200多種揮發(fā)性有機物，3D打印機噴出的有毒顆粒和隱藏的健康風險

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

我國也有部分研究機構，對該課題進行過研究，但由于缺乏有效的檢測標準和科學的檢測方法，難以對其危害性進行科學的評估。比如不同的打印機、不同的材料、不用的打印溫度、室內面積、擴散條件等等，都對檢測結果有影響。雖然現(xiàn)在還沒有強制要求，但南極熊依然期望3D打印機生產商能夠考慮這一問題，在設備內增加空氣凈化設施。

2018年11月14日，南極熊從外媒獲悉，UL化學安全和佐治亞理工學院的科學家進行一項為期兩年的研究。研究人員發(fā)現(xiàn)，許多桌面3D打印機會產生一系列不同大小的顆粒，包括超細顆粒（UFP），這可能會引起健康問題，因為它們的大小與納米顆粒一樣，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：“這些打印機往往會產生非常小的顆粒，特別是在打印過程開始時，在沒有良好通風的環(huán)境中，它們可以顯著降低室內空氣質量�！�

為了探討臺式3D打印機對室內空氣質量影響，為期兩年的調查由UL化學安全和佐治亞理工學院的科學家進行。結果發(fā)表在Aerosol Science and Technology的兩項獨立研究中。

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

而影響氣體釋放的有幾個因素：
1. 包括噴嘴溫度，線材類型，線材和打印機品牌，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。

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，你會產生比PLA塑料線材更多的顆粒 �！�

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

為了充分了解化學物質和顆粒物排放對健康的影響，布萊克提倡進行完整的風險評估，并考慮劑量和個人敏感性因素。

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

由于學校使用3D打印機已經變得很多，因此應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險：

1. 僅在通風良好的區(qū)域操作3D打印機
2. 將噴嘴溫度設置為材料建議溫度范圍的下限
3. 遠離操作機器
4. 使用經過測試和驗證的機器和材料具有低排放。

基于與佐治亞理工學院進行的科學研究以及與第三方利益相關者的進一步合作，已經開發(fā)出用于測試和評估3D打印機排放的UL /美國國家標準協(xié)會（ANSI）共識標準。 UL / ANSI 2904目前處于完工的最后階段，最終標準預計將于2018年12月完成。

如果想進一步研究這項研究的結果，請參考兩篇科學研究論文，“消費級熔融沉積3D打印機的粒子排放特征”和“消費級熔融沉積3D打印機與對數(shù)正態(tài)矩氣溶膠模型研究粒子排放和氣溶膠動力學”已發(fā)表在Aerosol Science and Technology。目前正在審查另外兩篇關于3D打印機顆粒的毒性和大量化學排放的論文。

編譯自：3ders