3D打印有毒吗？所有你需要知道的以保持安全！

3D打印有毒吗？所有你需要知道的以保持安全！

3D打印技术的普及带来了便利，但同时也引发了人们对健康安全的担忧。本文将为您详细解析不同3D打印材料的毒性特点，以及在使用过程中如何采取有效的防护措施，确保您的健康安全。

当我们购买3D打印机时，往往会关注其功能和便利性，比如能否创建个性化零件、打印收藏品或制作损坏机械装置的备件等。然而，我们往往忽视了一个重要问题：家里有一台熔化塑料的机器是否会对健康产生严重影响？

如今，3D打印机已广泛应用于学校、家庭和车间，但很多人并未意识到，这些设备在使用过程中会释放高浓度的微粒或有毒烟雾，尤其是儿童更容易受到影响。

尽管FDM（熔融沉积建模）打印机已经存在了十多年，但关于3D打印对健康影响的研究仍在进行中。特别是在COVID-19疫情期间，3D打印机销量激增，部分原因是该技术被用于制造急需的面部防护装备和呼吸器。许多人从拥有一台3D打印机转变为拥有多台，这大大增加了密闭空间中有毒气体和颗粒的排放量。同时，隔离和宵禁等措施也增加了人们在家中接触这些排放物的机会。

研究表明，在3D打印过程中会释放出比烟草烟雾更小的超细颗粒（UFP），这些颗粒能深入肺部并引起炎症。不同类型的热塑性塑料在打印时释放的物质也有所不同，下面将详细介绍几种常见材料的特性。

ABS

ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）是一种硬质塑料，因其成本低廉和性能优良而被广泛使用。但由于其含有剧毒的丙烯腈成分，必须在严格控制排放的条件下使用。此外，ABS还会释放双酚A（BPA），这是一种在某些国家被禁止的潜在致癌物质。在桌面3D打印中，ABS需要一个几乎不通风的环境，这使得它成为最危险的打印材料之一。使用ABS时，应避免在同一个房间内长期使用，以减少潜在的健康风险。

PLA

PLA（聚乳酸）是目前3D打印中最常用的材料，主要因为它易于使用且来自可再生资源——玉米。虽然PLA可以生物降解（在特定条件下），但并不意味着它是完全安全的。制造商使用的着色剂和添加剂可能使其变得危险，而且它会散发出高水平的超细颗粒（UFP）。建议每次打印后更新房间空气，以降低UFP浓度。

尼龙

尼龙长丝具有良好的耐用性和耐热性，常用于打印机械零件。然而，它会释放大量苯乙烯，这种碳氢化合物会增加患癌症和其他疾病的风险。此外，尼龙还会释放己内酰胺颗粒，这是一种已知会严重损害呼吸系统的刺激性化合物。由于其需要较高的打印温度，因此会释放大量UFP。

PETG

PETG是由添加了乙二醇的PET塑料组成，具有很高的化学稳定性，不会散发出难闻的气味或有毒烟雾。它常用于制造饮料容器。然而，使用PETG打印时也会产生UFP。值得注意的是，没有难闻的气味并不意味着该物质没有毒性。

HIPS

HIPS（高抗冲聚苯乙烯）通常用作多挤出机3D打印机的支撑材料，与ABS一样，会释放苯乙烯。这种化合物被国际癌症研究机构归类为致癌物。结合ABS使用时，双挤出机打印机可能会在短时间内排放大量有毒烟雾。使用HIPS时，应始终检查其是否含有BPA。

3D打印烟雾的毒性

并非所有用于3D打印的材料都会释放有毒气体。例如，PLA可以在人们长时间工作的环境中使用，而ABS等材料则需要在严格控制的环境中使用，以确保有毒烟雾浓度不超过最大允许值。接触这些烟雾可能会刺激眼睛和呼吸道，引起恶心和头痛。为了减少气体排放，可以安装带有活性炭的微粒过滤系统，或增加房间或车间的通风。

长期接触烟雾和颗粒物的影响

由于FDM技术相对较新，目前尚无关于其长期影响的确凿数据。研究表明，桌面3D打印机可以发射大量尺寸在40到300纳米之间的纳米粒子，这些粒子足够小，可以穿透呼吸系统的最内层，造成严重的刺激和炎症。长期接触这些物质可能会导致哮喘、慢性阻塞性肺病甚至癌症等慢性肺病。特别是对于易感人群，建议使用带有适当过滤器的防毒面具。

在室内打印的安全性

即使使用PLA或PETG等被认为危害较小的材料，使用3D打印机的环境也必须有足够的通风，或者安装颗粒过滤系统以确保浓度不超过可接受的范围水平。建议在打印期间离开房间，并在工作结束时更换空气。

BPA的风险

BPA（双酚A）是一种广泛用于塑料行业的合成化合物，研究表明90%的美国人口体内都含有这种化合物的痕迹。关于BPA的危险性报道结果往往相互矛盾，但最严重的报告表明BPA暴露与糖尿病、生育问题、癌症和肥胖症的风险之间存在直接关系。此外，BPA还可能改变儿童和青少年的神经发育。在法国等国家，卫生当局已经禁止使用BPA。

3D打印耗材中的BPA

一些3D打印材料含有高剂量的BPA，例如ABS和HIPS。在打印期间，微小的双酚颗粒会释放到空气中。尽管吸入这些颗粒的潜在毒性尚未得到充分研究，但建议在使用这些材料时采取额外的安全措施。

3D打印与食品安全

某些用于3D打印的材料，如PETG或PLA，由于其良好的化学稳定性而被认为是“食品安全”的。然而，这并不意味着可以随意将这些材料用于食品接触。3D打印过程本身可能会引入一些不适合食品接触的问题，例如挤出机系统中可能释放的小金属颗粒。此外，3D打印的物体表面可能存在微小的孔隙，容易积聚食物和水分，为细菌生长创造条件。因此，不建议重复使用与食物或饮料接触的3D打印物体。

对于SLA（立体光刻）技术，其使用的液态树脂在固化前和固化过程中都具有高毒性。处理液态树脂时必须始终佩戴乳胶手套和护目镜。即使固化后的树脂相对稳定，但在日常使用中仍可能与食物中的化合物发生反应并释放有毒物质。因此，不建议在与食品接触的物体上使用这种材料。

3D打印技术仍在不断发展，关于其健康影响的长期结论尚未得出。在获得更多信息之前，建议通过增加安全措施来预防潜在的健康风险。