200種類以上の揮発性有機化合物、3Dプリンターから放出される有毒粒子、隠れた健康リスク

以前、アンタークティックベアは海外の研究結果も報告していた。デスクトップ型熱溶解積層法（FDM）3Dプリンターの使用中に放出されるガスを検査したところ、人体に有害なガスが放出されていることがわかった。今回、この結果が再び確認された。

我が国でもいくつかの研究機関がこのテーマについて研究を行っていますが、有効な試験基準や科学的な試験方法がないため、その有害性の科学的評価を行うことは困難です。たとえば、プリンター、材料、印刷温度、屋内エリア、拡散条件などの違いはすべてテスト結果に影響を与えます。まだ義務的な要件はないものの、Antarctic Bear は 3D プリンターメーカーがこの問題を考慮し、機器に空気浄化機能を追加することを期待しています。

2018年11月14日、アンタークティックベアは、ULケミカルセーフティとジョージア工科大学の科学者が2年間の研究を行ったことを海外メディアから知りました。研究者らは、多くのデスクトップ 3D プリンターが、ナノ粒子と同じサイズで吸入され、人体の肺の奥深くまで浸透して呼吸器系の健康に影響を及ぼすため、健康問題を引き起こす可能性がある超微粒子 (UFP) を含むさまざまな粒子サイズを生成することを発見しました。

「これらのプリンターは、特に印刷プロセスの初期段階で非常に小さな粒子を生成する傾向があり、換気が不十分な環境では室内の空気の質を著しく低下させる可能性がある」と主任研究員のロドニー・ウェーバー氏は声明で述べた。

デスクトップ 3D プリンターが室内の空気質に与える影響を調査するため、UL Chemical Safety とジョージア工科大学の科学者が 2 年間にわたる調査を実施しました。結果は「エアロゾル科学技術」誌の2つの別々の研究で発表されました。

研究により、3Dプリンターを使用すると200種類以上の揮発性有機化合物（VOC）も放出され、その多くが刺激物質や発がん物質として知られているか、またはその疑いがあることが明らかになった。

ガスの放出に影響を与える要因はいくつかあります。
1. ノズル温度、フィラメントの種類、フィラメントとプリンターのブランド、フィラメントの色など、排出量に影響する要素が含まれます。
2. 排出レベルに最も大きな影響を与えるのは、押出温度、ワイヤ材質、ワイヤブランドであることがわかりました。

しかし、現在のところ、ユーザーがより安全なオプションを選択するのに役立つ市場情報はほとんどありません。

「私たちが発見した最も重要な原則の 1 つは、フィラメントの温度です」とウェーバー氏は言います。「ABS プラスチックなど、より高温で溶けるフィラメントを使用すると、PLA プラスチックフィラメントを使用する場合よりも多くの粒子が生成されます。」

「一連の研究を受けて、排出を最小限に抑え、ユーザーの意識を高めて安全対策を講じられるよう、科学的研究と製品の進歩への追加投資を推奨します」とUL副社長兼上級技術顧問のマリリン・ブラック氏は述べた。

ブラック氏は、化学物質や粒子状物質の排出による健康への影響を完全に理解するために、摂取量や個人の感受性要因を考慮した完全なリスク評価を提唱しています。

この発見は、消費者、商業、医療、教育の現場で、低コストでコンパクトかつユーザーフレンドリーな 3D プリンターの人気が高まっている時期に起こった。

学校での 3D プリンターの使用が普及するにつれて、環境汚染物質や、最も敏感な子供たちへの影響を最小限に抑えるために特別な注意を払う必要があります。

潜在的なリスクは以下の方法で軽減できます。

1. 3Dプリンターは換気の良い場所でのみ操作してください。
2. ノズル温度を材料の推奨温度範囲の下限に設定する
3. 稼働中の機械から離れる
4. 排出ガスが少ないことがテストで証明された機械や材料を使用します。

ジョージア工科大学と共同で実施した科学的研究と、第三者の利害関係者とのさらなる協力に基づき、3D プリンターの排出ガスをテストおよび評価するための UL/米国規格協会 (ANSI) のコンセンサス標準が開発されました。 UL/ANSI 2904 は現在完成の最終段階にあり、最終規格は 2018 年 12 月に完成する予定です。

この研究結果をさらに詳しく調べたい場合は、「消費者向けグレードの熱溶解積層法 3D プリンターからの粒子放出特性」と「対数正規モーメントエアロゾルモデルを使用した消費者向けグレードの熱溶解積層法 3D プリンターからの粒子放出とエアロゾルダイナミクス」という 2 つの科学研究論文が Aerosol Science and Technology に掲載されています。 3D プリンターの粒子と大量の化学物質の排出の毒性に関する他の 2 つの論文が現在審査中です。

出典: 3ders

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