Является ли PLA, ABS & PETG 3D-печать безопасной для пищевых продуктов?

Roy Hill 27-05-2023
Roy Hill

Когда речь идет о 3D-печати, вы можете задаться вопросом, действительно ли PLA, ABS & PETG безопасны для использования в пищевых продуктах, будь то хранение, использование в качестве посуды и многое другое.

Я решил разобраться в этом вопросе, чтобы внести ясность и предоставить вам информацию о безопасной для пищевых продуктов 3D-печати, чтобы вы могли когда-нибудь применить ее на практике.

3D-печати из PLA & PETG могут быть безопасны для пищевых продуктов при одноразовом применении, только если приняты надлежащие меры предосторожности. Вам необходимо использовать сопло из нержавеющей стали без свинца и убедиться, что используемый вами филамент не содержит токсичных добавок. Натуральный PETG, одобренный FDA, является одним из более безопасных вариантов.

Если вы хотите использовать 3D-печатные объекты вместе с едой, необходимо знать некоторые ключевые детали, поэтому продолжайте читать до конца статьи, чтобы узнать больше.

    Какие материалы для 3D-печати безопасны для пищевых продуктов?

    При использовании 3D-печати для создания пищевых принадлежностей, таких как тарелки, вилки, чашки и т.д. Безопасность этих предметов зависит от типа материалов, используемых при печати.

    Существует широкий спектр материалов, которые могут использоваться для 3D-печати, но большинство из них небезопасны для использования. Многие факторы, такие как химический состав и структура, делают их небезопасными для использования, особенно при наличии большого количества добавок.

    Как мы знаем, 3D-принтеры в основном используют термопластичные нити в качестве основного материала для создания объектов. Однако не все они построены одинаково, поэтому давайте разберемся, с какими конкретными материалами мы можем работать.

    Безопасна ли 3D-печатная PLA-пища?

    Нити PLA очень популярны среди пользователей 3D-принтеров благодаря простоте использования и биоразлагаемости. Они производятся с нуля из 100% органических материалов, таких как кукурузный крахмал.

    Поскольку химический состав материала нетоксичен, это придает им свойства, которые соотносятся с безопасностью для пищевых продуктов. Они не вечны и разрушаются при правильных условиях окружающей среды.

    Однако следует обратить внимание на способ производства нити, в который могут быть добавлены цвета и другие свойства, чтобы изменить функциональность пластика.

    В некоторые PLA нити часто добавляют химические добавки для придания им определенных свойств, таких как цвет и прочность, например, PLA+ или мягкий PLA.

    Эти добавки могут быть токсичными, а также легко мигрировать в пищу и в некоторых случаях вызывать негативные последствия для здоровья.

    Производители PLA, такие как Filaments.ca, часто используют безопасные для пищевых продуктов красители и пигменты для изготовления чистых PLA-филаментов. Полученные филаменты безопасны для пищевых продуктов и нетоксичны, их можно использовать для пищевых целей без ущерба для безопасности пользователя.

    Быстрый поиск на сайте Filaments.ca по запросу "безопасный для пищевых продуктов филамент" показывает множество отличных вариантов безопасного для пищевых продуктов PLA, которые вы определенно можете использовать.

    Что делает их филамент безопасным, так это строгий процесс добавления нужных материалов в филамент.

    • Безопасное для контакта с пищевыми продуктами сырье
    • Безопасные для пищевого контакта красящие пигменты
    • Безопасные для контакта с пищевыми продуктами добавки
    • Надлежащая и чистая производственная практика
    • Патоген & гарантия отсутствия загрязнений
    • Микробиологический анализ поверхности нитей
    • Специальное складское хранение
    • Сертификат соответствия

    Они используют высококачественный биополимер Ingeo™, который действительно безопасен для пищевых продуктов и разработан специально для 3D-печати. Он также может быть отожжен для стимулирования кристаллизации, что улучшает температуру теплоотвода печатной детали.

    Вы можете довести его до такого состояния, что его можно будет мыть в посудомоечной машине.

    Кроме того, утверждается, что их нить прочнее, чем стандартный PLA.

    Дальнейшая послепечатная обработка, например, запечатывание отпечатка эпоксидной смолой, также может повысить безопасность продуктов питания. Запечатывание эффективно закрывает все зазоры и щели в отпечатке, в которых могут находиться бактерии.

    Смотрите также: 30 лучших 3D-принтов на Рождество - бесплатные STL-файлы

    Кроме того, дополнительным преимуществом является водонепроницаемость и химическая стойкость деталей.

    Безопасен ли 3D-печатный АБС для пищевых продуктов?

    Нити ABS - еще один тип популярных нитей, используемых в FDM-принтерах. Они умеренно превосходят нити PLA, если учитывать такие факторы, как прочность, долговечность и пластичность.

    Но когда дело доходит до применения в пищевой промышленности, нити ABS не должны использоваться. Они содержат различные токсичные химические вещества, которые могут попасть в пищу и вызвать проблемы. Поэтому их ни в коем случае нельзя использовать для объектов, контактирующих с пищевыми продуктами.

    Стандартный ABS в традиционных производственных ситуациях безопасен для использования согласно FDA, но когда речь идет о процессе аддитивного производства 3D-печати, а также о добавках в филаменте, он не так безопасен для пищи.

    По результатам поиска на сайте Filament.ca, до сих пор нигде не было найдено ABS, безопасного для пищевых продуктов, поэтому я бы, вероятно, держался подальше от ABS, когда речь идет о безопасности пищевых продуктов.

    Безопасен ли 3D-печатный ПЭТГ для пищевых продуктов?

    ПЭТ - это материал, который широко используется в потребительской промышленности для изготовления пластиковых бутылок и упаковки для пищевых продуктов. Разновидность ПЭТГ широко используется в 3D-печати благодаря своей высокой прочности и гибкости.

    Нити PETG безопасны для использования в пищевых продуктах, если они не содержат вредных добавок. Прозрачность предметов из PETG обычно означает отсутствие примесей. Они также относительно хорошо сохраняются при высоких температурах.

    Это делает их одним из лучших филаментов для печати безопасных для пищевых продуктов изделий.

    Filament.ca, как уже упоминалось ранее, также имеет большой выбор безопасного для пищевых продуктов PETG, один из которых вам понравится - True Food Safe PETG - Black Liquorice 1.75mm Filament.

    Он проходит через тот же строгий процесс, чтобы вы получили великолепный филамент, который можно отнести к безопасным для пищевых продуктов.

    Такие типы нитей найти довольно сложно, и один из клиентов, напечатавший изделие на Ender 3, сказал, что нить не оставляет послевкусия при использовании воды.

    Запечатывание отпечатков PETG эпоксидной смолой - очень хорошая идея. Она улучшает и сохраняет поверхность, делая их водонепроницаемыми и химически стойкими. Она также повышает безопасность пищевых продуктов и увеличивает термостойкость отпечатков.

    В конце статьи есть раздел, в котором рассказывается о том, какую эпоксидную смолу используют люди для создания прекрасной герметичной поверхности для безопасных для пищевых продуктов 3D-отпечатков.

    Наконец, вы должны знать, что не только используемый материал для печати влияет на безопасность пищевых продуктов.

    Тип используемых вами печатных сопел также может оказать значительное влияние. Сопла, изготовленные из таких материалов, как латунь, могут содержать следы свинца. По правде говоря, уровень свинца будет крайне низким, поэтому я не уверен, насколько сильное влияние он окажет.

    Если вы используете латунную насадку, постарайтесь получить подтверждение от производителя, что их латунный сплав на 100% не содержит свинца. Еще лучше приобрести отдельную насадку из безопасного материала, например, нержавеющей стали, для печати отпечатков, безопасных для пищевых продуктов.

    Какие марки филаментов для 3D-принтеров одобрены FDA?

    Как мы видели выше, нельзя просто печатать любым материалом и использовать его для пищевых целей. Перед печатью всегда проверяйте MSDS (паспорт безопасности материала), который прилагается к материалу.

    К счастью, некоторые нити изготавливаются специально для безопасного применения в пищевой промышленности.

    Эти нити обычно должны быть одобрены FDA (Управлением по контролю за продуктами и лекарствами) в США. FDA тестирует нити, чтобы убедиться, что в них содержатся нетоксичные материалы.

    FDA также ведет список материалов, которые безопасны для использования при производстве безопасных для пищевых продуктов 3D-филаментов, хотя между стандартным материалом и версией для 3D-печати может быть разница.

    Ниже приведен список нескольких безопасных для пищевых продуктов нитей, составленный компанией FormLabs:

    • PLA: Filament.ca True Food Safe, Innofil3D (кроме красного, оранжевого, розового, кожи абрикоса, серого и пурпурного), Copper3D PLActive Antibacterial, Makergeeks, Purement Antibacterial.
    • ABS: Innofil3D (кроме красного, оранжевого и розового), Adwire Pro.

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

    Безопасны ли PLA, ABS & PETG для микроволновой печи и посудомоечной машины?

    Для того чтобы нить была безопасной для микроволновой печи и посудомоечной машины, она должна обладать высокой термостойкостью. Большинство нитей, таких как PLA, ABS & PETG, не являются безопасными для микроволновой печи и посудомоечной машины, поскольку не обладают необходимыми структурными свойствами. Эпоксидное покрытие может сделать нити безопасными для посудомоечной машины.

    Полипропилен - это материал для 3D-принтеров, который безопасен для микроволновой печи, хотя его довольно трудно печатать из-за низкой адгезии и деформации.

    Вы можете приобрести высококачественный полипропилен на Amazon. Я бы рекомендовал выбрать полипропилен FormFutura Centaur 1,75 мм Natural Filament, который отлично подходит для контакта с пищевыми продуктами и безопасен для посудомоечной машины и микроволновой печи.

    Он также обладает высокой химической стойкостью и отличной межслойной адгезией, решая проблемы с адгезией у брендов более низкого качества. Вы даже можете получать водонепроницаемые 3D-отпечатки, используя всего одну стенку в настройках.

    Полипропилен Verbatim - еще один хороший выбор, который вы можете сделать с iMakr.

    Бытовые приборы, такие как микроволновая печь и посудомоечная машина, обычно работают при высоких температурах, которые, как правило, считаются небезопасными для большинства 3D-отпечатков, сделанных из термопластичных материалов.

    При высоких температурах эти объекты начинают подвергаться структурной деформации. Они могут деформироваться, скручиваться и подвергаться значительным структурным повреждениям.

    Это можно решить с помощью последующей обработки, такой как отжиг и нанесение эпоксидного покрытия.

    Еще хуже то, что под воздействием тепла внутри этих приборов некоторые термически неустойчивые предметы могут распадаться на химические компоненты, которые при попадании в пищу могут быть очень вредны для человека.

    Поэтому очень желательно избегать использования этих нитей с микроволновыми печами и посудомоечными машинами, если только вы не пройдете через процесс, чтобы это сработало.

    Один пользователь упомянул, как он тестировал прозрачный PLA в микроволновой печи вместе со стаканом воды, и хотя вода закипела, PLA оставался при температуре 26,6°C, так что цветовые добавки и другие вещи могут сильно повлиять на это.

    Обычно нежелательно использовать ABS-пластик при высоких температурах, поскольку он выделяет токсичные газы, как стирол.

    Многие люди покрывают свои 3D-отпечатки эпоксидной смолой, безопасной для пищевых продуктов, и их 3D-отпечатки выживают после мытья в посудомоечной машине. Я бы рекомендовал использовать более низкий нагрев.

    Кто-то, задавшись вопросом, можно ли высушить катушку TPU, попробовал поместить ее в микроволновую печь и в итоге расплавил нить.

    Другой человек упоминал, как он сначала размотал рулон нити и установил микроволновую печь в режим разморозки, чтобы разогреть его в два приема по 3 минуты. Возможно, это сработало для некоторых людей, но лично я бы не рекомендовал этого делать.

    Лучше сушить нить в духовке, убедившись, что духовка откалибрована на нужную температуру.

    Ознакомьтесь с моей статьей о 4 лучших сушилках для филамента для 3D-печати, чтобы получить беспроблемный опыт сушки отпечатков без плавления или беспокойства!

    Безопасны ли 3D-печатные резцы для печенья?

    3D-печать обычных режущих инструментов, таких как резаки для печенья и ножи, обычно считается безопасной. Эти виды посуды не контактируют с пищей в течение длительного времени.

    Это означает, что токсичные частицы не успевают мигрировать из предмета в пищу, что делает их безопасными для использования.

    Для печати на этих типах посуды с низким временем контакта с пищей можно использовать даже непищевые нити. Тем не менее, их все равно необходимо тщательно очищать, чтобы избежать скопления микробов на их поверхности.

    Как упоминалось выше, вы можете специально использовать некоторые сертифицированные материалы, безопасные для пищевых продуктов, или даже полипропиленовую нить, чтобы обеспечить безопасность пищевых продуктов.

    После использования рекомендуется очищать их теплой водой с антибактериальным мылом.

    Старайтесь не использовать жесткую губку для чистки, которая может создать небольшие царапины, где могут скапливаться бактерии.

    Использование эпоксидной смолы для герметизации материала и создания покрытия вокруг него - отличный метод повышения безопасности 3D-печатных изделий для резки печенья.

    Многие люди задаются вопросом, безопасен ли PLA для резаков для печенья, и если вы примете правильные меры предосторожности, он может быть безопасным.

    Можно ли безопасно пить из 3D-печатной чашки или кружки?

    Вы можете пить из 3D-печатной чашки или кружки, если создадите ее из правильного материала. Я бы рекомендовал использовать полипропиленовый филамент или даже заказать керамическую 3D-печатную чашку. Для дополнительной безопасности используйте эпоксидную смолу, безопасную для пищевых продуктов. 3D-печатная чашка из PLA или ABS не рекомендуется.

    Не рекомендуется пить из 3D-печатной чашки или кружки, если вы не приняли надлежащих мер предосторожности. 3D-печатные чашки и кружки имеют множество проблем, связанных с безопасностью, давайте рассмотрим некоторые из них.

    Одна из них - проблема скопления бактерий. 3D-печатные чашки и кружки, особенно напечатанные с помощью таких технологий, как FDM, обычно имеют канавки или углубления в своей структуре.

    Это происходит из-за многослойной структуры печати. Если чашки не чистить должным образом, в этих слоях могут скапливаться бактерии, что может привести к пищевому отравлению.

    Еще одна причина - пищевая безопасность материалов для печати. Большинство нитей и смол, используемых в 3D-печати, не являются безопасными для пищевых продуктов, поэтому, если вы не нашли подходящую нить, вам, вероятно, следует избегать изготовления таких изделий.

    Подобные материалы могут содержать токсичные элементы, которые легко переходят из чашки в напиток.

    Наконец, большинство термопластичных нитей плохо переносят высокие температуры. Питье горячих напитков из чашек, изготовленных из этих материалов, может деформировать или даже расплавить их, особенно PLA.

    Однако это не означает, что 3D-печатные кружки нельзя использовать. При надлежащей тепловой обработке и герметизации их можно безопасно использовать для еды или питья. Использование хорошего эпоксидного покрытия, безопасного для пищевых продуктов, поможет вам двигаться в правильном направлении.

    Если вы сможете найти безопасную для пищевых продуктов нить PETG и нанести на нее хорошее покрытие, вы сможете безопасно пить из PETG.

    Лучшие 3D-печатные безопасные пищевые покрытия

    Пищевые безопасные покрытия могут использоваться для обработки 3D-отпечатков, предназначенных для использования с пищевыми продуктами. Покрытие 3D-отпечатков запечатывает трещины и канавки на отпечатке, делая его водонепроницаемым, а также снижает вероятность миграции частиц из отпечатка в пищу.

    Наиболее часто используемые пищевые покрытия - это эпоксидные смолы. Отпечатки окунают в эпоксидные смолы до полного покрытия и дают им затвердеть в течение некоторого времени.

    Полученный продукт является гладким, блестящим, без трещин и достаточно герметичным для защиты от миграции частиц.

    Однако следует знать, что эпоксидные покрытия со временем разрушаются под воздействием жестких условий, таких как тепло или износ. Кроме того, они могут быть очень токсичными, если не дать им затвердеть должным образом.

    На рынке представлено довольно много пищевых эпоксидных смол, одобренных FDA. Ключ к выбору хорошей эпоксидной смолы - определить, какие свойства вы хотите получить от готового продукта.

    Нужна ли вам просто водонепроницаемая герметизация или вы хотите получить дополнительную термостойкость? Вот некоторые из вопросов, которые вы должны задать перед покупкой эпоксидной смолы. Вот некоторые из вариантов, доступных на рынке.

    Стандартная инструкция по правильному использованию эпоксидной смолы состоит в следующем:

    • Сначала отмерьте равные количества смолы и отвердителя.
    • Затем тщательно перемешайте эти два продукта
    • После этого нужно медленно вылить смолу на объект, чтобы покрыть его
    • Затем время от времени удаляйте излишки смолы, чтобы она быстрее застывала.
    • Дождитесь полного затвердевания отпечатка перед его использованием

    Одна из более дешевых смол, одобренных FDA и безопасных для пищевых продуктов, которую вы можете использовать, - это Alumilite Amazing Clear Cast Resin Coating от Amazon. Она поставляется в этой коробчатой упаковке с двумя бутылками смолы для стороны "А" и для стороны "В".

    У нескольких людей есть отзывы, показывающие, что он хорошо подходит для их 3D-печати, в том числе для миниатюрного 3D-печати дома для эстетики, а не для обеспечения безопасности пищевых продуктов.

    Еще один бюджетный вариант, признанный безопасным для пищевых продуктов, - это набор эпоксидной смолы Janchun Crystal Clear Epoxy Resin Kit от Amazon.

    Смотрите также: 10 способов, как исправить выпуклости на 3D-печати - первый слой & углы

    Если вы ищете набор безопасной для пищевых продуктов смолы, которая обладает дополнительными свойствами, такими как самовыравнивание, легкость очистки, устойчивость к царапинам, водостойкость, а также устойчивость к ультрафиолетовому излучению, то вы не ошибетесь, выбрав FGCI Superclear Epoxy Crystal Clear Food-Safe Resin от Amazon.

    Для того чтобы продукт считался безопасным для пищевых продуктов, конечный продукт должен быть протестирован. В результате собственных испытаний они обнаружили, что после отверждения эпоксидной смолы она становится безопасной в соответствии с кодексом FDA, который гласит:

    "Смолистые и полимерные покрытия могут безопасно использоваться в качестве контактирующей с пищей поверхности изделий, предназначенных для использования в производстве, изготовлении, упаковке, переработке, подготовке, обработке, упаковке, транспортировке или хранении продуктов питания" и могут использоваться в качестве "функционального барьера между продуктом питания и подложкой" и "предназначены для многократного контакта с пищей и использования".

    Кроме того, он производится в США настоящими профессионалами, которые создали простую в использовании формулу.

    Набор эпоксидной смолы, который я бы рекомендовал, известный своей большой химической стойкостью и высокой ударопрочностью, - это MAX CLR Epoxy Resin от Amazon. Это отличная эпоксидная смола, соответствующая требованиям FDA, которая проста в использовании и придает конечному продукту четкий глянцевый блеск.

    Многие люди использовали его для изготовления кофейных кружек, мисок и других изделий, хотя обычно это делается на изделиях из дерева. Он должен отлично подойти для ваших 3D-печатных изделий, чтобы придать им безопасное для пищевых продуктов покрытие.

    Надеюсь, это помогло вам понять, как безопасность пищевых продуктов работает в 3D-печати, и получить нужные продукты для этого!

    Roy Hill

    Рой Хилл — страстный энтузиаст 3D-печати и технологический гуру, обладающий обширными знаниями обо всем, что связано с 3D-печатью. Обладая более чем 10-летним опытом работы в этой области, Рой овладел искусством 3D-проектирования и печати и стал экспертом в области последних тенденций и технологий 3D-печати.Рой имеет степень инженера-механика Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и работал в нескольких авторитетных компаниях в области 3D-печати, включая MakerBot и Formlabs. Он также сотрудничал с различными предприятиями и частными лицами для создания пользовательских 3D-печатных продуктов, которые произвели революцию в их отраслях.Помимо своей страсти к 3D-печати, Рой является заядлым путешественником и любителем активного отдыха. Он любит проводить время на природе, ходить в походы и отдыхать с семьей. В свободное время он также наставляет молодых инженеров и делится своими знаниями о 3D-печати на различных платформах, в том числе в своем популярном блоге 3D Printerly 3D Printing.