Den toner er en toner som brukes i laserskrivere , de LED skrivere og kopimaskiner for utskrift av tekst og bilder på papir ved elektro . Dette pulveret består hovedsakelig av ultrafine partikler av plast , harpiks og metaller eller metalloider.
Det er et pulver hvis korn har en ultrafin til nanometrisk skala, og som takket være tekstur oppfører seg nesten som en væske. Tonere inneholder et økende antall nanomaterialer som har forbedret utskriftskvalitet, men som delvis slippes ut i luften som nanopartikulert avfall i spredte mengder, som samhandler synergistisk med hverandre og med andre medforurensende stoffer., For å produsere en cocktail som ble ansett i 2017 , som bekymrer menneskers helse av forskere som søker å vurdere deres toksikologiske effekter.
Den første toneren på markedet var en blanding av karbon svart og jernoksydpulver .
Deretter ble karbonpartikler blandet med forskjellige polymerer, og standardiserte pulver av fargede pigmenter ble utviklet.
I de første generasjonene av kopimaskiner ble toner strømmet av brukeren i et reservoar fra en pulverflaske, og deretter ble prefabrikkerte forseglede patroner brukt, for eksempel for de første laserskrivere fra Hewlett-Packard LaserJet i 1984.
Ved hjelp av en elektrisk (statisk) ladning kan tonerpulver som inneholder magnetiserbare partikler polariseres for overføring fra ett medium til et annet.
I de fleste tilfeller blir toneren transportert av en "magnetisk rulle" for deretter å danne et bilde på den lysfølsomme sylinderen og til slutt bli avsatt på papiret. Toneren festes deretter permanent til arket ved å varmes opp til ca. 180 grader Celsius i varmeelementet . Utskriftens holdbarhet øker med temperatur og trykk i varmeelementet.
Pulvertonerne som er markedsført, har hovedsakelig svart farge.
Primære fargepigmenter gjør det mulig for skriveren eller kopimaskinen å generere (ved å blande og kontrollere intensiteten) forskjellige farger via en firefarges prosess fra svart, cyan, magenta og gul tonere. Noen maskiner kan tilsette hvitt og / eller lakk, for eksempel polymerisert av ultrafiolette stråler .
Som eksempel er det også en såkalt " MICR " magnetisk pulvertoner ; den brukes spesielt til å skrive ut kodene som vises nederst i kontrollene. Disse kodene kan deretter leses av en datamaskin utstyrt med et passende lesehode.
Tonerpartikler er veldig fine og har elektrostatiske egenskaper som gjør dem vanskelige å rengjøre hvis de svelges ved et uhell.
De kan også utvikle elektrostatiske ladninger hvis de gni mot hverandre eller mot andre partikler, gjenstander eller det indre av sugesystemer eller rør.
Av disse grunnene bør tonerpulver aldri støvsuges med en vanlig støvsuger. Elektrostatisk utladning av ladede partikler kan teoretisk antenne støv i støvsugeren eller støvsugerposen og / eller skape en liten eksplosjon hvis tilstrekkelig toner er suspendert i luften. Partiklene blir ellers filtrert dårlig av støvsugerens filterposer og spredt i rommet der de kan inhaleres. De kan også tette motorfilteret og forårsake kortslutning fordi de på grunn av sitt høye karbon- og jerninnhold leder strøm.
Hvis det søler toner i en kopimaskin eller laserskriver, er det en spesiell støvsuger med en elektrisk ledende slange og et filter med høy effektivitet.
Ulastet toner rengjøres lett av de fleste vannvaskbare klær, men toneren som er en syntetisk voks eller plastpulver med lav smeltetemperatur, bør alt vaskes kaldt (vaskemaskinen skal fylles med kaldt vann før du legger i plagget, og en full dobbel kaldt vaskesyklus vil forbedre sjansene for suksess). Førstnevnte kan bruke oppvaskmiddel eller håndvaskmiddel, og sistnevnte kan bruke vanlig tøy. Resttoner suspendert i første syklus skyllevann flekker plagget som må vaskes på nytt. En tørketrommel eller strykejern bør ikke brukes før all toner er fjernet, ellers vil fargestoffet sette seg i stoffet.
Observasjon av pulverisert toner under et elektronmikroskop viser karbonholdige partikler med en diameter på 2 til 12 µm, avrundet til litt langstrakt (en form som ofte minner om poteter med en litt grov overflate og omsluttet av små avrundede korn og størrelse nanometrisk).
Sminke av tonerpulver varierer mellom merker og produkter. For eksempel, ifølge produsenten i 2011, besto pulverene Kyocera TK-16 og TK-17 Kyocera som ble solgt for kommersielle laserskrivere av kopolymerer styren - akrylat (50-60 vekt%), magnetitt (30-40 vekt%), titandioksid (1-5 vekt%), silika (1-5 vekt%) og antimon (<1 vekt%). Den første inneholdt også en syntetisk polypropylenvoks ( CAS-nummer ) og aluminiumoksyd (Al 2 O 3). Fortsatt som et eksempel ble Hewlett-Packard " LaserJet C4092A " pulver solgt samtidig for samme bruk presentert som en kopolymer av styrenakrylat (40-50 vekt%) og av magnetitt (40-50% av vekt).
Laboratorieanalyser av rene tonerpulver og oppløselige ekstrakter avslørte et stort antall PAHer (inkludert for eksempel og hovedsakelig i 2013 naftalen , acenaftylen og fenantren eller andre aromatiske PAHer, men på lavere nivåer. Disse analysene viste også karbon og silika , samt metaller tilstede i høy andel i blekk ( jern og sink ), og andre metaller og metalloider ved lavere doser, men mye mer toksisk og økotoksisk ( arsen , bly , antimon , nikkel , kadmium , osv ) Svært små mengder rutil ( tetragonal TiO 2 polymorf ), cristobalitt ( tetragonal SiO 2 polymorf) og noen ganger perovskitt (CaTiO 3 ) har også blitt rapportert, fra kjemiske analyser Nyere studier siterer nanopartikler av jern, titan , silika, kobber , mangan , aluminium , tinn , nesten alltid i form av oksider som skal forbedre trykkekvaliteten.
I lang tid har det vært veldig lite data tilgjengelig om økotoksisiteten til toner- og tonerutvikleren. På grunn av mangel på data gitt av produsentene, ble de negative effektene av tonerpulver på mennesker ansett som ubetydelige.
Imidlertid ble det raskt vist at alle tonerpulver inneholder "betydelige mengder karbon svart og magnetittpigmenter (Fe 3 O 4 ) samt små mengder polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAHer)" . Noen medisinske varsler ble gitt på 1990-tallet, for eksempel angående risikoen for siderosilicosis, eller granulomatøs lungebetennelse med mediastinal lymfadenopati ).
På nanometriske skalaer har tonerkomponenter uvanlige fysisk-kjemiske, bioaktive og morfologiske egenskaper, som endrer deres toksikologiske egenskaper.
I 2002 kom Furukawa et al. viser at alveolære makrofager påvirkes negativt av eksponering for tonerpartikler.
Miljømessige (eller mer nøyaktig toksikologiske ) vurderingsprotokoller ble satt på plass (2000-2004), og i 2006 dukket det opp en første studie av epidemiologisk interesse (tverrsnittsstudie basert på en kohort på 600 mannlige arbeidere som håndterer toner, assosiert med 212 kontrollpersoner. , og med fokus på mulige sammenhenger mellom risikoen for å utvikle lungefibrose og det faktum at de har blitt profesjonelt utsatt for tonerstøv); etterfulgt av studier som viser at karbonnanopartikler trengte inn i menneskekroppen, spesielt funnet nær mesothelium og som begynner å foreslå og bekrefte signifikante negative helseeffekter (ved innånding av tonerpulver, enten det er svart pulver eller fargede pigmenter). Denne toksisiteten varierer sannsynligvis mye avhengig av kontaminasjonsmåten (transkutan, svelging, innånding) og størrelse, form, elektrisk ladning og sammensetningen av pulverene som er involvert).
I 2011 ble en evaluering av det genotoksiske potensialet til svart pulver utført in vitro (via komet- testen og mikrokjernetesten ); det demonstrerte DNA-lesjoner og konkluderte ikke med cytotoksisitet for tonerkontrollene som ble undersøkt, men med genotoksisiteten . I dette tilfellet ble DNA-skader og utseendet på kjernefysiske abnormiteter ( mikrokjerner ) observert (på en variabel måte avhengig av pulvertype) fra 80 til 400 lg cm 2 , Selv om cellelevedyktigheten ikke var, ble ikke påvirket kl. disse dosene. Den fysiske og kjemiske karakteriseringen av pulverene førte forfatterne til å konkludere med at metallene og metalloidene og / eller PAHene som var tilstede i disse pulverene var ansvarlige for disse genotoksiske effektene. De foreslo ytterligere studier ( in vivo ) for å bekrefte eller benekte relevansen av disse in vitro- observasjonene , både for privat og yrkesmessig eksponering for tonerpulver. Andre studier har bekreftet gentoksisiteten til tonerpartiklene, alene og / eller i synergi med medforurensende stoffer.
I følge informasjon publisert av PC INpact frigjør en tredjedel av skrivere som er testet av Queensland University of Technology, små partikler av blekkrester i luften, som infiltrerer lungene og forårsaker lungesykdom, irritasjon, noe som resulterer i kroniske lidelser. Forfatterne sammenligner til og med denne skaden med den som er forårsaket av sigarettrøyk .
Pigmentpulveret vedvarer i suspensjon i luften i en viss tid, med helsevirkninger som anses å være sammenlignbare med et inert fint støv. Det er irriterende for personer med luftveisproblemer som astma eller bronkitt . Forskning ved Queensland University of Technology har vist at noen laserskrivere avgir submikronpartikler som er kjent av andre miljøstudier for å bidra til luftveissykdommer. Forskere fra University of Rostock har også vist at mikroskopiske tonerpartikler er kreftfremkallende (som med asbest). Folk som jobber i nærheten av skrivere og kopimaskiner på daglig basis, har økt risiko for lungeproblemer etter flere år, noe som bekrefter tidligere forskning publisert i 2006.
Etter studier gjort på 1970-tallet på bakteriene av pyrrol (en forurensning opprettet under produksjon av karbon svart brukt i svart toner), ble produksjonsprosessene modifisert for å fjerne denne pyrrolen fra det ferdige produktet). Tomonaga et al. (2017) viste at i Wistar-rotten som ble brukt som dyremodell , forårsaket en stor (16 mg / m 3 luft) og lang eksponering (i løpet av 6 måneder, 12 måneder og 22,5 måneder) for en toner med eksterne tilsetningsstoffer betennelse og muligens lungefibrose, oksidativt stress og histopatologiske endringer i lungen. En vedvarende økning i 8-OHdG ved sterk og kronisk eksponering viser DNA-nedbrytning og risiko for tumorigenese. Studieforfatterne mener at tonere med eksterne tilsetningsstoffer kan ha lav lungetoksisitet.
Og en nylig (2017) studie utført i Japan på en gruppe på 260 mannlige ansatte i et japansk kopimaskin-, skriver- og tonerselskap fant en "ekstremt lav" risiko for disse ansatte å utvikle luftveissykdommer. På grunn av deres aktivitet. I følge forfatterne har gjennomsnittlige støvnivåer i arbeidsmiljøet til disse ansatte de siste 20 årene gått ned, og det er godt under ACGIH-tillatte standarder.
På den annen side i 2017, Chalbot et al. mener det er sannsynlig at synergistiske effekter mellom blekknanopartikler og andre forbindelser som frigjøres av skrivere eller kopimaskiner. Toner har blitt en kompleks aerosol som må evalueres (når det gjelder risiko), med tanke på "gassformige medforurensende stoffer" som inhaleres med den (spesielt metalloksidene i tonerne kan spille en rolle som katalysatorer som kompliserer toneren. ). studie av deres toksikologiske effekter). Noen av de produserte nanomaterialene i tonere er "luftbårne" under utskrift. Toksikologiske bevis fortsetter å vokse om "bioaktiviteten til disse partiklene som slippes ut i luften av skrivere eller kopimaskiner, som ved å reagere med forurensende stoffer øker molekylvekten, samt potensialet for toksisitet (Kreftfremkallende egenskaper, mutagenisitet) " som øker bekymringer for menneskers helse ” .
I 2017, ifølge Pirela et al. , "Det er overbevisende bevis for at PM0.1-partikler fra maskiner som bruker tonere er biologisk aktive og i stand til å indusere oksidativt stress in vitro og in vivo , luftveisbetennelse in vivo (hos rotter) og hos mennesker, flere parametere for celleskade i monokulturer og samkulturer, inkludert moderate epigenetiske modifikasjoner in vitro ” . Epidemiologi har vist en økt forekomst av kronisk hoste, tungpustethet, tett nese eller overdreven sputum, pustevansker og kortpustethet; to til tre ganger hyppigere hos kopimaskiner enn i vitner og noen ganger forverret av kronisk eksponering for personer som er følsomme for inhalerte forurensende stoffer (respiratoriske, immunologiske, kardiovaskulære og andre lidelser er da mulig); men virkningsmekanismen til disse nanopartiklene er ennå ikke godt forstått, spesielt ifølge Pirela fordi studier ofte har fokusert på noen få parametere i stedet for på "ekte" eksponering.
Samme år 2017 gjorde en studie sine konklusjoner om den mulige andelen psykologiske eller kognitive effekter i oppfatningen av negative effekter i et miljø utsatt for utslipp fra skrivere eller kopimaskiner. Forfatterne konkluderte med at disse effektene er små, og at de observerte forskjellene tilsvarer forskjeller i eksponering.
Utslippet av ultrafin aerosol (<100 nm) fra laserskrivere og kopimaskiner varierer ikke bare etter merke og modell, men også i stor grad i henhold til driftsparametrene deres: i tillegg til utskriftshastighet, type prosess, antall sider som er skrevet ut, dekning av hver side og utskriftsmodus har også en betydelig innflytelse på ultrafine partikkelutslipp, uavhengig av toner eller kassettmodell, noe som tyder på at utslippene kan reduseres ved å forbedre tekniske driftsforhold.
Siden 2011 , i Canada, inkluderer EcoLogo, som er et offisielt merke fra Canadas regjering, brukt på lisens fra Environment Canada , toner som miljøvennlig. "Tillegget til de originale blekkpatronene i pulver utvider potensialet for miljøledelse innen slike produkter, ettersom våre standarder i utgangspunktet bare fokuserte på leverte produkter. Nye," sa Angela Griffiths, administrerende direktør for EcoLogo-programmet. "Denne utvidelsen er et viktig skritt fremover for å gjenkjenne fremskrittene fra produsenter av grønn teknologi. De nye pulverpatronene er et bedre valg for miljøet . "