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.
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Protocol
1. Herstellung von Instrumenten und Proben
- Abrasor
- Basierend auf einem Abrasionstester, ein abrasor mit einer Probe Rotationsstufe verwenden (140 mm Durchmesser), zwei Abriebrad Halter und einer Rotationsgeschwindigkeit von 30 - 80 Umdrehungen pro Minute.
- Verwenden, um ein Gewicht, um die Abriebsscheibe zur Abrasion Radhalter zu sichern, was auch Last auf die Testprobe bezieht.
- Installieren Sie einen zusätzlichen Lufteinlass besser Suspension für die abgeschliffen Teilchen zu liefern, wie in Abbildung 3 dargestellt. Verwenden Sie ein 1/8 "-Durchmesser Rohr liegt 15 mm oberhalb und 40 mm vom Zentrum des Prüflings.
- Abriebrad
- Wickeln Sie das Abriebrad (55 mm Durchmesser, 13 mm dick) mit Sandpapier (Körnung 100 und ganz neu).
- Probe
- Probe ist ein Verbund für Abriebtest enthält Nanomaterial. Um bei abrasor installiert ist, sollte die Probe vorbereitet Witz seinh 140 mm Durchmesser.
- Kammer
- Verwenden Sie Edelstahl für die Kammerwände Partikelabscheidung durch elektrostatische Kraft zu vermeiden. Legen Sie die abrasor im Inneren der Kammer (Volumen 1 m 3) (Tabelle 1), und suchen Sie den Lufteinlass und Auslass im oberen und unteren Teil der Kammer sind. Verwenden, um einen Mischer, bestehend aus drei perforierten Platten, an der Luftauslass eine gleichmäßig gemischte Teilchenstrom zu erzielen.
- Neutralisator
- Als elektrostatisch geladene Partikel Partikelablagerung an den Kammerwänden zu verbessern, verwenden Sie einen Neutralisator (weiche Röntgenstrahlung Ionisator), um den Ladezustand der Teilchen zu minimieren.
- Online Messgeräte 12, 13
- Verwenden Sie ein CPC und OPC die Partikelanzahlkonzentration und Partikelgrößenverteilung zu messen, wie den Anweisungen des Herstellers.
- Installieren Sie den CPC und OPC an der outlet der Kammer, um die Partikelkonzentration und die Partikelgrößenverteilung zu messen.
- Partikelprobenahmeinstrumente
- Probieren Sie die freigesetzten Teilchen ein Teilchen Sampler enthält Filtermedien oder ein TEM-Gitter mit der Partikelmorphologie und Komponenten zu analysieren.
- Installieren Sie die Partikel-Sampler enthält Filtermedien oder ein TEM-Gitter am Ausgang der Kammer die Morphologie der Freisetzung Teilchen zu analysieren.
2. Abriebtest für Nanoparticle Veröffentlichung Mit Kammersystem
HINWEIS: Die Abriebtestbedingungen sind in Tabelle 2 beschrieben.
- Suchen Sie die abrasor in der Mitte der Kammer.
- Installieren Sie die Testprobe auf dem Probenrotationsstufe des abrasor.
- Sicherung der Abriebräder in die Abrasion Radhalter mit einer 1,000 g Gewichtslast auf die Testprobe anzuwenden.
- Suchen Sie den Neutralisator (weiche Röntgenstrahlung Ionisator)28 cm von der Mitte des Probekörpers entfernt in einem 45 ° -Winkel, wie in Abbildung 2 zu sehen , die elektrostatischen Partikelabscheidung auf den Kammerwänden zu verringern.
HINWEIS: Der Neutralisator entfernt die elektrostatische Kraft, die durch Strahlenexposition. Da jedoch die Lufteinlass und Abriebsräder werden über dem Probenrotationsstufe befindet, schränkt dies den Zugang des Neutralisator Strahl auf die Oberfläche des Prüflings. Daher wird der Neutralisator diagonal angeordnet, um den Strahl zu erlauben, so viel von der Probenoberfläche wie möglich zu erreichen. - Betreiben Sie das Gebläse am Ausgang der Kammer bei einer 50 installiert l / min Volumenstrom.
- Versorgung 25 L / min zusätzliche partikelfreie Suspension Luft einen Luftkompressor durch die zusätzliche Lufteinlass verwendet wird.
HINWEIS: Die Teilchen, die durch Abrieb erzeugt werden, auf der Oberfläche der Probe und der Abriebräder abgelagert wurden, stark. Daher ist es schwierig, die Teilchen abgerieben zu messen. Die zusätzliche Lufteinlass kann help, dieses Problem zu Teilchensuspension zu lösen. - Überprüfen Sie den Hintergrund Partikelkonzentration im Inneren der Kammer eine mittlere Partikelkonzentration für 1 h unter Verwendung von CPC unter 1 # / cc zu erreichen, wie in Figur 4 beschrieben.
- Betreiben Sie die Probe Rotationsstufe des abrasor einen Schrittmotor verwenden, die die Probe Rotationsstufe bei 72 Umdrehungen pro Minute mit 1.000 Umdrehungen dreht.
- Messen und notieren Sie die Freigabe Partikelanzahlkonzentration und die Partikelgrößenverteilung der CPC und OPC.
HINWEIS: Die Teilchen aus den Nanokomposite freigesetzt werden suspendiert und durch die Luft getragen, das gepumpt wird. Diese suspendierten Partikel werden schließlich zum Auslaß nach dem Luftstrom transportiert werden. Die freigesetzten Teilchen werden dann durch den CPC und OPC am Auslaß der Kammer detektiert. Ein CPC und OPC werden am häufigsten zur Messung der Partikelkonzentration verwendet wird, während ein OPC auch die Partikelgrößenverteilung messen kann. - Sample die freigesetzten Partikel mit einem Partikel Sampler enthält Filtermedien oder ein TEM-Gitter verwenden.
HINWEIS: Die Teilchen aus Nanokompositen durch Abrasion Bewegung zum Auslaß der Kammer nach dem Luftstrom freigegeben. Am Austritt der Kammer können die freigesetzten Teilchen mit einem Partikel Sampler gesampelt. Die freigesetzten Partikel auf Filtermedien oder einem TEM-Gitter gesammelt werden, können dann TEM oder SEM analysiert werden (Rasterelektronenmikroskopie). - Stoppen Sie die Messung und Probenahme, wenn die Partikelkonzentration unter 0,1% der Anzahl Konzentrationsspitze Teilchen erreicht.
- Speichern Sie die alle Daten (CPC, OPC) und entfernen Sie alle Proben (Proben).
- Verwenden Sie eine neue Probe und neue Abriebräder für jeden Test, und waschen Sie die Kammer und abrasor mit Kimwipes und IPA (Isopropylalkohol) nach jeder Abriebtest Wiederholbarkeit zu bestätigen.
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Representative Results
Abriebtest Wiederholgenauigkeit Mit Kammersystem
Die Gesamtpartikelzahl konsistent 8 Abriebtests waren, wie in Tabelle 3 gezeigt. Die CPC gemessen , um einen Mittelwert von 3,67 x10 9 Teilchen, während der OPC einen Durchschnitt von 1,98 x 10 9 Teilchen gezählt (> 0,3 um). Die Abweichungen waren innerhalb von 20%, was eine gleichbleibende Freisetzung von Teilchen während der Abrieb dargestellt.
Nanorelease von Nanokomposit
Wie in Abbildung 5, Nanokomposite gezeigt enthält CNTs (Carbon Nanotubes) 0% und 2% zeigte einen Kreis 40 mm von der Mitte nach dem Abreiben entfernt. Nach dem Abrieb verloren die ursprünglichen Prüfkörper etwa 0,6 g (1,56%) (Tabelle 4). Der Nanokomposit-haltigen CNTs freigegeben 12,6% mehr Partikel than die Steuer composite, wie in Tabelle 5 gezeigt. Mehrere Mikrometer - Teilchen wurden auf dem Filter abgetastet, während ein TEM - Gitter verwendet wurde , um die nanoskaligen Teilchen abzutasten. Die meisten der Partikel wurden Teilchen durch Abrieb zerrissen und FE-SEM (Feldemissions - Rasterelektronenmikroskopie) zeigte keine freien CNT Strukturen aus dem Nanokomposit 2% CNTs in den Filterproben (6) oder Mini - Partikelprobennehmer Proben nach dem Abrieb enthält ( Abbildung 7).
Abbildung 1. Nanorelease Prüfkammer Konfiguration. Diese Figur zeigt die Konfiguration des Abriebtests Kammersystem und die Kammer Spezifikationen sind in Tabelle 1 dargestellt. Partikelfreie Luft in die Kammer zu liefern, ein Kohlefilter in den Lufteinlaß eingeführt Zufluss Mantel Luft, während ein Mischer, bestehend aus drei perforated Platten wurde im Auslauf installierte eine gleichmäßig gemischte Partikelstrom zu erreichen. Für die Luftzirkulation in der Kammer ein Durchflussmessgerät und Gebläse wurden am Ende des Auslasses angebracht. Ein Kondensationspartikelzähler (CPC) und optischer Partikelzähler (OPC) wurden nach dem Mischer installiert , um die Partikelanzahlkonzentration und Partikelgrößenverteilung zu messen. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 2. Platzierung von Neutralisator und abrasor. Partikel , die durch die Reibung von zwei verschiedenen Materialien sehr belastet. Somit werden die geladenen Teilchen zu reduzieren, wird ein Neutralisator (weiche Röntgenstrahlung Ionisator) installiert. Die Spezifikationen der Neutralisator in Ergänzung 1. Die Entsäuerung präsentiertr (weiche Röntgenstrahlung Ionisator) wurde entfernt 28 cm entfernt von der Mitte des Prüflings in einem Winkel von 45 °. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 3. Konfiguration zusätzlicher Lufteinlass. (A) Vorderansicht (b) Draufsicht Für den Abriebtest, der abrasor wurde in der Mitte der Kammer. Bessere Suspension für die abgeschliffen Partikel aus der Testprobe freigesetzt Um ein zusätzlicher Luftstrom wurde mit Hilfe der mitgelieferten ein 1/8 "Rohr liegt 15 mm oberhalb und 40 mm vom Zentrum des Prüflings. Bitte klicken Sie hier um ein , um zu vergrößern Version dieser Figur.
Abbildung 4. Abriebtestverfahren. Vor dem Hauptexperiment, die Instrumente und Testproben wurden vorbereitet. Die Kammerhintergrundwerte, wie die VOC, Ozon und Staub, wurden überprüft, und dann wird die abrasor mit der Testprobe und Neutralisations wurden in die Kammer eingebracht. Für die Hauptprüfung, ein Null-Kontrolle wurde im Stand-by-Phase durch das Starten und Stoppen des Abriebs durchgeführt. Die Probenahme wurde während des Abriebtest durchgeführt. Nachdem die Testprobe zu entfernen, wurde die Kammer für die nächste Probe Test vorbereitet. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 5. Typische Veränderung der Partikelanzahlkonzentration während Abriebtest. </ strong> (a) Neutralisator aus; (B) Neutralisator auf. Diese Abbildung zeigt die typische Veränderung der Partikelanzahlkonzentration während der Abriebprüfung. Während Abrieb stieg die Partikelanzahlkonzentration, während nach dem Abrieb, verringerte sich die Partikelanzahlkonzentration. (A) ist das Neutralisationsmittel -Aus - Zustand, und (b) Neutralisationsmittel -on erhalten. An der Neutralisator-on erhalten, Partikelkonzentration höher war als der Aus-Bedingung. Dies liegt daran , die Neutralisator die Partikelwand Verlust verringern kann durch den geladenen Zustand der Partikel zu minimieren. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 6. Nanokomposite mit 0% CNTs und 2% CNTs. (A & b) Nicht CNTs enthält; (C & d) , die CNTs; (A & c) vor Abrieb; (B & d) nach dem Abrieb. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 7 Particles abgetastete auf Filtermedien. Die Partikel aus dem Verbund gelöst durch Abrasion wurden auf dem Filter entnommen und analysiert durch FE-SEM. Die meisten der Partikel wurden Partikel durch Abrieb zerrissen und keine freien CNT - Strukturen beobachtet. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 8. Partikel auf TEM - Gitter abgetastet. Die Teilchen aus dem Nanokomposit durch Abrieb freigesetzt wurden auf dem TEM - Gitter abgetastet und analysiert durch FE-SEM. Die meisten der Partikel wurden Partikel durch Abrieb zerrissen und keine freien CNT - Strukturen beobachtet. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
| Maße | 1.000 mm x 1.000 mm x 1.000 mm (1 m 3), Edelstahl |
| Gebläse (mit HEPA - Filter) | 200 mm x 200 mm x 200 mm, 909 W |
| Drucksensor | Magnehelic, 0 ~ 100 mmH 2 O |
| Filter (Kammereinlass) | 320 mm x 320 mm x 400 mm, HEPA-Filter |
| Charcoal (Kammereinlass) | Dia. 90 mm x 260 mm |
Tabelle 1. Kammer Spezifikationen für Abriebtest. HEPA, High Efficiency Particulate Air.
| Kammer | Belüftung | 50 lpm |
| Abrasor | Prüfkörper | ⌀140 mm, 3 mm Dicke |
| Abriebräder | Schmirgelpapier (Körnung 100) (Marke neu) | |
| Drehung | 72 Upm 1.000 Rotationen | |
| Zusätzliche Luftdurchsatz (für Partikelsuspension) | 25 lpm | |
| Neutralisator (weiche Röntgenstrahlung Ionisator) | Ort | 45 Grad, 28 cm (von der Mitte der Testprobe) |
Tabelle 2. Abriebtestbedingungen. LPM, Liter pro Minute; rpm Umdrehungen pro Minute.
| A. CPC (Kondensationspartikelzähler) | ||||
| Gesamtpartikelzahl [# / cc] | ||||
| Daten (x10 9) | Mittelwert ± SD (x10 9) | + 20% (x10 9) | -20% (X10 9) | |
| Test # 1 | 2,86 | 3,67 ± 0,7 | 4.40 | 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) | ||||
| Gesamtpartikelzahl [# / cc] | ||||
| Daten (x10 9) | Mittelwert ± 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 | |||
Tabelle 3. Gesamtpartikelzahl unter Verwendung von CPC und OPC in 8 Abriebtests gemessen. Die Daten als Mittelwert und Standardabweichung von 8 Tests vorgestellt werden.
| Vor (g) | Nach (g) | Der Gewichtsverlust (g) = Vorher - Nachher | Gewichtsverlust, % | |
| CNT (0%) | 38,6074 | 38,0032 | 0,6042 | 1.56 |
| CNT (2%) | 39,5159 | 38,9001 | 0,6158 | 1.56 |
Tabelle 4. Gewichtsveränderungen für Nanokomposit - Proben , die CNTs vor und nach dem Abrieb.
| Gesamtpartikelzahl (# / cc) | Difference (# / cc) = (Anzahl der Teilchen CNT 2%) - (Anzahl der Teilchen 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 | ||
Tabelle 5. Gesamtpartikelzahl von Nanokompositen nach Abriebtest freigegeben.
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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 aus der Steckdose verwenden, die einen Mischer, bestehend aus drei Lochplatten enthalten.
Die Abrasionstester wurde ursprünglich entwickelt , um Widerstand zu bewerten Abrieb basierend auf ISO 7784-1 oder ISO 5470-1 14-15. Abrasion Tester werden nun weit verbreitet Schleifprozesse zu simulieren und die Abriebfestigkeiten von Materialien und Beschichtungen untersuchen, und solche Abrieb Methoden modifiziert wurden 9-11 das Nanopartikel - Freisetzung aus Nanokomposit - Materialien zu untersuchen. Ein Abriebtest ist auch eine vondie Simulationsansätze in der EU NanoReg 2 enthalten. 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 durchgeführt. Daher löst die vorgeschlagene Kammer für einen Abriebtest einstellen, diese Probleme durch die Teilchen zu neutralisieren und Probenahmestromabwärts der Kammer Auslass einen Mischer enthält, wodurch eine einheitliche Partikelfreisetzung von Nanokomposit-Proben zu erzielen.
Mehrere Versuche sind bereits frei CNTs zu identifizieren veröffentlicht von Nanokomposit-Materialien hergestellt worden. Beispielsweise auf Epoxy-Basis Nanokomposite CNTs enthalten, wurden für die Freisetzung von Kohlenstoff-Nanoröhren unter Verwendung eines Abrieb Verfahren getestet. Als Ergebnis der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) Beobachtung zeigte die Emission von freistehenden Einzel CNTs und Agglomerate während Abrasion 16 17 beobachtet. Inzwischen zeigte eine andere CNT-Epoxy - Nanokomposit - Studie , dass die mit vorstehenden CNTs und keine freien CNTs erzeugten Partikel während des Schleifens 18 meist Mikropartikel waren. Die aktuelle Studie von Nanokomposit-Abrieb fand auch keine Erzeugung von freien CNTs, wenn sie durch umfangreiche Elektronenmikroskopie ausgewertet. Abweichend werden die emittierten CNT Strukturen von vielen Faktoren abhängig unterscheiden, wie beispielsweise dem mechanischen Prozess, ein Verfahren zur Herstellung des Nanokomposit, eine Vielzahl von CNT und CNT-Gehalt in der Zusammensetzung, und Harz.
Ein Kammersystem wurde bereits verwendet worden, um die nanorelease von anderen Produkten Nanomaterialien enthalten, zu bewerten. Beispielsweise das Risiko von Silbernano zu bewertenPartikelbelastung aus antibakterielle Sprays mit Silber - Nanopartikeln wurde eine Kammer erfolgreich zu simulieren Exposition gegenüber Silber - Nanopartikel 7 verwendet. Plus, die Schwierigkeiten bei der Durchführung von Expositionsbeurteilung Studien am Arbeitsplatz, Simulationsstudien beteiligt zu überwinden, wurden in einer Kammer durchgeführt, um das Ausmaß der Silber-Nanopartikel Exposition zu bewerten, wenn sie mit gedruckten elektronischen Geräten arbeiten Nano-Silber-Tinte. In diesem Fall wurden ein Kammersystem mit einer gedruckten elektronischen Vorrichtung und alle Probenahmeinstrumente beschrieben in diesem Dokument enthalten , gezeigt für die Simulation Silber - Nanopartikelbelichtungsbewertungsstudien 8 wirksam. Somit wird die vorgeschlagene Kammerverfahren Protokoll nicht nur auf Abriebtests beschränkt, sondern kann auch auf andere Simulationsstudien angewendet werden, um Nanopartikel-Freisetzung von Konsumgütern die Nanomaterialien enthalten oder Nanokomposite identifizieren.
Daher wird, wenn zusammengenommen, indem das vorgeschlagene Protokollein Kammersystem kann die Sicherheit von Verbraucherprodukten Nanomaterialien enthalten, durch Simulation der Handhabung und Herstellungsprozesse vieler Produkte, die Nanomaterialien zu bewerten verwendet werden. Insbesondere die konsistente Ergebnisse aus der vorgeschlagenen Kammersystem in Bezug auf die Partikelfreisetzung von Produkten zur Beurteilung des Risikos einer Exposition gegenüber Nanomaterialien von Produkten freigesetzt werden dazu beitragen. Die Zukunft soll dieses Protokoll mit erweiterten Anwendung auf andere Nanokomposite oder Verbraucherprodukte Nanomaterialien zu charakterisieren, um Mensch und Umwelt Exposition durch Nanomaterial-Lebenszyklus und bieten ein Tool für die Risikobewertung zu standardisieren enthält.
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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
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