Badanie pylistości nanomateriałów metodą bębna obrotowego

• Autorzy: Sobiech P.

Warianty tytułu

EN

Testing dustiness of nanomaterials with a rotating drum

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach jest obserwowany dynamiczny rozwój nanotechnologii w bardzo wielu dziedzinach przemysłu. Z tego względu, coraz istotniejsze stają się badania mające na celu prognozowani narażenia na nanomateriały podczas procesu ich wytwarzania i wykorzystywania. Jednym z parametrów wpływającym m.in. na narażenie inhalacyjne na nanomateriały (w postaci proszków) jest ich pylistość. Dotychczas opracowano wiele metod badania pylistości materiałów. W większości tych metod do badania pylistości materiałów zastosowano metodę grawimetryczną. Metoda ta jest jednak metodą niewystarczającą podczas charakteryzowania pyłu uwalnianego z nanomateriałów. Pylistość jest bowiem parametrem, który jest uzależniony nie tylko od właściwości badanego materiału, lecz także od metody, jaką została ona określona, dlatego istnieje potrzeba opracowania znormalizowanego podejścia do zagadnienia badania pylistości nanomateriałów. Prace nad opracowaniem znormalizowanego podejścia do zagadnienia badania pylistości nanomateriałów są obecnie prowadzone w ramach współpracy międzynarodowej na zlecenie Komisji Europejskiej. W artykule omówiono zagadnienia związane z badaniem pylistości materiałów, przedstawiono działania prowadzone nad przystosowaniem już istniejących metod badawczych do charakteryzowania pyłu uwalnianego z nanomateriałów oraz działania związane z opracowywaniem nowych metod badania pylistości nanomateriałów. W artykule opisano metodę małego bębna obrotowego do badania pylistości nanomateriałów. Metoda polega na generowaniu aerozolu w ściśle określonych warunkach podczas ruchu obrotowego bębna. Uwolniony podczas procesu pył jest analizowany grawimetrycznie oraz metodami matematycznymi.

EN

Nanotechnology is a fast-growing area in many industries. Therefore, research related to potential risks (especially inhalation exposure) linked to the processes of production and handling of nanomaterials is even more important. Dustiness of nanomaterials is a major risk factor in inhalation exposure to airborne particles released from powdered nanomaterials. There are many methods for evaluating the dustiness of materials. Most of them use gravimetric analysis, which is insufficient to characterize dust released from nanomaterials. Since dustiness is a parameter that depends not only on the properties of a material, but also on the method of its determination, it is necessary to develop a standardized approach. This has been commissioned by the European Commission. This paper describes issues related to methods of testing dustiness, adapting existing methods and creating new methods for characterizing dust released from nanomaterials. It also describes a method of testing dustiness of nanomaterials with a small rotating drum. This method generates an aerosol under controlled conditions during drum rotation. Dust released during the process is analysed gravimetrically and by counting.

Słowa kluczowe

PL

pylistość; nanomateriały; bęben obrotowy; mały bęben obrotowy

EN

dustiness; nanomaterials; rotating drum; small rotating drum

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 1 (83)
• Strony: 7--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab.

Twórcy

autor

Sobiech P.

• Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy 00-701 Warszawa ul. Czerniakowska 16

Bibliografia

• 1.Brockel U., Wahl M., Kirsch R., Feise H.J. (2006) Formation and growth of crystal bridges in bulk solids. Chemical Engineering &Technology, vol. 29, 6, 691–695.
• 2.Broekhuizen P., Broekhuizen F., Cornelissen R., Reijnders L. (2011) Use of nanomaterials in the European construction industry and some occupational health aspects thereof. Journal of Nanoparticle Research, vol. 13, 2, 447–462.
• 3.Czarnecki L. (2001) Nanotechnologia w budownictwie. Przegląd Budowlany 1, 40–53.
• 4.Dahman D., Monz C. (2011) Determination of dustiness of nanostructured materials. Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft (2011) vol. 71, 11/12, 481- 487.
• 5.Evans D.E., Turkevich L.A., Roettgers C.T., Deye G.J., Baron P.A. (2013) Dustiness of fine and nanoscale powders. The Annals of Occupational Hygiene, vol. 57, 2, 261–277.
• 6.Fraser S., Mason H., Thorpe A., Roberts P., Smith I., Evans G., Morton J., Marks D. (2010) A study to investigate ways to reduce the dustiness of bakery ingredients and exposure to allergens [http://www.hse.gov.uk/research/rrhtm/rr830.htm] (stan na dzień 9.02.2015 r.).
• 7.Hamelman F., Schmidt E. (2004) Methods for characterizing the dustiness estimation of powders. Chemical Engineering & Technology, vol. 27, 8, 844–847.
• 8.Hamelmann F., Schmidt E. (2005) Methods of estimating the dustiness of industrial powders. A review. China Particuology, vol. 3, 1/2, 90–93.
• 9.Hjemsted K., Schneider T. (1996) Dustiness from powder materials. Journal of Aerosol Science, vol. 27, suppl. 1, S485-S486.
• 10.Jankowska E. (2011) Nanoobiekty w środowisku pracy. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 4(70), 7– 20.
• 11.Jankowska E., Sobiech P. (2013) Metody badania pylistości nanomateriałów. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 1(75), 7–20.
• 12.Kuhlbusch T.A.J., Asbach C., Fissan H., Göhler D., Stintz M. (2011) Nanoparticle exposure at nanotechnology workplaces. A review. Particle and Fibre Toxicology 8, 22.
• 13.Lidén G. (2006) Dustiness testing of materials handled at workplaces. The Annals of Occupational Hygiene, vol. 50, 5, 437–439.
• 14.Nanomateriały inżynierskie konstrukcyjne i funkcjonalne (2011) [Red.] K. Kurzydłowski. M. Lewandowska] Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN.
• 15.Pensis I., Mareels J., Dahmann D., Mark D. (2010) Comparative evaluation of the dustiness of industrial minerals according to european standard EN 15051 (2006). The Annals of Occupational Hygiene, vol. 54, 2, 204–216.
• 16.Schneider T., Jensen K.A. (2008) Combined singledrop and rotating drum dustiness test of fine to nanosize powders using a small drum. The Annals of Occupational Hygiene, vol. 52, 1, 23–24.
• 17.Zapór L. (2012) Bezpieczeństwo i higiena pracy a rozwój nanotechnologii. Bezpieczeństwo Pracy 1(484), 4–7.
• 18.EN 15051(2006): Workplace atmospheres-Measurement of the dustiness of bulk materials-Requirements and reference test methods.
• 19.EN 15051-1(2013): Workplace exposure. Measurement of the dustiness of bulk materials. Requirements and choice of test methods.
• 20.EN 15051-2(2013): Workplace exposure. Measurement of the dustiness of bulk materials. Rotating drum metod.
• 21.ISO 15767(2009): Workplace atmospheres – Controlling and characterizing uncertainty in weighing collected aerosols.
• 22.PN-EN 15051(2006): Powietrze na stanowiskach pracy – Pomiar pyłowości zebranych materiałów – Wymagania i metody odniesienia.
• 23.PN-EN 15051-2 (2014-02): Narażenie na stanowiskach pracy – Pomiar pylistości materiałów masowych – Część 2: Metoda z zastosowaniem bębna obrotowego.
• 24.Zalecenie Komisji z dnia 18.10.2011 r. dotyczące definicji nanomateriału (2011/696/U3). Dz. Urz. Unii Europejskiej 20.10.2011. L 275/38.