Eru kolefni nanórör eitrað? Hvaða verndarráðstafanir ætti að gera við meðhöndlun?

1. Óumflýjanleg „gagnrýnin spurning“

Á bak við marga kosti CNTs er einni spurningu ósvarað: eru þau í raun örugg?

Síðan CNT fundust árið 1991 hefur umræðum um eituráhrif þeirra aldrei hætt. Annars vegar er nál -eins og trefjaform þeirra sláandi líkt asbesti; á hinn bóginn eru þeir meðal efnilegustu lyfjaberanna í nanólækningum. Eru CNTs „næsta asbest“ eða eru þau viðráðanleg iðnaðarefni?

Í dag, án undanskots eða ýkju, og byggð á viðurkenndum rannsóknum og alþjóðlegum stöðlum, tekur þessi grein skýrt á þessu viðkvæma málefni.

2. Kjarninn í umræðunni um eiturhrif: Hvers vegna eru þau eins og asbest?

2.1 Áhyggjur sem stafa af formfræðilegum líkindum

Sjúkdómsvaldandi áhrif asbests er fyrst og fremst vegna langa, þunna, stífa trefjaformsins. Þessi formgerð gerir það að verkum að átfrumur í lungum eiga erfitt með að hreinsa sig, sem leiðir til langvarandi bólgu vegna langvarandi-varðveislu, sem leiðir að lokum til asbests, lungnakrabbameins og mesóþelíóma.

CNTs deila fyrir tilviljun svipaða eiginleika: hátt hlutfall, nálar-lík uppbygging og mikil lífþol. Árið 2008 birti rannsókn íNáttúran Nanótæknistaðfesti fyrst að CNTs af ákveðinni lengd, sprautað í kviðarhol músa, ollu örugglega kyrningaæxlum og bólgusvörun svipuðum þeim sem asbest veldur.

Þessi uppgötvun kom af stað alþjóðlegri öryggisviðvörun og varð upphafspunktur umræðunnar um hvort CNTs séu örugg.

2.2 Eiturhrif eru ekki "til staðar eða fjarverandi" heldur afleiðing margra þátta

Akademískar rannsóknir leiða í ljós flóknari sannleika: eiturverkanir CNT eru undir áhrifum af mörgum þáttum og ekki er hægt að alhæfa.

(1) Lengd rörsins er lykilbreyta
Hlutfall er kjarnabreyta sem ákvarðar eiturhrif. Rannsóknir hafa sýnt að CNT sem eru 825 nm að lengd valda marktækt sterkari lungnabólgu en styttri rör sem eru 220 nm. Ástæðan er einföld: Erfiðara er fyrir átfrumur að gleypa lengri rör að fullu, sem leiðir til "svekktar átfrumna"-átfrumufrumur geta ekki hreinsað þau en losa í staðinn umtalsvert magn af bólguþáttum, sem veldur viðvarandi skaða.

(2) Óhreinindi úr málmi eru „ósýnilegir dráparar“
Málmhvatar (járn, kóbalt, nikkel o.s.frv.) sem notaðir eru við CNT myndun, ef þeir eru ekki hreinsaðir vel, geta skilið eftir sig málmagnir sem hvata framleiðslu hvarfgjarnra súrefnistegunda (ROS), sem veldur oxunarálagi og frumuskemmdum. Þetta er ástæðan fyrir því að eiturhrif há-hreinleika CNTs eru umtalsvert lægri en vöru með minni-hreinleika.

(3) Virkir yfirborðshópar geta breytt eiturhrifum
Efnafræðileg breyting á yfirborði getur verulega breytt lífsamrýmanleika CNTs. Virkjun eins og karboxýlering (-COOH) eða hýdroxýlering (-OH) getur bætt dreifihæfni CNT í vatni og dregið úr sækni þeirra í frumuhimnur og þar með dregið úr frumueiturhrifum.

(4) SWCNTs vs MWCNTs: Hvort er hættulegra?
Rannsóknir benda til þess að við sama skammt sé eituráhrif eins-veggða CNT (SWCNT) almennt meiri en fjöl- veggja CNT (MWCNT). Þetta kann að vera vegna þess að SWCNTs hafa minni þvermál og stærra tiltekið yfirborð, sem gerir þá líklegri til að komast í gegnum frumuhimnur.

2.3 Eituráhrif

Samkvæmt yfirlitsgreinum er frumueitrun CNT fyrst og fremst náð með eftirfarandi aðferðum:

Helstu niðurstöður:Þessi eituráhrif eru tiltölulega vel-skilgreind við aðstæður með stórum skömmtum og langtíma-váhrifum, en áhættan þeirra við lága-skammta, skammtíma-útsetningarsviðsmyndir er enn umdeild.

3. Leiðbeiningar um meðhöndlun: Vinnuáhætta er aðaláhættan

Fyrir venjulega neytendur er öruggt að nota fullunnar vörur sem innihalda CNT (svo sem litíum rafhlöður og samsettar vörur)-CNT eru óhreyfðir innan fylkisins og losna ekki og losna. Hið raunverulega áhyggjuefni er váhrifaáhætta í starfi: starfsmenn sem taka þátt í framleiðslu, vigtun, dreifingu, hreinsun og öðrum verkefnum.

3.1 Hvað segja alþjóðlegir staðlar?

Bandaríska EPA's Significant New Use Rule (SNUR) fyrir fjöl-veggað CNT krefst greinilega:

Verkfræðistýringar hafa forgang:Notaðu líkamlega einangrun, staðbundna útblástursloftræstingu, lokuð kerfi og aðrar ráðstafanir til að koma í veg fyrir váhrif eins mikið og mögulegt er.

Öndunarvarnir:Þegar verkfræðilegt eftirlit er ófullnægjandi til að útrýma váhrifaáhættu, verður að nota öndunargrímur vottaðar af NIOSH með tilgreindum verndarstuðli (APF) 50 eða hærri, þar á meðal:

Fullt-andlitsstykki N100/P100/R100 síunaröndunargrímur

Knúnar -lofthreinsandi öndunargrímur (PAPR) með HEPA síum

Það er sérstaklega tekið fram að hefðbundnar N95 grímur hafa ófullnægjandi síunarvirkni fyrir nanóagnir; Nota verður P100 eða N100 síuefni.

3.2 Verksmiðjuvenjur: Sjö ráðleggingar um „lífs-björgun“

Byggt á fræðilegum rannsóknarniðurstöðum og starfsvenjum í iðnaði ætti að fylgja eftirfarandi meginreglum við meðhöndlun CNT:

Í fyrsta lagi verður að framkvæma þurrduftsaðgerðir í lokuðum kerfum eða gufum.
Vegna og flytja CNT þurrduft myndast auðveldlega ryk. Aðgerðir ættu að fara fram í neikvæðum-suguhettum eða nota hanskahólf og lokuð fóðurkerfi. Það er stranglega bannað að losa eða sigta CNT þurrduft í opnu umhverfi.

Í öðru lagi skaltu velja for-dreifða líma til að fjarlægja ryk við upptökin.
Þetta er áhrifaríkasta verndarráðstöfunin. CNT í for-dreifðu deigi eru hjúpuð vökva, mynda ekki ryk og draga verulega úr áhættu. Mörg atvik eiga sér stað einmitt á því skrefi þar sem viðskiptavinir dreifa CNT dufti sjálfir.

Í þriðja lagi skaltu nota réttan persónuhlífar.

Í fjórða lagi, notaðu blauthreinsun; þurrsópun eða þrýstiloftsblástur er stranglega bönnuð.
Notaðu blauta klút til að þurrka af eða iðnaðarryksugur (útbúnar með HEPA síum) til að hreinsa til að koma í veg fyrir að sett ryk berist aftur í loftið.

Í fimmta lagi, fylgjast reglulega með loftgæðum á vinnustað.
Notaðu færanlegan úðabrúsa til að tryggja að styrkur CNT í lofti sé undir váhrifamörkum í vinnu (nú er mælt með váhrifamörkum bandaríska NIOSH 1 ug/m³).

Í sjötta lagi, stofna vinnuverndaráætlun.
Fyrir starfsmenn með langvarandi-útsetningu fyrir CNT, framkvæma reglulega lungnapróf og brjóstmyndatökur.

Í sjöunda lagi, fargaðu úrgangi á réttan hátt.
Meðhöndla skal CNT úrgang sem hættulegan úrgang og ekki losa beint út í umhverfið.

4. Þróun reglugerða: CNTs innifalin í efnastjórnun

Á undanförnum árum hafa helstu hagkerfi heimsins tekið CNTs inn í efnastjórnunarkerfi.

Þetta þýðir að CNT framleiðendur þurfa að koma á fót víðtækari EHS (Environment, Health, Safety) stjórnunarkerfi.

5. Kostir Shandong Tanfeng framleiðanda: Virkja „Zero-Dust“ notkun fyrir viðskiptavini

Sem CNT framleiðandi erum við mjög meðvituð um að öryggi er undirstaða iðnvæðingar. Við erum ekki aðeins ábyrg fyrir innri starfsmönnum okkar heldur einnig fyrir öruggri notkun á vörum okkar hjá viðskiptavinum eftirleiðara.

Í fyrsta lagi skaltu hafa strangt eftirlit með málmóhreinindum við upptökin.
Leifar úr málmhvatar eru verulegur þáttur í eiturverkunum á CNT. Með hámarkshreinsunarferlum stjórnum við málmleifum eins og Fe, Co og Ni upp í ppm-stig, sem dregur verulega úr hugsanlegum lífeitrun vara okkar.

Í öðru lagi skaltu útvega for-dreifðar leiðandi límavörur.
Þetta er stærsta framlag okkar til öryggis viðskiptavina. CNT í for-dreifðu deigi eru hjúpuð af vökva (NMP eða vatni) og mynda ekkert ryk við notkun, svo viðskiptavinir standa ekki frammi fyrir áhættunni sem fylgir meðhöndlun þurrdufts. Eins og er eru yfir 70% af sendingum okkar í límaformi.

Í þriðja lagi, settu upp heil-ferla EHS stjórnunarkerfi.
Í framleiðsluverkstæðum okkar innleiðum við stranglega lokaða, sjálfvirka stýringu og erum búin ryksöfnunarkerfum og úrgangsgasmeðhöndlunartækjum. Við sjáum um reglulegar vinnuverndarskoðanir og öryggisþjálfun fyrir starfsmenn okkar til að tryggja að rekstur sé í samræmi við reglur.

Í fjórða lagi, gefðu upp öryggisblöð (SDS) og notkunarleiðbeiningar.
Hverri framleiðslulotu fylgir heill öryggisskjöl, þar sem verndarkröfur og neyðarráðstafanir eru skýrt tilgreindar. Þegar viðskiptavinir lenda í öryggis-tengdum rekstrarspurningum veitum við tæknilegar leiðbeiningar.

6. Skynsamleg skoðun: Áhættan er viðráðanleg, engin þörf á læti

Farið aftur að upprunalegu spurningunni: Eru CNTs í raun eitruð?

Svarið er:Það eru hugsanlegar áhættur við sérstakar aðstæður, en áhættan er viðráðanleg.

CNT eru ekki „næsta asbest“. Skaðinn af asbesti liggur í þeirri staðreynd að ekki er hægt að breyta lífþol þess, á meðan hægt er að draga úr eituráhrifum CNT með ráðstöfunum eins og að stjórna lengd slöngunnar, hreinsa óhreinindi og breyta yfirborði. Almenn samstaða í vísindasamfélaginu er að öryggisáhætta CNTs sé verkfræðilegt vandamál, ekki grundvallarhindrun.

Í framtíðinni, með framförum í grænni nýmyndun tækni, hagnýtum breytingum og strangari reglugerðum, mun öryggi CNT halda áfram að batna. Þetta "ofur efni" mun að lokum átta sig á raunverulegum notkunarmöguleikum sínum við öruggar og stjórnanlegar aðstæður.

Ef þú hefur fleiri spurningar um örugga meðhöndlun CNT eða þarft for-dreifðar límavörur til að forðast rykhættu, vinsamlegast hafðu samband við okkur. Sem ábyrgur CNT framleiðandi erum við tilbúin að vinna með þér til að nota þetta „ofurefni“ á öruggan hátt.