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Quantitative evaluation of carbon nanomaterial releases during electric heating wire cutting and sawing machine cutting of expanded polystyrene-based composites using thermal carbon analysis.
(Evaluation quantitative des rejets de nanomatériaux de carbone lors de la découpe au fil chauffant électrique et à la scie mécanique de composites à base de polystyrène expansé, à l'aide d'une analyse thermique du carbone).
Article
Edition : , Etats-Unis, vol. 16, n° 2, février 2019, pp. 165-178, ill., bibliogr. (En anglais)
Les mesures sur le terrain ont été effectuées dans une installation où des composites de nanomatériaux de carbone à base de polystyrène expansé, à savoir des composites de nanotubes de carbone et de noir de carbone, ont été découpés à l'aide d'un coupeur de fil chauffant électrique ou d'une scie circulaire. Les particules d'aérosol libérées lors de la découpe des composites ont été mesurées à l'aide d'une surveillance en temps réel des aérosols, d'une analyse gravimétrique, d'une analyse thermique du carbone et d'observations au microscope électronique à balayage. Cette étude avait deux objectifs principaux : (1) évaluer quantitativement les concentrations en nanomatériaux de carbone en suspension dans l'air lors de la découpe de leurs composites; (2) évaluer la capacité de l'analyse thermique du carbone à quantifier les nanomatériaux de carbone en suspension dans l'air en présence de particules de polystyrène expansé. Les résultats de l'analyse thermique du carbone ont montré que les concentrations en carbone élémentaire (indicateur de nanomatériaux en carbone) pour tous les échantillons de poussières respirables dans les deux processus de coupage étaient inférieures à la limite de détection (2 µg/m3), ce qui équivaut presque ou est inférieur aux limites d'exposition professionnelle pour les nanotubes de carbone (1 à 50 µg/m3). Pour la poussière totale, qui comprend des particules plus grosses que la taille respirable, bien que les concentrations de carbone élémentaire lors de la coupe du fil chauffant soient faibles (<3 µg/m3), celles lors de la découpe à la scie atteignaient 58 µg/m3. Lors d'observations au microscope électronique à balayage, des particules de la taille d'un micron composées de nanotubes de carbone ou comprenant celles-ci ont été détectées uniquement dans les particules d'aérosol collectées lors du découpage à la scierie. Par conséquent, la coupe par fil chauffant est considérée comme préférable. Cette étude a démontré que l’analyse thermique du carbone peut quantifier les nanomatériaux de carbone en suspension dans l’air en présence de particules de polystyrène expansé.