3D 프린팅은 독성이 있습니까? 안전을 유지하기 위해 알아야 할 모든 것!

우리는 3D 프린터를 구입할 때 우리에게 제공할 수 있는 이점에 대해 생각합니다. 우리 자신의 부품 만들기, 수집 가능한 피규어 인쇄, 고장난 메커니즘의 예비 부품 등. 우리는 집에 플라스틱을 녹이는 기계가 있는 것이 우리의 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다고 생각하지 않습니다.

오늘날 우리는 학교, 가정 및 작업장에서 3D 프린터를 찾을 수 있으며, 배출과 관련된 특정 보안 조치를 준수할 필요가 없습니다. 어린이를 포함한 많은 사람들이 고농도의 작은 입자나 유독 가스에 노출될 수 있습니다.

ABS 및 HIPS는 다른 필라멘트보다 독성이 더 높고 일반적으로 고용량의 비스페놀 A를 함유하지만 사용되는 열가소성 수지에 관계없이 안전 조치를 취해야 합니다. 3D 프린팅 프로세스 자체는 유독 가스와 입자를 공기 중으로 방출하므로 정기적으로 해당 지역을 환기시키고 작동하는 3D 프린터와 정기적으로 동거하지 않는 것이 매우 중요합니다.

3D 프린팅이 건강에 미치는 영향에 대한 주요 우려사항

FDM 프린터가 10년 이상 우리와 함께 했음에도 불구하고 많은 사람들은 3D 프린팅이 폐 깊숙이 들러붙는 독성 입자를 방출하기 때문에 해로울 수 있다고 주장합니다. 이러한 입자에 대한 장기간 노출은 장단기적으로 인쇄 시 노출되는 위험 수준을 결정하기 위해 연구원들이 평가하고 있습니다.

COVID-19 발생 첫 몇 달 동안 3d 프린터 판매는 부분적으로는 당시 희소했던 안면 보호 요소 또는 인공 호흡기를 제조하기 위해 이 기술을 구현한 덕분에 꾸준히 성장했습니다.

많은 사람들이 한 방에 여러 대의 3D 프린터를 사용하게 되었으며, 이는 밀폐된 공간에서 유독 가스와 입자의 방출을 위험하게 증가시킵니다. 격리 또는 통행 금지와 같은 사회적 봉쇄 조치로 인해 사람들은 집에서 더 많은 시간을 보내면서 이러한 배출물에 대한 노출이 더욱 증가했습니다.

다양한 연구에 따르면 3D 프린팅 과정에서 담배 연기보다 훨씬 작은 UFP(초미세 입자)라는 나노 입자가 방출됩니다. 이 입자는 호흡기를 통해 들어가 폐 염증을 일으킬 수 있는 폐의 가장 깊은 부분에 머물게 됩니다.

이 시점에서 3D 프린팅에 사용되는 모든 열가소성 수지가 동일한 수준의 독성을 갖는 것은 아니라는 점을 분명히 해야 합니다. 필라멘트는 다양한 특성을 가진 폴리머로 구성되어 있으며, 이는 다소 유해할 수 있는 물질로 분해됩니다.

3D 프린팅에 사용되는 가장 인기 있는 열가소성 수지 각각의 독성 수준과 건강에 미치는 영향을 조사했으므로 간단히 논의해 보겠습니다!

ABS

Abs(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)는 저렴한 가격과 우수한 물성으로 인해 플라스틱 산업에서 널리 사용되는 경질 플라스틱입니다. 고독성 제품인 아크릴로니트릴로 구성되어 있으므로 엄격한 배출규제 조건에서 사용하여야 합니다.

또한 일부 국가에서 금지된 잠재적 발암 물질인 비스페놀 A를 방출합니다. 불행히도 데스크탑 3D 프린팅에 사용하는 경우 기류로 인해 사용이 어렵거나 뒤틀림 또는 균열 문제가 발생할 수 있으므로 환기가 거의 되지 않는 환경이 필요합니다. 이로 인해 ABS는 인쇄하기에 가장 위험한 재료 중 하나입니다.

또한 ABS 브랜드에 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있는 BPA(비스페놀 A)가 포함되어 있는지 확인해야 합니다.

장기적 영향이 심각할 수 있으므로 같은 방에 있는 동안 ABS로 정기적으로 인쇄하지 마십시오.

PLA

PLA는 현재 주로 사용 편의성 때문에 3D 프린팅에서 가장 많이 사용되는 재료입니다. 옥수수에서 추출하고 (특정 조건에서) 생분해될 수 있기 때문에 많은 사람들이 안전하다고 생각합니다.

그러나 제조업체에서 사용하는 착색제 및 첨가제는 이를 위험하게 만들 수 있습니다. 또한 높은 수준의 UFP(초미세 입자)를 방출합니다. UFP 농도를 줄이기 위해 모든 인쇄 후 실내 공기를 교체하는 것이 좋습니다.

나일론

나일론 필라멘트는 내구성과 내열성이 우수하여 기계 부품 인쇄에 많이 사용됩니다. 또한 암 및 기타 질병의 위험 증가와 관련된 탄화수소인 스티렌을 다량 배출합니다.

또한 나일론은 호흡기에 심각한 손상을 일으키는 것으로 알려진 자극성 화합물인 카프로락탐 입자를 방출할 수 있습니다. 대부분의 3D 프린팅 재료보다 높은 온도를 필요로 하기 때문에 엄청난 양의 UFP를 방출합니다.

PETG

PETG는 글리콜이 첨가된 PET 플라스틱으로 구성됩니다. 화학적 안정성이 매우 높아 불쾌한 냄새나 유독가스가 발생하지 않습니다.

음료용 용기 제조에 사용됩니다. 그러나 PETG로 인쇄할 때도 UFP가 방출됩니다. 많은 사람들이 생각하는 것처럼 불쾌한 냄새가 없다고 해서 그 물질이 독성이 없는 것은 아닙니다.

힙

다중압출기 3D프린터에서 지지재로 많이 사용되는 이 소재는 ABS처럼 스티렌이라는 화합물을 방출한다. 이 화합물은 국제 암 연구 기관에서 발암 물질로 분류됩니다. . ABS와 함께 이중 압출기 프린터는 매우 짧은 시간에 높은 수준의 유독 가스를 방출할 수 있습니다. 적절한 환기 시스템이 엄격히 필요합니다.

ABS의 경우와 마찬가지로 HIPS 스풀에 BPA가 포함되어 있는지 항상 확인해야 합니다. 우리는 이전에 그것을 언급했고 또한 그것이 우리의 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다고 말했습니다. 이 주제의 중요성 때문에 우리는 전체 섹션을 BPA에 할애할 것입니다.

3D 프린팅 연기는 독성이 있습니까?

3D 프린팅에 사용되는 모든 필라멘트가 유독 가스를 방출하는 것은 아닙니다. 예를 들어 PLA는 사람들이 장기간 일하는 환경에서 사용할 수 있습니다. ABS와 같은 기타 제품은 유독 가스 농도가 최대 허용값을 초과하지 않는 환경에서 사용해야 합니다.

이러한 흄에 노출되면 눈과 호흡기에 자극을 줄 뿐만 아니라 메스꺼움과 두통을 유발합니다. 활성탄이 있는 미립자 필터 시스템을 설치하거나 실내 또는 작업장의 환기를 증가시켜 이러한 가스의 배출을 줄일 수 있습니다.

많은 필라멘트 제조업체는 고객에게 필라멘트 사용에 대한 안전 정보 시트를 제공합니다. 새 브랜드나 재료를 사용하기 전에 제조업체의 웹사이트에서 이러한 세부 정보를 확인하는 것이 좋습니다. 동일한 재료 및 제조업체의 다른 색상이라도 안료의 화학적 구성으로 인해 방출 수준이 다를 수 있습니다.

장기적으로 연기와 입자에 대한 노출은 얼마나 심각합니까?

FDM 기술은 비교적 새롭기 때문에 장기적인 영향에 대한 결정적인 데이터는 아직 사용할 수 없습니다. 논문이 발표되었고 그들의 결론은 데스크탑 3d 프린터가 엄청난 양의 나노 입자를 방출하고 그 크기가 40에서 300 nm 사이에서 변한다는 것을 나타냅니다. 이 크기는 호흡기의 가장 안쪽 부분까지 침투할 수 있을 만큼 작아서 심한 자극과 염증을 일으킵니다.

방출되는 일부 가스의 독성으로 인해 천식, COPD 또는 암과 같은 만성 폐 질환이 발생할 실제 위험이 있습니다. 특히 민감한 일부 개인은 적절한 필터가 있는 방독면과 같은 추가 보안 조치를 사용하여 3d 프린터로 작업해야 합니다.

방출되는 나노 입자의 값을 수정하는 다른 요소는 필라멘트의 브랜드 및 유형, 색상, 인쇄 온도, 히팅베드 사용 등이 있습니다. 일반적으로 인쇄 온도를 가능한 한 낮게 설정하는 것이 좋습니다. , 안전에 관한 한.

실내에서 인쇄해도 안전합니까?

PLA, PETG 등의 필라멘트를 사용하더라도 배출이 덜 유해하다고 여겨지는 필라멘트를 사용하더라도 3D 프린터를 사용하는 환경은 충분히 환기가 되거나 농도가 허용치를 넘지 않도록 입자 여과 시스템을 설치해야 합니다. 수준.

또 다른 적절한 조치는 인쇄 시간 동안 방을 나와 작업이 끝날 때 공기를 교체하는 것입니다.

BPA란 무엇이며 얼마나 위험한가요?

BPA(비스페놀 A)는 식품 용기, CD 및 DVD, 스포츠 장비, 심지어 젖병과 같은 많은 제품에 첨가되는 합성 화합물입니다. 그것은 미국 인구의 90%가 몸에 이 화합물의 흔적이 있다는 연구 결과가 나올 정도로 플라스틱 산업에서 널리 사용됩니다.

이 물질의 위험성에 대한 많은 보고서가 발표되었으며 결과는 종종 모순됩니다. 가장 심각한 보고서는 BPA 노출과 당뇨병, 불임 문제, 암 및 비만의 위험 사이의 직접적인 관계를 나타냅니다. 또한 BPA는 어린이와 십대의 신경 발달을 바꿀 수 있습니다.

프랑스와 같은 국가에서는 BPA의 사용이 보건 당국에 의해 금지되어 있습니다. 국제 과학계는 아직 BPA 섭취 또는 흡입의 위험에 대해 합의에 이르지 못했습니다.

실내에서 인쇄해도 안전합니까?

PLA나 PETG와 같은 필라멘트를 사용하더라도 3d프린터가 작동되는 환경은 충분히 환기가 되거나 농도가 허용치를 넘지 않도록 파티클 필터링 시스템을 설치해야 합니다. 또 다른 적절한 조치는 인쇄 시간 동안 방을 나와 작업이 끝날 때 공기를 교체하는 것입니다.

3D 프린팅 필라멘트에 BPA가 포함되어 있습니까?

일부 3d 프린팅 필라멘트에는 ABS 및 HIPS와 같은 고용량 BPA가 포함되어 있습니다. 인쇄 시간 동안 작은 비스페놀 입자가 공기 중으로 방출됩니다. 이러한 입자의 흡입 및 잠재적인 독성은 아직 충분히 연구되지 않았으므로 이러한 물질을 사용할 때 추가 안전 조치를 사용하는 것이 좋습니다.

모든 종류의 열가소성 수지에 주의를 기울여야 하지만 ABS와 HIPS에만 BPA가 고용량으로 포함되어 있습니다.

PETG가 식품 관련 식기들 사이에서 인기를 끄는 이유 중 하나는 BPA-free이기도 하기 때문입니다. 3D 프린팅 프로세스 자체가 식품 친화적이지 않을 수 있는 몇 가지 문제를 제기하기 때문에 이것이 반드시 이 열가소성 수지로 프린팅하여 주방에 적용할 수 있다는 의미는 아닙니다.

3D 프린팅은 식품에 안전한가요?

3D 프린팅에 사용되는 일부 재료는 제조 과정에서 도입되는 첨가제를 고려하지 않으면 PETG 또는 PLA의 경우와 같이 화학적 안정성이 뛰어나 "식품에 안전한" 것으로 간주될 수 있습니다.

응집 물질이나 인공 색소는 특정 농도에서 유독할 수 있으므로 각 필라멘트를 더 깊이 연구해야 합니다. 이와 관련된 정보가 없으면 관련 연구가 수행될 때까지 어떤 물질도 "식품에 안전한" 것으로 간주될 수 없습니다.

그 외에도 3D 프린터의 압출기 시스템에 있는 일부 부품은 작은 금속 입자를 방출하여 인쇄된 개체에 들어가 구성을 변경할 수 있습니다.

고려해야 할 또 다른 요소는 고온에 노출된 폴리머의 안정성입니다. 안전한 것으로 간주되는 필라멘트는 열 분해 시 유해 물질을 방출할 수 있습니다. 이 때문에 3D 프린팅으로 만든 용기에 담긴 음료는 섭취하지 않는 것이 좋습니다.

반면에 FDM 3d 프린팅은 작은 구멍과 결함이 있을 수 있는 특정 두께의 플라스틱 층으로 구성됩니다. 이러한 충치 내부에는 물건을 제대로 청소할 수 없는 장소에 음식과 습기가 축적되어 박테리아가 자라기에 이상적인 환경을 조성할 수 있습니다. 3D 프린팅된 물체를 음식이나 음료와 접촉하여 사용하는 경우 어떠한 경우에도 재사용해서는 안 됩니다.

이 문제를 해결할 수 있는 대안은 식품용으로 승인된 수지로 대상물의 크랙을 제거하고 층 사이의 공간을 채우는 후공정을 수행하는 것이지만, 아직 이를 승인한 연구는 없다. 식품의 기술 또는 방법.

이 주제에 대해 좀 더 자세히 알아보려면 쿠키 커터 인쇄용 필라멘트의 안전성에 대한 제 기사를 확인하세요. 이 도구에 대해 구체적으로 설명하고 있지만 여기에 제공된 정보는 다른 용도로 안전하게 외삽할 수 있습니다.

지금까지 FDM 프린터에 대해서만 이야기했다는 것을 눈치채셨을 것입니다. SLA 커뮤니티 구성원을 제외하지 않으려면 이 기술을 사용할 때 염두에 두어야 할 가장 관련성이 높은 고려 사항을 살펴보겠습니다.

SLA를 사용한 3D 프린팅은 독성이 있습니까?

SLA 기술은 FDM과 매우 다릅니다. 광 조형 기술은 액체 수지를 소모품으로 사용하며 레이저로 경화(경화)됩니다. 이 공정은 기존의 3D 프린터보다 훨씬 더 높은 치수 정확도를 달성하므로 FMD로 만들 수 없는 더 자세한 부품이나 매우 작은 크기의 물체를 만드는 데 사용됩니다.

이 기술 사용의 단점은 수지가 액체 상태일 때와 인쇄 중 경화될 때 수지의 높은 독성입니다. 피부에 닿으면 때때로 즉각적인 자극 반응을 일으킵니다. 어떤 사람들은 며칠 동안 이 반응을 알아차리지 못합니다. 장기간 접촉이 지속되면 피부에 알레르기가 생기거나 수지나 자외선에 대한 신체의 민감도가 증가할 수 있습니다.

몇 년 동안 보호 장치를 사용하지 않고 레진으로 작업한 사례가 보고되었습니다. 지금은 수지 냄새만 맡아도 머리가 아파서 만질 수가 없습니다.

3D 프린팅 수지는 FDM 프린터용 필라멘트보다 독성이 훨씬 강하기 때문에 추가 보안 조치가 설정된 통제된 환경에서 사용해야 합니다. 액체 수지를 다룰 때는 항상 라텍스 장갑과 보안경을 착용해야 합니다.

SLA 식품은 안전한가요?

경화되면 수지는 단단해지고 상대적으로 안정됩니다. 그러나 매일 사용하면 수지로 인쇄된 조각이 식품에 존재하는 화합물과 상호 작용하여 독성 물질을 방출할 수 있습니다. 이러한 이유로 식품과 접촉하는 물체에 이 소재를 사용할 때 최적의 안전 수준을 보장할 수 없습니다.

"생체적합성"으로 분류되는 생물 의약용 수지가 있지만 이 인증은 의학 및 치과에서 매우 특정한 용도에 대해 부여됩니다. 원래 개발된 응용 프로그램 이외의 응용 프로그램에서는 사용하지 않는 것이 좋습니다.

식품 산업에서 SLA 3d 프린팅을 사용하는 한 가지 방법은 진공 성형을 위한 네거티브 몰드를 만드는 것입니다. 이 금형을 사용하면 식품과 함께 사용하기 위해 승인된 플라스틱을 열성형할 수 있습니다. 이렇게 하면 식품이 수지틀이 아닌 안전한 플라스틱 틀에 닿게 됩니다.

3D 프린팅은 아직 분석 중이며 건강에 미치는 영향에 대한 장기적인 결론은 아직 나오지 않았습니다. 정보가 충분하지 않은 한 보안 조치를 강화하여 안전을 유지하고 피해를 방지하는 것이 좋습니다.

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