Что выделяется при плавлении пластмассы
Токсичен ли пластик при плавлении?
Это займет несколько минут. пластик в плавиться, Но помните, плавление пластмасс будет выделять пары, которые могут быть вредный при вдыхании. Убедись в плавиться их в хорошо проветриваемом помещении.
Принимая во внимание это, что произойдет, если вы случайно съедите расплавленный пластик?
Первоначально ответили: Насколько опасно есть расплавленный пластик? Большинство пластик инертен и нетоксичен. Это не повредит являетесь если не ты ешь кусок достаточно большой, чтобы подавиться. Ваш желудок его не переваривает, и в свое время он выйдет наружу.
Также знайте, как долго держатся пары пластика? Воздействие 10 минут в атмосфере с концентрацией
Как удалить расплавленный пластик со сковороды?
Безопасно ли пользоваться микроволновой печью после сжигания пластика?
A обожженный пластик в микроволновой печи запаха в доме нет опасный если микроволновая печь использовался правильно. Микроволновая печь пластик однако предметы, предназначенные для их преднамеренного плавления, могут выделять вредные пары. Чтобы избавиться от горящий пластик запах в доме, откройте окна и включите потолочные вентиляторы.
Как удалить расплавленный пластик с поверхности тостера?
Сначала поверните тостер так, чтобы поверхность нагрелась, чтобы смягчить пластик. Используя деревянную лопатку или ложку, осторожно соскребите как можно больше пластик как вы можете. Тогда позвольте тостер здорово. Насыпьте пищевую соду на влажную губку и протрите удаление любой остаток.
Удалит ли очиститель духовки расплавленный пластик?
Для штатного электрического печь: Положите пакет со льдом прямо на расплавленный пластик чтобы охладить его и сделать более хрупким. Затем осторожно, используя скребок с острым лезвием, поднимите лужу пластик. Затем используйте деревянную лопатку или ложку (другие материалы могут повредить поверхность), чтобы удаление что собой представляет расплавленный пластик.
Опасен ли запах пластика?
Здоровье Последствия воздействия общего «пластик«Запахи или« виниловые »запахи в доме. Единичное небольшое воздействие [винилхлорида], от которого человек быстро выздоравливает, вряд ли вызовет отсроченные или долгосрочные эффекты. Воздействие винилхлорида в течение многих лет может повлиять на печень, нервную систему и кожу.
Почему в моем доме пахнет горящим пластиком?
Наиболее частая причина запах горящего пластика в вашей системе HVAC неисправность в электрике. Проблема с подключением вызывает пластик покрытие электрических проводов плавиться, производя запах горящего пластика.
Могут ли пары пластика убивать клетки мозга?
Можно ли есть еду из расплавленного пластика?
Он хорошо замаскирован внутри еда, которую вы едите, особенно когда жарко. Это расплавленный пластик! Контейнеры, используемые для хранения остатков, разогрева питание ложки, используемые для приготовления, в микроволновой печи, все они могут вымыться в вашпитание, Если являетесь не осторожны. Это может быть сделанным из пластик!
Как избавиться от запаха расплавленного пластика?
Как избавиться от запаха расплавленного пластика из духовки?
Чистить расплавленный пластик вашей печь, охладите и соскребите вне. Как только ваш духовка остыть, положить на расплавленный пластик чтобы было легче соскоблить. Если есть пластик на печь стойку, положите в морозильную камеру, чтобы она остыла.
Могут ли быть вредными испарения расплавленного пластика?
Все, что не воздух, вредный в какой-то степени! В большинстве случаев просто тает не производитьчад которые более чем немного токсичны. Горениепластик совсем другое дело. Есть большое разнообразие пластики., а некоторые производят очень вредные пары.
Вреден ли запах подгоревшей пищи?
Горящий Органический материал производит химические вещества, называемые полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ). ПАУ образуются при любых питание is сожгли достаточно, но тосты, как правило, транслируют обоняние лучше, потому что это сухой питание без жира, задерживающего частицы дыма.
Как получить расплавленный пластик из стеклянной плиты?
Когда горелка и пластик полностью остыли, снимите как можно больше пластик ложкой или тупым ножом, например ножом для масла, аккуратно соскоблите пластик. Будьте осторожны, чтобы не поцарапатьстекло поверхность плиты. Распылите оставшеесяпластик с WD-40 и подождите несколько минут.
Что может вызвать запах гари в вашем доме?
Что может вызвать запах гари в вашем доме?
Как безопасно сжигать пластик?
Как вытащить расплавленный пластик из посудомоечной машины?
Могут ли пары пластика загрязнять пищу?
Запахи. Горящий запахи, такие как тающий пластик или сожгли провода, когда микроволновая печь is in указывает, что электрические компоненты в вашем микроволновая печь терпят неудачу. Не пытайтесь ремонтировать или устранять электрические проблемы с вашим микроволновая печьособенно если ты запах горелого пластик или проводка.
Избавляет ли Фебрез от запаха гари?
Распылите на запах элиминатор как Febreze или посыпьте поверхность пищевой содой, оставьте на полчаса, а затем пропылесосьте.
Как избавиться от запаха горелого пластика в микроволновке?
Как избавиться от запаха горелого пластика в микроволновке?
Освободи Себя наиболее общий сжигание запах результат от горения масло. An утечка масла может гореть выключен из-за что собой представляет тепловая мощность двигателя. В некоторых случаях это запах может быть втянутым в что собой представляет воздуховоды и вызвать запах по всему дом.
Что будет, если вдохнуть дым от горящего пластика?
Как чистить пригоревшие горшки?
Уборка a кастрюля то есть выжженный or жженый с едой. Налейте на дно чашки небольшой слой воды и белого уксуса в равных частях. кастрюля. Нагрейте разбавленный уксус на плите и дайте ему закипеть. После того, как он закипит в течение минуты, снимите его с огня и слейте уксус в раковину.
Как удалить воск с металла?
Вымойте пораженный участок горячей мыльной водой, чтобы удалить остатки, нагрейте феном и вытрите излишки. восккак он смягчается. Удалите остатки с помощью раствора из 1 части уксуса на 3 части воды.
Почему моя микроволновая печь пахнет гари?
Уборка a кастрюля то есть выжженный or жженый с едой. Налейте на дно чашки небольшой слой воды и белого уксуса в равных частях. кастрюля. Нагрейте разбавленный уксус на плите и дайте ему закипеть. После того, как он закипит в течение минуты, снимите его с огня и слейте уксус в раковину.
Запахи. Горящий запахи, такие как тающий пластик или сожгли провода, когда микроволновая печь is in указывает, что электрические компоненты в вашем микроволновая печь терпят неудачу. Не пытайтесь ремонтировать или устранять электрические проблемы с вашим микроволновая печьособенно если ты запах горелого пластик или проводка.
Насколько токсичны испарения пластика ABS и PLA?
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Всем любителям 3D-печати знаком неприятный запах пластика ABS, и большинство понимает, что вдыхание этих испарений, скорее всего, вредно для здоровья – но мало кого это действительно беспокоит. Однако, не только ABS, но и PLA могут быть источником токсичных испарений, которые называются летучими органическими веществами (ЛОВ).
Не все ЛОВ токсичны, хотя некоторые из них могут быть особенно опасны для детей и подростков. Команда сайта 3Dsafety.org совместно с итальянским производителем 3D-принтеров WASP определила точное количество токсичных ЛОВ, в также потенциально опасных наночастиц, которые образуются в процессе 3D-печати, и оценила связанный с этим риск для здоровья.
Новое исследование, которое представили доктор Фабрицио Мерло и доктор инженерных наук Стефано Маццони, основывается на предыдущей работе, опубликованной в начале 90-х годов. Результаты прошлого исследования показали, что в ходе плавления и смешения пластика выделяются испарения токсичных веществ, среди которых, например, аммиак, циануровая кислота, фенол и бензол.
Лабораторные исследования показали, что пластик ABS гораздо токсичнее, чем PLA, однако и последний не лишен риска опасных испарений, особенно, если рабочая температура превышает 200°С. Кроме того, как и следовало ожидать, выяснилось, что один и тот же материал, купленный у разных производителей, обладает разным содержанием ЛОВ, даже если используется в одном и том же 3D-принтере при постоянных настройках скорости и температуры.
Еще один критически важный фактор риска связан с наночастицами, то есть частицами диаметром менее 1 микрона, которые могут проникать непосредственно в альвеолы легких и эпидермис. В данном случае, показатель риска для ABS от 3 до 30 раз выше, чем для PLA. В ходе испытаний также выяснилось, что время, за которое содержание наночастиц в воздухе возвращается к обычному уровню, составляет от 10 до 30 минут после окончания процесса 3D-печати.
Вдыхание токсичных ЛОВ и наночастиц, чаще всего, вызывает у человека патологии легких, такие как бронхит, трахеит, астма (класс, у меня как раз астма). В некоторых случаях эти вещества также могут стать причиной рака, так что к этой теме стоит отнестись серьезно. Тем не менее, решить проблему не так уж сложно. 3Dsafety.org и WASP совместно работают над тем, чтобы донести информацию о потенциальном риске до максимального количества людей, а нескольким практическим рекомендациям можно начать следовать уже сейчас.
В частности, исследователи советуют работать в хорошо проветриваемых помещениях: идеально было бы использовать систему вентиляции, которая способна трижды в час менять весь объем воздуха в комнате. Это означает, что для помещения объемом 100 м3 потребуется система вентиляции, которая способна обработать 300 м3 воздуха в час. Возможно, в ближайшем будущем закрытые 3D-принтеры будут оборудованы активной системой угольной фильтрации(очень хорошая идея, я пожалуй сделаю принудительный HEPA-нанофильтр на углеродной основе). Команда вплотную работает над устройством, специально предназначенным для 3D-принтеров, которое можно настраивать в зависимости от используемого материала.
Безусловно, это не означает, что необходимо отказаться от применения 3D-принтеров. Однако важно на ранних стадиях наилучшим образом справиться с потенциальным риском, который несут материалы для 3D-печати. Таким образом, можно обеспечить развитие технологии, которое позволит повысить ее преимущества и снизить связанные с ней риски.
Что выделяется при плавлении пластмассы
Сжигание пластиковых отходов, полимерных материалов, резины представляет особую опасность для окружающей среды и здоровья людей, находящихся в зоне рассеивания продуктов сгорания, т.к. в них содержится не менее 75 высокотоксичных и канцерогенных веществ. То, что сжигать некоторые виды пластика и плавить их небезопасно, должен знать каждый!
Видов пластика огромное количество. В быту обычно образуются следующие виды пластикового мусора:
— пластиковые бутылки из-под воды и прохладительных напитков (практически все сделаны из полиэтилентерефталата, он же ПЭТ (Ф),
— пластиковые пакеты (сейчас делаются из полиэтилена или полипропилена),
— одноразовая посуда (наиболее распространенная делается из полистирола или полипропилена),
— другой пластиковый мусор (упаковки от продуктов, упаковочная пленка, бутылки разнообразного назначения, конструкционный пластик, и прочее).
Простого способа определить вид пластика нет. То, что на первый взгляд покажется полиэтиленом, на самом деле может оказаться ПВХ, который довольно распространен.
В современной промышленности для изготовления легких, жестких, прочных, коррозионностойких изделий используется большой класс полимерных органических легко формуемых материалов, состоящих в основном из углерода (C), водорода (H), кислорода (O) и азота (N). Большинство используемых пластмасс являются синтетическими. Сырьем обычно являются простые, легкодоступные побочные продукты угольной и нефтяной промышленности или производства удобрений.
Обычно пластмассы легко воспламеняются и зажигают окружающие их предметы и материалы, становясь, таким образом, источником пожара. Большинство пластмасс при горении выделяют токсичные вещества: оксид углерода, цианистый водород, хлористый водород, акролеин, окислы азота, различные алифатические и ароматические углеводороды и др.
Горючесть пластмасс обусловлена высоким содержанием углерода и водорода, из которого состоят макромолекулы полимеров. При нагревании макромолекулы легко распадаются на низкомолекулярные насыщенные и не насыщенные углеводороды, которые подвергаются реакциям окисления.
Сопутствующие процессы горения:
— выделение дыма при горении и воздействии пламени,
— токсичность продуктов горения и пиролиза – разложение вещества под действием высоких температур.
Большинство пластмасс несет в себе потенциальную опасность выделения при горении токсичных веществ, связанных с технологией ее производства и ее составом, но есть среди них и наиболее опасные виды:
1) PET или PETE (ПЭТ) – полиэтилентерефталат.
ПЭТ – это наиболее распространенный пластик в пищевой промышленности, который чаще всего используется при производстве бутылок. ПЭТ плавится при довольно высокой температуре – 260 °С, но при нагреве до 60 °C ПЭТ размягчается и теряет форму.
Опасность: ПЭТ содержит сурьму и канцерогены, высвобождаемые при горении и (или) плавлении. При горении они выделяют едкий дым, который не развеивается, а стелется здесь же, оседая на грядки, деревья и кустарники. В пластике содержится органическое вещество, содержащее хлор, при горении которого выделяются хлорпроизводные – канцерогены, диоксины, очень вредные для человека вещества, которые могут привести в итоге к развитию раковых заболеваний. Нельзя допускать, чтобы эти вещества оседали на растениях.
Заключение: Существует опасность высвобождения вредных веществ при сжигании и (или) плавлении. При необходимости деформации ПЭТ лучше нагреть в кипящей воде – это безопаснее, чем вдыхать пары от нагреваемого всухую пластика. Также следует помнить, что необходимо работать в хорошо проветриваемых помещениях или на улице.
2) PVC или ПВХ – поливинилхлорид, также известен как винил.
ПВХ является наиболее опасным пластиком, производимым на сегодняшний день. Несмотря на его опасность, многие люди нагревают и жгут ПВХ. Температура плавления ПВХ составляет 150 – 220°C, но деформироваться он начинает при 65 – 70 °С.
Опасность: ПВХ выделяет канцерогены, а также свинец. Под воздействием тепла он выделяет диоксины, одни из самых опасных загрязняющих веществ и токсинов. Также выделяется газ фосген, известный еще со времен Первой мировой войны как боевое отравляющее вещество.
Заключение: ПВХ можно использовать, но нагревать и жечь его опасно. Опять же, при строгой необходимости плавления ПВХ лучше использовать кипящую воду и не подвергать его непосредственному воздействию пламени. Делать это необходимо в хорошо проветриваемом помещении.
3) PP или ПП – полипропилен.
ПП довольно безопасный пластик, и используется при создании различных вещей, например, крышек для бутылок, дозаторов и пластиковой посуды. Он не так легко плавится, его температура плавления составляет 160 – 170°С, но быстро нагревается. Полипропилен вполне безопасен, однако некоторые исследования показали, что некоторые виды полипропилена при нагревании могут выделять биоцид (химическое вещество, предназначенное для борьбы с вредными (в том числе болезнетворными организмами). Основой биоцидов служат вещества, способные подавлять жизнедеятельность биологических объектов (спирты, кислоты, соли, органические соединения и т. п.). К биоцидам относятся пестициды, альгициды, фунгициды, гербициды, инсектициды, акарициды, зооциды и пр.
4) PS или ПС – полистирол.
Из этого вида пластика изготавливается множество изделий, он применяется в одноразовой посуде, упаковке, детских игрушках и при изготовлении теплоизоляционных (например, пенопласта) и других строительных материалов. При нагревании полистирол выделяет стирол. Температура плавления полистирола – 240 °C, но деформироваться начинает при 100 °C. При нагревании появляется характерный запах.
Заключение: Нагревать полистирол необходимо только в крайнем случае, в хорошо проветриваемом помещении.
Существуют исследования, подтверждающие, что он может выделять бисфенол А (повышает риск онкологических заболеваний, оказывает влияние на нервную и репродуктивную системы).
6) Другие синтетические покрытия и ткани.
При горении нейлона, поролона и многих других синтетических покрытий и тканей выделяются: цианиды, канцерогенные диоксины (отрицательно влияющие на наследственность), фенолы (вызывают патологические изменения в системе кровообращения), трихлорэтилен и дихлорэтилен (поражают печень, почки и нервную систему), нитрозамины, формальдегид (вызывают канцерогенные заболевания), фтористый водород, хлористый водород (обладают высокой токсичностью и вызывают воспаление слизистой оболочки глаза и помутнение роговицы). Чрезвычайно опасен в пожарном отношении поролон, применяемый для изготовления мебели, который при горении выделяет ядовитый газ, содержащий цианистые соединения. Эти вещества даже в незначительных количествах являются высокотоксичными и поражают дыхательную и нервную системы человека. Потеря сознания и связанная с этим неспособность самостоятельного выхода из зоны пожара приводят к тому, что пострадавшие длительное время подвергаются воздействию вредных веществ. Выделяющиеся при горении пластмассы газы крайне токсичны, и могут вызвать отек легких.
7) Существуют и другие виды пластиков, дым от которых крайне ядовит. Самые распространенные из них фторопласты, например, тефлон, пенополиуретан и др.
Пенополиуретан является инертным по токсичности полимером с нейтральным запахом. По этой причине он широко применяется для холодильников при хранении пищевых продуктов. Пенополиуретан не создает токсичных выделений, вызывающих заболевания человека или приводящих к летальному исходу. Но в результате горения пенополиуретанов и пенополиизоциануратов всегда образуется смесь низкомолекулярных продуктов термического разложения и продуктов их горения (полного набора боевых отравляющих веществ); определены следующие соединения: двуокись углерода (углекислый газ), бутандиен, тетрагидрофуран, дигидрофуран, бутандион, вода, синильная (цианистая) кислота, окись углерода (угарный газ), пропилен, изобутилен, трихлорофторометан, акролеин, пропанал, хлористый метилен и следы других веществ, не содержащих атомы азота. Если нет внешнего источника возгорания, тогда продукты термического разложения воспламеняются только при температурах от 450 °С до 550 °С. При нагреве свыше 600 °С образовавшиеся полимочевины и поликарбодиммиды разлагаются с выделением большого числа низкомолекулярных летучих соединений, таких, как бензол, толуол, бензонитрил, толуолнитрил. Также доказано, что ароматическое кольцо перечисленных азотосодержащих соединений расщепляется по закону случая с образованием акрилонитрила, большого числа ненасыщенных соединений.
Потенциальные опасности 3D-принтера. Часть 2. Расходные материалы
Однако при работе с 3D-принтером мы неизбежно подвергаем себя риску иного свойства, с которым бороться значительно сложнее: вдыхание вредных веществ, выделяемых при плавлении расходных материалов.
Сразу оговоримся — в данном материале мы не ставим себе целью описать все возможные расходные материалы. Несмотря на расширение ассортимента, основным сырьем для FDM-принтера по-прежнему остаются два вида пластика: ABS и PLA. Помимо них в статье будут упоминаться и другие филаменты, однако основное внимание мы уделим указанным полимерам. Итак, давайте вместе попробуем понять, насколько опасны расходные материалы при печати. Сначала немного терминов.
ABS (акрилонитрилбутадиенстирол, АБС) представляет собой непрозрачный термопластичный материал, изготовленный из мономеров акрилонитрила, 1,3-бутадиена и стирола. Твердый и прочный даже при низких температурах, он обладает хорошей стойкостью к теплу, химическим веществам и легко поддается обработке.
PLA (полилактид, ПЛА) — полиэфир на основе молочной кислоты. В качестве его основы применяются растения: кукуруза или сахарный тростник.
При обычной комнатной температуре пластики не являются опасными. Из ABS изготавливают огромное количество вещей, включая корпуса бытовой техники, канцтовары и детские игрушки. Полилактид применяется для изготовления одноразовой посуды, медицинских товаров и других вещей с коротким сроком службы.
В России пластиковые изделия при выпуске проходят сертификацию или декларирование (в зависимости от вида продукции) на соответствие требованиям безопасности. У нас в стране эти требования прописаны в ГОСТах или Технических регламентах Таможенного Союза. Например, существуют ТР «О безопасности игрушек», «О безопасности упаковки» и так далее, где в числе прочего прописываются нормативы содержания остаточных химических веществ.
Сертификат или декларация гарантируют, что в нормальных условия эксплуатации указанные изделия являются безопасными, недаром большая часть пластмассовых игрушек состоит из ABS-пластика. Основные проблемы начинаются, когда полимеры нагревают и плавят. Наверняка каждому знаком неприятный запах плавящейся пластмассы. Этот запах свидетельствует о выделении в воздух различных химических веществ, далеко не все из которых безвредны.
Итак, попробуем разобраться, какие же опасности несет нагретый пластик?
1. Вредные испарения исходного вещества
При плавлении часть полимера неизбежно переходит в газообразное состояние и смешивается с воздухом. Вид исходного вещества зависит от пластика. Ввиду того, что для изготовления PLA применяются природные компоненты, считается, что он биосовместим и безопасен для человека при плавлении. Но на самом деле, лабораторных исследований, подтверждающих этот факт, практически нет.
ABS-пластик является материалом на основе нефтепродуктов, что уже подразумевает повышенную токсичность при нагревании. К сожалению, норм содержания акрилонитрилбутадиенстирола в воздухе в нашей стране пока не выпущено. В ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» упоминается пыль акрилонитрилбутадиенстирола, однако ее можно получить в домашних условиях только при шлифовке пластикового изделия, а не в процессе печати.
Получается, ABS-пластик безопасен? Мы попросили ответить на этот вопрос эксперта.
Рассказывает Денис Черепович, руководитель компании Alfa-filament:
«ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) – сополимер акрилонитрила с бутадиеном и стиролом. Из названия понятно, что при производстве данного полимера используются три вещества-мономера. Соответственно, эти три мономера могут в остаточных количествах содержаться в общем массиве полимера. Все, абсолютно все без исключения заводы-производители имеют жесткий выходной контроль по содержанию остаточных мономеров. Эти данные можно найти в гигиенических сертификатах на гранулят ABS.
При печати вследствие разогревания полимера в сопле происходит его плавление и, соответственно, высвобождение из массива пластика некоторого количества остаточных мономеров. Сразу замечу, что далеко не вся масса остаточных мономеров поступает в воздух при плавлении.
Далее я сделаю небольшой отсыл на нормативные документы и понятия, чтобы в дальнейшем свободно пользоваться данными и не вызывать у читателей вопросов.
ПДК – предельно допустимая концентрация опасного вещества. Данный параметр показывает максимальную концентрацию вещества в воздухе, которая НЕ оказывает вредных воздействия и НЕ приводит к развитию патологий и заболевания в организме человека. Величин ПДК установлено для разных условий жизни довольно много, я буду приводить далее ПДК веществ рабочей зоны предприятий (ПДКрз). Данные взяты из нормативного правового документа «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны ГН 2.2.5.1313-03», утвержден Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 27 апреля 2003 г.
ПДКрз – максимальная концентрация веществ в воздухе рабочей зоны, с которой при 8 часовом рабочем дне и 40 рабочих часах в неделю в организме человека не происходит каких-либо вредных изменений.
Класс опасности – условная величина, предназначена для быстрой классификации веществ по степени опасности:
1 класс – чрезвычайно опасные
2 класс – высокоопасные
3 класс – умеренно опасные
4 класс – малоопасные
5 класс – практически неопасные.
Разбираем, что же за вещества могут содержатся в ABS пластике и каковы их свойства:
Бутадиен – газ с характерным неприятным запахом, класс опасности 4, ПДКрз=100мг/м3. Данный газ опасности для организма практически не представляет.
Стирол – ПДКрз = 30 мг/м3, 2 класс опасности. Бесцветная жидкость с резким запахом, практически нерастворима в воде, летуча. Вызывает комплексные поражения нервной системы, раздражения слизистых.
И, наконец, самое опасное вещество:
Условно возьмем среднюю рабочую комнату с окном и дверью, площадь 10 м2, высота потолков 2,5 м. Объем воздуха в таком помещении составляет приблизительно 25 м3. Средняя скорость естественной вентиляции помещения согласно строительным нормам и правилам составляет не менее 30 м3/час, т.е. в нашей комнате объемом 25 м3 с окном, дверью и нормальной естественной вентиляцией, весь воздух меняется примерно за час. Этот час мы также принимаем для расчета далее.
По данным гигиенических сертификатов российских заводов-производителей обычного ABS содержание остаточного акрилонитрила в грануляте составляет не более 0,001%. У зарубежных производителей (Samsung, LG, Kumho, Ineos и др.) эти цифры еще ниже. У пищевых и медицинских ABS-пластиков это значение практически равно нулю.
Теперь, имея все данные, можно просчитать, сколько же необходимо переработать/напечатать ABS пластика в час в нашей комнате, чтобы достичь ПДК акрилонитрила, равное 0.5мг/м3 (все расчеты мы ведем в пересчете на 1 час, т. к. не забываем, что за 1 час весь воздух в комнате меняется):
1) ПДК = 0,5 мг/м3 умножаем на объем комнаты 25 м3:
0,5 х 25 = 12,5
12,5 мг газообразного акрилонитрила максимально допускается в нашей комнате
2) Далее находим, какая же масса ABS пластика содержит в себе 12,5 мг акрилонитрила:
12,5 / 0,001% = 12,5 / 0,00001 = 1 250 000 мг, что равняется 1250 г или 1,25 кг
Таким образом, делаем вывод: для достижения ПДК акрилонитрила в комнате объемом 25м3, нам нужно перерабатывать/печатать 1,25 кг ABS пластика в час, что абсолютно нереально.
Также не забываем, что для прогнозирования самого пессимистичного сценария нами было введено в расчет много условностей: ABS самый обычный и содержит максимально возможное допустимое количество акрилонитрила, весь мономер при печати выделился в воздух, оператор находится постоянно в помещении, вентиляция в помещении только естественная.
Я надеюсь, что принцип расчета разъяснил понятно, и точно по такому же принципу читатель сможет рассчитать «опасные скорости печати» PLA, HIPS, SAN, MABS, PEEK, ASA, POM и других полимеров.
В заключение хотелось бы еще раз заверить пользователей в безопасности технологии FDM и пожелать удачи во всех начинаниях».
2. Распад вещества на мономеры
Еще одной опасностью является распад части пластика на ядовитые составляющие при нагревании и плавлении.
Рассказывает Ирина Никитина, начальник отдела контроля безопасности труда ФГБУ ЦНМВЛ, эксперт по специальной оценке условий труда:
«В процессе нагревания или плавления пластмасс в окружающую среду выделяются крайне токсичные газы. Многое зависит от вида активного вещества. В твердом состоянии пластики относительно безопасны, однако при плавлении они могут частично распадаться на составляющие, либо окисляться и образовывать иные химические вещества.
Возьмем ABS-пластик, то есть акрилонитрилбутадиенстирол. Это прочный и стойкий полимер, применяемый во многих отраслях промышленности. Не токсичен в нормальных условиях. Предельно допустимых показателей, регламентирующих концентрацию этого вещества в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны, в настоящее время в российских государственных нормативах нет. Однако составляющие его мономеры хорошо известны — это акрилонитрил, бутадиен, стирол (само название ABS-пластика образовано из начальных букв наименований мономеров). При температуре около 400ºС акрилонитрилбутадиенстирол частично распадается на указанные мономеры.
При попадании в воздух стирол может вызывать как острые реакции, так и хронические заболевания печени, почек, кровеносной системы. Бутадиен-1,3 обладает общетоксическим и раздражающим действием. Пары ядовитого акрилонитрила в 20 раз токсичнее стирола, признаками отравления являются головные боли, слабость, нарушения сна, ослабление памяти, общая утомляемость.
При повышенных концентрациях этих веществ в воздухе человек может почувствовать резкий и неприятный запах. Например, запах стирола частично напоминает ацетон и спирт.
Нужно помнить, что на производственных предприятиях за условиями труда следит и отвечает работодатель, тогда как при работе в домашних условиях все потенциальные опасности ложатся на плечи хозяина и домочадцев».
Приведем пример из зарубежной практики. Исследование, проведенное в 2016 году группой ученых из Иллинойского технологического института, подтвердило, что угроза выделения вредных веществ в воздух исходит не от принтеров, а от расходного материала. Сотрудниками института было протестировано более 10 видов филамента. Результаты показали, что уровень вредных частиц и паров зависит главным образом от материала нити, а не от вида принтера.
При использовании пластика ABS в воздухе были обнаружены следы стирола — вещества, которое является опасным и канцерогенным. Материалы на основе нейлона источали капролактам, менее вредный, чем стирол, но также способный привести к отравлению. Полилактид выделял в воздух безвредное вещество под названием лактид. При этом о концентрациях веществ ничего не сообщается.
3. Ультрадисперсные частицы (наночастицы)
Еще один фактор риска связан с ультрадисперсными частицами (наночастицами) диаметром менее 1 микрона, которые в большом количестве выделяются при 3D-печати. Эти частицы могут проникать непосредственно в альвеолы легких и эпидермис, вызывая различные расстройства органов дыхания и аллергические реакции. Вдыхание токсичных наночастиц может вызвать у человека патологии легких, такие как бронхит, трахеит, астма. При этом показатель риска для ABS от 3 до 30 раз выше, чем для PLA. В ходе испытаний, проведенных итальянскими учеными Фабрицио Мерло и Стефано Маццони, выяснилось, что время, за которое содержание наночастиц в воздухе возвращается к обычному уровню, составляет от 10 до 30 минут после окончания процесса 3D-печати.
Каким образом можно с этим бороться и минимизировать риски? Во-первых, фильтрация. В ряде устройств уже сейчас используются фильтры высокой эффективности (HEPA), которые могут очищать воздух, прежде чем он покидает 3D-принтер. Конечно, это не панацея. Некоторые ультрадисперсные частицы имеют размер 15 нм, в то время как обычно НЕРА-фильтры имеют пропускную способность 300 нм.
Дополнительной преградой также служит закрытый корпус устройства, который частично задерживает вредные испарения. Именно эти два фактора могут способствовать защите от подавляющего числа наночастиц. Согласно результатам последнего исследования Технологического института Иллинойса закрытая камера 3D-принтера позволила сократить выбросы ультрадисперсных частиц на 74%, а дополнительный HEPA-фильтр способствовал повышению этого показателя до 91%.
Также ученые советуют работать в хорошо проветриваемых помещениях: идеально использовать систему вентиляции, которая способна трижды в час менять весь объем воздуха в комнате. Это означает, что для помещения объемом 100 м3 потребуется система вентиляции, которая способна обработать 300 м3 воздуха в час.
4. Иные вещества и примеси, которые высвобождаются при использовании пластика
Результаты исследования уже упомянутых нами Фабрицио Мерло и Стефано Маццони показали, что в ходе плавления и смешения пластика выделяются испарения многих токсичных веществ, среди которых, например, аммиак, циануровая кислота, фенол и бензол.
Наличие конкретных веществ зависит от нити, а точнее — от полимера, из которого она состоит. Как сам филамент, так и пластик должны иметь документы, подтверждающие состав материала и остаточное содержание примесей. Зачастую это те же сертификаты соответствия, о которых мы писали вначале статьи.
Пластики, произведенные за рубежом, имеют свои собственные сертификаты безопасности. К примеру, в компании Alfa-filament для изготовления ABS-филамента используется гранулят, имеющий пищевой и биосовместимый допуск FDA — управления США по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов. Однако, независимо от страны-изготовителя, производитель пластика обязан иметь подобные документы и давать с ними ознакомиться потенциальным покупателям.
К сожалению контрафактный филамент — не редкость на мировом рынке. В некачественных материалах количество вредных веществ в разы превышает установленные нормы. Например, в одном из видом китайского ABS-пластика был обнаружен ядовитый гидроцианид. Поэтому, прежде чем приобретать расходные материалы для 3D-печати, убедитесь в надежности продавца и при необходимости попросите предоставить его документы, подтверждающие безопасность филамента.
Но не стоит отчаиваться, поскольку проблема поддельного филамента пока больше актуальна для мирового рынка, нежели отечественного. Крупнейшие российские компании гарантируют качество собственной продукции и зачастую размещают все разрешительные документы на собственных сайтах, а иногда проводят самостоятельные испытания своей продукции. Так, в 2015 году российский производитель расходных материалов REC с помощью аккредитованной испытательной лаборатории провел собственные измерения концентрации химических веществ в воздухе при 3D-печати собственным филаментом. Всего было использовано 5 видов пластика: ABS, PLA, FLEX, RUBBER, HIPS.
Оказалось, что нить из HIPS, FLEX и RUBBER вовсе не выделяют во время печати ядовитых веществ. При печати PLA-пластика образуется ацетон, ABS-пластик источал хлористый винил, однако ни в одном случае не было зафиксировано значений, даже близких к ПДК воздуха рабочей зоны.
Подведем итоги, как обезопасить себя от вредного воздействия паров пластика:
1. Используйте систему вентиляции. В частности, исследователи советуют работать в хорошо проветриваемых помещениях: идеально было бы использовать систему вентиляции, которая способна трижды в час менять весь объем воздуха в комнате. Если нет вентиляции, открывайте окна и постарайтесь как можно меньше присутствовать в одном помещении с печатающим принтером.
2. Обращайте внимание на запахи. Сильный запах свидетельствует о повышении концентрации активного вещества. Примите дополнительные меры предосторожности или вовсе выйдите из комнаты.
3. Работайте с устройством в закрытом корпусе и НЕРА-фильтром. Тем самым вы снизите концентрацию выделяемых в помещение вредных веществ. Кроме того, ряд новых принтеров уже оборудован внутренней системой вентиляции, что делает их относительно безопасными.
4. Приобретайте расходные материалы у проверенных производителей. Качественный расходный материал имеет сертификаты или декларации соответствия.
5. Будьте осторожны и соблюдайте требования безопасности при работе с 3D-оборудованием.