บล็อก เกี่ยวกับ การพิมพ์ 3 มิติ ด้วย TPU ปลอดภัยและการนําลม

เนื่องจากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติยังคงปฏิวัติการผลิต การสร้างต้นแบบ และแม้แต่การใช้งานทางการแพทย์ จึงมีความสนใจเพิ่มมากขึ้นต่อความเสี่ยงด้านสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจากการพิมพ์ในอาคาร ในบรรดาวัสดุการพิมพ์ต่างๆ เทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน (TPU) ได้รับความนิยมในด้านความยืดหยุ่นและความทนทาน แต่ความกังวลยังคงเกี่ยวกับความปลอดภัยในระหว่างกระบวนการพิมพ์

การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าการพิมพ์ 3 มิติ สร้างวัตถุโดยการสะสมวัสดุทีละชั้น ในขณะที่เทคโนโลยีนี้ให้อิสระในการสร้างสรรค์อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน กระบวนการให้ความร้อนจะปล่อยสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) และอนุภาคละเอียดมาก (UFP) ที่อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศไม่ดี

สารอินทรีย์ระเหยเป็นสารเคมีอินทรีย์ที่ระเหยที่อุณหภูมิห้องและพบได้ในผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนจำนวนมาก การสัมผัสกับสารประกอบเหล่านี้สามารถนำไปสู่:

• ระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ ทำให้เกิดอาการไอ เจ็บคอ และหายใจลำบาก
• ผลกระทบทางระบบประสาท ได้แก่ ปวดศีรษะ เวียนศีรษะ และปัญหาสมาธิ
• ปฏิกิริยาการแพ้ที่แสดงออกมาเป็นการระคายเคืองต่อผิวหนังหรืออาการหอบหืด
• ความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งที่อาจเกิดขึ้นจากการสัมผัสเป็นเวลานาน

UFP ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 100 นาโนเมตร ทำให้เกิดข้อกังวลเพิ่มเติมเนื่องจากสามารถเจาะลึกเข้าไปในปอดและเข้าสู่กระแสเลือด ซึ่งอาจมีส่วนทำให้:

• อาการกำเริบของโรคทางเดินหายใจ
• ภาวะแทรกซ้อนทางหัวใจและหลอดเลือด
• ความผิดปกติทางระบบประสาท
• การหยุดชะงักของระบบภูมิคุ้มกัน

TPU ผสมผสานความยืดหยุ่นคล้ายยางเข้ากับความแข็งแรงของพลาสติก ให้ความต้านทานต่อการเสียดสี ทนทานต่อน้ำมันและสารเคมีได้ดีเยี่ยม และมีคุณสมบัติการเด้งกลับสูง ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ ตั้งแต่เคสโทรศัพท์ไปจนถึงชิ้นส่วนทางอุตสาหกรรม

งานวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน Environment International (Zhang & Black, 2023) วิเคราะห์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการพิมพ์ 3 มิติด้วยการอัดขึ้นรูปวัสดุ โดยเผยให้เห็นลักษณะเฉพาะของ TPU:

• การปล่อย UFP ปานกลางเมื่อเปรียบเทียบกับเส้นใย ABS และไนลอน
• การปล่อย TVOC เทียบได้กับวัสดุ PETG และ ASA
• การตรวจจับไซคลิกเมทิลไซล็อกเซน (D4-D8) และเตตระไฮโดรฟูแรน (THF) ในการปล่อยมลพิษ

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว TPU จะปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่าทางเลือกอื่นๆ แต่ผลกระทบต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่:

• การระคายเคืองต่อทางเดินหายใจเฉียบพลันในบริเวณที่มีการระบายอากาศไม่ดี
• ผลกระทบต่อระบบประสาทที่เป็นไปได้จากการสัมผัสไซล็อกเซนและ THF
• มีส่วนทำให้เกิดการสะสมมลพิษทางอากาศภายในอาคาร

เพื่อลดความเสี่ยงต่อสุขภาพเมื่อพิมพ์ด้วย TPU ให้พิจารณาข้อควรระวังเหล่านี้:

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการระบายอากาศเพียงพอโดยเปิดหน้าต่างหรือพัดลมดูดอากาศ
• ใช้ HEPA และเครื่องฟอกอากาศถ่านกัมมันต์
• หลีกเลี่ยงการพิมพ์ในพื้นที่นอนหรือค้างคืน
• ติดตั้งเครื่องตรวจจับควันใกล้สถานีพิมพ์
• ติดตามการทำงานของเครื่องพิมพ์อย่างใกล้ชิด
• พิจารณาสูตร TPU ที่ปล่อยก๊าซต่ำ

ระบบทางเดินหายใจที่กำลังพัฒนาของเด็กมีความเสี่ยงต่อมลภาวะในอากาศเป็นพิเศษ ข้อควรระวังเพิ่มเติม ได้แก่:

• การจำกัดการเข้าถึงพื้นที่การพิมพ์
• การพิมพ์ในพื้นที่ที่แยกจากกันและมีอากาศถ่ายเทได้ดี
• การใช้เครื่องฟอกอากาศในพื้นที่เด็กเล่น
• ให้ความรู้เกี่ยวกับความปลอดภัยของเครื่องพิมพ์

แม้ว่าการวิจัยในปัจจุบันจะชี้ให้เห็นว่าการปล่อย TPU มักจะต่ำกว่าเกณฑ์คุณภาพอากาศที่สำคัญ แต่คำถามยังคงอยู่เกี่ยวกับ:

• อาจมีผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจเรื้อรัง
• ผลกระทบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดจากการได้รับ UFP เป็นเวลานาน
• ผลที่ตามมาทางพิษวิทยาทางระบบประสาท
• ความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งที่อาจเกิดขึ้น

อุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติแบ่งปันความรับผิดชอบในการพัฒนาวัสดุที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น การให้ข้อมูลด้านความปลอดภัยที่ครอบคลุม และการออกแบบระบบการพิมพ์แบบปิดที่มีการกรองที่เหมาะสม

เส้นใย TPU มีความสามารถรอบด้านที่โดดเด่นสำหรับการใช้งานการพิมพ์ 3 มิติ แต่ผู้ใช้ควรคำนึงถึงผลกระทบต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้น ด้วยการใช้แนวทางปฏิบัติในการระบายอากาศ การกรอง และการตรวจสอบที่เหมาะสม ผู้ที่กระตือรือร้นและผู้เชี่ยวชาญจะได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมนี้ต่อไป ในขณะเดียวกันก็ลดความเสี่ยงต่อสุขภาพด้วย