partículas (CPC) ou contador de partículas óptico (OPC), e recolhidos numa TEM (microscopia eletrônica de transmissão) grade ou membrana, para posterior análise visual. No entanto, a realização de um teste de abrasão de materiais nanocompósitos requer uma libertação consistente de nanopartículas, o que é difícil devido a partículas de carga como resultado de abrasão e quando a amostragem de partículas é realizado perto do ponto de emissão 2-3, 9-11.
Assim, este trabalho apresenta um sistema de câmara como um novo método para avaliar liberação nanomaterial no caso de abrasão dos materiais nanocompósitos. Quando comparado com outros testes de abrasão e de simulação, o sistema de câmara proposta fornece dados de libertação de nanopartículas consistentes no caso de abrasão. Além disso, este novo método de testetem sido amplamente utilizada no campo da qualidade do ar interior e da indústria de semi-conduta como número total de partículas método de contagem 12, 13. Por isso, prevê-se que o método proposto pode ser desenvolvido em um método padronizado para a liberação de testes de nanopartículas de produtos de consumo que contenham nanomateriais.
Os passos mais críticos quando efectuam o ensaio nanorelease de materiais nanocompósitos utilizando um teste de abrasão foram: 1) usando um sistema de câmara de feito de aço inoxidável com um neutralizador para remover a carga electrostática gerada pela abrasão e reduzir a deposição de partículas sobre as paredes da câmara; 2) o fornecimento de ar adicional para proporcionar uma melhor suspensão de partículas; e 3) a amostragem das partículas liberadas e monitoramento on-line usando um CPC e OPC da tomada…
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 |