Sợi in 3D nào an toàn cho thực phẩm?

Roy Hill 16-06-2023
Roy Hill

Hãy nghĩ đến việc điêu khắc và thiết kế hộp và dụng cụ đựng thức ăn của riêng bạn. Nghe có vẻ tuyệt vời nhưng nó đòi hỏi chúng ta phải suy nghĩ về các vật liệu an toàn thực phẩm để tạo nguyên mẫu bằng máy in 3D.

Không có quá nhiều vật liệu in 3D an toàn với thực phẩm, nhưng một trong số đó là PETG. Nó được coi là an toàn thực phẩm rộng rãi trong cộng đồng in 3D và có thể được phủ một lớp nhựa epoxy để tăng hiệu quả của nó. PLA là thực phẩm an toàn cho nhựa sử dụng một lần. Có thể mua dây tóc ở mức chất lượng an toàn thực phẩm.

Máy in 3D sử dụng vật liệu nhựa làm nguồn in. Không được sử dụng tất cả các loại nhựa thuộc danh mục an toàn thực phẩm để in.

Các polyme được sử dụng trong in 3D phải có một số đặc tính như là nhựa nhiệt dẻo, độ bền cao với độ mềm dẻo thấp, nhiệt độ in phù hợp, tối thiểu co rút, v.v.

Các polyme đáp ứng các đặc tính này và phù hợp để in bao gồm các loại nhựa phổ biến như PLA, ABS, v.v. Tất cả các đặc tính nêu trên làm giảm khả năng tìm vật liệu in an toàn thực phẩm phù hợp của chúng tôi, rất hẹp. Nhưng điều đó không loại trừ khả năng lựa chọn.

    Thực phẩm an toàn có nghĩa là gì?

    Đối với một thứ gì đó là thực phẩm an toàn, một cách nhìn tổng quát sẽ là tóm tắt nó như một nguyên liệu đáp ứng tất cả các yêu cầu được xác định theo mục đích sử dụng và sẽ không tạo ra bất kỳ mối nguy nào về an toàn thực phẩm.

    Có thể làan toàn. Nó được mô tả là tuân thủ FDA, chống va đập, chống thấm nước, ít độc tính và kháng axit.

    Nhựa epoxy này tạo lớp phủ trong suốt cho phần in của bạn và có độ bám dính tuyệt vời với các vật liệu như gỗ, thép, nhôm , kim loại mềm, vật liệu tổng hợp, v.v., cho thấy sản phẩm này hiệu quả như thế nào.

    Sản phẩm chủ yếu được sử dụng trong thời gian ngắn nhưng những gì nó mang lại là cung cấp một lớp sơn được xử lý đóng vai trò như một rào cản để ngăn không cho thực phẩm hấp thụ vào vật liệu lõi.

    Nhựa Epoxy MAX CLR A/B là hệ thống lớp phủ Tuân thủ FDA phù hợp cho việc tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm trong thời gian ngắn. Nó phù hợp với Tiêu đề CFR 21 phần 175.105 & 175.300 bao gồm việc tiếp xúc trực tiếp và gián tiếp với thực phẩm dưới dạng chất kết dính nhựa và lớp phủ polyme.

    Độ nhớt của sản phẩm này tương tự như xi-rô nhẹ hoặc dầu ăn. Bạn có thể chọn đổ nó vào vị trí hoặc bôi bằng bàn chải. Quá trình này mất khoảng 45 phút để xử lý và xử lý vật liệu ở nhiệt độ phòng.

    Hy vọng rằng điều này đã trả lời câu hỏi ban đầu của bạn và cung cấp cho bạn một số thông tin hữu ích ở trên cùng của điều đó. Nếu bạn muốn đọc thêm các bài đăng hữu ích về in 3D, hãy xem 8 Máy in 3D tốt nhất dưới $1000 – Ngân sách & Chất lượng hoặc 25 cải tiến/nâng cấp máy in 3D tốt nhất bạn có thể hoàn thành.

    được xây dựng chi tiết hơn dưới dạng vật liệu tuân thủ các hướng dẫn sau đây do FDA và EU đưa ra.

    Vật liệu đựng thực phẩm không được:

    • Cho bất kỳ màu, mùi hoặc vị nào
    • Thêm bất kỳ chất độc hại nào vào thực phẩm bao gồm hóa chất, nước muối hoặc dầu

    Thực phẩm phải:

    • Bền, chống ăn mòn, thấm hút tốt và an toàn trong điều kiện điều kiện sử dụng bình thường
    • Có đủ trọng lượng và độ bền để chịu được việc giặt nhiều lần
    • Có bề mặt mịn, dễ lau chùi, không có vết nứt và kẽ hở
    • Có khả năng chống sứt mẻ, rỗ, biến dạng và phân tách

    Tùy chọn chúng ta còn lại là biết mục đích của đối tượng được thiết kế và sử dụng vật liệu cho phù hợp. Nếu đối tượng không được sử dụng ở nhiệt độ cao, nhựa làm từ PET có thể được sử dụng để in vì hầu hết các chai nước và hộp đựng thức ăn đều được làm từ nhựa này.

    PLA có thể được sử dụng để tạo ra các đối tượng chịu tác động của nhiệt độ cao. tiếp xúc thực phẩm ngắn hạn như khuôn bánh quy và bánh kếp. Nếu muốn đạt đến mức cao nhất, bạn có thể sử dụng gốm, loại gốm đã được chứng minh qua nhiều thế kỷ về vị trí của nó trong nhà bếp.

    Trước khi biết thêm về vật liệu được sử dụng, chúng ta cần biết một chút về cách thức hoạt động của máy in 3D và tất cả các quy trình liên quan để hiểu rõ hơn về các yêu cầu vật liệu và lý do tại sao cần có các vật liệu cụ thể.

    Điều gì tạo nên một vật liệu phù hợp cho In 3D?

    Chúng tôikhông thể chỉ sử dụng bất kỳ vật liệu nhựa thông thường nào để in 3D. Hầu hết các máy in 3D để bàn có bán trên thị trường đều sử dụng phương pháp gọi là 'mô hình lắng đọng hợp nhất' (FDM). Các loại máy in này in bằng cách đùn vật liệu nhựa nhiệt dẻo cần in và đặt nó ở hình dạng mong muốn.

    Máy đùn thường là một vòi phun làm nóng và làm chảy polyme. Quá trình này cho chúng ta ý tưởng về vật liệu sẽ sử dụng. Yếu tố quan trọng ở đây là nhiệt độ và chúng ta cần những vật liệu có thể thay đổi được thuộc tính này.

    Nhiệt độ khả thi của vật liệu phải nằm trong phạm vi có thể sản xuất được trong các thiết bị gia dụng. Điều này cung cấp cho chúng tôi một số tùy chọn để lựa chọn.

    Khi nói đến vật liệu được sử dụng để in 3D, có rất nhiều tùy chọn để lựa chọn. Bạn có thể chọn vật liệu theo nhu cầu của mình.

    Các vật liệu được sử dụng có thể được phân loại thành cấp kỹ thuật như PEEK, nhựa nhiệt dẻo thường được sử dụng như PLA, vật liệu gốc nhựa và vật liệu tổng hợp là những vật liệu được tạo ra bằng cách kết hợp hai vật liệu để có được những đặc tính tốt nhất của cả hai.

    Vật liệu tổng hợp nổi bật so với các vật liệu còn lại vì nó chủ yếu được sử dụng để tạo mẫu bằng kim loại và nó là một danh mục riêng.

    Là Thực phẩm PLA An toàn?

    PLA là một trong những vật liệu in 3D được bán nhiều nhất hiện có trên thị trường. Đây là lựa chọn mặc định khi xem xét máy in 3D để bànFDM.

    Xem thêm: Cách sử dụng máy in 3D từng bước cho người mới bắt đầu

    Nó rẻ và cần nhiệt độ thấp để in. Nó không yêu cầu một chiếc giường nóng. Nếu bạn đang thắc mắc giường sưởi là gì, thì đó là bệ mà đầu in in lên. Trong một số trường hợp, bàn in được gia nhiệt giúp đối tượng in bám dính hơn trên bề mặt của nó.

    PLA có nguồn gốc từ quá trình chế biến mía và ngô, khiến nó thân thiện với môi trường và có thể phân hủy sinh học. Để in bằng PLA, bạn yêu cầu nhiệt độ in nằm trong khoảng 190-220°C. Một tính năng quan trọng khác về PLA là nó cũng có thể tái tạo được.

    Nhiệt độ để in PLA cho chúng ta biết nó có thể được sử dụng cho mục đích gì ở nơi an toàn thực phẩm. Vật liệu này chỉ nên được sử dụng khi xử lý ở nhiệt độ thấp.

    Trong một thí nghiệm được thực hiện trên PLA bởi Đại học James Madison (JMU), PLA đã được xử lý ở các nhiệt độ và áp suất khác nhau và nhận thấy rằng PLA làm nguyên liệu thô là an toàn thực phẩm .

    Khi PLA tiếp xúc với vòi nóng của máy in, có khả năng tạo ra vật liệu độc hại trong khi in bằng vòi. Trường hợp này chỉ có thể áp dụng khi vòi được làm bằng bất kỳ vật liệu độc hại nào như chì.

    Nó có thể được sử dụng để làm khuôn cắt bánh quy và các đồ vật khác liên quan đến thực phẩm có thời gian tiếp xúc ngắn với nguyên liệu thực phẩm. Một sự thật thú vị về PLA là đôi khi nó tạo ra mùi hương ngọt ngào trong khi in, tùy thuộc vàothương hiệu.

    PLA mà tôi khuyên dùng là Overture PLA Filament (1,75mm). Nó không chỉ nhận được số lượng đánh giá cao đáng kinh ngạc trên Amazon, mà còn không bị tắc nghẽn với độ chính xác về kích thước lớn và được biết đến rộng rãi là chất lượng cao trong thế giới in 3D.

    Tính đến thời điểm đăng bài, đây là sản phẩm bán chạy số 1 trên Amazon.

    ABS có an toàn cho thực phẩm không?

    Đây là một loại nhựa nhiệt dẻo nhẹ bền có thể được sử dụng để in 3D.

    Nhựa ABS được biết đến với độ dẻo dai và khả năng chống va đập. Nó là một vật liệu được thiết lập khi sử dụng trong công nghiệp. ABS phổ biến trong ngành công nghiệp đồ chơi và nó được sử dụng để làm các khối xếp hình LEGO.

    ABS ở dạng nóng chảy tạo ra mùi nồng khi in. Nhựa ABS được biết là chịu được nhiệt độ cao hơn nhiều so với các vật liệu in còn lại.

    Nhiệt độ đùn của nhựa ABS được cho là vào khoảng 220-250°C (428-482°F). lựa chọn ưu tiên cho ứng dụng bên ngoài và nhiệt độ cao.

    Mặc dù có khả năng chịu nhiệt độ cao hơn nhưng nó không được coi là an toàn thực phẩm.

    Lý do là nhựa ABS có chứa vật liệu độc hại nên tránh tiếp xúc với thực phẩm. Các hóa chất trong nhựa ABS có thể ngấm vào thực phẩm mà nó tiếp xúc.

    Thực phẩm PET có an toàn không?

    Vật liệu này thường được coi là vật liệu thay thế cho nhựa ABS với một ưu điểm bổ sung là thực phẩm an toàn. Nócó nhiều ứng dụng công nghiệp với thực phẩm và nước.

    PET là một loại polyme được sử dụng rộng rãi trong sản xuất chai nước và hộp đựng thực phẩm. Không giống như ABS, nó không tạo ra mùi khi in. Nó yêu cầu nhiệt độ thấp hơn để in và không yêu cầu bàn làm nóng.

    Dạng in của PET dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết và có thể mất đi các đặc tính của nó. Điều này có thể tránh được bằng cách bảo quản tài liệu in ở khu vực có độ ẩm thấp hơn.

    PEG có an toàn cho thực phẩm không?

    Đây là phiên bản sửa đổi của PET với glycol. Sự sửa đổi này của PET làm cho nó trở thành vật liệu có khả năng in ấn cao. Nó có khả năng chịu nhiệt độ cao. Nhiệt độ in của PET-G là khoảng 200-250°C (392-482°F).

    PET-G đồng thời bền và linh hoạt. Vật liệu này nổi tiếng với bề mặt nhẵn có thể bị mài mòn nhanh chóng. Trong khi in, nó không tạo ra bất kỳ mùi nào.

    Nó yêu cầu nhiệt độ giường tốt để giữ đối tượng trên bề mặt của nó. PET-G được biết đến với độ trong suốt và khả năng chống chịu thời tiết. PETG được coi là thực phẩm an toàn. Đặc tính kháng thời tiết khiến nó trở thành vật liệu phù hợp để thiết kế lọ và thiết bị làm vườn.

    Đối với PETG rõ ràng, có một thương hiệu và sản phẩm nổi bật như một công ty hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất. Dây tóc đó là Dây tóc YOYI PETG (1.75mm). Nó sử dụng nguyên liệu được nhập khẩu từ châu Âu, không cótạp chất và họ có hướng dẫn nghiêm ngặt về chất lượng tổng thể.

    Nó chính thức được FDA phê chuẩn là an toàn thực phẩm, vì vậy đây là lựa chọn tuyệt vời nếu bạn muốn có vật liệu in 3D an toàn thực phẩm trong kho vũ khí của mình.

    Bạn không chỉ không bị bong bóng khi in mà còn có công nghệ siêu mịn, không có mùi và độ chính xác tuyệt đối cho các bản in nhất quán theo thời gian.

    Sau khi bạn mua dây tóc này, bạn sẽ rất vui khi biết rằng dịch vụ khách hàng của họ là hàng đầu và cho phép đổi trả miễn phí trong vòng 30 ngày, điều mà dù sao thì bạn cũng khó cần đến!

    Sợi dây tóc bằng gốm có an toàn cho thực phẩm không?

    Nhiều người ngạc nhiên khi gốm cũng được sử dụng để in 3D. Nó nằm trong một danh mục riêng vì nó yêu cầu máy in được thiết kế để xử lý vật liệu ở dạng đất sét ướt cùng với các khoáng chất khác.

    Sản phẩm in từ máy in như vậy không ở dạng hoàn thiện . Nó nên được đưa vào lò nung để làm nóng và hóa rắn. Sản phẩm cuối cùng không có bất kỳ sự khác biệt nào so với các đồ gốm được sản xuất thông thường.

    Nó sẽ thể hiện tất cả các đặc tính của một chiếc đĩa gốm thông thường. Do đó, nó có thể được sử dụng làm vật liệu an toàn thực phẩm trong thời gian dài, nhưng nó cần nhiều thứ hơn là chỉ máy in 3D của bạn!

    Những điều cần cân nhắc sau khi chọn vật liệu phù hợp

    Sự phát triển của vi khuẩn trên bề mặt in 3D

    Một trong những điều chính cần xem xét khi sử dụng các vật thể in 3D để xử lý thực phẩm làsự phát triển của vi khuẩn. Ngay cả khi bản in trông mịn và sáng bóng, thì ở cấp độ vi mô, bản in sẽ chứa các vết nứt và kẽ hở nhỏ có thể chứa các hạt thức ăn.

    Điều này là do thực tế là vật thể được tạo thành nhiều lớp. Cách xây dựng này có thể tạo ra những khoảng trống nhỏ trên bề mặt giữa mỗi lớp. Những khoảng trống chứa các hạt thức ăn này trở thành khu vực cho vi khuẩn phát triển.

    Không nên để vật thể in 3D tiếp xúc với các mặt hàng thực phẩm như thịt sống và trứng chứa nhiều vi khuẩn có hại.

    Do đó, nếu bạn dự định cung cấp cho mình một chiếc cốc hoặc đồ dùng in 3D để sử dụng lâu dài ở dạng thô, nó sẽ có hại cho việc tiêu thụ thực phẩm.

    Một cách để ngăn chặn điều này là sử dụng chúng như đồ dùng tạm thời dùng một lần . Nếu bạn thực sự muốn sử dụng nó lâu dài, thì cách tốt nhất là sử dụng chất trám an toàn thực phẩm để che các vết nứt.

    Sử dụng nhựa cấp thực phẩm là một lựa chọn tốt. Nếu bạn đang sử dụng một đồ vật được chế tạo bằng PLA, bạn nên sử dụng Polyurethane, một loại nhựa nhiệt rắn để bọc đồ vật.

    Rửa bằng nước nóng hoặc máy rửa chén có thể gây ra sự cố

    Một điều khác cần cân nhắc khi sử dụng đồ vật in 3D là không nên rửa đồ vật trong nước nóng. Bạn nên nghĩ rằng đây có thể là một giải pháp để giải quyết vấn đề vi khuẩn.

    Nhưng đơn giản là nó không hoạt động vì đối tượng sẽ bắt đầu mất đitài sản theo thời gian. Do đó, những đồ vật này không thể được sử dụng trong máy rửa chén. Các loại nhựa giòn như PLA có thể biến dạng và nứt khi rửa bằng nước nóng.

    Biết chất lượng cấp thực phẩm của dây tóc khi mua

    Trong khi mua dây tóc của vật liệu phù hợp để in, có một số vài điều cần được đưa vào tài khoản. Mỗi dây tóc để in đều đi kèm với một bảng dữ liệu an toàn về vật liệu được sử dụng trong đó.

    Bảng dữ liệu này sẽ chứa tất cả thông tin liên quan đến các đặc tính hóa học. Nó cũng sẽ cung cấp thông tin về sự chấp thuận của FDA và chứng nhận cấp thực phẩm đối với sản phẩm nếu công ty đã trải qua quá trình đó.

    Vấn đề vẫn có thể nằm ở vòi phun

    Máy in 3D FDM sử dụng đầu nóng hoặc máy đùn để làm nóng và làm chảy vật liệu in. Vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất để chế tạo các đầu phun này là đồng thau.

    Các đầu phun bằng đồng thau có khả năng cao chứa các vết chì nhỏ trong đó. Ở giai đoạn gia nhiệt, lượng chì này có thể làm nhiễm bẩn vật liệu in, khiến vật liệu in không đảm bảo an toàn thực phẩm.

    Xem thêm: Làm thế nào để có được chiều dài rút lại tốt nhất & Cài đặt tốc độ

    Có thể tránh được vấn đề này bằng cách sử dụng máy đùn thép không gỉ. Tôi đã viết một bài so sánh Đồng thau, Thép không gỉ và Thép cứng để hiểu rõ hơn về vấn đề này.

    Làm cách nào để tôi có thể làm cho vật liệu An toàn hơn cho Thực phẩm?

    Có một sản phẩm tên là Max Crystal Clear Nhựa Epoxy trên Amazon được thiết kế chỉ để phủ PLA, PVC và PET in 3D để làm thực phẩm

    Roy Hill

    Roy Hill là một người đam mê in 3D và là bậc thầy công nghệ với nhiều kiến ​​thức về mọi thứ liên quan đến in 3D. Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực này, Roy đã thành thạo nghệ thuật thiết kế và in 3D, đồng thời trở thành chuyên gia về các xu hướng và công nghệ in 3D mới nhất.Roy có bằng kỹ sư cơ khí của Đại học California, Los Angeles (UCLA) và đã làm việc cho một số công ty danh tiếng trong lĩnh vực in 3D, bao gồm MakerBot và Formlabs. Ông cũng đã hợp tác với nhiều doanh nghiệp và cá nhân khác nhau để tạo ra các sản phẩm in 3D tùy chỉnh đã cách mạng hóa ngành công nghiệp của họ.Ngoài niềm đam mê in 3D, Roy còn là một người đam mê du lịch và hoạt động ngoài trời. Anh ấy thích dành thời gian cho thiên nhiên, đi bộ đường dài và cắm trại cùng gia đình. Trong thời gian rảnh rỗi, anh ấy cũng cố vấn cho các kỹ sư trẻ và chia sẻ kiến ​​thức phong phú của mình về in 3D thông qua nhiều nền tảng khác nhau, bao gồm cả blog nổi tiếng của anh ấy, 3D Printerly 3D Printing.