Abstract
Met de snelle ontwikkeling van nanotechnologie als een van de belangrijkste technologieën in de 21e eeuw, is belangstelling voor de veiligheid van consumentenproducten die nanomaterialen bevatten ook steeds meer. Het evalueren van de nanomateriaal vrijlating uit de producten die nanomaterialen is een cruciale stap in de beoordeling van de veiligheid van deze producten, en heeft geresulteerd in een aantal internationale inspanningen om consistente en betrouwbare technologieën te ontwikkelen voor de normalisatie van de evaluatie van nanomateriaal release. In deze studie wordt het vrijkomen van nanomaterialen uit producten die nanomaterialen geëvalueerd met een kamersysteem dat een condensatie deeltjesteller, optische deeltjesteller omvat, en bemonstering poorten filtermonsters voor elektronenmicroscopie analyse verzamelen. Het voorgestelde kamersysteem wordt getest met behulp van een abrasor en schijfvormige nanocomposiet materiaal exemplaren te bepalen of het nanomateriaal afgifte herhaalbaar en consistent binnen een aanvaardbaar bereik.De testresultaten geven aan dat het totale aantal deeltjes in elke test binnen 20% van het gemiddelde na verschillende proeven. De trends vrijlating zijn vergelijkbaar en ze te laten zien zeer goede herhaalbaarheid. Daarom kan de voorgestelde kamersysteem effectief worden gebruikt voor nanomaterialen vrijgave testen van producten die nanomaterialen bevatten.
Introduction
exposure nanomateriaal is vooral bestudeerd in relatie tot de werknemers op de werkplek de productie, verwerking, het vervaardigen en verpakken van nanomaterialen, terwijl de blootstelling van de consument is niet uitgebreid onderzocht. Een recente analyse van het milieu en de gezondheid literatuur databank die door de Internationale Raad van Nanotechnologie (ICON) ook aangegeven dat de meeste veiligheid nanomateriaal onderzoek heeft zich gericht op de gevaren (83%) en de mogelijke blootstelling (16%), met de release van nanocomposieten, wat neerkomt blootstelling van de consument, maar wat neerkomt op 0,8% 1. Zo erg weinig bekend over de blootstelling van de consument aan nanomaterialen.
Nanodeeltjes afgifte is gebruikt om consumentenblootstelling schatten simulatie studies, waaronder de slijtage en verwering van nanocomposieten, wassen textiel of stofvorming testmethoden, zoals de roterende trommel methode vortex schudden methode en andere methoden shaker 2-3. Plus, een aantal internationalepogingen, zoals ILSI (International Life Science Institute) nanorelease en EU NanoReg, zijn gegeven technologie om de vrijlating van nanomaterialen gebruikt in consumentenproducten begrijpen ontwikkelen. De ILSI nanorelease consumentenproduct gelanceerd in 2011 staat voor een life-cycle benadering van nanomateriaal vrijlating uit consumentenproducten, waarbij fase 1 gaat nanomateriaal selectie, fase 2 omvat evaluatiemethoden, en fase 3 implementeert interlaboratoriumonderzoeken. Diverse monografieën en publicaties over de veiligheid van nanomaterialen in consumentenproducten zijn ook gepubliceerd 4-6.
Ondertussen NanoReg staat voor een gemeenschappelijke Europese aanpak van de voorgeschreven proeven van vervaardigde nanomaterialen en voorziet in een programma van de methoden voor het gebruik in de simulatie zal gaan nanorelease uit consumentenproducten 2. ISO TC 229 probeert ook aan de normen voor de veiligheid van de consument relevant ontwikkelen en indienen van een nieuw werkende punt voorstel voor veiligheid van de consument. De OESO WPMN (working feest op nanomaterialen), in het bijzonder SG8 (stuurgroep op beoordeling van de blootstelling en de blootstelling mitigatie), onlangs een enquête over de richting van de toekomstige werkzaamheden, in het bijzonder van de consument en beoordeling van de blootstelling van het milieu. Daarom is in het licht van deze internationale activiteiten, de Zuid-Koreaanse ministerie van Handel, Industrie en Energie gestart met een tiered project in 2013 gericht op de "ontwikkeling van technologieën voor de veiligheid evaluatie en standaardisatie van nanomaterialen en nanoproducten". Plus, een aantal van de consument veiligheid relevante studies te standaardiseren nanomateriaal vrijlating uit consumentenproducten zijn ook gepubliceerd 7-8.
Een slijtvastheidsproef is een simulatie van de benaderingen in de ILSI nanorelease en NanoReg 2-3 voor het bepalen van de mogelijke emissieniveau van nanodeeltjes van verschillende commerciële samengestelde producten. De massa gewichtsverlies is afgeleid gebaseerd op het verschil in het gewicht monster voor en na abrasion met een abrasor. De nanocomposiet monster wordt afgeschuurd met een constante snelheid, een sampler zuigt de spuitbus en de deeltjes worden vervolgens geanalyseerd met deeltjes telinrichtingen, zoals condensatie deeltjesteller (CPC) of optische deeltjesteller (OPC) en verzameld op een TEM (transmissie elektronenmicroscopie) rooster of membraan voor verdere visuele analyse. Echter, het uitvoeren van een test voor slijtage nanocomposietmaterialen een coherent nanodeeltje afgifte, die moeilijk door deeltjes tenlasteleggen door slijtage en wanneer het deeltje bemonstering plaatsvindt nabij het emissiepunt 2-3, 9-11.
Dienovereenkomstig Dit document presenteert een kamersysteem als een nieuwe methode voor het evalueren van nanomaterialen afgifte bij slijtage van nanocomposiet materialen. Vergeleken met andere schuren en simulatie testen, de voorgestelde kamersysteem verschaft consistente gegevens nanodeeltjes vrijkomen bij slijtage. Bovendien is deze nieuwe testmethodeis op grote schaal gebruikt op het gebied van binnenluchtkwaliteit en semi-gedrag industrie totale deeltjesaantal telmethode 12, 13. Derhalve wordt verwacht dat de voorgestelde methode kan worden ontwikkeld tot een gestandaardiseerde methode voor het testen van nanodeeltjes afgifte van consumentenproducten die nanomaterialen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Voorbereiding van de instrumenten en Monsters
- Abrasor
- Gebaseerd op slijtage tester, gebruiken een abrasor met één exemplaar rotatie trap (140 mm diameter), twee slijtage wielhouders en een rotatiesnelheid van 30-80 rpm.
- Gebruik een gewicht aan de slijtage wiel vast aan de slijtage wiel houder, die ook geldt belasting op het proefstuk.
- Installeer een extra luchtinlaat betere suspensie voor de kaalgeschuurd deeltjes, zie figuur 3. Gebruik een 1/8 "-diameter beeldbuis 15 mm boven en 40 mm van het middelpunt van het testmonster.
- abrasiewiel
- Wikkel de slijtage wiel (55 mm, 13 mm dik) met schuurpapier (100 grit en gloednieuw).
- specimen
- Specimen is een samengestelde die nanomaterialen bevatten voor slijtage-test. Om geïnstalleerd in abrasor, moet het monster bereide wit zijnh 140 mm diameter.
- Kamer
- Gebruik roestvrij staal voor de wanden aan depositie van deeltjes als gevolg van elektrostatische kracht te voorkomen. Plaats de abrasor binnen de kamer (volume 1 m 3) (Tabel 1), en zoek de luchtinlaat en afvoer in het bovenste en onderste deel van de kamer resp. Gebruik een mixer, bestaande uit drie geperforeerde platen, bij de luchtuitlaat aan een gelijkmatig gemengde deeltjesstroom bereiken.
- Neutralizer
- Al-elektrostatisch geladen deeltjes verbeteren deeltjesneerslag op de kamerwanden, gebruik neutralisator (zachte röntgenstraal ionisator) aan de geladen toestand van de deeltjes te minimaliseren.
- Online meetinstrumenten 12, 13
- Gebruik een CPC en OPC het deeltjesaantalconcentratie en deeltjesgrootteverdeling instructies van de fabrikant gemeten.
- Installeer de CPC en de OPC op de outlet van de kamer naar de deeltjesaantalconcentratie en deeltjesgrootteverdeling te meten.
- Particle sampling instrumenten
- Proef de vrijgekomen deeltjes met een deeltjes- sampler met filtermedia of TEM rooster om de deeltjesmorfologie en componenten te analyseren.
- Installeer de deeltjes sampler met filtermateriaal of een TEM rooster aan de uitlaat van de kamer naar de morfologie van de deeltjes met analyseren.
2. Schuring test voor nanodeeltjes release behulp Chamber System
OPMERKING: De slijtage testomstandigheden worden beschreven in tabel 2.
- Zoek de abrasor in het midden van de kamer.
- Installeer het proefstuk op het monster rotatie fase van de abrasor.
- Zet de abrasiewielen in de houders schuren wiel met een 1000 g gewicht aan lading van toepassing op het proefstuk.
- Zoek de neutralisator (soft X-ray ionisator)28 cm van het midden van het proefstuk bij een 45 ° hoek, gezien in figuur 2, de elektrostatische depositie van deeltjes op de wanden te verminderen.
NB: De neutralisator verwijdert de elektrostatische kracht door blootstelling balk. Aangezien de luchtinlaat en abrasiewielen boven het monster rotatie stadium bevinden, dit beperkt de toegang tot de neutralisator bundel het oppervlak van het proefstuk. Daarom wordt de neutralisator zich schuin zodat de bundel om zoveel mogelijk van het monster oppervlak mogelijk te bereiken. - Bedien de ventilator geïnstalleerd aan de uitlaat van de kamer in een 50 l / min stroomsnelheid.
- Supply 25 l / min extra deeltje-vrije ophanging lucht met behulp van een luchtcompressor door de extra luchtinlaat.
OPMERKING: De deeltjes die worden gegenereerd door slijtage, werden op het oppervlak van het model en abrasiewielen sterk. Daarom is het moeilijk om de kaalgeschuurd te meten. De extra luchtinlaat kan help dit probleem deeltjessuspensie lossen. - Controleer de achtergrond deeltjesaantalconcentratie binnen de kamer tot een gemiddelde deeltjesaantalconcentratie bereikt gedurende 1 h onder 1 # / cc CPC gebruikt, zoals beschreven in figuur 4.
- Bedien het monster rotatie fase van de abrasor met behulp van een stappenmotor die het monster rotatie stadium bij 72 rpm met 1000 rotaties roteert.
- Meet en noteer de vrijgekomen deeltjes aantal concentratie en de verdeling van de deeltjesgrootte met behulp van de CPC en OPC.
OPMERKING: De vrijkomende deeltjes van de nanocomposieten hangen en gedragen door de lucht die wordt gepompt. Deze zwevende deeltjes worden uiteindelijk getransporteerd naar de uitlaat volgens de luchtstroom. De vrijgemaakte deeltjes worden vervolgens gedetecteerd door de CPC en OPC aan de uitlaat van de kamer. Een CPC en OPC worden het meest gebruikt voor het meten van de deeltjesaantalconcentratie, terwijl een OPC ook meten van de deeltjesgrootteverdeling. - sample de vrijgekomen deeltjes met behulp van een deeltje sampler met filter media of een TEM rooster.
OPMERKING: De deeltjes vrijkomen uit nanocomposieten door slijtage overgang naar de uitlaat van de kamer na de luchtstroom. Aan de uitgang van de kamer, kan de vrijgekomen deeltjes worden bemonsterd met een deeltje sampler. De vrijgekomen deeltjes verzameld op filter media of een TEM rooster kan vervolgens worden geanalyseerd met behulp van TEM of SEM (scanning elektronenmicroscopie). - Stop de meting en bemonstering wanneer de deeltjes aantal concentratie lager dan 0,1% van de piek deeltjesaantal concentratie bereikt.
- Sla de alle gegevens (CPC, OPC) en verwijder alle monsters (proefstukken).
- Gebruik een nieuw model en nieuwe abrasiewielen voor elke test, en was de kamer en abrasor met kimwipes en IPA (isopropylalcohol) na elke slijtage test om herhaalbaarheid bevestigen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Schuring Test Herhaalbaarheid Het gebruik van Chamber System
De totale deeltjesaantal waren consistent voor 8 Slijtproef, zoals getoond in Tabel 3. De CPC gemeten gemiddeld 3,67 x10 9 deeltjes, terwijl de OPC gemiddeld 1,98 x 10 9 deeltjes (> 0,3 pm) geteld. De afwijkingen waren binnen 20%, met een consistente afgifte van deeltjes tijdens slijtage vertegenwoordigd.
Nanorelease van Nanocomposiet
Zoals getoond in figuur 5, nanocomposieten met CNTs (koolstofnanobuizen) 0% en 2% vertoonden een cirkel 40 mm van het centrum na schuring. Na schuring, de oorspronkelijke testmonsters verloren ongeveer 0,6 g (1,56%) (Tabel 4). De nanocomposiet met CNT vrijgegeven 12,6% meer deeltjes than de controle samenstelling, zoals weergegeven in tabel 5. Verschillende micrometer deeltjes werden bemonsterd op het filter, terwijl een TEM rooster werd gebruikt om de nanodeeltjes te proeven. De meeste van de deeltjes werden gescheurd deeltjes als gevolg van slijtage en FE-SEM (veldemissie scanning elektronenmicroscopie) brachten geen vrij CNT structuren van de nanocomposiet met 2% CNTs in de filtermonsters (figuur 6) of kleine deeltjes sampler monsters na schuring ( figuur 7).
Figuur 1. Nanorelease testkamer configuratie. Deze figuur toont de configuratie van de schuurtest kamersysteem en de kamer specificaties zijn weergegeven in tabel 1. Voor stofvrije lucht leveren aan de kamer, werd een koolfilter opgenomen in de luchtinlaat instroom schede lucht, terwijl een mixer, bestaande uit drie perforated platen, werd in de uitlaat aan een gelijkmatig gemengde deeltjesstroom bereiken. Voor luchtcirculatie in de kamer, een opening debietmeter en blower geïnstalleerd aan het einde van de uitlaat. Een condensatie deeltje counter (CPC) en optische deeltjesteller (OPC) werden stroomafwaarts van de mixer om het deeltje nummer concentratie en de verdeling van de deeltjesgrootte te meten is geïnstalleerd. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2. Plaatsing van neutralizer en abrasor. Deeltjes ontstaan door wrijving van twee verschillende materialen zal zeer worden gebracht. Dus om de geladen deeltjes te verminderen, een neutralisator (zachte röntgenstraal ionisator) geinstalleerd. De specificaties van het neutralisatiemiddel worden gepresenteerd in Bijlage 1. De neutraliserenr (soft X-ray ionisator) bevond zich op 28 cm afstand van het centrum van het proefstuk onder een hoek van 45 °. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3. Configuratie van extra luchtinlaat. (A) vooraanzicht (b) bovenaanzicht Voor de slijtage test, de abrasor was gelegen in het midden van de kamer. Om een betere vering zorgen voor de kaalgeschuurd deeltjes vrijkomen uit het proefstuk, een extra luchtstroom werd geleverd met behulp van een 1/8 "buis gelegen op 15 mm boven en 40 mm afstand van het centrum van het proefstuk. Klik hier voor een grotere weergave versie van deze figuur.
Figuur 4. Schuring testprocedure. Voordat de belangrijkste experiment, de instrumenten en proefmonsters werden bereid. De kamer achtergrond waarden, zoals de VOC, ozon en stof, werden gecontroleerd, en dan is de abrasor met het proefstuk en neutraliserend werden in de kamer geplaatst. Voor de belangrijkste test werd een nul controle uitgevoerd in de standby-fase door het starten en stoppen van de schuren. De bemonstering werd uitgevoerd gedurende de slijtage-test. Na het verwijderen van het proefstuk, werd de kamer voorbereid voor de volgende monster te testen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 5. Typische verandering in het aantal deeltjes concentratie tijdens de slijtage-test. </ strong> (a) Neutralizer uit; (B) neutraliserend op. Deze figuur toont de typische verandering in het aantal deeltjes concentratie tijdens de slijtage-test. Tijdens slijtage, het aantal deeltjes concentratie verhoogd, terwijl na schuren, het deeltje nummer concentratie afgenomen. (A) de neutralisator-off condition, en (b) neutraliserend-voorwaarde. Aan het neutraliserend-op voorwaarde, het aantal deeltjes concentratie hoger was dan de off conditie. Dit komt omdat de neutralisator het deeltje muur schade die de geladen toestand van de deeltjes te minimaliseren kan afnemen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 6. Nanocomposieten met 0% en 2% CNTs CNTs. (A & b) CNT bevatten; (C & d) met CNT; (A en c) vóór schuren; (B & d) na het schuren. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 7. Deeltjes bemonsterd filtermedia. De vrijkomende deeltjes van de samengestelde door schuren werden bemonsterd op het filter en geanalyseerd met FE-SEM. De meeste van de deeltjes werden gescheurd deeltjes als gevolg van slijtage en geen vrije CNT structuren werden waargenomen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 8. Deeltjes bemonsterd TEM rooster. De deeltjes die vrijkomen bij de nanocomposiet door schuren werden bemonsterd op de TEM rooster en geanalyseerd door FE-SEM. De meeste van de deeltjes werden gescheurd deeltjes als gevolg van slijtage en geen vrije CNT structuren werden waargenomen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
| Dimensies | 1000 mm x 1000 mm x 1000 mm (1 m 3), roestvrij staal |
| Blower (met HEPA-filter) | 200 mm x 200 mm x 200 mm, 909 W |
| Druksensor | Magnehelic, 0 ~ 100 mmH 2 O |
| Filter (kamer inlaat) | 320 mm x 320 mm x 400 mm, HEPA-filter |
| Charcoal (kamer inlaat) | Dia. 90 mm x 260 mm |
Tabel 1. Kamer specificaties voor slijtage-test. HEPA, High Efficiency Particulate Air.
| Kamer | Ventilatie | 50 LPM |
| Abrasor | Monster | ⌀140 mm, 3 mm dikte |
| abrasiewielen | Sand Papier (100 grit) (nieuw) | |
| omwenteling | 72 rpm, 1000 rotaties | |
| Extra luchtstroom (voor deeltjesfysica schorsing) | 25 LPM | |
| Neutralizer (soft X-ray ionisator) | plaats | 45 graden, 28 cm (van het centrum van testmonster) |
Tabel 2. Schuring testomstandigheden. LPM, liter per min; rpm, omwentelingen per minuut.
| A. CPC (condensatie Particle Counter) | ||||
| Totaal aantal deeltjes [# / cc] | ||||
| Data (x10 9) | Gemiddelde ± SD (x10 9) | + 20% (x10 9) | -20% (X10 9) | |
| Test # 1 | 2.86 | 3,67 ± 0,7 | 40,40 | 2.94 |
| Test # 2 | 2.61 | |||
| Test # 3 | 3.50 | |||
| Test # 4 | 4.25 | |||
| Test # 5 | 3.87 | |||
| Test # 6 | 4.66 | |||
| Test # 7 | 3.47 | |||
| Test # 8 | 4.17 | |||
| B. OPC (Optical Particle Counter) | ||||
| Totaal aantal deeltjes [# / cc] | ||||
| Data (x10 9) | Gemiddelde ± SD (x10 9) | + 20% (x10 9) | -20% (X10 9) | |
| Test # 1 | 1.56 | 1.98 ± 0.28 | 2.38 | 1.58 |
| Test # 2 | 1.81 | |||
| Test # 3 | 1.82 | |||
| Test # 4 | 2.12 | |||
| Test # 5 | 2.05 | |||
| Test # 6 | 2.47 | |||
| Test # 7 | 1.86 | |||
| Test # 8 | 2.15 | |||
Tabel 3. Totaal aantal deeltjes gemeten met CPC en OPC in 8 Slijtproef. De gegevens zijn weergegeven als gemiddelde en standaardafwijking van 8 proeven.
| Voordat (g) | Na (g) | Gewichtsverlies (g) = Voor - Na | Gewichtsverlies, % | |
| CNT (0%) | 38,6074 | 38,0032 | 0,6042 | 1.56 |
| CNT (2%) | 39,5159 | 38,9001 | 0,6158 | 1.56 |
Tabel 4. Weight veranderingen voor nanocomposiet specimens bevatten CNT voor en na schuren.
| Totaal aantal deeltjes (# / cc) | Verschil (# / cc) = (# deeltje CNT 2%) - (# deeltje CNT 0%) | |||
| CPC (x 10 6) | OPC (x 10 6) | CPC (x 10 6) | OPC (x 10 5) | |
| CNT (0%) | 8.74 | 8.37 | 1.26 (12,6%) | 1.6 (1,9%) |
| CNT (2%) | 10 | 8.53 | ||
Tabel 5. Totaal aantal deeltjes vrijkomen uit nanocomposieten na schuring-test.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De meest kritische stappen bij het uitvoeren van nanorelease test in nanocomposiet materialen met een abrasietest waren: 1) met een kamersysteem van roestvrij staal met een neutralisator voor de elektrostatische lading die door slijpsel te verwijderen en de afzetting van deeltjes op de wanden te verminderen; 2) het leveren van extra lucht beter deeltjessuspensie verschaffen; en 3) het bemonsteren van de vrijgekomen deeltjes en online monitoring met behulp van een CPC en OPC uit het stopcontact dat een mixer, bestaande uit drie geperforeerde platen bevatte.
De slijtage tester werd oorspronkelijk ontworpen om slijtvastheid te evalueren op basis van ISO 7784-1 en ISO 5470-1 14-15. Schuring testers worden nu op grote schaal gebruikt om schuren te simuleren en bestuderen van de slijtage weerstanden van materialen en coatings, en dergelijke slijtage methoden aangepast zijn aan de nanodeeltjes vrijlating uit nanocomposietmaterialen 9-11 te onderzoeken. Een slijtvastheidsproef is ook een vande simulatie benaderingen opgenomen in de EU NanoReg 2. Echter, het uitvoeren van een test voor slijtage nanocomposietmaterialen een coherent nanodeeltje afgifte, die moeilijk door deeltjes tenlasteleggen door slijtage en wanneer het deeltje bemonstering plaatsvindt nabij het emissiepunt. Daarom is de voorgestelde kamer instelling voor een slijtage-test lost deze problemen op door het neutraliseren van de deeltjes en bemonstering down-stroom van de kamer uitlaat met een mixer, waardoor een consistente deeltjes vrijkomen van nanocomposiet exemplaren bereiken.
Verschillende pogingen zijn reeds gedaan om vrij CNTs afgegeven uit nanocomposietmaterialen identificeren. Bijvoorbeeld, op basis van epoxy nanocomposieten met CNT getest op het vrijkomen van koolstof nanobuisjes met behulp van een slijtage proces. Hierdoor transmissie elektronenmicroscopie (TEM) observatie gaf de emissie van vrijstaande individuele CNT en agglomeraten tijdens slijtage 16 17. Ondertussen, een andere CNT-epoxy nanocomposiet studie toonde aan dat de deeltjes die tijdens het schuren waren meestal microscopisch kleine deeltjes met een uitstekende CNTs en geen vrije CNTs 18. De huidige studie van nanocomposiet slijtage vond ook geen genereren van vrije CNTs wanneer ze worden beoordeeld door een uitgebreide elektronenmicroscopie. Ondanks de uitgezonden CNT structuren verschillen afhankelijk van vele factoren, zoals de mechanische, werkwijze voor het vervaardigen van de nanocomposiet, diverse CNT CNT en inhoud in de composiet en hars.
Een kamer-systeem is al gebruikt om de nanorelease van andere producten die nanomaterialen te evalueren. Bijvoorbeeld, om het risico van zilvernanodeeltjes evaluerenblootstelling deeltje van antibacteriële sprays met zilveren nanodeeltjes, werd een kamer met succes gebruikt om de blootstelling aan zilveren nanodeeltjes 7 simuleren. Bovendien, de problemen in verband met het uitvoeren blootstellingsevaluatie studies op de werkplek te overwinnen, zijn simulatieonderzoek uitgevoerd in een kamer naar de mate van blootstelling zilveren nanodeeltjes beoordelen als werken met gedrukte elektronische componenten met behulp nanozilver inkt. In dit geval, een kamersysteem dat een gedrukte elektronische inrichting en de sampling instrumenten beschreven in dit document zijn effectief gebleken voor de simulatie zilver blootstellingevaluatie nanodeeltjes studies 8 zijn. Aldus wordt de voorgestelde kamermethode protocol niet beperkt tot Slijtproef, maar kan ook worden toegepast op andere simulatieonderzoek nanodeeltjes vrijkomen identificeren consumentenproducten die nanomaterialen of nanocomposieten.
Daarom indien samengenomen, de voorgestelde protocol gebruikteen kamersysteem kan worden gebruikt om de veiligheid van consumentenproducten die nanomaterialen door simulatie van de behandeling en productieprocessen van veel producten met nanomaterialen evalueren. In het bijzonder zal de consistente resultaten van de voorgestelde kamersysteem qua deeltjes vrijkomen uit producten bijdragen tot bepaling van het risico van nanomaterialen vrijkomen uit producten. De toekomst is de bedoeling om dit protocol met uitgebreide toepassing op andere nanocomposieten of consumentenproducten die nanomaterialen bevatten standaardiseren om de blootstelling van de mens en het milieu te karakteriseren door middel van het nanomateriaal levenscyclus en een hulpmiddel voor risicobeoordeling.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 |
References
- Froggett, S. J., Clancy, S. F., Boverhof, D. R., Canady, R. A. A review and perspectives of existing research on the release of nanomaterials from solid nanocomposites. Part Fibre Toxicol. 11, (2014).
- Nanoreg. , http://nanoreg.eu/images/2015_09_21_NANoREG_Factsheet_D3.3.pdf (2015).
- ILSI (International Life Science Institute) Nanorelease. , http://www.ilsi.org/ResearchFoundation/RSIA/Pages/NanoRelease1.aspx (2014).
- Kingston, C., Zepp, R., Andrady, A., Boverhof, D., Fehir, R., Hawkins, D. Release characteristics of selected carbon nanotube polymer composites. Carbon. 68, 33-57 (2014).
- Kaiser, D., Stefaniak, A., Scott, K., Nguyen, T., Schutz, J. Methods for the Measurement of Release of MWCNTs from MWCNT-Polymer Composites, NIST. , (2014).
- Nowack, B., David, R. M., Fissan, H., Morris, H., Shatkin, J. A., Stintz, M. Potential release scenarios for carbon nanotubes used in composites. Environ. Int. 59, 1-11 (2013).
- Kim, E., Lee, J. H., Kim, J. K., Lee, G. H., Ahn, K., Park, J. D. Case Study on Risk Evaluation of Silver Nanoparticle Exposure from Antibacterial Sprays Containing Silver Nanoparticles. J of Nanomaterial. , 346586 (2015).
- Kim, E., Lee, J. H., Kim, J. K., Lee, G. H., Ahn, K., Park, J. D. Case study on risk evaluation of printed electronics using nanosilver ink. Nano Convergence. , (2016).
- Vorbau, M., Hillemann, L., Stintz, M. Method for the characterization of the abrasion induced nanoparticle release into air from surface coatings. J. Aerosol Sci. 40, 209-217 (2009).
- Golanski, L., Gaborieau, A., Guiot, A., Uzu, G., Chatenet, J., Tardif, F. Characterization of abrasion-induced nanoparticle release from paints into liquids and air. J. Phys. Conf. Ser. 304, 012062 (2011).
- Wohlleben, W., Brill, S., Meier, M. W., Mertler, M., Cox, G., Hirth, S. On the lifecycle of nanocomposites: Comparing released fragments and their in-vivo hazards from three release mechanisms and four nanocomposites. Small. 7, 2384-2395 (2011).
- ECMA-328, Determination of Chemical Emission Rates from Electronic Equipment. , ECMA International. Geneva, Switzerland. Available from http://www.ecma-international.org/publications/files/ECMA-ST/Ecma-328.pdf (2013).
- SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) 4771A, New Standard: Test Method for Equipment Fan Filter Unit (EFFU) Particle Removal. , SEMI. San Jose, CA. available at http://downloads.semi.org/web/wstdsbal.nsf/de4d7939711aeedf8825753e0078317f/70256fe63dab49de8825788e0001d374/$FILE/4771A.pdf (2013).
- ISO 7784-1, Paints and varnishes -- Determination of resistance to abrasion -- Part 1: Rotating abrasive-paper-covered wheel method. , International Organization for Standardization. Geneva, Switzerland. (1997).
- ISO 5470-1, Rubber- or plastics-coated fabrics -- Determination of abrasion resistance -- Part 1: Taber abrader. , International Organization for Standardization. Geneva, Switzerland. (1999).
- Schlagenhauf, L., Chu, B. T. T., Buha, J., Nüsch, F., Wang, J. Release of carbon nanotubes from an epoxy-based nanocomposites during an abrasion process. Enviorn. Sci. Tech. 46, 7366-7372 (2012).
- Bello, D., Wardle, B. L., Yamamoto, N., deVilloria, R. G., Garcia, E. J., Hart, A. J. Exposure to nanoscale particles and fibers during machining of hybrid advanced composites containing carbon nanotubes. J. Nanopart. Res. 11, 231-249 (2009).
- Cena, L. G., Peters, T. M. Characterization and control of airborne particles emitted during production of epoxy/carbon nanotube nanocomposites. J. Occup. Environ. Hyg. 8, 86-92 (2011).
