In-Nanotubi tal-Karbonju huma Tossiċi? Liema Miżuri Protettivi Għandhom Jittieħdu Waqt l-Immaniġġjar?

1. "Mistoqsija Kritika" Inevitabbli

Wara l-ħafna vantaġġi tas-CNTs, mistoqsija waħda tibqa' bla tweġiba: huma fil-fatt sikuri?

Mill-iskoperta tas-CNTs fl-1991, id-dibattiti dwar it-tossiċità tagħhom qatt ma waqfu. Min-naħa l-waħda, il-forma fibruża tal-labra tagħhom-tixbah b'mod impressjonanti għall-asbestos; min-naħa l-oħra, huma fost l-aktar trasportaturi promettenti tad-droga fin-nanomediċina. Is-CNTs huma l-"asbestos li jmiss," jew huma materjal industrijali maniġġabbli?

Illum, mingħajr evażjoni jew esaġerazzjoni, u bbażat fuq riċerka awtorevoli u standards internazzjonali, dan l-artikolu jindirizza din il-kwistjoni sensittiva b'mod ċar.

2. Il-qalba tad-Dibattitu dwar it-Tossiċità: Għaliex Huma Bħall-Asbestos?

2.1 Tħassib li Jirriżulta minn Xebh Morfoloġiku

Il-patoġeniċità tal-asbestos hija primarjament minħabba l-forma fibruża twila, irqiqa u riġida tagħha. Din il-morfoloġija tagħmilha diffiċli għall-makrofaġi fil-pulmuni biex jitneħħew, li twassal għal infjammazzjoni kronika minn -retenzjoni fit-tul, li fl-aħħar mill-aħħar tirriżulta f'asbestożi, kanċer tal-pulmun, u mesoteljoma.

Is-CNTs b'kumbinazzjoni jaqsmu karatteristiċi simili: proporzjon għoli tal-aspett, struttura-bħal labra, u bijopersistenza għolja. Fl-2008, studju ppubblikat fiNatura Nanoteknoloġijal-ewwel ikkonferma li CNTs ta 'tulijiet speċifiċi, injettati fil-kavitajiet addominali tal-ġrieden, tabilħaqq ikkawżaw granulomi u reazzjonijiet infjammatorji simili għal dawk ikkawżati mill-asbestos.

Din l-iskoperta tat bidu għal twissija ta’ sikurezza globali u saret il-punt tat-tluq tad-dibattitu dwar jekk is-CNTs humiex sikuri.

2.2 It-Tossiċità Mhijiex "Preżenti jew Assenti" iżda r-Riżultat ta' Fatturi Multipli

Ir-riċerka akkademika turi verità aktar kumplessa: it-tossiċità tas-CNTs hija influwenzata minn fatturi multipli u ma tistax tiġi ġeneralizzata.

(1) It-tul tat-tubu huwa varjabbli ewlieni
Il-proporzjon tal-aspett huwa parametru ewlieni li jiddetermina t-tossiċità. Studji wrew li CNTs 825 nm fit-tul jikkawżaw infjammazzjoni tal-pulmun b'mod sinifikanti aktar b'saħħitha minn tubi iqsar ta '220 nm. Ir-raġuni hija sempliċi: tubi itwal huma aktar diffiċli għall-makrofaġi biex jinbelgħu bis-sħiħ, u dan iwassal għal "fagoċitożi frustrata"-il-makrofaġi ma jistgħux inaddfuhom iżda minflok jirrilaxxaw ammonti sostanzjali ta 'fatturi infjammatorji, li jikkawżaw ħsara persistenti.

(2) L-impuritajiet tal-metall huma "qattiela inviżibbli"
Katalisti tal-metall (ħadid, kobalt, nikil, eċċ.) Użati matul is-sintesi CNT, jekk mhux purifikati sewwa, jistgħu jħallu partiċelli tal-metall residwi li jikkatalizzaw il-produzzjoni ta 'speċi ta' ossiġnu reattiv (ROS), li jinduċu stress ossidattiv u ħsara fiċ-ċelluli. Huwa għalhekk li t-tossiċità ta' CNTs ta'-purità għolja hija inqas b'mod sinifikanti minn dik ta' prodotti ta'-purità aktar baxxa.

(3) Gruppi funzjonali tal-wiċċ jistgħu jimmodifikaw it-tossiċità
Il-modifika kimika tal-wiċċ tista 'tbiddel b'mod sinifikanti l-bijokompatibilità tas-CNTs. Il-funzjonalizzazzjoni bħal karbossilazzjoni (-COOH) jew idrossilazzjoni (-OH) tista' ttejjeb it-tixrid tas-CNTs fl-ilma u tnaqqas l-affinità tagħhom għall-membrani taċ-ċelluli, u b'hekk tnaqqas iċ-ċitotossiċità.

(4) SWCNTs vs MWCNTs: Liema hija aktar perikoluża?
Studji jindikaw li fl-istess doża, it-tossiċità ta' CNTs b'-ħajt wieħed (SWCNTs) hija ġeneralment ogħla minn dik ta' CNTs b'ħafna-ħitan (MWCNTs). Dan jista 'jkun minħabba li l-SWCNTs għandhom dijametri iżgħar u żoni tal-wiċċ speċifiċi akbar, li jagħmluhom aktar probabbli li jippenetraw il-membrani taċ-ċelluli.

2.3 Mekkaniżmi ta' Tossiċità

Skont artikli ta 'reviżjoni, it-tossiċità ċellulari tas-CNTs tinkiseb primarjament permezz tal-mekkaniżmi li ġejjin:

Konklużjoni ewlenija:Dawn l-effetti tossiċi huma relattivament-definiti tajjeb taħt kundizzjonijiet ta' doża għolja u espożizzjoni fit--tul, iżda r-riskju tagħhom taħt xenarji ta'-doża baxxa,-espożizzjoni għal żmien qasir jibqa' diskuss.

3. Gwida għall-Protezzjoni tal-Immaniġġjar: L-Espożizzjoni Okkupazzjonali Hija r-Riskju Prinċipali

Għall-konsumaturi ordinarji, l-użu ta' prodotti lesti li jkun fihom CNTs (bħal batteriji tal-litju u prodotti komposti) huwa sigur-CNTs huma immobilizzati fil-matriċi u ma jinqalgħux u ma jinħelsux. It-tħassib reali huwa r-riskju ta 'espożizzjoni fuq ix-xogħol: ħaddiema involuti fil-produzzjoni, l-użin, it-tixrid, it-tindif, u kompiti oħra.

3.1 X'jgħidu l-Istandards Internazzjonali?

Ir-Regola ta' Użu Ġdid Sinifikattiv (SNUR) tal-US EPA għal CNTs b'ħafna-ħitan teħtieġ b'mod ċar:

Kontrolli tal-inġinerija bħala l-prijorità:Uża iżolament fiżiku, ventilazzjoni tal-egżost lokali, sistemi magħluqa, u miżuri oħra biex tevita l-espożizzjoni kemm jista 'jkun.

Protezzjoni respiratorja:Meta l-kontrolli tal-inġinerija ma jkunux biżżejjed biex jeliminaw ir-riskju tal-espożizzjoni, għandhom jintużaw respiraturi ċċertifikati minn NIOSH b’fattur ta’ protezzjoni assenjat (APF) ta’ 50 jew ogħla, inklużi:

Respiraturi filtranti tal--wiċċ sħiħ N100/P100/R100

Respiraturi li jippurifikaw l-arja-powered (PAPR) b'filtri HEPA

Huwa partikolarment innotat li l-maskri N95 konvenzjonali għandhom effiċjenza ta 'filtrazzjoni insuffiċjenti għan-nanopartiċelli; Għandhom jintużaw midja tal-filtru tal-livell P100 jew N100.

3.2 Prattika tal-Fabbrika: Seba' Rakkomandazzjonijiet ta' "-Salvat ta' Ħajja".

Abbażi tal-konklużjonijiet tar-riċerka akkademika u l-prattika tal-industrija, il-prinċipji li ġejjin għandhom jiġu segwiti meta jiġu mmaniġġjati CNTs:

L-ewwel, operazzjonijiet ta 'trab niexef għandhom jitwettqu f'sistemi magħluqa jew hoods tad-dħaħen.
L-użin u t-trasferiment tat-trab xott CNT l-aktar faċilment jiġġenera trab. L-operazzjonijiet għandhom isiru fi hoods ta' dħaħen bi pressjoni negattiva-, jew għandhom jintużaw kaxxi tal-ingwanti u sistemi ta' tmigħ magħluqa. Ir-rimi jew l-għarbil tat-trab xott CNT f'ambjenti miftuħa huwa strettament ipprojbit.

It-tieni, tippreferi pejst-imxerred minn qabel biex telimina t-trab fis-sors.
Din hija l-aktar miżura protettiva effettiva. Is-CNTs f'pejsts imxerrda minn qabel huma inkapsulati minn likwidu, ma jiġġenerawx trab, u jnaqqsu b'mod sinifikanti r-riskju ta' espożizzjoni. Ħafna inċidenti jseħħu preċiżament matul il-pass fejn il-klijenti jxerrdu t-trab CNT huma stess.

It-tielet, ilbes tagħmir protettiv personali korrett.

Ir-raba ', uża tindif imxarrab; knis niexef jew nfiħ ta 'arja kkompressata huwa strettament ipprojbit.
Uża ċraret imxarrbin biex timsaħ jew vacuum cleaners industrijali (mgħammar b'filtri HEPA) għat-tindif biex tevita li t-trab li jkun qiegħed jerġa' jerġa' jinġarr fl-arja.

Il-ħames, tissorvelja regolarment il-kwalità tal-arja fuq il-post tax-xogħol.
Uża moniters ta' l-ajrusol li jistgħu jinġarru biex tiżgura li l-konċentrazzjoni tas-CNT fl-arja tkun taħt il-limitu ta' espożizzjoni okkupazzjonali (bħalissa l-limitu ta' espożizzjoni rakkomandat mill-NIOSH ta' l-Istati Uniti huwa 1 ug/m³).

Is-sitt, tistabbilixxi programm ta 'sorveljanza tas-saħħa fuq il-post tax-xogħol.
Għall-impjegati b'espożizzjoni fit-tul-għal CNTs, wettaq regolarment testijiet tal-funzjoni pulmonari u valutazzjonijiet tal-immaġini tas-sider.

Is-seba ', rimi sew l-iskart.
L-iskart tas-CNT għandu jiġi ttrattat bħala skart perikoluż u mhux rilaxxat direttament fl-ambjent.

4. Żviluppi Regolatorji: CNTs Inklużi fil-Ġestjoni Kimika

F'dawn l-aħħar snin, ekonomiji globali ewlenin inkludew CNTs fis-sistemi ta 'ġestjoni kimika.

Dan ifisser li l-manifatturi tas-CNT jeħtieġ li jistabbilixxu sistemi ta 'ġestjoni EHS (Ambjent, Saħħa, Sigurtà) aktar komprensivi.

5. Vantaġġi tal-Manifattur ta 'Shandong Tanfeng: Jippermettu Użu "Żero-Trab" għall-Klijenti

Bħala manifattur CNT, aħna konxji ħafna li s-sikurezza hija l-pedament tal-industrijalizzazzjoni. Aħna responsabbli mhux biss għall-impjegati interni tagħna iżda wkoll għall-użu sikur tal-prodotti tagħna mill-klijenti downstream.

L-ewwel, tikkontrolla b'mod strett l-impuritajiet tal-metall fis-sors.
Il-katalisti tal-metall residwi huma kontributur sinifikanti għat-tossiċità tas-CNT. Permezz ta 'proċessi ta' purifikazzjoni ottimizzati, aħna nikkontrollaw metalli residwi bħal Fe, Co, u Ni sal-livell ta 'ppm, inaqqas b'mod sinifikanti l-bijotossiċità potenzjali tal-prodotti tagħna.

It-tieni, ipprovdi prodotti ta' pejst konduttiv imxerred minn qabel.
Dan huwa l-akbar kontribut tagħna għas-sigurtà tal-klijenti. Is-CNTs f'pejsts imxerrda minn qabel huma inkapsulati b'likwidu (NMP jew ilma), li ma jiġġeneraw l-ebda trab waqt l-użu, sabiex il-klijenti ma jiffaċċjawx ir-riskji assoċjati mal-immaniġġjar tat-trab niexef. Bħalissa, aktar minn 70% tal-konsenji tagħna huma f'forma ta 'pejst.

It-tielet, stabbilixxa sistema ta' ġestjoni EHS ta'-proċess sħiħ.
Fil-workshops tal-produzzjoni tagħna, aħna nimplimentaw b'mod strett kontrolli magħluqa u awtomatizzati u huma mgħammra b'sistemi ta 'ġbir tat-trab u apparati għat-trattament tal-gass tal-iskart. Aħna nipprovdu eżamijiet regolari tas-saħħa fuq il-post tax-xogħol u taħriġ tas-sigurtà għall-impjegati tagħna biex niżguraw operazzjonijiet konformi.

Ir-raba ', ipprovdi Folji ta' Data tas-Sigurtà (SDS) u gwida għall-użu.
Kull lott ta 'prodott jiġi ma' SDS kompluta, li tispeċifika b'mod ċar rekwiżiti ta 'protezzjoni u miżuri ta' emerġenza. Meta l-klijenti jiltaqgħu ma' mistoqsijiet operazzjonali-relatati mas-sigurtà, aħna nipprovdu gwida teknika.

6. Veduta Razzjonali: Ir-Riskji Huma Kontrollabbli, M'hemmx Bżonn ta' Paniku

Nirritornaw għall-mistoqsija oriġinali: Is-CNTs huma attwalment tossiċi?

It-tweġiba hija:Hemm riskji potenzjali taħt kundizzjonijiet speċifiċi, iżda r-riskji huma kontrollabbli.

Is-CNTs mhumiex l-"asbestos li jmiss." Il-ħsara tal-asbestos tinsab fil-fatt li l-bijopersistenza tiegħu ma tistax tinbidel, filwaqt li t-tossiċità tas-CNTs tista 'titnaqqas permezz ta' miżuri bħall-kontroll tat-tul tat-tubu, il-purifikazzjoni tal-impuritajiet u l-modifika tal-wiċċ. Il-kunsens prinċipali fil-komunità xjentifika huwa li r-riskji tas-sikurezza tas-CNTs huma problema ta 'inġinerija, mhux ostaklu fundamentali.

Fil-futur, b'avvanzi fit-teknoloġiji ta 'sinteżi ħadra, modifika funzjonali, u miżuri regolatorji aktar stretti, is-sigurtà tas-CNTs se tkompli titjieb. Dan il-"materjal super" fl-aħħar mill-aħħar se jirrealizza l-potenzjal ta 'applikazzjoni vera tiegħu taħt kundizzjonijiet sikuri u kontrollabbli.

Jekk għandek aktar mistoqsijiet dwar l-immaniġġjar sikur tas-CNTs jew teħtieġ prodotti ta' pejst imxerred minn qabel{0}}biex tevita riskji ta' trab, jekk jogħġbok ikkuntattjana. Bħala manifattur CNT responsabbli, aħna lesti li naħdmu miegħek biex tuża dan il-"materjal super" b'mod sikur.