3D打印有毒嗎？如何防范健康風(fēng)險(xiǎn)

南極熊導(dǎo)讀：3D打�。ɑ蛟霾闹圃欤┱谧兊迷絹碓街匾�，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(chǎn)過程。但是，3D打印有毒嗎？如何防范健康風(fēng)險(xiǎn)？

Underwriters Laboratories研究所和佐治亞理工學(xué)院（Georgia Tech）的Chemical Insights發(fā)現(xiàn)，許多臺式3D打印機(jī)在工作的時(shí)候，會產(chǎn)生可能影響人類健康的超細(xì)顆粒（UFP）和許多揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）。

超細(xì)顆�？梢员晃氩⑸钊肴朔蜗到y(tǒng)，引發(fā)肺部刺激、呼吸道和胸部不適，以及哮喘。長期接觸可能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病和心血管疾病。接觸揮發(fā)性有機(jī)化合物，會導(dǎo)致頭痛，刺激眼和鼻子，引起類似流感的癥狀。當(dāng)在小型或通風(fēng)不良的房間（例如小型車間或單個(gè)工作站），以及具有多臺打印機(jī)同時(shí)運(yùn)行，且通風(fēng)控制不足的大型工業(yè)空間中使用3D打印機(jī)時(shí)，這些健康問題尤其值得注意。

FDM線材、排放物和毒性

研究發(fā)現(xiàn)，不同的3D打印線材，產(chǎn)生的排放物和排放物的毒性會不同。其中大多數(shù)是化學(xué)成分已知的熱塑性塑料，但可能存在添加劑和其他雜質(zhì)。研究顯示了與線材相關(guān)的一系列VOC：

已發(fā)現(xiàn)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(chǎn)生了50多種已確定的VOC，包括會影響眼睛、皮膚、呼吸系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的1-丁醇。但是，PLA的排放率遠(yuǎn)低于ABS。
尼龍線材發(fā)出一系列不同的低水平VOC。超過90％的揮發(fā)性排放物是己內(nèi)酰胺，會影響眼睛、皮膚、肝臟、腎臟和呼吸系統(tǒng)、心血管和中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
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(xì)顆粒和總VOC排放速率均高于PLA。

以下解決問題的步驟，保護(hù)免受3D打印帶來的健康危害。

操作時(shí)避免站在打印機(jī)附近或上方；
將噴嘴溫度設(shè)置在建議溫度范圍的下限，同時(shí)又不會降低打印質(zhì)量；
使用3D打印機(jī)制造商特別推薦的材料；
購買安全的3D打印設(shè)備和材料；

此外，美國國家職業(yè)安全與健康研究所（NIOSH）建議：

在打印機(jī)附近放置裝有高效微粒空氣（HEPA）過濾的局部排氣通風(fēng)系統(tǒng)；
使用通風(fēng)的機(jī)殼，或者密閉空間；
將打印機(jī)放在通風(fēng)櫥，或排到外面的通風(fēng)孔；
制定一套標(biāo)準(zhǔn)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(gè)人防護(hù)設(shè)備，例如防熱手套或耐化學(xué)手套，安全眼鏡或面罩，實(shí)驗(yàn)室工作服或工作服等；
適當(dāng)時(shí)考慮使用呼吸防護(hù)設(shè)備。
設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)

盡管有一些保護(hù)工業(yè)環(huán)境中，針對特定VOC和總顆粒的工人職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，但并未針對UFP，或3D打印排放物中發(fā)現(xiàn)的許多VOC。

Chemical Insights與包括打印機(jī)制造商和用戶在內(nèi)的一系列利益相關(guān)者合作，為測試和評估3D打印機(jī)的顆粒和化學(xué)物質(zhì)排放，創(chuàng)建了美國國家標(biāo)準(zhǔn)。該研究集中于熔融長絲制造技術(shù)，但標(biāo)準(zhǔn)中介紹的方法也適用于其他打印機(jī)類型。

標(biāo)準(zhǔn)ANSI / CAN / UL 2904包含排放量的測量和健康評估協(xié)議（《ANSI/CAN/UL Standard Method for Testing and Assessing Particle and Chemical Emissions from 3D Printers》https://www.shopulstandards.com/ ... spx?UniqueKey=35397），這些排放量可以從使用3D打印機(jī)和打印介質(zhì)的打印應(yīng)用程序釋放。雖然它適用于通常在學(xué)校、家庭、辦公室、圖書館和其他非工業(yè)室內(nèi)空間中使用的打印機(jī)，但對制造工廠中的室內(nèi)空氣的影響也可能適用。

作者：瑪麗蓮·布萊克（Marilyn Black）博士是研究低劑量化學(xué)暴露對人體健康的影響的領(lǐng)導(dǎo)者，并致力于尋找減少化學(xué)暴露的方法，特別是在減少兒童化學(xué)暴露方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。她是Underwriters Laboratories的副總裁兼高級技術(shù)顧問。

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