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            3D打印有毒嗎?如何防范健康風險



            3D打印(或增材制造)正在變得越來越重要,不再限于簡單3D打印塑料和金屬薄板,而更多地改變原型制作和生產過程?,F在全球3D打印機每年銷售量超過300萬臺,其中多數是FDM 3D打印機。但是,3D打印有毒嗎?如何防范健康風險?



            Underwriters Laboratories研究所和佐治亞理工學院(Georgia Tech)的Chemical Insights發現,許多臺式3D打印機在工作的時候,會產生可能影響人類健康的超細顆粒(UFP)和許多揮發性有機化合物(VOC)。


            超細顆??梢员晃氩⑸钊肴朔蜗到y,引發肺部刺激、呼吸道和胸部不適,以及哮喘。長期接觸可能導致呼吸系統疾病和心血管疾病。接觸揮發性有機化合物,會導致頭痛,刺激眼和鼻子,引起類似流感的癥狀。當在小型或通風不良的房間(例如小型車間或單個工作站),以及具有多臺打印機同時運行,且通風控制不足的大型工業空間中使用3D打印機時,這些健康問題尤其值得注意。


            FDM線材、排放物和毒性


            研究發現,不同的3D打印線材,產生的排放物和排放物的毒性會不同。其中大多數是化學成分已知的熱塑性塑料,但可能存在添加劑和其他雜質。研究顯示了與線材相關的一系列VOC:


            已發現丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)線材,會釋放超過175種不同的VOC,包括致癌物,如苯乙烯和二氯甲烷。


            聚乳酸(PLA)線材,會產生了50多種已確定的VOC,包括會影響眼睛、皮膚、呼吸系統和中樞神經系統的1-丁醇。但是,PLA的排放率遠低于ABS。


            尼龍線材發出一系列不同的低水平VOC。超過90%的揮發性排放物是己內酰胺,會影響眼睛、皮膚、肝臟、腎臟和呼吸系統、心血管和中樞神經系統。


            VOC排放成分和總VOC排放水平取決于材料種類、溫度等。ABS和尼龍線材的超細顆粒和總VOC排放速率均高于PLA。



            以下是解決問題的步驟,保護免受3D打印帶來的健康危害。


            操作時避免站在打印機附近或上方;


            將噴嘴溫度設置在建議溫度范圍的下限,同時又不會降低打印質量;


            使用3D打印機制造商特別推薦的材料;


            購買安全的3D打印設備和材料;


            此外,美國國家職業安全與健康研究所(NIOSH)建議:


            在打印機附近放置裝有高效微??諝猓℉EPA)過濾的局部排氣通風系統;


            使用通風的機殼,或者密閉空間;


            將打印機放在通風櫥,或排到外面的通風孔;


            制定一套標準操作程序以減少暴露的可能性;


            禁止在打印車間附近飲食;


            使用個人防護設備,例如防熱手套或耐化學手套,安全眼鏡或面罩,實驗室工作服或工作服等;


            適當時考慮使用呼吸防護設備。


            設定標準


            盡管有一些保護工業環境中,針對特定VOC和總顆粒的工人職業標準和準則,但并未針對UFP,或3D打印排放物中發現的許多VOC。


            標準ANSI / CAN / UL 2904包含排放量的測量和健康評估協議(《ANSI/CAN/UL Standard Method for Testing and Assessing Particle and Chemical Emissions from 3D Printers》,這些排放量可以從使用3D打印機和打印介質的打印應用程序釋放。雖然它適用于通常在學校、家庭、辦公室、圖書館和其他非工業室內空間中使用的打印機,但對制造工廠中的室內空氣的影響也可能適用。


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