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：次
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。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
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。
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。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
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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