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3D打印機(jī)會(huì)產(chǎn)生有毒顆粒影響室內(nèi)空氣質(zhì)量和公共健康

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月03日 18:29

最新研究發(fā)現(xiàn)3D打印機(jī)會(huì)散發(fā)出可能對(duì)人體有害的有毒顆粒。這項(xiàng)研究在12月15日的2020年風(fēng)險(xiǎn)分析協(xié)會(huì)虛擬年會(huì)上提出，表明在印刷過(guò)程中釋放的顆粒會(huì)影響室內(nèi)空氣質(zhì)量和公共健康。

對(duì)于未開(kāi)始使用的3D打印機(jī)，通常通過(guò)熔化塑料細(xì)絲或其他基礎(chǔ)材料（例如納米顆粒，金屬，熱塑性塑料等），然后將熔化的材料逐層堆疊以形成物體來(lái)工作。當(dāng)塑料或其他基礎(chǔ)材料被加熱熔化時(shí)，它們會(huì)將揮發(fā)性化合物釋放到打印機(jī)和物體附近的空氣中。

在打印過(guò)程中釋放到環(huán)境中的化學(xué)副產(chǎn)物和顆粒會(huì)在該過(guò)程中花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，并且堆積得足夠小，以至于它們可以滲透到肺部，從而造成損害。

例如，環(huán)境保護(hù)署（EPA）的兩項(xiàng)研究分析了3D打印機(jī)長(zhǎng)絲擠出機(jī)（用于創(chuàng)建3D打印機(jī)長(zhǎng)絲的設(shè)備）的排放，然后使用仿真模型查看了產(chǎn)生的顆粒數(shù)量。以及在不同年齡段使用3D打印機(jī)時(shí)存放它們的位置。

研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)絲擠出機(jī)釋放出的小顆粒和蒸氣的量與其他3D打印機(jī)研究中發(fā)現(xiàn)的相似，并且模擬模型預(yù)測(cè)，對(duì)于9歲及以下的兒童，肺每單位表面積的顆粒質(zhì)量沉積更高。但是需要更多的研究來(lái)確定吸入劑量為多少。

3D打印機(jī)會(huì)產(chǎn)生有毒顆粒影響室內(nèi)空氣質(zhì)量和公共健康

由國(guó)家職業(yè)安全與健康研究所的Yong Qian進(jìn)行的另一項(xiàng)研究，通過(guò)檢查人體肺細(xì)胞和通過(guò)吸入暴露的大鼠，研究了3D打印期間產(chǎn)生的丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）排放物的潛在毒性。結(jié)果表明，所發(fā)射的顆粒對(duì)人肺細(xì)胞有中等毒性，而對(duì)大鼠則毒性很小。

值得注意的是，盡管今天提出的許多研究仍處于早期階段，但確實(shí)增加了3D打印機(jī)潛在毒性的證據(jù)。

例如，去年發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn)，ABS和聚乳酸（PLA）顆粒均會(huì)對(duì)細(xì)胞活力產(chǎn)生負(fù)面影響，后者會(huì)引發(fā)更強(qiáng)的毒性反應(yīng)。

Rodney說(shuō)：“毒性測(cè)試表明，按顆粒進(jìn)行比較，PLA顆粒比ABS顆粒有更大的毒性，但是由于打印機(jī)排放的ABS過(guò)多得多，所以最終更需要關(guān)注ABS的排放?！表f伯，佐治亞理工學(xué)院地球與大氣科學(xué)學(xué)院的教授，領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。總而言之，這些測(cè)試表明，隨著時(shí)間的流逝，暴露于這些細(xì)絲顆粒的毒性可能與城市環(huán)境中被車輛或其他排放物污染的空氣一樣有毒?！?

研究還發(fā)現(xiàn)，熔化燈絲所需的溫度越高，產(chǎn)生的排放量就越多，從3D打印機(jī)排放的ABS顆粒的化學(xué)特性與ABS燈絲不同。

韋伯說(shuō)：“當(dāng)長(zhǎng)絲公司生產(chǎn)某種類型的長(zhǎng)絲時(shí)，他們可能會(huì)添加少量質(zhì)量百分比的其他化合物以達(dá)到某些特性，但他們大多不透露這些添加劑是什么?！?“由于這些添加劑似乎會(huì)影響ABS的排放量，并且添加到ABS中的添加劑的類型和數(shù)量可能會(huì)有很大的差異，因此消費(fèi)者可以購(gòu)買某種ABS燈絲，并且其產(chǎn)生的排放量遠(yuǎn)多于ABS的排放量。其他供應(yīng)商?！?

這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)?D打印機(jī)在人們花費(fèi)大量時(shí)間的家庭，學(xué)校和其他地方變得越來(lái)越普遍。

EPA研究的主要作者之一彼得·伯利（Peter Byrley）在一份聲明中說(shuō)：“迄今為止，公眾幾乎沒(méi)有意識(shí)到3D打印機(jī)可能產(chǎn)生的輻射?！?“這項(xiàng)研究的潛在社會(huì)效益是提高公眾對(duì)3D打印機(jī)輻射以及兒童可能更高的易感性的認(rèn)識(shí)?！?

杜克大學(xué)的喬安娜·瑪麗·西佩（Joana Marie Sipe）進(jìn)行的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，3D打印可能不僅對(duì)人體有害，而且由打印機(jī)制造的塑料制成的副產(chǎn)品也可能對(duì)環(huán)境造成破壞。

在這項(xiàng)研究中，Sipe開(kāi)發(fā)了一種機(jī)器，可以測(cè)量塑料產(chǎn)品（例如水瓶）在使用過(guò)程中以及在環(huán)境中會(huì)因摩擦和打磨而分解的程度。然后將塑料顆粒喂入魚(yú)中，以觀察塑料中的納米顆粒對(duì)其器官的影響。

她發(fā)現(xiàn)，當(dāng)塑料分解時(shí)，摻入的納米材料會(huì)暴露于環(huán)境中。研究人員能夠預(yù)測(cè)被魚(yú)吃掉時(shí)從塑料中逸出的納米顆粒的百分比，從而提供了一種基質(zhì)釋放因子（MRF），可用于確定當(dāng)有人食用時(shí)塑料和納米顆粒釋放的數(shù)量咀嚼產(chǎn)品或在海洋中分解時(shí)。

Sipe在一份聲明中說(shuō)：“這項(xiàng)研究可以幫助根據(jù)特定的消費(fèi)產(chǎn)品的MRF值制定關(guān)于可以添加多少納米材料填料的法規(guī)。” “數(shù)據(jù)可以幫助確定多少塑料和/或納米填充產(chǎn)品將污染物釋放到環(huán)境或人體中。”

因此，正如我們?cè)谥圃煨鹿诜窝酌嬲郑粑骱推渌麄€(gè)人防護(hù)設(shè)備時(shí)所看到的那樣，盡管3D打印使更多產(chǎn)品更容易獲得且價(jià)格更低廉，但重要的是要考慮潛在的風(fēng)險(xiǎn)。隨著3D打印技術(shù)的日益普及，監(jiān)管機(jī)構(gòu)，制造商和用戶可能需要將注意力集中在更好地管理這些風(fēng)險(xiǎn)上。

例如，3D打印機(jī)的操作員可以采取一些措施來(lái)減輕其對(duì)空氣質(zhì)量的影響，包括：

僅在通風(fēng)良好的地方操作3D打印機(jī)

將噴嘴溫度設(shè)置為建議的長(zhǎng)絲材料溫度范圍的下限

遠(yuǎn)離操作系統(tǒng)

使用經(jīng)測(cè)試和驗(yàn)證具有低排放量的機(jī)器和燈絲。

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