Czy PLA, ABS & PETG 3D Prints są bezpieczne dla żywności?

Roy Hill 27-05-2023
Roy Hill

Jeśli chodzi o druk 3D, możesz się zastanawiać, czy PLA, ABS & PETG są rzeczywiście bezpieczne dla żywności, czy to do przechowywania, używania jako przybory kuchenne i więcej.

Postanowiłem przyjrzeć się odpowiedzi, aby przynieść ci trochę więcej jasności i informacji na temat bezpiecznego dla żywności druku 3D, abyś mógł go kiedyś wykorzystać.

PLA & PETG wydruki 3D mogą być bezpieczne dla żywności dla jednorazowych zastosowań, tylko wtedy, gdy odpowiednie środki ostrożności są podejmowane. Musisz użyć dyszy ze stali nierdzewnej bez ołowiu, i upewnić się, że filament, którego używasz nie ma toksycznych dodatków. Naturalny PETG, który jest zatwierdzony przez FDA jest jednym z bezpieczniejszych opcji.

Istnieje kilka dość kluczowych szczegółów, które należy znać, jeśli chcesz używać obiektów drukowanych w 3D wraz z jedzeniem, więc czytaj dalej przez resztę artykułu, aby dowiedzieć się więcej.

    Które materiały do druku 3D są bezpieczne dla żywności?

    W przypadku wykorzystania druku 3D do tworzenia naczyń do jedzenia, takich jak talerze, widelce, kubki itp. bezpieczeństwo tych przedmiotów zależy od rodzaju materiałów użytych do druku.

    Istnieje wiele różnych materiałów, które mogą być używane do druku 3D, ale większość z nich nie jest bezpieczna w użyciu. Wiele czynników, takich jak ich skład chemiczny i struktura sprawiają, że nie są one bezpieczne w użyciu, zwłaszcza jeśli istnieje wiele dodatków.

    Jak wiemy, drukarki 3D wykorzystują głównie filamenty termoplastyczne jako główny materiał do tworzenia obiektów. Nie wszystkie są jednak zbudowane tak samo, dlatego przejdźmy do tego, z jakimi konkretnie materiałami możemy pracować.

    Czy żywność drukowana w 3D z PLA jest bezpieczna?

    Filamenty PLA są bardzo popularne wśród użytkowników drukarek 3D ze względu na łatwość użycia i biodegradowalność. Produkowane są od podstaw ze 100% organicznych materiałów, takich jak skrobia kukurydziana.

    Zobacz też: Jak naprawić plamy i zacieki na wydrukach 3D

    Ponieważ skład chemiczny materiału jest nietoksyczny, nadaje im to właściwości, które korelują z byciem bezpiecznym dla żywności. Nie trwają one wiecznie i rozpadają się w odpowiednich warunkach środowiskowych.

    Rzeczą, na którą trzeba uważać, jest sposób, w jaki filament jest produkowany w pierwszej kolejności, gdzie kolory i inne właściwości mogą być dodane, aby zmienić funkcjonalność plastiku.

    Niektóre filamenty PLA są często nasycone dodatkami chemicznymi, które nadają im pewne właściwości, takie jak kolor i wytrzymałość, np. PLA+ lub miękki PLA.

    Dodatki te mogą być toksyczne, a także łatwo przenikać do żywności i w niektórych przypadkach powodować negatywne skutki zdrowotne.

    Producenci PLA, tacy jak Filaments.ca, często używają bezpiecznych dla żywności kolorów i pigmentów do produkcji czystych filamentów PLA. Powstałe w ten sposób filamenty są bezpieczne dla żywności i nietoksyczne, mogą być używane do zastosowań spożywczych bez narażania bezpieczeństwa użytkownika.

    Szybkie przeszukanie Filaments.ca pod kątem filamentów bezpiecznych dla żywności pokazuje mnóstwo świetnych opcji dla PLA bezpiecznego dla żywności, które z pewnością możesz wykorzystać.

    Co sprawia, że ich filament jest bezpieczny, to ścisły proces dodawania odpowiednich materiałów do filamentu.

    • Surowce bezpieczne w kontakcie z żywnością
    • Pigmenty barwiące bezpieczne dla żywności
    • Dodatki bezpieczne w kontakcie z żywnością
    • Dobre i czyste praktyki produkcyjne
    • Gwarancja braku patogenów & gwarancja braku zanieczyszczeń
    • Analiza mikrobiologiczna powierzchni włókna
    • Wyznaczony magazyn
    • Certyfikat zgodności

    Posiadają wysokiej klasy biopolimer Ingeo™, który jest naprawdę bezpieczny dla żywności i opracowany specjalnie do druku 3D. Może być również wyżarzany w celu promowania krystalizacji, co poprawia temperaturę ugięcia cieplnego drukowanej części.

    Można je doprowadzić do takiego stanu, że faktycznie można je myć w zmywarce.

    Na dodatek ich filament jest podobno mocniejszy od standardowego PLA.

    Dalsze zabiegi po druku, takie jak uszczelnianie druku epoksydem, mogą również zwiększyć bezpieczeństwo żywności. Uszczelnianie skutecznie zamyka wszystkie szczeliny i szpary w druku, które mogą być siedliskiem bakterii.

    Jej dodatkową zaletą jest to, że części są wodoodporne i odporne chemicznie.

    Czy drukowany w 3D ABS jest bezpieczny dla żywności?

    Filamenty ABS to kolejny rodzaj popularnych filamentów wykorzystywanych przez drukarki FDM. Są one umiarkowanie lepsze od filamentów PLA, jeśli weźmiemy pod uwagę takie czynniki jak wytrzymałość, trwałość i plastyczność.

    Ale jeśli chodzi o aplikacje spożywcze, filamenty ABS nie powinny być używane. Zawierają one wiele toksycznych substancji chemicznych, które mogą przedostać się do żywności i spowodować problemy. Jako takie, nie powinny być używane do obiektów mających kontakt z żywnością w żadnym wypadku.

    Standardowy ABS w tradycyjnych sytuacjach produkcyjnych jest bezpieczny w użyciu według FDA, ale kiedy mówimy o procesie produkcji addytywnej w druku 3D, a także o dodatkach w filamencie, nie jest on tak bezpieczny dla żywności.

    Jak szukano na Filament.ca, nie ma nigdzie ABS Food-Safe, więc prawdopodobnie trzymałbym się z dala od ABS, jeśli chodzi o bezpieczeństwo żywności.

    Czy drukowany w 3D PETG jest bezpieczny dla żywności?

    PET jest materiałem, który cieszy się szerokim zastosowaniem w przemyśle konsumenckim w takich aplikacjach jak plastikowe butelki i opakowania na żywność. Wariant PETG jest szeroko stosowany w druku 3D ze względu na jego wysoką wytrzymałość i dużą elastyczność.

    Włókna PETG są bezpieczne dla żywności, o ile nie zawierają żadnych szkodliwych dodatków. Przejrzystość przedmiotów PETG oznacza zwykle brak zanieczyszczeń, a także stosunkowo dobrą wytrzymałość w wysokich temperaturach.

    Dzięki temu są jednym z najlepszych filamentów do drukowania przedmiotów bezpiecznych dla żywności.

    Filament.ca, jak już wcześniej wspomniano, ma również wielki wybór PETG bezpiecznych dla żywności, z których jeden pokochasz jest ich True Food Safe PETG - Black Liquorice 1.75mm Filament.

    Przechodzi przez ten sam rygorystyczny proces, aby dostarczyć Ci wspaniały filament, który możesz zaklasyfikować jako bezpieczny dla żywności.

    Tego typu filament może być dość trudny do znalezienia, a jeden z klientów, który wydrukował przedmiot na swoim Enderze 3 powiedział, że nie pozostawia on żadnego posmaku podczas używania wody.

    Uszczelnianie wydruków PETG za pomocą epoksydu jest bardzo dobrym pomysłem. Poprawia i utrwala wykończenie powierzchni, jednocześnie czyniąc je wodoodpornymi i odpornymi chemicznie. Poprawia również bezpieczeństwo żywności i zwiększa odporność nadruku na temperaturę.

    Mam sekcję na końcu tego artykułu, która dotyczy epoksydów, których ludzie używają do stworzenia tej pięknej, zamkniętej powierzchni dla swoich bezpiecznych dla żywności wydruków 3D.

    Na koniec warto wiedzieć, że nie tylko zastosowany materiał do druku ma wpływ na bezpieczeństwo żywności.

    Rodzaj używanej dyszy może mieć również znaczący wpływ. Dysze wykonane z materiałów takich jak mosiądz mogą zawierać śladowe ilości ołowiu. Szczerze mówiąc, poziom ołowiu byłby bardzo niski, więc nie jestem pewien, jak duży wpływ miałoby to naprawdę.

    Jeśli używasz mosiężnej dyszy, spróbuj uzyskać potwierdzenie od producenta, że ich stop mosiądzu jest w 100% wolny od ołowiu. Jeszcze lepiej, możesz mieć oddzielną dyszę wykonaną z bezpiecznego materiału, takiego jak stal nierdzewna do drukowania wydruków bezpiecznych dla żywności.

    Jakie są niektóre marki filamentów do drukarek 3D zatwierdzone przez FDA?

    Jak widać powyżej, nie można po prostu drukować z dowolnym filamentem i używać go do zastosowań spożywczych. Przed drukowaniem zawsze należy sprawdzić MSDS (Material Safety Data Sheet), który jest dołączony do filamentu.

    Na szczęście niektóre filamenty są produkowane specjalnie do zastosowań bezpiecznych dla żywności.

    Filamenty te zazwyczaj muszą być zatwierdzone przez FDA (Food and Drug Administration) w USA. FDA testuje filamenty, aby upewnić się, że znajdują się w nich nietoksyczne materiały.

    FDA prowadzi również listę materiałów, które są bezpieczne do użycia przy produkcji filamentów 3D bezpiecznych dla żywności, choć może być różnica między standardowym materiałem, a wersją do druku 3D.

    Poniżej ładna lista kilku filamentów bezpiecznych dla żywności, którą zestawił FormLabs:

    • PLA: Filament.ca True Food Safe, Innofil3D (oprócz czerwonego, pomarańczowego, różowego, skórki moreli, szarego i magenty), Copper3D PLActive Antibacterial, Makergeeks, Purement Antibacterial.
    • ABS: Innofil3D (oprócz czerwonego, pomarańczowego i różowego), Adwire Pro.

    • PETG: Filament.ca True Food Safe, Extrudr MF, HDGlass, YOYI filament.

    Czy PLA, ABS & PETG jest bezpieczny w kuchence i zmywarce?

    Aby filament był bezpieczny w mikrofalówce i zmywarce, potrzebujesz filamentu, który ma wysoką odporność na ciepło. Większość filamentów takich jak PLA, ABS & PETG nie są bezpieczne w mikrofalówce i zmywarce, ponieważ nie mają odpowiednich właściwości strukturalnych. Powłoka epoksydowa może sprawić, że filamenty będą bezpieczne w zmywarce.

    Polipropylen to filament do drukarek 3D, który jest bezpieczny w mikrofalówkach, choć dość ciężko się go drukuje ze względu na niską przyczepność i wypaczenia.

    Możesz dostać wysokiej jakości polipropylen z Amazona, polecam FormFutura Centaur Polypropylene 1.75mm Natural Filament, świetny do kontaktu z żywnością, a jednocześnie nadaje się do zmywarki i mikrofalówki.

    Ma również wysoką odporność chemiczną i doskonałą przyczepność międzywarstwową, rozwiązując problemy z przyczepnością w przypadku marek o niższej jakości. Możesz nawet uzyskać wodoszczelne wydruki 3D z tylko jedną ścianą w ustawieniach.

    Verbatim Polypropylene to kolejny dobry wybór, z którym możesz pójść od iMakr.

    Urządzenia domowe, takie jak kuchenka mikrofalowa czy zmywarka, pracują zazwyczaj w wysokich temperaturach, które są generalnie uznawane za niebezpieczne dla większości wydruków 3D wykonanych z materiałów termoplastycznych.

    W wysokiej temperaturze przedmioty te zaczynają ulegać deformacji strukturalnej. Mogą się wypaczać, skręcać i ulegać znacznym uszkodzeniom strukturalnym.

    Można to rozwiązać za pomocą obróbki poprodukcyjnej, takiej jak wyżarzanie i powlekanie epoksydowe.

    Zobacz też: Czy jedzenie drukowane w 3D smakuje dobrze?

    Co gorsza, ciepło wewnątrz tych urządzeń może spowodować, że niektóre z bardziej termicznie niestabilnych obiektów rozpadną się na swoje składniki chemiczne. Te substancje chemiczne mogą być bardzo szkodliwe dla ludzi, gdy zostaną uwolnione do żywności.

    Tak więc, bardzo wskazane jest, aby unikać używania tych filamentów z kuchenkami mikrofalowymi i zmywarkami do naczyń, chyba że przechodzisz przez proces, aby to działało.

    Jeden z użytkowników wspomniał, że testował przezroczysty PLA w mikrofalówce wraz ze szklanką wody i mimo, że woda się zagotowała, PLA pozostał w temperaturze 26,6°C, więc dodatki barwiące i inne rzeczy mogą mieć na to ogromny wpływ.

    Ogólnie nie chcesz mieć plastiku ABS w wysokich temperaturach, ponieważ produkują one toksyczne gazy, jak styren.

    Wiele osób pokryło swoje wydruki 3D bezpiecznym dla żywności epoksydem i ich wydruki 3D przetrwały w zmywarce. Zalecałbym ustawienie niższej temperatury.

    Ktoś, kto zastanawiał się, czy może wysuszyć swoją szpulę TPU, próbował umieścić ją w mikrofalówce i faktycznie skończyło się to stopieniem filamentu.

    Inna osoba wspomniała, że najpierw poluzowała swoją rolkę filamentu i ustawiła mikrofalówkę na tryb rozmrażania, aby podgrzewać w dwóch zestawach po 3 minuty. Być może zadziałało to u niektórych osób, ale osobiście nie polecam.

    Lepiej wysuszyć filament w piekarniku, upewniając się, że piekarnik został skalibrowany do odpowiedniej temperatury.

    Sprawdź mój artykuł o 4 najlepszych suszarkach do filamentu do druku 3D, aby uzyskać bezproblemowe doświadczenie suszenia filamentu bez topienia się lub martwienia!

    Drukowanie 3D wspólne narzędzia do cięcia, takie jak wycinarki do ciastek i noże, są ogólnie uważane za bezpieczne. Tego typu przybory nie wchodzą w kontakt z żywnością przez długi czas.

    Dzięki temu toksyczne cząsteczki nie mają czasu na migrację z przedmiotu do żywności, co czyni je bezpiecznymi w użyciu.

    W przypadku tego typu przyborów o niskim czasie kontaktu z żywnością, do ich drukowania można użyć nawet filamentów nie przeznaczonych do kontaktu z żywnością. Niemniej jednak, nadal muszą być one dokładnie czyszczone, aby uniknąć gromadzenia się zarazków na ich powierzchniach.

    Jak wspomniano powyżej, możesz specjalnie użyć niektórych certyfikowanych materiałów bezpiecznych dla żywności lub nawet filamentu polipropylenowego, aby zapewnić sobie bezpieczne doświadczenie z jedzeniem.

    Po użyciu warto je wyczyścić ciepłą wodą i mydłem antybakteryjnym.

    Staraj się nie używać ostrej gąbki do szorowania, która może tworzyć małe rysy, w których mogą gromadzić się bakterie.

    Użycie epoksydu do uszczelnienia materiału i stworzenia wokół niego powłoki jest świetną metodą na poprawę bezpieczeństwa drukowanych w 3D przedmiotów do wycinania ciasteczek.

    Wiele osób zastanawia się, czy PLA jest bezpieczny dla wycinarek do ciastek, a jeśli podejmiesz odpowiednie środki ostrożności, może być bezpieczny.

    Czy można bezpiecznie pić z wydrukowanej w 3D filiżanki lub kubka?

    Możesz pić z drukowanego w 3D kubka lub filiżanki, jeśli stworzysz go z odpowiedniego materiału.Poleciłbym stworzenie filamentu z polipropylenu lub nawet zamówienie na ceramiczny kubek drukowany w 3D.Użyj bezpiecznej dla żywności żywicy epoksydowej dla dodatkowego bezpieczeństwa.Drukowany w 3D kubek wykonany z PLA lub ABS nie byłby zalecany.

    Nie jest wskazane picie z kubka lub filiżanki wydrukowanej w 3D, chyba że zastosujesz odpowiednie środki ostrożności. Kubki i filiżanki wydrukowane w 3D mają wiele kwestii bezpieczeństwa wokół nich, przyjrzyjmy się niektórym z tych kwestii.

    Jednym z nich jest kwestia nagromadzonych bakterii. Drukowane w 3D kubki i filiżanki, zwłaszcza te drukowane w technologiach takich jak FDM, mają zwykle w swojej strukturze rowki lub zagłębienia.

    Dzieje się tak z powodu warstwowej struktury druku. Jeśli kubki nie są odpowiednio czyszczone, warstwy te mogą gromadzić bakterie, które mogą prowadzić do zatrucia pokarmowego.

    Kolejnym powodem jest bezpieczeństwo żywnościowe materiałów do druku. Większość filamentów i żywic używanych w druku 3D nie jest bezpieczna dla żywności, więc jeśli nie znalazłeś odpowiedniego filamentu, prawdopodobnie powinieneś unikać tworzenia takich produktów.

    Materiały takie jak te mogą zawierać toksyczne elementy, które mogą łatwo migrować z kubka do napoju.

    Wreszcie, większość filamentów termoplastycznych nie radzi sobie dobrze w wysokich temperaturach. Picie gorących napojów z kubków wykonanych z tych materiałów może je zdeformować lub nawet stopić, zwłaszcza PLA.

    Nie oznacza to jednak, że kubki drukowane w 3D nie mogą być nadal używane. Dzięki odpowiednim zabiegom termicznym i uszczelniającym, mogą być nadal bezpiecznie używane do jedzenia lub picia czegokolwiek. Użycie dobrej, bezpiecznej dla żywności powłoki epoksydowej może postawić Cię w dobrym kierunku.

    Jeśli możesz znaleźć jakiś bezpieczny dla żywności filament PETG i zastosować jakąś dobrą powłokę, możesz bezpiecznie pić z PETG.

    Najlepsze drukowane w 3D bezpieczne powłoki na żywność

    Powłoki bezpieczne dla żywności mogą być stosowane w obróbce wydruków 3D, które są przeznaczone do użytku z artykułami spożywczymi. To co robi powłoka twoich wydruków 3D to uszczelnienie pęknięć i rowków na wydruku, czyniąc go wodoodpornym, a także zmniejsza szansę na migrację cząsteczek z wydruku do żywności.

    Najczęściej stosowane powłoki spożywcze to żywice epoksydowe. Wydruki są zanurzane w epoksydach aż do całkowitego pokrycia i są pozostawiane na pewien czas do utwardzenia.

    Otrzymany produkt jest gładki, błyszczący, wolny od spękań i odpowiednio zabezpieczony przed migracją cząstek.

    Należy jednak wiedzieć, że powłoki epoksydowe są znane z rozpadu w czasie, gdy są narażone na trudne warunki, takie jak ciepło lub zużycie. Ponadto, mogą one być bardzo toksyczne, jeśli nie pozwalają na prawidłowe utwardzenie.

    Istnieje dość dużo żywic epoksydowych zatwierdzonych przez FDA bezpiecznych dla żywności na rynku. Kluczem do wyboru dobrej żywicy epoksydowej jest określenie rodzaju właściwości końcowych, które chcesz na gotowym produkcie.

    Czy chcesz tylko wodoodporne uszczelnienie lub chcesz dodatkową odporność na ciepło? Są to niektóre z pytań, które należy zadać przed zakupem żywicy epoksydowej. Oto niektóre z opcji dostępnych na rynku.

    Standardowa instrukcja prawidłowego użycia epoksydu to:

    • Najpierw należy odmierzyć równe ilości żywicy i utwardzacza.
    • Następnie dokładnie wymieszaj te dwa produkty
    • Następnie należy powoli wylać żywicę na obiekt, aby go pokryć.
    • Następnie od czasu do czasu usuń nadmiar żywicy, aby mogła szybciej zastygnąć.
    • Przed użyciem należy odczekać do całkowitego utwardzenia nadruku.

    Jedną z tańszych, zatwierdzonych przez FDA i bezpiecznych dla żywności żywic jest Alumilite Amazing Clear Cast Resin Coating z Amazona. Przychodzi w tym opakowaniu pudełkowym, dostarczając dwie butelki żywicy po stronie "A" i "B".

    Kilka osób miało recenzje pokazujące, że sprawdził się on w ich wydrukach 3D - jeden z nich to miniaturowy domek drukowany w 3D ze względu na estetykę, a nie aspekt bezpieczeństwa żywności.

    Inną opcją budżetową, która jest uznawana za bezpieczną dla żywności, jest Janchun Crystal Clear Epoxy Resin Kit z Amazon.

    Jeśli szukasz żywność-safe zestaw żywicy, który ma więcej funkcji, takich jak bycie samopoziomujące, łatwe do czyszczenia, scratch & wodoodporny, jak również odporny na promieniowanie UV, a następnie nie można pójść źle z FGCI Superclear Epoxy Crystal Clear Food-Safe Resin z Amazon.

    Aby produkt został uznany za bezpieczny dla żywności, produkt końcowy musi zostać przetestowany. Dzięki własnym testom odkryli, że po utwardzeniu epoksydu staje się on bezpieczny zgodnie z kodeksem FDA, który mówi:

    "Powłoki żywiczne i polimerowe mogą być bezpiecznie stosowane jako powierzchnia mająca kontakt z żywnością w wyrobach przeznaczonych do stosowania w produkcji, wytwarzaniu, pakowaniu, przetwarzaniu, przygotowywaniu, obróbce, pakowaniu, transporcie lub przechowywaniu żywności" i mogą być stosowane jako "bariera funkcjonalna pomiędzy żywnością a podłożem" oraz "przeznaczone do wielokrotnego kontaktu z żywnością i użytkowania".

    Jest również wykonany w USA przez prawdziwych profesjonalistów, którzy stworzyli łatwą w użyciu formułę.

    Zestaw żywicy epoksydowej, który poleciłbym, znany z doskonałej odporności chemicznej i wysokiej wytrzymałości na uderzenia, to MAX CLR Epoxy Resin z Amazon. Jest to doskonały epoksyd zgodny z FDA, który jest łatwy w użyciu i nadaje produktowi końcowemu wyraźne błyszczące wykończenie.

    Wiele osób używało ich do produkcji kubków do kawy, misek i innych produktów, choć zwykle były one wykonywane na produktach drewnianych. Powinny one działać naprawdę dobrze na Twoich produktach drukowanych w 3D, aby nadać im powłokę bezpieczną dla żywności.

    Mam nadzieję, że to wszystko postawiło Cię na właściwej drodze do poznania jak działa bezpieczeństwo żywności w druku 3D i uruchomienia odpowiednich produktów, aby to osiągnąć!

    Roy Hill

    Roy Hill jest zapalonym entuzjastą druku 3D i guru technologii z bogatą wiedzą na temat wszystkich rzeczy związanych z drukowaniem 3D. Dzięki ponad 10-letniemu doświadczeniu w tej dziedzinie, Roy opanował sztukę projektowania i drukowania 3D i stał się ekspertem w zakresie najnowszych trendów i technologii drukowania 3D.Roy ukończył inżynierię mechaniczną na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA) i pracował dla kilku renomowanych firm zajmujących się drukiem 3D, w tym MakerBot i Formlabs. Współpracował również z różnymi firmami i osobami prywatnymi, tworząc niestandardowe produkty drukowane w 3D, które zrewolucjonizowały ich branże.Oprócz zamiłowania do drukowania 3D, Roy jest zapalonym podróżnikiem i entuzjastą outdooru. Lubi spędzać czas na łonie natury, wędrować i biwakować z rodziną. W wolnym czasie jest także mentorem dla młodych inżynierów i dzieli się swoją bogatą wiedzą na temat drukowania 3D za pośrednictwem różnych platform, w tym na swoim popularnym blogu 3D Printerly 3D Printing.