Arbeitssicherheit präsentationen it

Swiss Nano-Cube

Lerchenfeldstrasse 5, 9014 St.Gallen

Tel. +41 (0) 71 274 72 66, [email protected]

www.swissnanocube.ch

Piattaforma educativa per micro e nanotecnologie ideata

per scuole medie, professionali e istituti tecnici

Modulo "Lavorare in maniera sicura con i

nanomateriali"

Data: Luglio 2012

Autore: Helmut Elbert

© 2012 - Swiss Nano-Cube

Tutela della salutenell'uso dei nanomateriali

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Suddivisione

Nanomateriali e protezione sul lavoro: concetti importanti (parte I)

Vie di assorbimento nell'uomo (parte II)

Misure di protezione preventive (parte III)

© 2012 - Swiss Nano-Cube 3

Termini e definizioni I nanomateriali sono materiali prodotti appositamente che

a) presentano una, due o tre dimensioni in scala nanometrica* in (nano-oggetti)

b) oppure la cui composizione interna o esterna presenta strutture in nanoscala

(materiali nanostrutturati).

Nano-oggetti con 3 misure esterne (= dimensioni) in scala nanometrica vengono

denominati nanoparticelle.

Per la protezione sul lavoro sono rilevanti in particolare polveri che contengono

nanoparticelle granulari o nano-oggetti fibrosi (nanofibre, nanotubi, nanofilo)

enthalten.

Le nanoparticelle possono unirsi per effetto di forze di legame forti o deboli, formando

aggregati o agglomerati.

* nanoscala = dimensioni tra 1 e 100 nanometri (abbreviazione nm)

Nanomateriali e tutela della salute


"Nanopolveri" sono polveri che contengono nanoparticelle granulari

oppure nano-oggetti fibrosi (nanofibre, nanotubi, nanofilo) nell'ordine

di grandezza da 1 a 100 nm.

"Polveri ultrasottili" contengono anch'esse particelle nell'ordine di

grandezza da 1 a 100 nm. Esse tuttavia, diversamente dalle

nanopolveri si formano in maniera accidentale, ad esempio con

processi termici (tra l'altro processi di saldatura) o lavorazione

meccanica di materiali.

Per il termine "polvere sottile" vi sono diverse definizioni. Il termine

"polvere sottile" è stato sostituito nella protezione sul lavoro dal

termine "frazione di polvere alveolare" ("polvere A" sta per la frazione

massica delle particelle inalabili che penetra negli alveoli).

Delimitazione: nanopolveri di polveri sottili e ultrasottili

5 μm

0,001 μm ( = 1 nm)

0,1 μm

Polvere sottile

Nanopolvere + polvere

ultrasottile



Polveri ultrasottili (dimensione particellare da 1 a 100 nm) ...

non vengono prodotte in modo mirato; si formano come

sottoprodotto nei processi (termici).

vengono causate dall'uomo.

Esempi: lavorazione del metallo, motori a combustione,

riscaldamenti

provengono da fonti naturali.

Esempi: cenere vulcanica, incendi boschivi, cicloni

sono costituite da una miscela complessa di sostanze chimiche

(metalli, idrocarburi, materiali inerti, ecc.)

Differenza dei termini: Nanoparticelle e polveri ultrasottili (1)



Nanoparticelle (dimensione particellare da 1 a 100 nm) ...

vengono prodotte in modo mirato.

hanno particolari proprietà e funzioni a causa delle dimensioni

nanometriche. Hanno ad esempio un altro colore rispetto allo

stesso materiale nella microforma (ad es. oro) o sono molto più

reattive (ferro piroforico).

possono unirsi per effetto di forze di legame forti o deboli,

formando aggregati o agglomerati.

Esempi: fuliggine di origine industriale, biossido di titanio, ossido

di zinco, nanotubi di carbonio (CNT)

Differenza dei termini: Nanoparticelle e polveri ultrasottili (2)



Nano-oggetti fibrosi

(nanofibre, nanotubi, nanofilo)

Nanopiastrine

N a n o - o g g e t t i

Materiale con 3 dimensioni tra

1 e 100 nm

Materiale con 2 dimensioni tra 1

e 100 nm

Materiale con 1 dimensione tra

1 e 100 nm

Es.: Ossido di cerio

Esempio nanofibra inorganica

Esempio nanopart. inorganica

Particolare rilevanza per la protezione sul lavoro

N a n o m a t e r i a l i

M a t e r i a l i n a n o s t r u t t u r a t i

Nanocomposito

Nanoparticelle (granulari)

Es.: Bastoncini di chitina integrati in SiO2

2

Nanoparticelle /

nanobastoncini nel composito

Visione d’insieme: Nanomateriali e loro classificazione (in base alla definizione ISO, Comitato tecnico 229)



Nanoparticelle (granulari)

Nano-oggetti fibrosi (nanofibre, nanotubi, nanofilo) Nanopiastrine

N a n o - o g g e t t i

Materiale con 3 dimensioni tra 1 e

100 nm


100 nm


100 nm

Es.: Ossido di cerio Es. nanofibre inorganiche

Es. nanoparticelle inorg.

Particolare importanza per la protezione sul lavoro

Visione d’insieme: Nano-oggetti e la loro classificazione



Nanopolveri, polveri sottili e ultrasottili

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Che cosa significa polvere sottile?

La polvere è un componente naturale dell'aria e quindi è onnipresente. A seconda delle dimensioni delle particelle di polvere si parla di polvere sottile o ultrasottile.

Polvere sottile PM10, più piccola di 10 micrometri, raggiunge il tratto superiore del polmone.

Polvere sottile PM2,5, più piccola di 2,5 µm, penetra in profondità nelle vie respiratorie fino ai bronchioli.

Polvere ultrasottile PM0,1 più piccola di 0,1 µm, è in grado di penetrare perfino negli alveoli polmonari.

Luogo di attacco Sostanza inquinante atmosferica

Rino- 5-10 µmfaringe

Trachea 3-5 µm

Bronchi 2-3 µm

Bronchioli 1-2 µm

Alveoli 0,1-1 µm("sacched'aria nei polmoni")


0,001 μm ( = 1 nm)

0,01 μm 0,1 μm 1 μm 10 μm 100 μm

Diametro capelloPolliniGlobuli

rossiBatteriVirusMolecole grandiFullerene C60

polvere inalabile

polvere penetrabile negli alveoli "polvere sottile"nanoparticelle /

aerosol ultrasottili

Materiali / Particelle e loro dimensioni in μm



Nanoparticelle e aerosol ultrasottili sono dappertutto. . . alcuni esempi pratici (10 - 100 nm)


Luogo della misurazione Numero di particelle per cm3 di aria

locali chiusi 1.000 – 10.000

posti di lavoro industriali 5.000 – 100.000

strade molto trafficate fino a 100.000

vicino al forno di un panificio fino a 640.000

nel fumo di sigaretta fino a 1.000.000

nei gas di scarico dei motori diesel

fino a 10 miliardi


Potenziali pericoli per la salute dovuti alle nanoparticelle

Pericolo di intossicazione con lo spray detergente "Magic

Nano"

il prodotto è stato venduto recentemente da Penny

Due spray detergenti, recentemente in vendita presso il negozio discount Penny, sono stati

ritirati dal commercio per i possibili pericoli per la salute. Si tratta dei prodotti "Magic Nano

Bad- und WC-Versiegeler" e "Magic Nano Glas- und Keramik-Versiegeler", come ha

comunicato il produttore Kleinmann di Sonnenbühl. I prodotti potevano causare un'irritazione

delle vie respiratorie e potevano perfino portare a fenomeni di dispnea. Non si potrebbero

pertanto escludere "completamente" pericoli per la salute.

Salute: il Ministero dell'Ambiente mette in guardia dalle nanotecnologie

Mercoledì, 21.10.2009, 08:45

dpa Per le nanotecnologie è possibile: il miele

come perle sul cucchiaio. Il Ministero dell'Ambiente (UBA) mette in guardia sui

rischi non ancora accertati derivanti dall'uso delle

nanoparticelle


Risultato: i nanoprodotti possono anche essere pericolosi - finora se ne sa (ancora) troppo poco. Per questo viene consigliato di agire con prudenza.


Visione d’insieme: Vie di assorbimento delle nanoparticelle nell'uomo

per inalazione* = attraverso le vie respiratorie e i polmoni

per ingestione* = attraverso stomaco / intestino

per via dermica*= attraverso la cute

= nanoparticelle*più combinazione(i) delle tre vie di assorbimento

Vie di assorbimento nell'uomo


Le nanoparticelle vengono prevalentemente

assorbite attraverso le vie respiratorie.

Le nanoparticelle inalate hanno la capacità di

penetrare nei tessuti. Esse possono quindi

giungere attraverso gli alveoli (= sacche d'aria dei

polmoni) direttamente nella circolazione

sanguigna e da qui negli organi bersaglio

secondari (ad es. i reni).

Il polmone è l'organo più critico per

l'assorbimento delle nanoparticelle nel corpo.

In sperimentazioni sugli animali è stato dimostrato

che le nanoparticelle assorbite attraverso la

mucosa olfattiva possono arrivare fino al cervello.

Nanoparticelle: assorbimento attraverso le vie respiratorie e i polmoni (= per inalazione)


Faringe

Cavità orale

Laringe

Grossi bronchi

Medi bronchi

Bronchioli

Trachea

Pleura(pleura viscerale)

Cavità pleurica nei quali il polmone si dilata durante l'inspirazione

Diaframma


Assorbimento attraverso lo stomaco / intestino (per ingestione)

Le nanoparticelle possono anche essere assorbite

attraverso le mucose del tratto gastro-intestinale.

Anche qui vale il principio per cui: più piccole sono le

particelle, maggiore è la probabilità che si possa

verificare un deposito delle particelle assorbite in

determinati tessuti e organici, con conseguente

danneggiamento degli stessi.

Se il funzionamento della barriera intestinale

è compromesso da patologie infiammatorie, le

velocità di trasporto possono essere maggiori rispetto

ad un intestino sano.


Fegato (1)

Parte iniziale del dotto biliare (2)Cistifellea (3)

Parte finale del dotto biliare (5)Duodeno (4)

Esofago (8)

Stomaco (6)

Pancreas (7)


Assorbimento per via cutanea (= per via dermica)

Il rischio per la salute di un assorbimento

delle nanoparticelle sotto forma di polveri

attraverso la cute al momento viene

considerato ridotto.

La cute sana sembra essere una barriera

efficace contro la penetrazione delle

nanoparticelle.


Peli

Apertura di una ghiandola sudorifera

Vasi sanguigni

Ghiandola sebacea

Muscolo piloerettore

Fibra nervosa

Ghiandola sudorifera merocrina



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Nanomateriali

Nanoparticelle libere (incl. agglomerati e aggregati)

Nanoparticelle legate in un'altra sostanza

Nanoparticelle distribuite in un liquido (sospensione)

Un possibile assorbimento di nanomateriali nel corpo umano dipende da come questi si presentano nell'ambiente circostante:

Esempio pratico

Lavorare con nanoparticelle in forma di polvere

Nanoparticelle come rinforzo nelle materie plastiche

Applicazioni spray, mescolamento intenso, ecc.

Rischio relativo all'assorbimento senza misure di protezione

grande

moderato / ridotto

grande


Sostituzione: Sostituire le sostanze pericolose per la salute con sostanze meno dannose.

Tecnica: (= protezione collettiva): Per raccogliere, delimitare e allontanare gas, vapori e polveri pericolosi.

Organizzazione: ad es. ridurre al minimo i tempi di esposizione, limitare l'accesso, ecc.

Protezione personale: (protezione individuale):ad es. usando un equipaggiamento personale di protezione

Il "Modello STOP"

Misure di protezione preventive


Sostituzione= le sostanze pericolose per la salute vengono

sostituite con sostanze meno dannose.

Esempi:

Sostituzione di preparati di nanoparticelle in

polvere con quelli che contengono nanoparticelle

legate e quindi rendono difficile un loro rilascio

(dispersioni, paste, granulati, composti, ecc.)

Sostituzione di applicazioni a spruzzo con

procedimenti poveri di aerosol (spalmatura,

immersione).



Tecnica(= protezione collettiva)

Usare apparecchiature e sistemi di trasferimento dei

materiali chiusi

Aspirare polvere o aerosol direttamente alla fonte

Predisposizione di aerazione del locale e sistema di

filtro dell'aria di scarico (filtro HEPA H14), nessun

ricircolo dell'aria di scarico

Separazione delle zone di lavoro (locali separati) e

adeguamento dell'aerazione dei locali (leggera

depressione)

Pulizia solo mediante aspirazione con apparecchi

idonei o panni umidi, nessun getto d'aria



Esempi:

Minimizzare il tempo di esposizione

Minimizzare il numero di persone esposte

Evitare la formazione di polveri o aerosol

Limitare l'accesso

Istruire il personale in merito ai pericoli e alle misure di protezione (manuali di istruzione)

Organizzare le misure di protezione



Apparecchi filtranti di protezione delle vie respiratorie (minimo filtro tipo FFP2 secondo SUVA)

Guanti di protezione (in caso di guanti monouso si consiglia di sovrapporre 2 guanti)

Occhiali di protezione chiusi e ben aderenti

Indumenti di protezione con cappuccio (stoffa non tessuto)

Misure di igiene del lavoro (vedere slide 11 e 12)

Protezione personale (= protezione individuale)

Queste misure sono necessarie quando non si può escludere la

formazione di aerosol e/o il contatto cutaneo con accorgimenti tecnici.



Protezione personale (1/7)

Protezione degli occhi:

Indossare almeno un paio di occhiali di protezione

ben chiusi (ad es. occhiali a mascherina)

Le maschere intere offrono una protezione

migliore:

avvolgono tutto il viso

proteggono contemporaneamente anche gli

occhi

in seguito alla migliore ermetizzazione tra viso

e maschera si ottiene contemporaneamente un

migliore fattore di protezione nominale (delle

vie respiratorie).



Protezione delle vie respiratorie:

Se non è possibile impedire il rilascio di

nanoparticelle (come polvere o aerosol), oltre agli

accorgimenti tecnici (vedi punto correlato)

indossare una maschera di protezione (minimo semi

maschera, classe di filtro 3; essa avvolge bocca,

naso e mento).

Controllare l'adesione della maschera in particolare per chi ha la barba.



Semi maschera filtranteSolo monouso

Semi mascheraPer filtri sostituibili fino a 300 g di peso

Maschera interaPer filtri sostituibili fino a 500 g di peso



Guanti (protezione cutanea) È molto importante indossare e rimuovere con

attenzione il guanto e sovrapporlo alla tuta di protezione.

In caso di contatto diretto con nanoparticelle (solide,

liquide o in polvere)

indossare se possibile due strati di guanti

sovrapposti (ad es. lattice + guanto chimico) oppure

indossare due guanti monouso sovrapposti; in tal

caso scegliere il materiale del guanto in base agli

agenti chimici da trattare.

L'uso corretto del guanto è più importante del tempo di

penetrazione del materiale del guanto per le

nanoparticelle.




Scarpe / Stivali (protezione cutanea):

È molto importante indossare e rimuovere con attenzione le scarpe / gli stivali e sovrapporle alla tuta di protezione.



Indumento di protezione (protezione cutanea):

Utilizzare capi di protezione a maniche lunghe in

materiale di membrana (tessuto non tessuto o non-

woven, ad es. Tyvek®) con cappuccio; evitare tessuti

tessili

È molto importante indossare e rimuovere con

attenzione il guanto e sovrapporlo alla tuta di

protezione

Allo stesso modo è importante indossare e rimuovere

correttamente l'indumento di protezione (vedere video:

http://www.youtube.com/watch?v=qPWKHhmGqYc)




Misure generali di igiene del lavoro:

Evitare condizioni di lavoro nocive per la salute

Creare condizioni di lavoro salutari

Oggetto dell'igiene del lavoro: Tutti i fattori di disturbo

sul luogo di lavoro (ad es. sostanze pericolose)





misure tecniche e di medicina del lavoro per ridurre le contaminazioni da parte di sostanze e strumenti di lavoro

luoghi di lavoro, apparecchiature e indumenti puliti, custodia protetta degli indumenti non utilizzati in ambito professionale (= capi da usare all'esterno)

misure di igiene personale inclusa protezione e cura della cute (mezzi e strumenti di lavaggio idonei, ecc.)

particolari misure di protezione in caso di attività con sostanze pericolose.

Misure igieniche:



RISULTATO:

I risultati delle analisi finora effettuate sul tema della protezione sul lavoro e della tutela della salute con l'uso dei nanomateriali evidenziano che le misure di protezione convenzionalmente in uso contro le polveri sono efficaci anche contro le nanoparticelle.


Che cos'è?!?COSÌ PICCOLO,COSÌ BELLO...

NANOMATERIALE

…E SFACCIATO

!

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