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美國環境保護署探索3D打印過程揮發性有機化合物的排放

時間:2019-09-21 16:07 來源:中國3D打印網 作者:中國3D打印網 閱讀:
       中國3D打印網9月21日訊, 在過去的幾年中,揮發性有機化合物(VOC)的排放是FFF工藝的副產品,已經成為多項研究的主題。 2017年,由波蘭SajTom Light Future Ltd.資助的一項研究得出的結論是,在充分通風的情況下,ABS,PLA,PET和尼龍等材料的熔融不會對其用戶造成傷害。
      UL的兩年調查報告的發現還發現,在采取適當的預防措施時,3D打印過程產生的顆粒物和VOC排放通常較低。現在,美國環境保護署(EPA)的科學家正在研究ABS碳纖維增強碳納米管排放的VOC。同樣,在這種情況下,將適用圍繞充分通風的相同規則,但通過與消費品安全委員會(CPSC)和國家納米技術計劃(NNI)的合作,EPA團隊正在尋求對此進行更詳細的研究。
ABS + CNT細絲3D打印以研究VOC排放
 ABS + CNT細絲3D打印以研究VOC排放。圖片來自美國EPA。
 3D打印納米材料
      EPA的研究人員正在探索納米材料的獨特化學和物理特征,包括尺寸,形狀,化學成分和穩定性,以幫助開發預測模型,以確定可能帶來更高風險的可能性。如EPA所述,此類納米材料存在于1,300多種商業產品中,例如醫療設備,紡織品,燃料添加劑和化妝品。
     為了了解納米材料對人類和環境健康的影響,將商用ABS燈絲與Lulzbot TAZ 3D打印機配合使用,以確定VOC排放如何變化。在這種情況下,可以通過在各種條件下模擬3D打印過程中塑料的不同加熱,熔化和形成的碳納米管細絲(CNT)來量化和表征VOC排放。
      Al-Abed博士的團隊仔細考慮了溫度,加熱材料的時間以及噴嘴處的氧氣濃度。這些因素在定制的反應器和質譜儀(也稱為熱診斷研究系統(STDS))中復制,以識別與燃燒有關的排放。
熱診斷研究系統(STDS)的示意圖
 熱診斷研究系統(STDS)的示意圖
 捕獲揮發性有機化合物(VOC)排放
      比較了注入CNT的燈絲和“普通” ABS燈絲的VOC排放量。研究小組發現,含有CNT的材料會釋放出兩種新的VOC氣體,這可能會對3D打印幾公斤材料的用戶造成吸入危害。
     此外,研究人員得出結論,升高打印溫度對增加VOC排放量影響最大,其次是加熱材料的時間延長。 CNT還展示了將某些VOC氣體“捕獲”在3D打印塑料顆粒中的能力。

     研究指出,研究人員的儀器無法直接測量這些微粒,因此,需要進一步的研究,以了解它們對人體健康的潛在影響。

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(責任編輯:admin)

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