ISO 21683:2019

Pigments and extenders — Determination of experimentally simulated nano-object release from paints, varnishes and pigmented plastics

This document specifies a method for experimental determination of the release of nanoscale pigments and extenders into the environment following a mechanical stress of paints, varnishes and pigmented plastics. The method is used to evaluate if and how many particles of defined size and distribution under stress (type and height of applied energy) are released from surfaces and emitted into the environment. The samples are aged, weathered or otherwise conditioned to simulate the whole lifecycle.

Pigments et charges — Détermination par simulation expérimentale de la libération de nano-objets par les peintures, vernis et plastiques pigmentés

Le présent document spécifie une méthode de détermination expérimentale de la libération de pigments et de charges à l'échelle nanométrique dans l'environnement, suite à l'application d'une contrainte mécanique sur les peintures, vernis et plastiques pigmentés. Cette méthode permet d'évaluer si des particules de taille et de distribution définies soumises à contrainte (type et intensité de l'énergie appliquée) sont libérées par les surfaces et émises dans l'environnement. Elle permet également de déterminer le nombre de particules libérées. Les échantillons sont vieillis, soumis aux intempéries ou sinon conditionnés de manière à simuler la totalité de leur cycle de vie.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 06-Feb-2019
• ICS: 87.060.10 - Pigments and extenders
• Technical Committee: ISO/TC 256 - Pigments, dyestuffs and extenders
• Drafting Committee: ISO/TC 256/WG 2 - Nanotechnological properties of pigments and extenders
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 21-Jun-2024
• Completion Date: 21-Jun-2024

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21683
First edition
2019-02
Pigments and extenders —
Determination of experimentally
simulated nano-object release from
paints, varnishes and pigmented
plastics
Pigments et matières de charge — Détermination de la libération
simulée de nanoobjets présents dans des peintures, des vernis et des
plastiques pigmentés
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Fax: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 General terms and definitions . 1
3.2 Specific terms and definitions . 3
4 Symbols and abbreviated terms . 4
5 Methods of stress . 5
5.1 Test specimens requirements . 5
5.2 Test apparatus requirements . 5
5.2.1 General. 5
5.2.2 Stress processes — Process parameters and characteristics . 6
6 Measuring methods . 6
6.1 Measurands . 6
6.2 Aerosol measuring methods . 7
6.3 Test preparation . 8
6.3.1 General. 8
6.3.2 Aerosol background . 8
6.3.3 Aerosol sampling line . 8
6.3.4 Aerosol conditioning . 9
7 Procedure. 9
8 Calculation .10
9 Test report .11
Annex A (informative) Examples of parameter specification of stress application methods .13
Annex B (informative) Selected aerosol measuring equipment .16
Bibliography .19
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 256, Pigments, dyestuffs and extenders.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved

Introduction
The possible release of nano-objects (nanoscale pigments and extenders) from paints, varnishes and
pigmented plastics into surrounding air or liquid is an important consideration in health and safety,
for the end user and the environment. Therefore, it is important to obtain data about the propensity of
[10]
pigmented paints and plastics to release nano-objects, thereby allowing exposure to be evaluated ,
controlled and minimized. This property will likely depend on both the physico-chemical properties of
the nano-objects and the matrix containing the nano-objects.
The currently available methods to assess the propensity of pigmented paints, varnishes and plastics
to release nano-objects into the air require energy to be applied to a sample to induce abrasion, erosion
or comminution, which cause dissemination of the particles into the gaseous phase, i.e. generation of
aerosols.
Due to their higher sensitivity, the particle number concentration and the number-weighted particle
size distribution are necessary for the quantification of the release of nano-objects since the particle
mass depends on the cubed particle diameter and the mass concentrations of nano-objects are too low
in order to detect them with currently commercially available instruments. Further measurements,
such as the total particle surface concentration, e.g. References [11] and [12], can be helpful for the
interpretation e.g. in regard to health aspects. If the shape, morphology, porosity, and density of
the particle material are known, an exact conversion into the different quantity types is possible by
measuring the total particle size distribution.
Beside the selection of appropriate measurement instrumentation, a quantitative assessment of
process-induced particle release requires furthermore detailed information on the samples, the
introduced stress and the kind of interconnection with the instruments. Figure 1 shows for example the
single stages, which have to be considered for the quantitative characterization of airborne particulate
release.
[5]
Figure 1 — Stages for the characterization of process-induced airborne particulate release
INTERNATIONAL STANDARD ISO 21683:2019(E)
Pigments and extenders — Determination of
experimentally simulated nano-object release from paints,
varnishes and pigmented plastics
1 Scope
This document specifies a method for experimental determination of the release of nanoscale pigments
and extenders into the environment following a mechanical stress of paints, varnishes and pigmented
plastics.
The method is used to evaluate if and how many particles of defined size and distribution under stress
(type and height of applied energy) are released from surfaces and emitted into the environment.
The samples are aged, weathered or otherwise conditioned to simulate the whole lifecycle.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 9276-1, Representation of results of particle size analysis — Part 1: Graphical representation
ISO/TS 80004-1, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 1: Core terms
ISO/TS 80004-2, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 2: Nano-objects
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/TS 80004-1, ISO/TS 80004-2
and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1 General terms and definitions
3.1.1
aerosol
system of solid or liquid particles suspended in gas
[SOURCE: ISO 15900:2009, 2.1]
3.1.2
nanoscale
length range approximately from 1 nm to 100 nm
Note 1 to entry: Properties that are not extrapolations from a larger size are predominantly exhibited in this
length range.
[SOURCE: ISO/TS 80004-1:2015, 2.1]
3.1.3
nanoparticle
nano-object (3.1.4) with all external dimensions in the nanoscale (3.1.2) where the lengths of the longest
and the shortest axes of the nano-object do not differ significantly
Note 1 to entry: If the dimensions differ significantly (typically by more than 3 times), terms such as nanofibre or
nanoplate may be preferred to the term nanoparticle.
[SOURCE: ISO/TS 80004-2:2015, 4.4]
3.1.4
nano-object
discrete piece of material with one, two or three external dimensions in the nanoscale (3.1.2)
Note 1 to entry: The second and third external dimensions are orthogonal to the first dimension and to each other.
[SOURCE: ISO/TS 80004-1:2015, 2.5]
3.1.5
paint
pigmented coating material which, when applied to a substrate, forms an opaque dried film having
protective, decorative or specific technical properties
[SOURCE: ISO 4618:2014, 2.184]
3.1.6
equivalent spherical diameter
x
diameter of a sphere having the same physical properties as the particle in the measurement
Note 1 to entry: Physical properties are for instance the same settling velocity or electrolyte solution displacing
volume or projection area under a microscope.
Note 2 to entry: The physical property to which the equivalent diameter refers shall be indicated using a suitable
subscript, for example x for equivalent surface area diameter or x for equivalent volume diameter.
S V
[SOURCE: ISO 26824:2013, 1.6]
3.1.7
particle size distribution
PSD
cumulative distribution of the fraction of material smaller (undersize) than given particle sizes,
represented by equivalent spherical diameters or other linear dimensions or distribution
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21683
First edition
2019-02
Pigments and extenders —
Determination of experimentally
simulated nano-object release from
paints, varnishes and pigmented
plastics
Pigments et matières de charge — Détermination de la libération
simulée de nanoobjets présents dans des peintures, des vernis et des
plastiques pigmentés
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Fax: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 General terms and definitions . 1
3.2 Specific terms and definitions . 3
4 Symbols and abbreviated terms . 4
5 Methods of stress . 5
5.1 Test specimens requirements . 5
5.2 Test apparatus requirements . 5
5.2.1 General. 5
5.2.2 Stress processes — Process parameters and characteristics . 6
6 Measuring methods . 6
6.1 Measurands . 6
6.2 Aerosol measuring methods . 7
6.3 Test preparation . 8
6.3.1 General. 8
6.3.2 Aerosol background . 8
6.3.3 Aerosol sampling line . 8
6.3.4 Aerosol conditioning . 9
7 Procedure. 9
8 Calculation .10
9 Test report .11
Annex A (informative) Examples of parameter specification of stress application methods .13
Annex B (informative) Selected aerosol measuring equipment .16
Bibliography .19
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 256, Pigments, dyestuffs and extenders.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
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Introduction
The possible release of nano-objects (nanoscale pigments and extenders) from paints, varnishes and
pigmented plastics into surrounding air or liquid is an important consideration in health and safety,
for the end user and the environment. Therefore, it is important to obtain data about the propensity of
[10]
pigmented paints and plastics to release nano-objects, thereby allowing exposure to be evaluated ,
controlled and minimized. This property will likely depend on both the physico-chemical properties of
the nano-objects and the matrix containing the nano-objects.
The currently available methods to assess the propensity of pigmented paints, varnishes and plastics
to release nano-objects into the air require energy to be applied to a sample to induce abrasion, erosion
or comminution, which cause dissemination of the particles into the gaseous phase, i.e. generation of
aerosols.
Due to their higher sensitivity, the particle number concentration and the number-weighted particle
size distribution are necessary for the quantification of the release of nano-objects since the particle
mass depends on the cubed particle diameter and the mass concentrations of nano-objects are too low
in order to detect them with currently commercially available instruments. Further measurements,
such as the total particle surface concentration, e.g. References [11] and [12], can be helpful for the
interpretation e.g. in regard to health aspects. If the shape, morphology, porosity, and density of
the particle material are known, an exact conversion into the different quantity types is possible by
measuring the total particle size distribution.
Beside the selection of appropriate measurement instrumentation, a quantitative assessment of
process-induced particle release requires furthermore detailed information on the samples, the
introduced stress and the kind of interconnection with the instruments. Figure 1 shows for example the
single stages, which have to be considered for the quantitative characterization of airborne particulate
release.
[5]
Figure 1 — Stages for the characterization of process-induced airborne particulate release
INTERNATIONAL STANDARD ISO 21683:2019(E)
Pigments and extenders — Determination of
experimentally simulated nano-object release from paints,
varnishes and pigmented plastics
1 Scope
This document specifies a method for experimental determination of the release of nanoscale pigments
and extenders into the environment following a mechanical stress of paints, varnishes and pigmented
plastics.
The method is used to evaluate if and how many particles of defined size and distribution under stress
(type and height of applied energy) are released from surfaces and emitted into the environment.
The samples are aged, weathered or otherwise conditioned to simulate the whole lifecycle.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 9276-1, Representation of results of particle size analysis — Part 1: Graphical representation
ISO/TS 80004-1, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 1: Core terms
ISO/TS 80004-2, Nanotechnologies — Vocabulary — Part 2: Nano-objects
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/TS 80004-1, ISO/TS 80004-2
and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1 General terms and definitions
3.1.1
aerosol
system of solid or liquid particles suspended in gas
[SOURCE: ISO 15900:2009, 2.1]
3.1.2
nanoscale
length range approximately from 1 nm to 100 nm
Note 1 to entry: Properties that are not extrapolations from a larger size are predominantly exhibited in this
length range.
[SOURCE: ISO/TS 80004-1:2015, 2.1]
3.1.3
nanoparticle
nano-object (3.1.4) with all external dimensions in the nanoscale (3.1.2) where the lengths of the longest
and the shortest axes of the nano-object do not differ significantly
Note 1 to entry: If the dimensions differ significantly (typically by more than 3 times), terms such as nanofibre or
nanoplate may be preferred to the term nanoparticle.
[SOURCE: ISO/TS 80004-2:2015, 4.4]
3.1.4
nano-object
discrete piece of material with one, two or three external dimensions in the nanoscale (3.1.2)
Note 1 to entry: The second and third external dimensions are orthogonal to the first dimension and to each other.
[SOURCE: ISO/TS 80004-1:2015, 2.5]
3.1.5
paint
pigmented coating material which, when applied to a substrate, forms an opaque dried film having
protective, decorative or specific technical properties
[SOURCE: ISO 4618:2014, 2.184]
3.1.6
equivalent spherical diameter
x
diameter of a sphere having the same physical properties as the particle in the measurement
Note 1 to entry: Physical properties are for instance the same settling velocity or electrolyte solution displacing
volume or projection area under a microscope.
Note 2 to entry: The physical property to which the equivalent diameter refers shall be indicated using a suitable
subscript, for example x for equivalent surface area diameter or x for equivalent volume diameter.
S V
[SOURCE: ISO 26824:2013, 1.6]
3.1.7
particle size distribution
PSD
cumulative distribution of the fraction of material smaller (undersize) than given particle sizes,
represented by equivalent spherical diameters or other linear dimensions or distribution
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21683
Première édition
2019-02
Pigments et charges — Détermination
par simulation expérimentale de
la libération de nano-objets par
les peintures, vernis et plastiques
pigmentés
Pigments and extenders — Determination of experimentally
simulated nano-object release from paints, varnishes and pigmented
plastics
Numéro de référence
©
ISO 2019
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Termes généraux et définitions . 1
3.2 Termes spécifiques et définitions . 3
4 Symboles et abréviations . 4
5 Méthodes de contrainte . 5
5.1 Exigences relatives aux éprouvettes. 5
5.2 Exigences relatives à l’appareillage d’essai . 6
5.2.1 Généralités . 6
5.2.2 Paramètres et caractéristiques des processus d’application de contrainte . 6
6 Méthodes de mesure . 7
6.1 Mesurandes . 7
6.2 Méthodes de mesure des aérosols . 7
6.3 Préparation de l’essai . 9
6.3.1 Généralités . 9
6.3.2 Aérosol de fond . 9
6.3.3 Lignes d’échantillonnage d’aérosol . 9
6.3.4 Conditionnement de l’aérosol .10
7 Mode opératoire.10
8 Calculs .11
9 Rapport d’essai .13
Annex A (informative) Exemples de spécification de paramètres des méthodes
d’application de contraintes.14
Annex B (informative) Équipements de mesure d’aérosol sélectionnés .18
Bibliographie .21
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 256, Pigments, colorants et matières
de charge.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés

Introduction
La possible libération de nano-objets (pigments et charges à l’échelle nanométrique) par les peintures,
vernis et plastiques pigmentés dans l’air ou les liquides environnants est un facteur important à
considérer pour la santé et la sécurité, aussi bien pour l’utilisateur final que pour l’environnement. Par
conséquent, il est important d’obtenir des données concernant la propension des peintures et plastiques
[10]
pigmentés à libérer des nano‑objets, afin de permettre l’évaluation , le contrôle et la minimisation de
l’exposition. Cette propriété dépendra probablement des propriétés physico-chimiques des nano-objets
ainsi que de la matrice qui les contient.
Les méthodes actuellement disponibles pour évaluer la propension des peintures, vernis et plastiques
pigmentés à libérer des nano-objets dans l’air nécessitent d’appliquer de l’énergie à un échantillon de
manière à induire une abrasion, une érosion ou un broyage, qui entraîne la dissémination des particules
dans la phase gazeuse, c’est-à-dire la génération d’aérosols.
Du fait de leur plus grande sensibilité, la concentration de particules et la distribution granulométrique
pondérée sont nécessaires pour la quantification de la libération de nano‑objets car la masse d’une
particule dépend de son diamètre au cube et les concentrations massiques des nano-objets sont trop
faibles pour les détecter en utilisant les instruments actuellement disponibles dans le commerce.
Des mesurages complémentaires, tels que la concentration surfacique totale des particules (voir par
exemple les Références [11] et [12]), peuvent s’avérer utiles pour l’interprétation, par exemple en ce
qui concerne les aspects sanitaires. Si la forme, la morphologie, la porosité et la densité de la matière
particulaire sont connues, une conversion exacte dans les différents types de grandeur est possible en
mesurant la distribution granulométrique totale.
Outre la sélection d’une instrumentation de mesure appropriée, une évaluation quantitative de la
libération de particules induite par un processus nécessite également des informations détaillées sur
les échantillons, la contrainte introduite et le type d’interconnexion avec les instruments. La Figure 1
illustre, à titre d’exemple, les étapes individuelles qui doivent être envisagées pour la caractérisation
quantitative de la libération des particules en suspension dans l’air.
Figure 1 — Étapes pour la caractérisation de la libération de particules en suspension dans l’air
[5]
induite par un processus
NORME INTERNATIONALE ISO 21683:2019(F)
Pigments et charges — Détermination par simulation
expérimentale de la libération de nano-objets par les
peintures, vernis et plastiques pigmentés
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de détermination expérimentale de la libération de pigments
et de charges à l’échelle nanométrique dans l’environnement, suite à l’application d’une contrainte
mécanique sur les peintures, vernis et plastiques pigmentés.
Cette méthode permet d’évaluer si des particules de taille et de distribution définies soumises à
contrainte (type et intensité de l’énergie appliquée) sont libérées par les surfaces et émises dans
l’environnement. Elle permet également de déterminer le nombre de particules libérées.
Les échantillons sont vieillis, soumis aux intempéries ou sinon conditionnés de manière à simuler la
totalité de leur cycle de vie.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 9276-1, Représentation de données obtenues par analyse granulométrique — Partie 1: Représentation
graphique
ISO/TS 80004-1, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 1: Termes "coeur"
ISO/TS 80004-2, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 2: Nano-objets
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO/TS 80004‑1, l’ISO/TS 80004‑2
ainsi que les suivants, s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1 Termes généraux et définitions
3.1.1
aérosol
système de particules solides ou liquides en suspension dans un gaz
[SOURCE: ISO 15900:2009, 2.1]
3.1.2
échelle nanométrique
échelle de longueur s’étendant approximativement de 1 nm à 100 nm
Note 1 à l'article: Les propriétés qui ne constituent pas des extrapolations par rapport à des dimensions plus
grandes sont principalement manifestes dans cette échelle de longueur.
[SOURCE: ISO/TS 80004-1:2015, 2.1]
3.1.3
nanoparticule
nano-objet (3.1.4) dont toutes les dimensions externes sont à l’échelle nanométrique (3.1.2) et dont les
longueurs du plus grand et du plus petit axes ne diffèrent pas de façon significative
Note 1 à l'article: Si les dimensions diffèrent de façon significative (généralement d’un facteur supé
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21683
Première édition
2019-02
Pigments et charges — Détermination
par simulation expérimentale de
la libération de nano-objets par
les peintures, vernis et plastiques
pigmentés
Pigments and extenders — Determination of experimentally
simulated nano-object release from paints, varnishes and pigmented
plastics
Numéro de référence
©
ISO 2019
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Termes généraux et définitions . 1
3.2 Termes spécifiques et définitions . 3
4 Symboles et abréviations . 4
5 Méthodes de contrainte . 5
5.1 Exigences relatives aux éprouvettes. 5
5.2 Exigences relatives à l’appareillage d’essai . 6
5.2.1 Généralités . 6
5.2.2 Paramètres et caractéristiques des processus d’application de contrainte . 6
6 Méthodes de mesure . 7
6.1 Mesurandes . 7
6.2 Méthodes de mesure des aérosols . 7
6.3 Préparation de l’essai . 9
6.3.1 Généralités . 9
6.3.2 Aérosol de fond . 9
6.3.3 Lignes d’échantillonnage d’aérosol . 9
6.3.4 Conditionnement de l’aérosol .10
7 Mode opératoire.10
8 Calculs .11
9 Rapport d’essai .13
Annex A (informative) Exemples de spécification de paramètres des méthodes
d’application de contraintes.14
Annex B (informative) Équipements de mesure d’aérosol sélectionnés .18
Bibliographie .21
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 256, Pigments, colorants et matières
de charge.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés

Introduction
La possible libération de nano-objets (pigments et charges à l’échelle nanométrique) par les peintures,
vernis et plastiques pigmentés dans l’air ou les liquides environnants est un facteur important à
considérer pour la santé et la sécurité, aussi bien pour l’utilisateur final que pour l’environnement. Par
conséquent, il est important d’obtenir des données concernant la propension des peintures et plastiques
[10]
pigmentés à libérer des nano‑objets, afin de permettre l’évaluation , le contrôle et la minimisation de
l’exposition. Cette propriété dépendra probablement des propriétés physico-chimiques des nano-objets
ainsi que de la matrice qui les contient.
Les méthodes actuellement disponibles pour évaluer la propension des peintures, vernis et plastiques
pigmentés à libérer des nano-objets dans l’air nécessitent d’appliquer de l’énergie à un échantillon de
manière à induire une abrasion, une érosion ou un broyage, qui entraîne la dissémination des particules
dans la phase gazeuse, c’est-à-dire la génération d’aérosols.
Du fait de leur plus grande sensibilité, la concentration de particules et la distribution granulométrique
pondérée sont nécessaires pour la quantification de la libération de nano‑objets car la masse d’une
particule dépend de son diamètre au cube et les concentrations massiques des nano-objets sont trop
faibles pour les détecter en utilisant les instruments actuellement disponibles dans le commerce.
Des mesurages complémentaires, tels que la concentration surfacique totale des particules (voir par
exemple les Références [11] et [12]), peuvent s’avérer utiles pour l’interprétation, par exemple en ce
qui concerne les aspects sanitaires. Si la forme, la morphologie, la porosité et la densité de la matière
particulaire sont connues, une conversion exacte dans les différents types de grandeur est possible en
mesurant la distribution granulométrique totale.
Outre la sélection d’une instrumentation de mesure appropriée, une évaluation quantitative de la
libération de particules induite par un processus nécessite également des informations détaillées sur
les échantillons, la contrainte introduite et le type d’interconnexion avec les instruments. La Figure 1
illustre, à titre d’exemple, les étapes individuelles qui doivent être envisagées pour la caractérisation
quantitative de la libération des particules en suspension dans l’air.
Figure 1 — Étapes pour la caractérisation de la libération de particules en suspension dans l’air
[5]
induite par un processus
NORME INTERNATIONALE ISO 21683:2019(F)
Pigments et charges — Détermination par simulation
expérimentale de la libération de nano-objets par les
peintures, vernis et plastiques pigmentés
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de détermination expérimentale de la libération de pigments
et de charges à l’échelle nanométrique dans l’environnement, suite à l’application d’une contrainte
mécanique sur les peintures, vernis et plastiques pigmentés.
Cette méthode permet d’évaluer si des particules de taille et de distribution définies soumises à
contrainte (type et intensité de l’énergie appliquée) sont libérées par les surfaces et émises dans
l’environnement. Elle permet également de déterminer le nombre de particules libérées.
Les échantillons sont vieillis, soumis aux intempéries ou sinon conditionnés de manière à simuler la
totalité de leur cycle de vie.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 9276-1, Représentation de données obtenues par analyse granulométrique — Partie 1: Représentation
graphique
ISO/TS 80004-1, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 1: Termes "coeur"
ISO/TS 80004-2, Nanotechnologies — Vocabulaire — Partie 2: Nano-objets
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO/TS 80004‑1, l’ISO/TS 80004‑2
ainsi que les suivants, s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1 Termes généraux et définitions
3.1.1
aérosol
système de particules solides ou liquides en suspension dans un gaz
[SOURCE: ISO 15900:2009, 2.1]
3.1.2
échelle nanométrique
échelle de longueur s’étendant approximativement de 1 nm à 100 nm
Note 1 à l'article: Les propriétés qui ne constituent pas des extrapolations par rapport à des dimensions plus
grandes sont principalement manifestes dans cette échelle de longueur.
[SOURCE: ISO/TS 80004-1:2015, 2.1]
3.1.3
nanoparticule
nano-objet (3.1.4) dont toutes les dimensions externes sont à l’échelle nanométrique (3.1.2) et dont les
longueurs du plus grand et du plus petit axes ne diffèrent pas de façon significative
Note 1 à l'article: Si les dimensions diffèrent de façon significative (généralement d’un facteur supé
...