Чи безпечний 3D-друк на PLA, ABS і PETG для харчових продуктів?

Roy Hill 27-05-2023
Roy Hill

Коли справа доходить до 3D-друку, ви можете задатися питанням, чи безпечні PLA, ABS і PETG для використання в харчових продуктах, для зберігання, використання в якості посуду тощо.

Я вирішив розібратися з відповіддю, щоб дати вам більше ясності та інформації про безпечний для харчових продуктів 3D-друк, щоб ви могли колись застосувати її на практиці.

3D-друк PLA та PETG може бути безпечним для харчових продуктів при одноразовому застосуванні, але лише за умови дотримання належних запобіжних заходів. Потрібно використовувати сопло з нержавіючої сталі, що не містить свинцю, і переконатися, що нитка, яку ви використовуєте, не містить токсичних добавок. Натуральний PETG, схвалений FDA, є одним з найбезпечніших варіантів.

Якщо ви хочете використовувати 3D-друковані об'єкти разом з їжею, вам слід знати деякі ключові деталі, тож дочитайте статтю до кінця, щоб дізнатися більше.

    Які 3D-друковані матеріали безпечні для харчових продуктів?

    При використанні 3D-друку для створення посуду - тарілок, виделок, чашок і т.д. - безпека цих об'єктів залежить від типу матеріалів, що використовуються для друку.

    Існує велика кількість матеріалів, які можна використовувати для 3D-друку, але більшість з них не є безпечними для використання. Багато факторів, таких як хімічний склад і структура, роблять їх небезпечними для використання, особливо якщо в них багато добавок.

    Як ми знаємо, 3D-принтери в основному використовують термопластичні нитки як основний матеріал для створення об'єктів. Проте не всі вони влаштовані однаково, тому давайте розберемося, з якими конкретно матеріалами можна працювати.

    Чи безпечна їжа, надрукована на 3D-принтері з ПЛА?

    Нитки PLA дуже популярні серед користувачів 3D-принтерів завдяки своїй простоті у використанні та біологічному розкладанню. Вони виготовляються з нуля з 100% органічних матеріалів, таких як кукурудзяний крохмаль.

    Оскільки хімічний склад матеріалу нетоксичний, він надає їм властивостей, які відповідають харчовій безпеці. Вони не служать вічно і руйнуються за відповідних умов навколишнього середовища.

    Однак слід звернути увагу на те, як виготовляється нитка, адже до неї можуть додаватися кольори та інші властивості, що змінюють функціональність пластику.

    Деякі нитки PLA часто наповнюють хімічними добавками, щоб надати їм певних властивостей, таких як колір і міцність, наприклад, PLA+ або м'який PLA.

    Ці добавки можуть бути токсичними, а також легко мігрувати в їжу і в деяких випадках спричиняти негативні наслідки для здоров'я.

    Виробники PLA, такі як Filaments.ca, часто використовують безпечні для харчових продуктів барвники та пігменти для виготовлення чистих ниток PLA. Отримані нитки є безпечними для харчових продуктів і нетоксичними, їх можна використовувати для харчових продуктів без шкоди для безпеки користувача.

    Дивіться також: 30 найкращих шарнірних 3D-друків - дракони, тварини та багато іншого

    Швидкий пошук на Filaments.ca безпечної для харчових продуктів нитки показує безліч чудових варіантів безпечного для харчових продуктів ПЛА, які ви точно можете використати.

    Безпека їхньої нитки забезпечується суворим процесом додавання правильних матеріалів до нитки.

    • Безпечна для контакту з харчовими продуктами сировина
    • Безпечні для контакту з харчовими продуктами кольорові пігменти
    • Безпечні для контакту з харчовими продуктами добавки
    • Належні та чисті виробничі практики
    • Гарантія відсутності патогенів та контамінантів
    • Мікробіологічний аналіз поверхні ниток
    • Спеціальне складське зберігання
    • Сертифікат відповідності

    Вони використовують високоякісний біополімер Ingeo™, який є дійсно безпечним для харчових продуктів і розроблений спеціально для 3D-друку. Його також можна відпалювати для сприяння кристалізації, що покращує температуру теплового відхилення надрукованої деталі.

    Ви можете довести його до стану, коли його можна буде мити в посудомийній машині.

    На додачу до всього, їх нитка вважається міцнішою за стандартну нитку PLA.

    Подальша післядрукарська обробка, наприклад, запечатування відбитка епоксидною смолою, також може підвищити безпеку харчових продуктів. Запечатування ефективно закриває всі проміжки і щілини на відбитку, в яких можуть знаходитися бактерії.

    Він також має додаткову перевагу - робить деталі водонепроникними та хімічно стійкими.

    Чи безпечні харчові продукти, надруковані на 3D-принтері з АБС?

    Нитки ABS - ще один тип популярних ниток, що використовуються у FDM-принтерах. Вони дещо перевершують нитки PLA, якщо враховувати такі фактори, як міцність, довговічність і пластичність.

    Але коли мова йде про харчові продукти, не слід використовувати нитки ABS. Вони містять різноманітні токсичні хімічні речовини, які можуть потрапити в їжу і викликати проблеми. Тому їх не можна використовувати для об'єктів, що контактують з харчовими продуктами, за жодних обставин.

    Стандартний АБС у традиційних виробничих ситуаціях є безпечним для використання згідно з FDA, але коли ви говорите про адитивний процес 3D-друку, а також про добавки у нитці, він не настільки безпечний для харчових продуктів.

    Як показав пошук на Filament.ca, поки що ніде не можна знайти харчовий АБС, тому я б тримався подалі від АБС, коли мова йде про безпеку харчових продуктів.

    Чи безпечна їжа, надрукована на 3D-принтері PETG?

    ПЕТ - це матеріал, який широко використовується в споживчій промисловості для виготовлення пластикових пляшок і упаковки для харчових продуктів. Варіант PETG широко застосовується в 3D-друку завдяки своїй високій міцності та гнучкості.

    Нитки PETG безпечні для використання з харчовими продуктами, якщо вони не містять шкідливих домішок. Прозорість об'єктів PETG зазвичай означає відсутність домішок. Вони також відносно добре тримаються при високих температурах.

    Це робить їх одними з найкращих ниток для друку харчових продуктів.

    Filament.ca, як уже згадувалося раніше, також має великий вибір безпечних для харчових продуктів PETG, одна з яких вам сподобається - це їхня безпечна для харчових продуктів PETG - Чорна лакриця 1,75 мм нитка.

    Вона проходить той самий суворий процес, щоб виготовити чудову нитку, яку можна класифікувати як безпечну для харчових продуктів.

    Такі типи ниток досить важко знайти, і один клієнт, який друкував на Ender 3, сказав, що вони не залишають жодного присмаку при використанні води.

    Запечатування відбитків PETG епоксидною смолою - це дуже гарна ідея. Вона покращує і зберігає якість поверхні, роблячи її водонепроникною і хімічно стійкою. Вона також покращує безпеку харчових продуктів і підвищує термостійкість відбитків.

    В кінці цієї статті є розділ, в якому розповідається про те, яку епоксидну смолу люди використовують для створення чудової герметичної поверхні для своїх безпечних для харчових продуктів 3D-друків.

    Нарешті, ви повинні знати, що на безпеку харчових продуктів впливає не лише матеріал, який використовується для друку.

    Тип друкуючого сопла, яке ви використовуєте, також може мати значний вплив. Сопла, виготовлені з таких матеріалів, як латунь, можуть містити сліди свинцю. Чесно кажучи, рівень свинцю був би надзвичайно низьким, тому я не впевнений, наскільки сильно це вплинуло б насправді.

    Якщо ви використовуєте латунне сопло, спробуйте отримати підтвердження від виробника, що їхній латунний сплав на 100% не містить свинцю. Ще краще мати окреме сопло, виготовлене з безпечного матеріалу, наприклад, з нержавіючої сталі, для друку безпечних для харчових продуктів відбитків.

    Які марки ниток для 3D-принтерів схвалені FDA?

    Як ми бачили вище, ви не можете просто друкувати будь-якою ниткою і використовувати її для друку харчових продуктів. Перед друком завжди перевіряйте MSDS (паспорт безпеки матеріалів), що додається до нитки.

    На щастя, деякі нитки виготовляються спеціально для харчових продуктів.

    Ці нитки зазвичай повинні бути схвалені FDA (Управлінням з контролю за продуктами і ліками) в США. FDA тестує нитки, щоб переконатися в тому, що вони містять нетоксичні матеріали.

    FDA також веде список матеріалів, безпечних для використання у виробництві безпечних для харчових продуктів 3D ниток, хоча між стандартним матеріалом і версією для 3D-друку може бути різниця.

    Нижче наведено список декількох безпечних для харчових продуктів ниток, які ми зібрали в FormLabs:

    • НВАК: Filament.ca True Food Safe, Innofil3D (крім червоного, помаранчевого, рожевого, кольору абрикосової шкірки, сірого та пурпурного), Copper3D PLActive Antibacterial, Makergeeks, Purement Antibacterial.
    • АБС: Innofil3D (крім червоного, помаранчевого та рожевого), Adwire Pro.

    • PETG: Filament.ca Справжня харчова безпека, Extrudr MF, HDGlass, нитка YOYI.

    Чи можна мити в мікрохвильовій печі та посудомийній машині з PLA, ABS і PETG?

    Для того, щоб бути безпечним для мікрохвильової печі та посудомийної машини, вам потрібна нитка, яка має високу термостійкість. Більшість ниток, таких як PLA, ABS та PETG, не можна мити в мікрохвильовій печі або посудомийній машині, оскільки вони не мають відповідних структурних властивостей. Епоксидне покриття може зробити нитки безпечними для посудомийної машини.

    Поліпропілен - це матеріал для 3D-принтерів, який можна використовувати в мікрохвильовій печі, хоча його досить складно друкувати через низьку адгезію та деформацію.

    Ви можете придбати високоякісний поліпропілен на Amazon. Я рекомендую обрати поліпропіленову нитку FormFutura Centaur 1,75 мм Natural Filament, яка чудово підходить для контакту з харчовими продуктами, її можна мити в посудомийній машині та використовувати в мікрохвильовій печі.

    Він також має високу хімічну стійкість і відмінну міжшарову адгезію, вирішуючи проблеми адгезії з менш якісними брендами. Ви навіть можете отримати водонепроникний 3D-друк з однією єдиною стінкою у ваших налаштуваннях.

    Поліпропілен Verbatim - ще один гарний вибір від iMakr.

    Побутова техніка, як-от мікрохвильова піч і посудомийна машина, зазвичай працює за високих температур, які зазвичай вважаються небезпечними для більшості 3D-друків, виготовлених із термопластичних матеріалів.

    Дивіться також: 5 способів, як виправити розтягування та розтікання у ваших 3D-друкованих виробах

    При високих температурах ці об'єкти починають зазнавати структурних деформацій. Вони можуть деформуватися, скручуватися і зазнавати значних структурних пошкоджень.

    Це можна вирішити за допомогою подальшої обробки, наприклад, відпалу та епоксидного покриття.

    Навіть гірше, тепло всередині цих приладів може спричинити розпад деяких термічно нестабільних предметів на хімічні компоненти. Ці хімічні речовини можуть бути дуже шкідливими для людини, коли потрапляють у продукти харчування.

    Тому дуже бажано уникати використання цих ниток у мікрохвильових печах і посудомийних машинах, якщо тільки ви не пройшли спеціальну процедуру, щоб змусити їх працювати.

    Один користувач згадував, що тестував прозорий PLA в мікрохвильовій печі разом зі склянкою води, і хоча вода закипіла, PLA залишався при температурі 26,6°C, тому кольорові добавки та інші речі можуть мати великий вплив на цей показник.

    Зазвичай не варто використовувати АБС-пластик при високих температурах, оскільки він виділяє токсичні гази, такі як стирол.

    Багато людей покривають свої 3D-друки харчовою епоксидною смолою, і їхні 3D-друки витримують миття в посудомийній машині. Я рекомендую мити їх на низькому рівні нагрівання.

    Хтось, хто цікавився, чи можна висушити котушку з ТПУ, спробував покласти її в мікрохвильову піч, і в підсумку розплавив нитку.

    Інша людина згадувала, що спочатку послабила моток ниток і поставила мікрохвильовку на режим розморожування, щоб розігріти в два підходи по 3 хвилини. Можливо, для когось це і спрацювало, але особисто я б не рекомендувала цього робити.

    Краще сушити нитку в духовці, переконавшись, що духовка відкалібрована на потрібну температуру.

    Ознайомтеся з моєю статтею про 4 найкращі сушарки для ниток для 3D-друку, щоб отримати безпроблемний досвід сушіння без розплавлення та турбот!

    Чи безпечні 3D-друковані формочки для печива?

    3D-друк звичайних ріжучих інструментів, таких як формочки для печива та ножі, зазвичай вважається безпечним. Ці види посуду не контактують з їжею протягом тривалого часу.

    Це означає, що токсичні частинки не встигають мігрувати з об'єкта в їжу, що робить їх безпечними для використання.

    Для таких видів посуду з коротким часом контакту з харчовими продуктами можна використовувати навіть нехарчові нитки. Тим не менш, вони все одно повинні бути ретельно очищені, щоб уникнути накопичення мікробів на їхній поверхні.

    Як згадувалося вище, ви можете спеціально використовувати деякі сертифіковані безпечні для харчових продуктів матеріали або навіть поліпропіленові нитки, щоб забезпечити безпеку харчових продуктів.

    Після використання рекомендується мити їх теплою водою з антибактеріальним милом.

    Намагайтеся не використовувати жорстку губку для чищення, яка може залишити дрібні подряпини, де можуть накопичуватися бактерії.

    Використання епоксидної смоли для герметизації матеріалу і створення покриття навколо нього - чудовий спосіб підвищити безпеку 3D-друкованих виробів для формочок для печива.

    Багато людей цікавляться, чи безпечний PLA для формочок для печива, і якщо вжити правильних заходів обережності, він може бути безпечним.

    Чи можна безпечно пити з 3D-друкованої чашки або кружки?

    Ви можете пити з 3D-друкованої чашки або кухля, якщо створите її з правильного матеріалу. Я б рекомендував створити поліпропіленову нитку або навіть замовити керамічну 3D-друковану чашку. Використовуйте безпечну для харчових продуктів епоксидну смолу для додаткової безпеки. 3D-друковану чашку з PLA або ABS я б не радив використовувати.

    Не рекомендується пити з 3D-надрукованої чашки або горнятка, якщо ви не вживете належних заходів обережності. 3D-надруковані чашки та горнятка пов'язані з багатьма проблемами безпеки, давайте розглянемо деякі з них.

    Однією з них є проблема накопичення бактерій. 3D-друковані чашки та горнятка, особливо ті, що надруковані за допомогою таких технологій, як FDM, зазвичай мають канавки або заглиблення у своїй структурі.

    Це відбувається через шарувату структуру друку. Якщо стаканчики не чистити належним чином, у цих шарах можуть накопичуватися бактерії, які можуть призвести до харчових отруєнь.

    Ще одна причина - харчова безпека матеріалів для друку. Більшість ниток і смол, що використовуються для 3D-друку, не є безпечними для харчових продуктів, тому, якщо ви не знайшли правильну нитку, вам, ймовірно, слід уникати виготовлення таких виробів.

    Такі матеріали можуть містити токсичні елементи, які можуть легко мігрувати з чашки в напій.

    Нарешті, більшість термопластичних ниток не витримують високих температур. Вживання гарячих напоїв у чашках з цих матеріалів може деформувати або навіть розплавити їх, особливо PLA.

    Однак це не означає, що надруковані на 3D-принтері горнятка не можна використовувати. За умови належної термічної та герметичної обробки їх можна безпечно використовувати для їжі та пиття. Використання хорошого епоксидного покриття, безпечного для харчових продуктів, може направити вас у правильному напрямку.

    Якщо ви можете знайти безпечну для харчових продуктів нитку PETG і нанести на неї гарне покриття, ви можете безпечно пити з PETG.

    Найкращі 3D-друковані безпечні харчові покриття

    Безпечні для харчових продуктів покриття можна використовувати для обробки 3D-друків, призначених для використання з харчовими продуктами. Покриття, яке наносять на ваші 3D-друки, герметизує тріщини та заглиблення на відбитку, роблячи його водонепроникним, а також зменшує ймовірність міграції частинок з відбитка в їжу.

    Найчастіше використовуються епоксидні смоли для харчових продуктів. Відбитки занурюються в епоксидну смолу до повного покриття і залишаються на деякий час для затвердіння.

    Отриманий продукт є гладким, глянцевим, без тріщин і належним чином захищеним від міграції частинок.

    Однак ви повинні знати, що епоксидні покриття руйнуються з часом під впливом суворих умов, таких як спека або зношування. Крім того, вони можуть бути дуже токсичними, якщо не дати їм затвердіти належним чином.

    На ринку існує велика кількість безпечних для харчових продуктів епоксидних смол, схвалених FDA. Ключ до вибору хорошої епоксидної смоли полягає у визначенні кінцевих властивостей, які ви хочете отримати від готового виробу.

    Ви просто хочете отримати водонепроникне ущільнення або додаткову термостійкість? Це деякі з питань, які ви повинні задати перед покупкою епоксидної смоли. Ось деякі з варіантів, доступних на ринку.

    Стандартна інструкція по правильному використанню епоксидної смоли полягає в наступному:

    • Спочатку відміряйте рівну кількість смоли та затверджувача
    • Потім ретельно змішайте ці два продукти
    • Після цього вам потрібно повільно вилити смолу на об'єкт, щоб покрити його.
    • Потім час від часу видаляйте надлишки смоли, щоб вона швидше застигала
    • Зачекайте, поки відбиток повністю затвердіє, перш ніж використовувати його

    Однією з найдешевших смол, схвалених FDA і безпечних для харчових продуктів, яку ви можете використовувати, є Alumilite Amazing Clear Cast Resin Coating від Amazon. Вона поставляється в цій коробці, що містить дві пляшки зі смолою на стороні "А" і "В".

    Кілька людей залишили відгуки, які свідчать про те, що він добре підійшов для їхніх 3D-друків, один з них створив мініатюрний 3D-друкований будинок для естетичного вигляду, а не для безпечного для харчових продуктів.

    Ще один бюджетний варіант, який визнаний безпечним для харчових продуктів, - це Janchun Crystal Clear Epoxy Resin Kit від Amazon.

    Якщо ви шукаєте набір безпечних для харчових продуктів смол, які мають більше можливостей, наприклад, самовирівнюються, легко чистяться, стійкі до подряпин і води, а також стійкі до ультрафіолету, то ви не помилитеся з набором FGCI Superclear Epoxy Crystal Clear Food-Safe Resin від Amazon.

    Для того, щоб продукт вважався безпечним для харчових продуктів, кінцевий продукт повинен бути протестований. Завдяки власним випробуванням вони виявили, що після затвердіння епоксидної смоли вона стає безпечною згідно з кодексом FDA, який стверджує, що:

    "Смолисті та полімерні покриття можуть безпечно використовуватися як поверхня, що контактує з харчовими продуктами, у виробах, призначених для виробництва, виготовлення, пакування, обробки, приготування, обробки, пакування, транспортування або зберігання харчових продуктів" і можуть використовуватися як "функціональний бар'єр між харчовим продуктом і субстратом" і "призначені для багаторазового контакту з харчовими продуктами та їх використання".

    Його також виготовляють у США справжні професіонали, які створили просту у використанні формулу.

    Набір епоксидних смол, який я рекомендую, відомий своєю високою хімічною стійкістю та ударостійкістю, - це MAX CLR Epoxy Resin від Amazon. Це чудова епоксидна смола, що відповідає вимогам FDA, проста у використанні та надає кінцевому продукту чіткого глянцевого покриття.

    Багато людей використовували їх для кавових чашок, мисок та інших виробів, хоча зазвичай вони застосовуються на дерев'яних виробах. Вони повинні добре працювати на ваших 3D-друкованих виробах, щоб надати їм безпечного для харчових продуктів покриття.

    Сподіваємось, ця стаття наштовхне вас на правильний шлях до розуміння того, як працює безпека харчових продуктів у 3D-друку, і як запустити в роботу потрібні продукти, щоб досягти цієї мети!

    Roy Hill

    Рой Хілл — пристрасний ентузіаст 3D-друку та технологічний гуру, який володіє багатими знаннями про все, що стосується 3D-друку. Маючи понад 10 років досвіду роботи в галузі, Рой опанував мистецтво 3D-проектування та друку та став експертом у новітніх тенденціях і технологіях 3D-друку.Рой отримав ступінь інженера-механіка Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) і працював у кількох авторитетних компаніях у сфері 3D-друку, включаючи MakerBot і Formlabs. Він також співпрацював з різними компаніями та окремими особами, щоб створювати спеціальні 3D-друковані продукти, які зробили революцію в їхній промисловості.Окрім пристрасті до 3D-друку, Рой є завзятим мандрівником і любителем активного відпочинку. Любить проводити час на природі, в походах і в кемпінгу з родиною. У вільний час він також наставляє молодих інженерів і ділиться багатством знань про 3D-друк через різні платформи, включаючи свій популярний блог 3D Printerly 3D Printing.