EN 17199-5:2019
(Main)Workplace exposure - Measurement of dustiness of bulk materials that contain or release respirable NOAA or other respirable particles - Part 5: Vortex shaker method
Workplace exposure - Measurement of dustiness of bulk materials that contain or release respirable NOAA or other respirable particles - Part 5: Vortex shaker method
This document describes the methodology for measuring and characterizing the dustiness of bulk materials that contain or release respirable NOAA or other respirable particles, under standard and reproducible conditions and specifies for that purpose the vortex shaker method.
This document specifies the selection of instruments and devices and the procedures for calculating and presenting the results. It also gives guidelines on the evaluation and reporting of the data.
The methodology described in this document enables
a) the measurement of the respirable dustiness mass fraction,
b) the measurement of the number-based dustiness index of respirable particles in the particle size range from about 10 nm to about 1 µm,
c) the measurement of the number-based emission rate of respirable particles in the particle size range from about 10 nm to about 1 µm,
d) the measurement of the number-based particle size distribution of the released respirable aerosol in the particle size range from about 10 nm to 10 µm,
e) the collection of released airborne particles in the respirable fraction for subsequent observations and analysis by electron microscopy.
This document is applicable to the testing of a wide range of bulk materials including nanomaterials in powder form.
NOTE 1 With slightly different configurations of the method specified in this document, dustiness of a series of carbon nanotubes has been investigated ([5] to [10]). On the basis of this published work, it can be assumed that the vortex shaker method is also applicable to nanofibres and nanoplates.
This document is not applicable to millimetre-sized granules or pellets containing nano-objects in either unbound, bound uncoated and coated forms.
NOTE 2 The restrictions with regard to the application of the vortex shaker method on different kinds of nanomaterials result from the configuration of the vortex shaker apparatus as well as from the small size of the test sample required. Eventually, if future work will be able to provide accurate and repeatable data demonstrating that an extension of the method applicability is possible, the intention is to revise this document and to introduce further cases of method application.
NOTE 3 As observed in the pre-normative research project [4], the vortex shaker method specified in this document provides a more energetic aerosolization than the rotating drum, the continuous drop and the small rotating drum methods specified in FprEN 17199 2 [1], FprEN 17199 3 [2] and FprEN 17199 4 [3], respectively. The vortex shaker method can better simulate high energy dust dispersion operations or processes where vibration or shaking is applied or even describe a worst case scenario in a workplace, including the (non-recommended) practice of cleaning contaminated worker coveralls and dry work surfaces with compressed air.
NOTE 4 Currently no classification scheme in terms of dustiness indices or emission rates has been established according to the vortex shaker method. Eventually, when a large number of measurement data has been obtained, the intention is to revise the document and to introduce such a classification scheme, if applicable.
Exposition am Arbeitsplatz - Messung des Staubungsverhaltens von Schüttgütern, die alveolengängige NOAA oder andere alveolengängige Partikel enthalten oder freisetzen - Teil 5: Verfahren mit Vortex-Schüttler
Diese Europäische Norm enthält die Methodik für die Messung und Charakterisierung des Staubungs-verhaltens von Schüttgütern, die Nanoobjekte oder Partikel im Submikrometerbereich enthalten oder unter wiederholbaren und Standardbedingungen freisetzen, und legt zu diesem Zweck das Verfahren mit Vortex-Schüttler fest.
Darüber hinaus legt diese Europäische Norm die Auswahl der Instrumente und Vorrichtungen sowie die Verfahren für die Berechnung und Präsentation der Ergebnisse fest. Des Weiteren enthält die Norm eine Anleitung für die Auswertung und Angabe der Daten.
Die in dieser Europäischen Norm festgelegte Methodik ermöglicht
a) die Berechnung des Massenanteils an alveolengängigem Staub;
b) die Bestimmung des massenbasierten Staubindex alveolengängiger Partikel im Größenbereich zwischen ungefähr 10 nm und 1 000 nm;
c) die Bestimmung des zahlenbasierten Staubindex alveolengängiger Partikel im Größenbereich zwischen ungefähr 10 nm und 1 000 nm;
d) die Bestimmung der zahlenbasierten Emissionsrate alveolengängiger Partikel im Größenbereich zwischen ungefähr 10 nm und 1 000 nm;
e) die Bestimmung der zahlenbasierten Größenverteilung des freigesetzten einatembaren Aerosols im Größenbereich zwischen ungefähr 10 nm und 10 µm;
f) die Sammlung freigesetzter Schwebstoffe in der alveolengängigen Fraktion für anschließende Beobachtungen und Analysen durch Elektronenmikroskopie.
Diese Europäische Norm ist für die Prüfung einer Vielzahl verschiedener Schüttgüter einschließlich Nanomaterialien in Pulverform anwendbar.
ANMERKUNG 1 Das Staubungsverhalten einer Reihe Carbon-Nanoröhrchen wurde mit einer von dem in dieser Europäischen Norm festgelegten Verfahren leicht abweichenden Konfiguration untersucht ([5] bis [10]). Auf der Grundlage dieser veröffentlichten Arbeiten kann angenommen werden, dass das Verfahren mit Vortex-Schüttler auch für Nanofasern und Nanoplättchen anwendbar ist.
Diese Europäische Norm ist nicht für Granulate und Pellets im Millimeter-Größenbereich anwendbar, die Nanoobjekte in ungebundener, gebundener, unbeschichteter oder beschichteter Form enthalten.
ANMERKUNG 2 Dies liegt an der Konfiguration des Vortex-Schüttlers und der geringen erforderlichen Prüfprobe. Sofern zukünftige Arbeiten korrekte und wiederholbare Daten liefern, die nachweisen, dass dies möglich ist, ist beabsichtigt, die Europäische Norm zu revidieren und diese Anwendung einzuführen.
ANMERKUNG 3 Das vornormative Forschungsprojekt [4] hat gezeigt, dass das in dieser Europäischen Norm festgelegte Verfahren mit Vortex-Schüttler eine energetischere Zerstäubung ermöglicht als das Verfahren mit rotierender Trommel, kontinuierlichem Fall und kleiner rotierender Trommel respektive nach prEN 17199 2:2017 [1], prEN 17199 3:2017 [2] und prEN 17199 4:2017 [3]. Das Verfahren kann Arbeiten oder Prozesse mit hochenergetischer Staubdispersion durch Vibration besser simulieren oder sogar ein Worst-Case-Szenario am Arbeitsplatz einschließlich der (nicht empfohlenen) Praxis der Reinigung kontaminierter Arbeitsoveralls und trockener Arbeitsoberflächen mit Druckluft beschreiben.
ANMERKUNG 4 Bisher wurde noch kein Klassifizierungsschema im Hinblick auf Staubungsindizes oder Emissions-raten nach dem Verfahren mit Vortex-Schüttler erstellt. Schließlich, wenn eine große Anzahl an Messdaten vorliegt, ist beabsichtigt, diese Europäische Norm zu revidieren und ein solches Klassifizierungsschema einzuführen.
Exposition sur les lieux de travail - Mesurage du pouvoir de resuspension des matériaux en vrac contenant ou émettant des nano-objets et leurs agrégats et agglomérats (NOAA) ou autres particules en fraction alvéolaire - Partie 5: Méthode impliquant l'utilisation d'un agitateur vortex
Le présent document décrit la méthodologie permettant de mesurer et de caractériser le pouvoir de resuspension de matériaux en vrac contenant ou émettant des NOAA ou autres particules en fraction alvéolaire dans des conditions normalisées et reproductibles et spécifie, à cette fin, le but de la méthode de l’agitateur vortex.
Le présent document spécifie le choix des instruments et dispositifs ainsi que les procédures de calcul et d’expression des résultats. Il fournit également des lignes directrices concernant l’évaluation et la consignation des données.
La méthodologie décrite dans le présent document permet :
a) le mesurage de la fraction massique des poussières alvéolaires ;
b) le mesurage de l’indice du pouvoir de resuspension en nombre de particules alvéolaires dans la plage granulométrique comprise entre environ 10 nm et 1 µm ;
Izpostavljenost na delovnem mestu - Meritve prašnosti razsutih materialov, ki vsebujejo ali sproščajo respirabilne nanopredmete ter njihove agregate in aglomerate (NOAA) in druge respirabilne delce - 5. del: Metoda s krožnim mešalnikom
Ta evropski standard določa metodologijo za merjenje in opredelitev prašnosti razsutih materialov, ki vsebujejo ali sproščajo nanopredmete ali submikrometrske delce v standardnih in ponovljivih pogojih, ter za ta namen določa metodo s krožnim mešalnikom.
Poleg tega navaja ta evropski standard tudi izbiro instrumentov in naprav ter postopke za izračun in predstavitev rezultatov. Podaja tudi smernice za vrednotenje in poročanje podatkov.
Metodologija, ki je opisana v tem evropskem standardu, omogoča:
a) merjenje masnega deleža pri respirabilni prašnosti,
b) določanje indeksa prašnosti na podlagi mase respirabilnih delcev v razponu velikosti od približno 10 nm to 1000 nm;
c) določanje indeksa prašnosti respirabilnih delcev na podlagi števila v razponu velikosti od približno 10 nm to 1000 nm;
d) določanje stopnje emisij respirabilnih delcev na podlagi števila v razponu velikosti od približno 10 nm to 1000 nm;
e) določanje števila porazdelitev velikosti sproščenega respirabilnega aerosola v razponu velikosti od približno 10 nm to 10 µm;
f) zbiranje sproščenih lebdečih delcev v respirabilnih deležih za nadaljnje opazovanje in analizo z elektronsko mikroskopijo.
Ta evropski standard se uporablja za preskušanje širokega nabora razsutih materialov, vključno z nanomateriali v prahu.
OPOMBA 1: Prašnost niza ogljikovih nanocevk je bila preiskana (od [5] do [10]) z nekoliko drugačnimi konfiguracijami metode, ki je navedena v tem evropskem standardu. Na podlagi tega objavljenega dela je mogoče sklepati, da se lahko metoda s krožnim mešalnikom uporablja tudi za nanovlakna in nanoplošče.
Ta evropski standard se ne uporablja za milimetrske granule ali pelete, ki vsebujejo nanopredmete v nevezani, vezani, prevlečeni ali neprevlečeni obliki.
OPOMBA 2: To izhaja iz konfiguracije naprave s krožnim mešalnikom in potreben je majhen preskusni vzorec. Če bo delo v prihodnje prineslo točne in ponovljive podatke, ki bi pokazali, da je to mogoče, bo predvidena revizija evropskega standarda in uvedba te uporabe.
OPOMBA 3: Kot je bilo ugotovljeno v prednormativnem raziskovalnem projektu [4], omogoča metoda s krožnim mešalnikom, ki je navedena v tem evropskem standardu, bolj energetsko aerosolizacijo v primerjavi z vrtečim bobnom, trajnim padanjem in majhnim vrtečim bobnom, ki so navedeni v standardih prEN 17199-2:2018 [1], prEN 17199-3:2018 [2] oziroma prEN 17199-4:2018 [3]. Omogoča boljšo simulacijo visokoenergijskih postopkov in procesov razprševanja prahu, pri katerih se uporablja vibracija, ali celo opis najslabšega možnega scenarija na delovnem mestu, vključno s prakso čiščenja kontaminiranih delavskih kombinezonov in suhih delovnih površin s stisnjenim zrakom (se ne priporoča).
OPOMBA 4: Za indekse prašnosti ali stopnje emisij trenutno še ni vzpostavljena nobena klasifikacijska shema v skladu z metodo s krožnim mešalnikom. Ko bo sčasoma pridobljenih veliko merilnih podatkov, je predvidena revizija evropskega standarda in uvedba take klasifikacijske sheme, če bo to ustrezno.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-september-2019
Izpostavljenost na delovnem mestu - Meritve prašnosti razsutih materialov, ki
vsebujejo ali sproščajo respirabilne nanopredmete ter njihove agregate in
aglomerate (NOAA) in druge respirabilne delce - 5. del: Metoda s krožnim
mešalnikom
Workplace exposure - Measurement of dustiness of bulk materials that contain or
release respirable NOAA or other respirable particles - Part 5: Vortex shaker method
Exposition am Arbeitsplatz - Messung des Staubungsverhaltens von Schüttgütern, die
Nanoobjekte oder Submikrometerpartikel enthalten oder freisetzen - Teil 5: Verfahren
mit Vortex-Schüttler
Exposition sur les lieux de travail - Mesurage du pouvoir de resuspension des matériaux
en vrac contenant ou émettant des nano-objets et leurs agrégats et agglomérats (NOAA)
ou autres particules en fraction alvéolaire - Partie 5: Méthode impliquant l'utilisation d'un
agitateur vortex
Ta slovenski standard je istoveten z: EN 17199-5:2019
ICS:
13.040.30 Kakovost zraka na delovnem Workplace atmospheres
mestu
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
EN 17199-5
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
March 2019
EUROPÄISCHE NORM
ICS 13.040.30
English Version
Workplace exposure - Measurement of dustiness of bulk
materials that contain or release respirable NOAA or other
respirable particles - Part 5: Vortex shaker method
Exposition sur les lieux de travail - Mesurage du Exposition am Arbeitsplatz - Messung des
pouvoir de resuspension des matériaux en vrac Staubungsverhaltens von Schüttgütern, die
contenant ou émettant des nano-objets et leurs Nanoobjekte oder Submikrometerpartikel enthalten
agrégats et agglomérats (NOAA) ou autres particules oder freisetzen - Teil 5: Verfahren mit Vortex-Schüttler
en fraction alvéolaire - Partie 5: Méthode impliquant
l'utilisation d'un agitateur vortex
This European Standard was approved by CEN on 8 February 2019.
CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this
European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references
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This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by
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Contents Page
European foreword . 4
Introduction . 5
1 Scope . 6
2 Normative references . 7
3 Terms and definitions . 7
4 Symbols and abbreviations . 8
5 Principle . 8
6 Equipment . 10
6.1 General . 10
6.2 Test apparatus. 12
6.2.1 Vortex shaker apparatus . 12
6.2.2 Cylindrical container . 12
6.2.3 Humidification system of incoming and dilution air. 15
6.2.4 Sampling line for the measurement of the respirable dustiness mass fraction . 15
6.2.5 Sampling line for other measurements . 17
6.2.6 Conductive flexible tubing, carbon impregnated . 19
6.2.7 Respirable cyclone, made of stainless steel . 19
6.2.8 Air sampling cassette . 19
6.2.9 Condensation particle counter (CPC), with alcohol as working fluid. 20
6.2.10 Time- and size-resolving aerosol instrument . 20
6.2.11 Aerosol sampler for analytical electron microscopy analysis . 20
6.2.12 Analytical balance, capable of weighing to a resolution of 10 µg . 21
6.2.13 Microbalance, capable of weighing to a resolution of 1 µg . 21
6.2.14 Filters for gravimetric analysis . 21
6.2.15 Micro-centrifuge tubes . 21
7 Requirements . 21
7.1 General . 21
7.2 Engineering control measures . 21
7.3 Conditioning of the test material . 21
7.3.1 General . 21
7.3.2 Specified conditions . 22
7.3.3 As-received conditions . 22
7.4 Conditioning of the test equipment . 22
8 Preparation . 22
8.1 Test sample . 22
8.2 Moisture content of the test material . 23
8.3 Bulk density of the test material . 23
8.4 Preparation of test apparatus . 23
8.5 Aerosol instruments and aerosol samplers. 23
9 Test procedure . 23
10 Evaluation of data . 26
10.1 Respirable dustiness mass fraction . 26
10.2 Number-based dustiness index, number-based emission rate and modal
aerodynamic equivalent diameters of the particle size distribution . 26
10.2.1 General . 26
10.2.2 Number-based dustiness index . 27
10.2.3 Number-based emission rate . 27
10.2.4 Modal aerodynamic equivalent diameters of the number-based particle size
distribution . 27
10.3 Morphological and chemical characterization of the particles. 28
11 Test report . 29
Annex A (informative) Pictures illustrating some of the equipment of the method . 30
Annex B (informative) Examples of TEM images obtained with the vortex shaker method . 35
Annex C (informative) Motivation for development of the vortex shaker method . 36
Bibliography . 37
European foreword
This document (EN 17199-5:2019) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 137
“Assessment of workplace exposure to chemical and biological agents”, the secretariat of which is held
by DIN.
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an
identical text or by endorsement, at the latest by September 2019 and conflicting national standards
shall be withdrawn at the latest by September 2019.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. CEN shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
This document has been prepared under a mandate given to CEN by the European Commission and the
European Free Trade Association.
According to the CEN-CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the
following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria,
Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia,
France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta,
Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland,
Turkey and the United Kingdom.
Introduction
Dustiness measurement and characterization provide users (e.g. manufacturers, producers,
occupational hygienists and workers) with information on the potential for dust emissions when bulk
material is handled or processed in workplaces. They provide the manufactures of bulk materials
containing NOAA with information that can help to improve their products and reduce their dustiness.
It allows the users of the bulk materials containing NOAA to assess the controls and precautions
required for handling and working with the material and the effects of pre-treatments (e.g. modify
surface properties or chemistry). It also allows the users to select less dusty products, if available. The
particle size distribution of the aerosol and the morphology and chemical composition of its particles
can be used by occupational hygienists, scientists and regulators to further characterize the aerosol in
terms of particle size distribution and chemical composition and to thus aid users to evaluate and
control the health risk of airborne dust.
This document gives details on the design and operation of the vortex shaker test method that
measures the dustiness of bulk materials that contain or release respirable NOAA or other respirable
particles in terms of dustiness indices or emission rates. Dustiness indices as well as emission rates can
be determined number- or mass-based. In addition the test method
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.