200多種揮發(fā)性有機(jī)物，3D打印機(jī)噴出的有毒顆粒和隱藏的健康風(fēng)險(xiǎn)

此前，南極熊也曾經(jīng)報(bào)道過一些國外的研究結(jié)果，他們對桌面級熔融沉積（FDM）3D打印機(jī)在使用過程中釋放的氣體進(jìn)行了檢測，發(fā)現(xiàn)有對人體健康有危害的氣體被釋放出來，如今這一結(jié)果再次被證實(shí)。

我國也有部分研究機(jī)構(gòu)，對該課題進(jìn)行過研究，但由于缺乏有效的檢測標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)的檢測方法，難以對其危害性進(jìn)行科學(xué)的評估。比如不同的打印機(jī)、不同的材料、不用的打印溫度、室內(nèi)面積、擴(kuò)散條件等等，都對檢測結(jié)果有影響。雖然現(xiàn)在還沒有強(qiáng)制要求，但南極熊依然期望3D打印機(jī)生產(chǎn)商能夠考慮這一問題，在設(shè)備內(nèi)增加空氣凈化設(shè)施。

2018年11月14日，南極熊從外媒獲悉，UL化學(xué)安全和佐治亞理工學(xué)院的科學(xué)家進(jìn)行一項(xiàng)為期兩年的研究。研究人員發(fā)現(xiàn)，許多桌面3D打印機(jī)會產(chǎn)生一系列不同大小的顆粒，包括超細(xì)顆粒（UFP），這可能會引起健康問題，因?yàn)樗鼈兊拇笮∨c納米顆粒一樣，可能會被吸入并滲入人體肺部系統(tǒng)深處，影響呼吸系統(tǒng)健康。

首席研究員Rodney Weber在一份聲明中說：“這些打印機(jī)往往會產(chǎn)生非常小的顆粒，特別是在打印過程開始時(shí)，在沒有良好通風(fēng)的環(huán)境中，它們可以顯著降低室內(nèi)空氣質(zhì)量�！�

為了探討臺式3D打印機(jī)對室內(nèi)空氣質(zhì)量影響，為期兩年的調(diào)查由UL化學(xué)安全和佐治亞理工學(xué)院的科學(xué)家進(jìn)行。結(jié)果發(fā)表在Aerosol Science and Technology的兩項(xiàng)獨(dú)立研究中。

該研究顯示，當(dāng)3D打印機(jī)投入使用時(shí)，還會釋放200多種不同的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），其中許多是已知或可疑的刺激物和致癌物質(zhì)。

而影響氣體釋放的有幾個(gè)因素：
1. 包括噴嘴溫度，線材類型，線材和打印機(jī)品牌，以及線材顏色，會影響排放。
2. 而擠出溫度，線材材料和線材品牌被發(fā)現(xiàn)對排放水平影響最大。

但是，目前很少有市場信息可以幫助用戶選擇更安全的選項(xiàng)。

Weber說：“我們發(fā)現(xiàn)最重要的原則之一就是線材的溫度，如果你使用需要更高溫度熔化的線材，例如ABS塑料，你會產(chǎn)生比PLA塑料線材更多的顆粒 �！�

UL副總裁兼高級技術(shù)顧問Marilyn Black說：“繼我們的系列研究之后， 我們建議在科學(xué)研究和產(chǎn)品推進(jìn)方面進(jìn)行額外投資，以最大限度地減少排放，提高用戶意識，從而采取安全措施�！�

為了充分了解化學(xué)物質(zhì)和顆粒物排放對健康的影響，布萊克提倡進(jìn)行完整的風(fēng)險(xiǎn)評估，并考慮劑量和個(gè)人敏感性因素。

這一發(fā)現(xiàn)恰逢這種低成本，緊湊且用戶友好的3D打印機(jī)在消費(fèi)者，商業(yè)，醫(yī)療和教育環(huán)境中日益增長的時(shí)候。

由于學(xué)校使用3D打印機(jī)已經(jīng)變得很多，因此應(yīng)特別注意盡量減少對環(huán)境污染物影響，以及對最敏感的兒童的影響。

可以通過以下方式減少潛在風(fēng)險(xiǎn)：

1. 僅在通風(fēng)良好的區(qū)域操作3D打印機(jī)
2. 將噴嘴溫度設(shè)置為材料建議溫度范圍的下限
3. 遠(yuǎn)離操作機(jī)器
4. 使用經(jīng)過測試和驗(yàn)證的機(jī)器和材料具有低排放。

基于與佐治亞理工學(xué)院進(jìn)行的科學(xué)研究以及與第三方利益相關(guān)者的進(jìn)一步合作，已經(jīng)開發(fā)出用于測試和評估3D打印機(jī)排放的UL /美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI）共識標(biāo)準(zhǔn)。 UL / ANSI 2904目前處于完工的最后階段，最終標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將于2018年12月完成。

如果想進(jìn)一步研究這項(xiàng)研究的結(jié)果，請參考兩篇科學(xué)研究論文，“消費(fèi)級熔融沉積3D打印機(jī)的粒子排放特征”和“消費(fèi)級熔融沉積3D打印機(jī)與對數(shù)正態(tài)矩氣溶膠模型研究粒子排放和氣溶膠動力學(xué)”已發(fā)表在Aerosol Science and Technology。目前正在審查另外兩篇關(guān)于3D打印機(jī)顆粒的毒性和大量化學(xué)排放的論文。

編譯自：3ders