Die beste lugsuiweraar vir 3D-drukkerdampe en ander besoedelingstowwe

3D-drukwerk het ongelooflike potensiaal vir vervaardiging. Soos die tegnologie verouder en pryse daal, is dit nou moontlik om 3D-drukkers in ons tuiswerkswinkels en skoolklaskamers te hê, wat meer mense in staat stel om 3D-drukwerk as 'n stokperdjie of selfs 'n besigheid te beoefen.

Ongelukkig kan 3D-drukkers ook jou binnenshuise luggehalte negatief beïnvloed as gevolg van die dampe en ander besoedelingstowwe wat hulle uitstraal. Om uit te vind watter lugsuiweraar die beste is om die effekte van 3D-drukkers te verreken, sal ons die besoedelstowwe ondersoek wat deur drukkers vrygestel word en watter toestelle goed is om hierdie besoedelingstowwe uit die lug te verwyder.

In 'n industriële omgewing is filters en kragtige ventilasiestelsels dikwels teenwoordig om voldoende binnenshuise luggehalte te handhaaf, wat gemeet kan word teen werkplekstandaarde wat deur die staat gestel word. Daar is egter niks hiervan vir tuis- of skoolgebruikers van 3D-drukkers nie. Omdat hierdie tegnologie relatief nuut is, is daar min regulasies en niemand doen inspeksies van jou huiswerkswinkel om te verseker dat jou 3D-drukker se emissies aan OSHA-standaarde voldoen nie. Dit beteken jy moet verseker dat die luggehalte in jou huis veilig en gesond bly. Een manier om dit te doen is om 'n lugsuiweraar te gebruik.

Werk lugsuiweraars teen dampe en deeltjies van 3D-drukkers?

3D-drukkers gebruik 'n verskeidenheid metodes om driedimensionele vorms te skep, maar die meeste kommersieel beskikbare 3D-drukkers vir individue of klein besighede gebruik 'n metode genaamd Molten Polymer Deposition (MPD). Hierdie proses word ook Fused Deposition Modeling (FDM) genoem. MPD-drukkers druk plastiek deur 'n spuitkop uit, smelt dit by temperature tot 320 °C en sit dit in dun lae neer wat opbou om die gewenste voorwerp te vorm. Wanneer plastiek tot sulke hoë temperature verhit word, begin hul komponente afbreek en word dit in die lug vrygestel as baie fyn besoedelstowwe en dampe. ’n Lugsuiweraar behoort hierdie tipe besoedelingstowwe in die lug te kan verminder.

Ons sal hier fokus op MPD 3D-drukwerk. Die gewilde MakerBot-drukkers val in hierdie kategorie. Ander tipes 3D-drukkers sal waarskynlik ander soorte besoedelstowwe produseer, maar byna almal maak staat op poeiers, bindmiddels of smeltende basismateriaal, dus moet lugsuiweringstelsels oorweeg word, ongeag die tipe drukker wat jy gebruik.

Tipes besoedelstowwe in 3D-drukkers

As gevolg van hul wydverspreide gebruik, is die meeste laboratoriumtoetse met MPD 3D-drukkers uitgevoer. Hierdie drukkers produseer twee tipes besoedelstowwe: vlugtige organiese verbindings (VOC's) en ultrafyn deeltjies (UFP's).

plastiese dampe (VOC's)

Die plastiek wat in 3D-drukkers gebruik word, is gewoonlik óf akrilonitrielbutadieenstyreen (ABS) óf polimelksuur (PLA). Beide plastiek straal 'n aantal VOC's by sulke hoë temperature uit, insluitend stireen, formaldehied, metielmetakrilaat en waterstofsianied. Koolstofmonoksied kan ook geproduseer word. Die regte lugsuiweringstegnologie sal VOC's in ag moet neem, en nie almal doen dit nie. Konvensionele lugfilters soos HEPA-filters of ioniseerders is slegs ontwerp vir deeltjies en nie gasse nie en is dus ondoeltreffend teen die skadelike mengsel van VOC's wat tydens die 3D-drukproses vrygestel word.

ABS-plastiek is potensieel meer skadelik omdat dit teen 'n hoër temperatuur as PLA smelt, en 'n hoër smeltpunt is geneig om die vrystelling van meer giftige verbindings te veroorsaak (Stephens et al., 2013). Ons weet dat dampe van smeltende plastiek giftig is vir rotte, muise en ander soogdiere (Schaper, Thompson & Detwiler-Okabayashi, 1994). Daarbenewens bevat baie basismateriaal vir 3D-drukkers bymiddels om kleur, buigsaamheid, elektriese geleidingsvermoë of ander eienskappe te verleen. Hierdie bymiddels kan selfs meer giftige vlugtige organiese verbindings (VOC's) in die lug vrystel wanneer dit verhit word.

plastiek en ultrafyn deeltjies

Nog 'n probleemarea is ultrafyn deeltjies (UFP), wat geskep word wanneer plastiek tot sulke hoë temperature verhit word. Hierdie deeltjies, soos VOC's, is neweprodukte van die gesmelte grondstowwe. Hierdie deeltjies kan minder as 0,1 mikrometer in deursnee wees en kan maklik ingeasem word. Min is bekend oor die langtermyn-effekte van die inaseming van UFP's vanaf 3D-drukkers, maar wat seker is, is dat UFP-akkumulasie nie goed vir jou is nie. As gevolg van hul uiters klein grootte, benodig bestaande lugfilters spesiale tegnologie om hierdie kontaminante te hanteer. Konvensionele lugfilters kan gewoonlik deeltjies van 'n sekere grootte hanteer (hulle belowe gewoonlik dat hulle die doeltreffendste is op deeltjies 0,3 mikron breed), maar UFP's is gewoonlik kleiner.

Hierdie twee tipes kontaminante maak 3D-drukkers 'n besonder moeilike probleem vir lugsuiweraars, wat twee verskillende kontaminante moet kan hanteer: VOC's en UFP's.

Watter tipe lugsuiweraar is die beste om besoedeling van 3D-drukkers te bestry?

Elke lugsuiweringstegnologie het sy eie sterk- en swakpunte, en nie alle lugsuiweraars kan beide deeltjies besoedelstowwe en vlugtige organiese verbindings hanteer nie.

HEPA – HEPA-filters is ontwerp volgens 'n spesifieke standaard om 99,97 persent van deeltjies 0,3 mikrometer groot te verwyder. Omdat UFP's van 3D-drukkers so klein as 0,1 mikron kan wees, kan 'n HEPA-filter hulle nie almal uit die lug verwyder nie. Hierdie klein deeltjies is egter geneig om aan mekaar of aan ander deeltjies in die lug te kleef, wat hulle groter maak. Studies het getoon dat die UFP-konsentrasie in die kamer met 98 persent verminder is toe die drukker self in 'n houer met 'n HEPA-filter gehuisves is. Dus kan 'n HEPA-filter help om die hoeveelheid UFP's in die kamer te verminder, selfs al kan dit nie almal verwyder nie. HEPA-filters verwyder egter nie vlugtige organiese verbindings of reuke van verbrande plastiek nie.

koolstof filter – Koolstoffilters gebruik geaktiveerde koolstof om vlugtige organiese verbindings (VOC's) uit die lug te verwyder. Die houtskool bevat talle plekke waar VOC-molekules kan vashaak, soos 'n slot wat in 'n sleutelgat pas. Hierdie proses, wat "adsorpsie" genoem word, kan beide vlugtige organiese verbindings en reuke effektief uit die lug verwyder. Die probleem met koolstoflugsuiweraars is dat hulle geleidelik hul doeltreffendheid verloor namate die koolstof met VOC-molekules "opvul". Op 'n stadium hou die filter nie net op werk nie, maar begin ook dieselfde giftige verbindings terug in die lug vrystel. Daarom moet hulle gereeld vervang word. Daarbenewens kan koolstoffilters nie sekere verbindings soos koolstofmonoksied en ander soorte gasse filtreer nie. Omdat die vlugtige organiese verbindings wat deur 3D-drukkers vrygestel word, verband hou met smeltende plastiek, is huishoudelike koolstoffilters dalk nie so effektief om hierdie stowwe te verwyder nie. Ten slotte, koolstoffilters vang geen deeltjies besoedelstowwe, insluitend UFP's, op.

osoon kragopwekker – Osoonopwekkers is nie net beperk in hul doeltreffendheid om gasse te verwyder nie, maar hulle produseer ook skadelike osoon. Dit skep ook giftige neweprodukte, en aangesien die plastiek in die drukker warm is, bevat die lug reeds chemikalieë. Boonop verwyder osoonopwekkers nie deeltjies nie, so potensieel gevaarlike UFP's word nie geraak nie. As gevolg van hierdie faktore beveel die EPA aan om osoonopwekkers binnenshuis te gebruik.

ioniseerder – ’n Ioniseerder laai die deeltjies wat daardeur gaan elektries, wat veroorsaak dat hulle saamklonter en uit die lug verwyder word. Hierdie proses produseer egter osoon, wat beteken hulle het dieselfde nadele as osoonopwekkers. Ioniseerders is ook ondoeltreffend teen VOC's, so hulle verwyder nie die giftige neweprodukte van gesmelte plastiek van 3D-drukkers nie. Sommige lugsuiweraars het 'n spesiale "ionisasie" -afdeling wat die hooftegnologie van die toestel aanvul.

PCO – PCO-lugsuiweraars beweer dat hulle vlugtige organiese verbindings uit die lug verwyder deur fotochemiese reaksies te gebruik. Die neweprodukte van hierdie reaksies is egter onvoorspelbaar en kan giftig wees. Daarbenewens gee PCO-lugsuiweraars 'n mate van osoon uit en is nie effektief teen deeltjies besoedelstowwe nie.

Ons aanbevelings vir skadelike stowwe in 3D-drukwerk

'n Baster van koolstof- en HEPA-filtrasie - Alternatiewelik, as jou persoonlike situasie of begroting dit toelaat, kan jy dalk 'n hibriede eenheid met 'n voldoende aantal koolstof- en HEPA-filters oorweeg, aangesien dit kan help om deeltjies en VOC's wat deur 3D-drukkerverbindings geskep word, te bestry. Terwyl organiese deeltjies nie vernietig word nie, vang HEPA-filters steeds besoedeling op. Let daarop dat die koolstoflaag swaar genoeg moet wees (bv. meer as 5 pond) om VOC's voldoende te absorbeer (dun lae versadig vinnig).

Ander maniere om luggehalte te verbeter wanneer 'n 3D-drukker gebruik word

Die belangrikste stap wanneer 'n 3D-drukker gebruik word, is om voldoende ventilasie te gebruik. Aangesien 'n 3D-drukproses ure of selfs dae kan neem, sal dit waarskynlik meer as een oop venster vereis. ’n Geskikte uitlaatwaaier wat na buite uitlaat, sal vlugtige organiese verbindings (VOC's) en deeltjies uit die huis suig, wat skoner lug verskaf.

Namate die potensiële gevare van die gebruik van 3D-drukkers beter verstaan word, word nuwe plastiek en basismateriaal ontwikkel wat VOC's en UFP's in laer hoeveelhede produseer. Die keuse van lae-emissie basismateriaal kan ook binnenshuise luggehalte verbeter.

Die gebruik van die 3D-drukker in 'n omhulsel wat met 'n HEPA-filter toegerus is, is 'n bewese metode om dit veiliger te maak. Baie min 3D-drukkers met omhulsels word egter tans verkoop. Om 'n HEPA-omhulsel by jou werkswinkel te voeg, is 'n goeie manier om baie van die luggehalteprobleme wat deur 3D-drukkers veroorsaak word, te vermy.

Soos 3D-druktegnologie meer beskikbaar en bekostigbaar word, word ons begrip van die impak daarvan op binnenshuise luggehalte en ons gesondheid ook. As jy dus 'n 3D-drukker by die huis of by die werk het, is dit belangrik om 'n ingeligte besluit te neem wanneer jy 'n lugsuiweraar kies om 'n veilige binnenshuise omgewing te handhaaf.