Blog về In 3D với Hướng dẫn an toàn và thông gió TPU

Khi công nghệ in 3D tiếp tục cách mạng hóa sản xuất, tạo mẫu và thậm chí cả các ứng dụng y tế, sự chú ý ngày càng tăng đối với các rủi ro sức khỏe tiềm ẩn liên quan đến các hoạt động in ấn trong nhà. Trong số các vật liệu in khác nhau, polyurethane nhiệt dẻo (TPU) đã trở nên phổ biến vì tính linh hoạt và độ bền của nó, nhưng những lo ngại vẫn còn về sự an toàn của nó trong quá trình in.

Sản xuất bồi đắp, thường được gọi là in 3D, xây dựng các đối tượng bằng cách lắng đọng vật liệu từng lớp một. Mặc dù công nghệ này mang lại sự tự do sáng tạo chưa từng có, quá trình gia nhiệt giải phóng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và các hạt siêu mịn (UFP) có thể gây ra các rủi ro sức khỏe trong không gian thông gió kém.

VOC là các hóa chất hữu cơ bay hơi ở nhiệt độ phòng và được tìm thấy trong nhiều sản phẩm gia dụng. Tiếp xúc với các hợp chất này có thể dẫn đến:

• Kích ứng đường hô hấp gây ho, đau họng và khó thở
• Ảnh hưởng thần kinh bao gồm đau đầu, chóng mặt và các vấn đề về tập trung
• Phản ứng dị ứng biểu hiện dưới dạng kích ứng da hoặc các triệu chứng hen suyễn
• Các rủi ro gây ung thư tiềm ẩn do tiếp xúc kéo dài

UFPs, đo dưới 100 nanomet về đường kính, gây ra những lo ngại bổ sung vì chúng có thể xâm nhập sâu vào phổi và đi vào máu, có khả năng góp phần vào:

• Làm trầm trọng thêm bệnh hô hấp
• Các biến chứng tim mạch
• Rối loạn thần kinh
• Rối loạn hệ thống miễn dịch

TPU kết hợp độ đàn hồi giống như cao su với độ bền của nhựa, mang lại khả năng chống mài mòn tuyệt vời, khả năng chịu dầu và hóa chất, và các đặc tính đàn hồi cao, khiến nó trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng từ ốp điện thoại đến các bộ phận công nghiệp.

Nghiên cứu gần đây được công bố trên Environment International (Zhang & Black, 2023) đã phân tích lượng khí thải từ in 3D đùn vật liệu, tiết lộ các đặc điểm cụ thể của TPU:

• Phát thải UFP vừa phải so với sợi ABS và nylon
• Phát thải TVOC tương đương với vật liệu PETG và ASA
• Phát hiện các siloxan metyl vòng (D4-D8) và tetrahydrofuran (THF) trong khí thải

Mặc dù TPU thường tạo ra ít khí thải hơn một số lựa chọn thay thế, các tác động sức khỏe tiềm ẩn bao gồm:

• Kích ứng đường hô hấp cấp tính trong không gian thông gió kém
• Ảnh hưởng độc thần kinh có thể xảy ra do tiếp xúc với siloxan và THF
• Đóng góp vào sự tích tụ ô nhiễm không khí trong nhà

Để giảm thiểu rủi ro sức khỏe khi in bằng TPU, hãy xem xét các biện pháp phòng ngừa sau:

• Đảm bảo thông gió đầy đủ bằng cửa sổ mở hoặc quạt hút
• Sử dụng máy lọc không khí HEPA và than hoạt tính
• Tránh in ở khu vực ngủ hoặc qua đêm
• Lắp đặt máy dò khói gần các trạm in
• Theo dõi chặt chẽ hoạt động của máy in
• Cân nhắc các công thức TPU phát thải thấp

Hệ hô hấp đang phát triển của trẻ em đặc biệt dễ bị tổn thương bởi các chất ô nhiễm trong không khí. Các biện pháp phòng ngừa bổ sung bao gồm:

• Hạn chế quyền truy cập vào khu vực in
• In trong không gian riêng biệt, thông gió tốt
• Sử dụng máy lọc không khí trong khu vui chơi của trẻ em
• Giáo dục về an toàn máy in

Mặc dù nghiên cứu hiện tại cho thấy lượng khí thải TPU thường nằm dưới ngưỡng chất lượng không khí chính, nhưng những câu hỏi vẫn còn về:

• Ảnh hưởng hô hấp mãn tính tiềm ẩn
• Tác động tim mạch từ việc tiếp xúc UFP kéo dài
• Hậu quả thần kinh học
• Các rủi ro gây ung thư có thể xảy ra

Ngành công nghiệp in 3D chia sẻ trách nhiệm phát triển các vật liệu an toàn hơn, cung cấp dữ liệu an toàn toàn diện và thiết kế các hệ thống in kín với hệ thống lọc thích hợp.

Sợi TPU mang lại tính linh hoạt đáng kể cho các ứng dụng in 3D, nhưng người dùng nên nhận thức được những tác động sức khỏe tiềm ẩn. Bằng cách thực hiện thông gió, lọc và giám sát thích hợp, những người đam mê và các chuyên gia có thể tiếp tục hưởng lợi từ công nghệ tiên tiến này trong khi giảm thiểu rủi ro sức khỏe.