3D印刷は有毒ですか？安全を確保するために知っておくべきことはすべて！

3Dプリンターを購入するときは、独自のパーツを作成したり、収集可能なフィギュアを印刷したり、壊れたメカニズムのスペアパーツを印刷したりするなど、3Dプリンターがもたらすメリットについて考えます。私たちの家にプラスチックを溶かす機械があると、私たちの健康に深刻な影響を与える可能性があるとは考えていません。

今日、私たちは学校、家庭、ワークショップで3Dプリンターを見つけることができ、それらが引き起こす排出物に関連する特定のセキュリティ対策を遵守する必要はありません。子供を含む多くの人々は、高濃度の小さな粒子や有毒ガスにさらされる可能性があります。

ABSとHIPSは毒性が高く、通常、他のフィラメントよりも高用量のビスフェノールAが含まれていますが、使用する熱可塑性プラスチックに関係なく、安全対策を講じる必要があります。 3D印刷プロセス自体が有毒ガスや粒子を空気中に放出するため、定期的にその領域を換気し、稼働中の3Dプリンターと定期的に共存しないことが非常に重要になります。

3Dプリントが健康に与える影響に関する主な懸念事項

FDMプリンターは10年以上前から存在していますが、3D印​​刷は肺に深く付着する有毒な粒子を放出するため、有害である可能性があると多くの人が主張しています。これらの粒子への長時間の曝露は、短期および長期の両方で、印刷時に曝露される危険のレベルを判断するために、研究者によって評価されています。

COVID-19の発生の最初の数か月間、3Dプリンターの販売は着実に成長しました。これは、当時不足していた顔面保護要素や呼吸器を製造するためのこのテクノロジーの実装のおかげもあります。

多くの人が1つの部屋に1台から複数の3Dプリンターを設置するようになりました。これにより、密閉された空間での有毒ガスや粒子の放出が危険なほど増加します。検疫や夜間外出禁止令などの社会的封じ込め措置により、人々は家の中で過ごす時間が増え、これらの排出物への曝露がさらに増加し​​ました。

さまざまな研究によると、タバコの煙よりもはるかに小さいUFP（超微粒子）と呼ばれるナノ粒子が3D印刷中に放出されます。これらの粒子は呼吸管を通って入り、肺の最も深い領域に留まり、そこで肺の炎症を引き起こす可能性があります。

この時点で、3Dプリントで使用されるすべての熱可塑性プラスチックが同じレベルの毒性を持っているわけではないことを明確にする必要があります。フィラメントは、さまざまな特性を持つポリマーで構成されており、多かれ少なかれ有害な物質に分解されます。

3D印刷で使用される最も人気のある熱可塑性プラスチックのそれぞれの毒性のレベルと健康への影響を調査したので、簡単に説明しましょう！

ABS

Abs（アクリロニトリルブタジエンスチレン）は、低コストで優れた特性を備えているため、プラスチック業界で広く使用されている硬質プラスチックです。毒性の高い製品であるアクリロニトリルで構成されているため、厳格な排出規制条件下で使用する必要があります。

さらに、一部の国で禁止されている発がん性の可能性のある物質であるビスフェノールAを放出します。残念ながら、デスクトップ3D印刷で使用する場合、気流によって使用が困難になったり、反りやひび割れの問題が発生したりする可能性があるため、換気の少ない環境が必要です。これにより、ABSは印刷するのに最も危険な素材の1つになります。

また、ABSブランドにBPA（ビスフェノールA）が含まれているかどうかも確認する必要があります。これは、私たちの健康に深刻な影響を与える可能性があります。

長期的な影響が深刻になる可能性があるため、同じ部屋にいる間は定期的にABSで印刷することは避けてください。

PLA

PLAは、主にその使いやすさから、現在3Dプリントで最も使用されている素材です。トウモロコシに由来し、（特定の条件下で）生分解性である可能性があるため、多くの人が安全だと考えています。

ただし、メーカーが使用する着色剤や添加剤は危険を伴う可能性があります。また、高レベルのUFP（超微粒子）を放出します。 UFPの濃度を下げるために、印刷するたびに部屋の空気を更新することを強くお勧めします。

ナイロン

ナイロンフィラメントは耐久性と耐熱性に優れているため、機械部品の印刷によく使用されます。また、ガンやその他の病気のリスクの増加に関連する炭化水素であるスチレンを大量に放出します。

さらに、ナイロンは呼吸器系に深刻な損傷を与えることで知られている刺激性化合物であるカプロラクタムの粒子を放出する可能性があります。ほとんどの3D印刷材料よりも高いレベルの温度を必要とするため、大量のUFPを放出します。

PETG

PETGは、グリコールが添加されたPETプラスチックで構成されています。化学的安定性が非常に高いため、不快な臭いや有毒ガスを放出しません。

飲料用容器の製造に使用されます。ただし、PETGで印刷する場合にもUFPが出力されます。多くの人が考えるように、不快な臭いがないからといって、その物質に毒性がないわけではないことを忘れないでください。

ヒップ

この材料は、マルチ押出機の3Dプリンターでサポート材料としてよく使用され、ABSのようにスチレンと呼ばれる化合物を放出します。この化合物は、International Agency for Cancer Researchによって発がん性物質として分類されています。 。 ABSと組み合わせると、デュアル押出機プリンターは非常に短時間で高レベルの有毒ガスを放出する可能性があります。適切な換気システムが厳密に必要です。

ABSの場合と同様に、HIPSスプールにBPAが含まれているかどうかを常に確認する必要があります。私たちは以前にそれについて言及し、またそれが私たちの健康に深刻な影響を与える可能性があると述べました。このトピックは重要であるため、セクション全体をBPA専用にします。

3Dプリントのヒュームは有毒ですか？

3Dプリントで使用されるすべてのフィラメントが有毒ガスを放出するわけではありません。たとえば、PLAは、人々が長期間働く環境で使用できます。 ABSなどの他のものは、有毒ガスの濃度が最大許容値を超えない環境で使用する必要があります。

これらの煙にさらされると、目や気道に刺激を与え、吐き気や頭痛を引き起こします。これらのガスの排出は、活性炭を使用したパティキュレートフィルターシステムを設置するか、部屋や作業場の換気を増やすことで減らすことができます。

多くのフィラメントメーカーは、フィラメントの使用に関する安全情報シートを顧客に提供しています。新しいブランドや素材を使用する前に、メーカーのWebサイトでこれらの詳細を確認することを強くお勧めします。同じ材料やメーカーの異なる色でも、顔料の化学組成により、排出レベルが異なる場合があります。

長期的には、煙や粒子への曝露はどの程度深刻ですか？

FDMテクノロジーは比較的新しいため、その長期的な影響に関する決定的なデータはまだ入手できません。論文が発表され、その結論は、デスクトップ3Dプリンターが大量のナノ粒子を放出し、そのサイズが40〜300nmの間で変化することを示しています。このサイズは呼吸器系の最も内側のセクターにも浸透するのに十分小さいため、重度の炎症や炎症を引き起こします。

放出される一部のガスの毒性により、喘息、COPD、さらには癌などの慢性肺疾患を発症するリスクがあります。特に影響を受けやすい人の中には、適切なフィルターを備えた防毒マスクなど、追加のセキュリティ対策を使用して3Dプリンターを使用する必要がある人もいます。

放出されたナノ粒子の値を変更する他の要因は、フィラメントのブランドとタイプ、色、印刷温度、加熱ベッドの使用などです。一般に、印刷温度をできるだけ低く設定することをお勧めします、安全性に関する限り。

屋内で印刷しても安全ですか？

PLAやPETGなどの排出物の害が少ないと思われるフィラメントを使用する場合でも、3Dプリンターを使用する環境を適切に換気するか、粒子フィルターシステムを設置して濃度が許容範囲を超えないようにする必要があります。レベル。

もう1つの適切な方法は、印刷時間中に部屋を出て、仕事の終わりに空気を更新することです。

BPAとは何ですか？それはどのくらい危険ですか？

BPA（ビスフェノールA）は、食品容器、CDおよびDVD、スポーツ用品、さらには哺乳瓶など、多くの製品に添加される合成化合物です。これはプラスチック業界で広く使用されており、ある調査によると、米国の人口の90％が体内にこの化合物の痕跡を持っていることが明らかになっています。

この物質の危険性について多くの報告が発表されており、結果はしばしば矛盾しています。最も深刻な報告は、BPA曝露と糖尿病、出生力の問題、癌、および肥満のリスクとの直接的な関係を示しています。さらに、BPAは子供や10代の若者の神経発達を変える可能性があります。

フランスのような国では、BPAの使用は保健当局によって禁止されています。国際的な科学界は、BPAを摂取または吸入するリスクに関してまだコンセンサスに達していません。

屋内で印刷しても安全ですか？

PLAやPETGなどのフィラメントを使用する場合でも、3Dプリンターが稼働している環境を適切に換気するか、濃度が許容レベルを超えないように粒子フィルターシステムを設置する必要があります。もう1つの適切な方法は、印刷時間中に部屋を出て、仕事の終わりに空気を更新することです。

3DプリントフィラメントにはBPAが含まれていますか？

一部の3D印刷フィラメントには、ABSやHIPSなどの高用量のBPAが含まれています。印刷時間中に、小さなビスフェノール粒子が空気中に放出されます。これらの粒子の吸入とそれらの潜在的な毒性はまだ十分に研究されていないため、これらの材料を使用する場合は追加の安全対策を使用することをお勧めします。

あらゆる種類の熱可塑性プラスチックに注意を払う必要がありますが、ABSとHIPSのみが高用量のBPAを含んでいます。

PETGが食品関連の器具の間で非常に人気がある理由の1つは、それがBPAフリーでもあるということです。これは、3D印刷プロセス自体が食品に適さない可能性があるいくつかの問題を引き起こすため、必ずしもこの熱可塑性プラスチックで印刷してキッチンに適用できることを意味するわけではありません。

3Dプリントは食品安全ですか？

3D印刷で使用される一部の材料は、PETGやPLAの場合のように、製造プロセス中に導入される添加物が考慮されていない場合、化学的安定性が高いため「食品安全」と見なされる可能性があります。

凝集物質や人工着色料は特定の濃度で有毒である可能性があるため、各フィラメントをより深く研究する必要があります。この点に関する情報がない場合、関連する調査が実施されるまで、「食品安全」と見なすことができる資料はありません。

それに加えて、3Dプリンターの押出機システムの一部の部品は、印刷物に含まれる小さな金属粒子を解放し、その組成を変える可能性があります。

考慮すべきもう1つの要素は、高温にさらされたポリマーの安定性です。安全と見なされるフィラメントは、熱破壊時に有害物質を放出する可能性があります。このため、3Dプリントで作られた容器に保管された飲料を摂取することはお勧めしません。

一方、FDM 3D印刷は、特定の厚さのプラスチックの層で構成されており、小さな穴や欠陥がある場合があります。これらの空洞の内部では、オブジェクトを適切に洗浄できない場所に食べ物や湿気が蓄積する可能性があり、バクテリアの増殖に理想的な環境を作り出します。 3D印刷されたオブジェクトが食べ物や飲み物と接触して使用される場合、いかなる状況でも再利用しないでください。

この問題を解決できる代替案は、食品の使用が承認された樹脂を使用して、亀裂を取り除き、オブジェクトの層間のスペースを埋める後処理を実行することですが、これの使用を承認するための研究はまだ行われていません食品の技術または方法。

このトピックをもう少し深く掘り下げたい場合は、クッキーカッターを印刷するためのフィラメントの安全性に関する私の記事をチェックしてください。これらの器具について具体的に説明していますが、ここで提供される情報は、他の用途に安全に推定できます。

これまでFDMプリンターについてのみ説明してきたことにお気づきかもしれません。 SLAコミュニティのメンバーを除外しないために、このテクノロジーを使用する際に留意すべき最も関連性の高い考慮事項を確認しましょう。

SLAを使用した3D印刷は有毒ですか？

SLAテクノロジーはFDMとは大きく異なります。光造形法では、消耗品として液体樹脂を使用し、レーザーで硬化（硬化）させます。このプロセスは、従来の3Dプリンターよりもはるかに高い寸法精度を実現します。そのため、より詳細なパーツや、FMDでは作成できない非常に小さいサイズのオブジェクトを作成するために使用されます。

この技術を使用する場合の欠点は、液体状態のときや印刷中に硬化するときの樹脂の毒性が高いことです。皮膚に触れると、瞬時に刺激反応を起こすことがあります。何人かの人々はこの反応に数日間気づきません。接触が長時間続くと、皮膚がアレルギーを発症したり、樹脂や紫外線に対する体の感受性を高めたりする可能性があります。

何年もの間、保護を使用せずにレジンを使用した人々の症例が報告されています。樹脂の匂いでさえ頭痛を引き起こすので、今では彼らはそれに接触することができません。

3D印刷樹脂は、FDMプリンターのフィラメントよりもはるかに毒性が高いため、追加のセキュリティ対策が確立されている管理された環境で使用する必要があります。液体樹脂を取り扱うときは、ラテックス手袋と目の保護具を常に着用する必要があります。

SLA食品は安全ですか？

硬化すると、樹脂は硬くなり、比較的安定します。しかし、日常の使用では、樹脂で印刷された作品は、食品に存在する化合物と相互作用し、有毒物質を放出する可能性があります。このため、食品と接触する物体にこの材料を使用する際の最適なレベルの安全性は保証されません。

「生体適合性」に分類される生物医学で使用するための樹脂がありますが、この認証は医学および歯科での非常に特定の使用のために与えられます。それらの使用は、それらが開発された元のアプリケーション以外のアプリケーションでは推奨されません。

食品業界でSLA3d印刷を使用する1つの方法は、真空成形用のネガ型を作成することです。これらの金型を使用すると、食品で使用するために承認されたプラスチックを熱成形できます。このようにして、食品は樹脂の型ではなく、安全なプラスチックの型に接触します。

3D印刷はまだ分析中であり、その健康への影響についての長期的な結論はまだ出されていません。十分な情報がない限り、安全を確保し、セキュリティ対策を強化して損傷を防ぐことをお勧めします。

推奨製品のセクションを確認してください

当て推量を排除し、どのプリンター、フィラメント、またはアップグレードを取得するかを調査する時間を短縮できる推奨製品セクションを作成しました。これは非常に困難な作業であり、一般的に多くの混乱を招くことがわかっているためです。 。

初心者から中級者、さらには専門家にも適していると思われる3Dプリンターをほんの一握り選択しました。これにより、決定が容易になります。フィラメントとリストされているアップグレードはすべて、私たちによってテストされ、慎重に選択されました。 、したがって、どちらを選択しても意図したとおりに機能することがわかります。