3D プリントによって放出されるガスは有害ですか?

3D プリントは創造的な可能性の世界を開きますが、安全に印刷することが重要です。潜在的に有害なガスについて知っておくべきことを紹介します。
3D プリンターの人気が高まるにつれ、新たな懸念が数多く生じていますが、その中でも最も重要なのは、物体を 3D プリントする際に放出されるガスがもたらす潜在的な健康被害です。いくつかの研究により、3D プリンターの動作中に排出されるガスが人体の健康に危険を及ぼすことが明らかになっているため、これらのリスクとその回避方法を知っておくことが重要です。

3Dプリンターのガスに含まれるもの
3D プリンターが動作しているとき、プラスチック、金属、その他の材料の粒子を含むガスが放出されます。この揮発性ガスには、UFP と VOC の 2 種類の成分が含まれています。超微粒子（UFP）は非常に小さいため、適切な安全装備を着用していないと、目や鼻の中に刺激を引き起こす可能性があります。
揮発性有機化合物 (VOC) には、特定の固体や液体から放出されるさまざまな化合物が含まれます。 EPA の室内空気質に関する記事 (https://www.epa.gov/indoor-air-q...-indoor-air-quality) によると、これらの中には無害で甘い香りがするものもあれば、短期的または長期的な健康に悪影響を及ぼすものもあるそうです。 VOC および UFP への長期暴露を避けるように注意する必要があります。
3D プリンターのガスを肺に吸い込むと、呼吸器系の問題やその他の健康上の問題を引き起こす可能性があります。これらのガスは目を刺激することもあります。これらが皮膚から吸収されると、皮膚の炎症やその他の問題を引き起こすリスクが高まります。

3D プリンターの煙を吸い込むリスク<br /> 3D プリンターの煙を吸い込むと、次のようなさまざまな健康リスクにつながる可能性があります。

アレルギー反応: 一部の 3D プリントフィラメントには、アレルギーを引き起こしたり、呼吸器系を刺激したりする可能性のある成分が含まれています。 Environmental Science and Technology（https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.9b04168）の研究によると、ABS フィラメントと PLA フィラメントはアレルギーや炎症を引き起こす可能性が高いことが判明しました。
皮膚への接触: 3D プリンターのガスが皮膚に接触し、炎症を引き起こす可能性があります。特に、押し出しベースの 3D プリンターは熱可塑性プラスチックを使用しているため、皮膚に直接接触すると化学火傷を引き起こす恐れがあります。 CDC の 3D プリントの安全性に関する記事 (https://www.cdc.gov/niosh/newsroom/feature/3Dprinting.html) では、この技術の危険性の 1 つとして、有害な 3D プリント材料との皮膚接触について言及しています。
呼吸器系の問題: 一部の 3D プリントガスには、呼吸器系に損傷を与える可能性のあるガス状物質が含まれています。これらのガスは目、鼻、喉を刺激し、咳、頭痛、めまい、その他の呼吸困難の症状を引き起こす可能性があります。環境科学技術による同じ研究によると、3D プリンターから放出される粒子は室内の空気の質に悪影響を及ぼす可能性があり、高レベルの曝露は呼吸器系の健康に影響を及ぼす可能性があります。この研究では、ABS フィラメントからの排出物は ABS の方が排出量が多いため、より有害になる傾向があることも判明しました。

3D プリンターのガスによる長期的な健康への影響<br /> 3D プリンターから放出される揮発性ガスに長期間さらされると、次のような影響が生じます。

細胞の損傷: Chemical Insights Research Institute が人間の気道上皮細胞を使用して実施した研究 (https://chemicalinsights.org/wp- ... ty-Report_final.pdf) によると、3D プリンターのガスに長時間さらされると細胞が損傷する可能性があります。
発がん物質: 3D プリントプロセスで使用される一部の熱可塑性プラスチックには、長期間にわたって吸入または摂取するとがんを引き起こす可能性のある発がん物質が含まれています。アメリカ化学会による 2016 年の研究 (https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.5b04983) によると、ABS および HIPS フィラメントは、国際がん研究機関がヒトに対する発がん性物質の可能性がある物質として挙げているスチレンを大量に生成します。

3Dプリンターの煙から身を守る方法
△閉じた樹脂製3Dプリンターを開いてテーブルに置いたところ。画像出典：Nerdtronic/ YouTube
自宅やオフィス環境で 3D プリンターの煙にさらされる量を減らすためにできることはいくつかあります。これらには以下が含まれます:

適切な換気を確保する: 3D プリントガスの蓄積を最小限に抑えるために、3D プリンターに適切な換気と空気の流れがあることを確認してください。これを実現するには、窓を開けたり、ファンを使って空気を循環させたり、排気システムを設置したりします。
防毒マスクを使用する: ABS などの特に臭いの強い素材を扱う場合は、臭いや粒子から保護するように設計された防毒マスクを着用すると効果的です。ナイロンやポリカーボネートなどの特定の素材から保護するための特別なフィルターを備えたものもあります。
より安全な材料を使用する: ABS などの 3D プリンターのフィラメントは大量の有毒ガスを生成するため、使用を避ける必要があります。有毒ガスの発生が少ない PLA や PETG などの 3D プリンターフィラメントの選択を検討する必要があります。
プリンターを定期的に清掃する: 印刷プロセス中にほこりやその他の粒子が空気中に蓄積するのを防ぐために、3D プリンターを定期的に清掃してください。プリンターを定期的に掃除すると、不快な臭いを軽減することもできます。まず 3D プリンターのベッドを掃除し、その後他の部分に移ることができます。
エンクロージャ: 3D プリンターの周囲に 3D プリンターエンクロージャを設置して、煙を封じ込め、その空間にいる他の人に煙がかからないようにします。国立労働安全衛生研究所 (NIOSH) も、ガスを捕捉するために囲いを使用することを推奨しています。 3D プリンターのハウジングの例を以下に示します。

ファン: ガスの一部を作業エリアからより速く排出し、換気の循環を改善するために、プリンターの近くにファンを設置します。
温度制御: 3D プリンターの温度を監視および調整して、フィラメントのガス放出を減らします。
フィラメントの保管: 有害なガスの放出を防ぐため、フィラメントは日光や直射日光などの熱源から離れた涼しい場所に保管してください。
加熱ビルドプラットフォーム: 加熱ビルドプラットフォームを使用すると、フィラメントの過熱を防ぎ、放出されるガスの量を減らすことができます。
保護具を着用する: 印刷中に放出されるガスから目を保護するために安全メガネを着用し、印刷物の鋭いエッジから保護するために手袋を着用してください。

3Dプリンターを使用する際は必要な予防措置を講じてください
3D プリンターから発生する煙は健康に有害である可能性があるため、適切な換気や保護具の着用など、煙への曝露を減らすために必要なすべての予防措置を講じることが重要です。これらの手順を実行することで、3D プリントがあなた自身や家族、同僚にとって安全であることを保証できます。危険なレベルのこれらのガスにさらされた場合は、資格のある専門家に医療援助を求める必要があります。