Pembersih udara terbaik untuk uap printer 3D dan polutan lainnya

Pencetakan 3D memiliki potensi yang luar biasa untuk manufaktur. Seiring dengan semakin matangnya teknologi dan turunnya harga, kini dimungkinkan untuk memiliki printer 3D di bengkel rumah dan ruang kelas sekolah, sehingga lebih banyak orang yang menekuni pencetakan 3D sebagai hobi atau bahkan bisnis.

Sayangnya, printer 3D juga dapat berdampak negatif pada kualitas udara dalam ruangan Anda karena uap dan polutan lain yang dipancarkannya. Untuk mengetahui pembersih udara mana yang paling cocok untuk mengimbangi efek printer 3D, kami akan memeriksa polutan yang dipancarkan oleh printer dan perangkat mana yang cocok untuk menghilangkan polutan ini dari udara.

Dalam lingkungan industri, filter dan sistem ventilasi yang kuat sering kali tersedia untuk menjaga kualitas udara dalam ruangan yang memadai, yang dapat diukur berdasarkan standar tempat kerja yang ditetapkan oleh pemerintah. Namun, untuk pengguna printer 3D di rumah atau sekolah, tidak ada yang seperti ini. Karena teknologi ini relatif baru, hanya ada sedikit peraturan dan tidak ada yang melakukan inspeksi terhadap bengkel rumah Anda untuk memastikan bahwa emisi printer 3D Anda memenuhi standar OSHA. Ini berarti Anda harus memastikan bahwa kualitas udara di rumah Anda tetap aman dan sehat. Salah satu cara untuk melakukannya adalah dengan menggunakan pembersih udara.

Apakah pembersih udara dapat mengatasi uap dan partikel dari printer 3D?

Printer 3D menggunakan berbagai metode untuk membuat bentuk tiga dimensi, tetapi sebagian besar printer 3D yang tersedia secara komersial untuk perorangan atau usaha kecil menggunakan metode yang disebut Molten Polymer Deposition (MPD). Proses ini juga disebut Fused Deposition Modelling (FDM). Printer MPD mengeluarkan plastik melalui nosel, melelehkannya pada suhu hingga 320 ° C dan menyimpannya dalam lapisan tipis yang dibangun untuk membentuk objek yang diinginkan. Ketika plastik dipanaskan hingga suhu setinggi itu, komponen-komponennya mulai terurai dan dilepaskan ke udara sebagai polutan dan uap yang sangat halus. Pembersih udara harus dapat mengurangi jenis polutan ini di udara.

Kami akan berfokus pada pencetakan 3D MPD di sini. Printer MakerBot yang populer termasuk dalam kategori ini. Jenis printer 3D lainnya kemungkinan akan menghasilkan jenis polutan lain, tetapi hampir semuanya didasarkan pada bubuk, pengikat atau peleburan bahan dasar, sehingga sistem pemurnian udara harus dipertimbangkan terlepas dari jenis printer yang Anda gunakan.

Jenis zat berbahaya dalam printer 3D

Karena penggunaannya yang meluas, sebagian besar uji laboratorium telah dilakukan dengan printer MPD 3D. Printer ini menghasilkan dua jenis polutan: senyawa organik yang mudah menguap (VOC) dan partikel ultra halus (UFP).

Uap plastik (VOC)

Plastik yang digunakan dalam printer 3D biasanya berupa akrilonitril butadiena stirena (ABS) atau asam polilaktat (PLA). Kedua plastik ini memancarkan berbagai VOC pada suhu tinggi, termasuk stirena, formaldehida, metil metakrilat, dan hidrogen sianida. Karbon monoksida juga dapat dihasilkan. Teknologi pemurnian udara yang tepat perlu memperhitungkan VOC, dan tidak semua memperhitungkannya. Filter udara konvensional seperti filter HEPA atau ioniser hanya dirancang untuk partikel dan bukan gas dan oleh karena itu tidak efektif terhadap campuran berbahaya VOC yang dilepaskan selama proses pencetakan 3D.

Plastik ABS berpotensi lebih berbahaya karena meleleh pada suhu yang lebih tinggi daripada PLA, dan titik leleh yang lebih tinggi cenderung menyebabkan pelepasan lebih banyak senyawa beracun (Stephens et al., 2013). Kita tahu bahwa uap dari plastik yang meleleh beracun bagi tikus, tikus, dan mamalia lainnya (Schaper, Thompson & Detwiler-Okabayashi, 1994). Selain itu, banyak bahan dasar untuk printer 3D mengandung bahan tambahan untuk memberikan warna, kelenturan, konduktivitas listrik, atau sifat lainnya. Bahan aditif ini dapat melepaskan senyawa organik yang mudah menguap (VOC) yang lebih beracun ke udara ketika dipanaskan.

Plastik dan partikel sangat halus

Masalah lainnya adalah partikel ultrafine (UFP), yang dihasilkan ketika plastik dipanaskan hingga suhu tinggi. Seperti VOC, partikel-partikel ini merupakan produk sampingan dari bahan baku yang meleleh. Partikel-partikel ini berdiameter kurang dari 0,1 mikrometer dan mudah terhirup. Tidak banyak yang diketahui tentang efek jangka panjang menghirup UFP dari printer 3D, tetapi yang pasti, penumpukan UFP tidak baik untuk Anda. Karena ukurannya yang sangat kecil, filter udara yang ada saat ini memerlukan teknologi khusus untuk menangani kontaminan ini. Filter udara konvensional biasanya dapat menangani partikel dengan ukuran tertentu (biasanya menjanjikan untuk menjadi yang paling efektif pada partikel dengan lebar 0,3 mikron), tetapi UFP biasanya lebih kecil.

Kedua jenis kontaminan ini membuat printer 3D menjadi masalah yang sangat rumit bagi pembersih udara, yang harus mampu menangani dua kontaminan yang berbeda: VOC dan UFP.

Jenis pembersih udara apa yang paling cocok untuk memerangi polusi dari printer 3D?

Setiap teknologi pemurnian udara memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing dan tidak semua pemurni udara dapat menangani polutan partikulat dan senyawa organik yang mudah menguap.

HEPA - Filter HEPA didesain dengan standar khusus untuk menghilangkan 99,97 persen partikel berukuran 0,3 mikron. Karena UFP dari printer 3D dapat berukuran sekecil 0,1 mikron, filter HEPA tidak dapat menghilangkan semuanya dari udara. Namun, partikel-partikel kecil ini cenderung menempel satu sama lain atau ke partikel lain di udara, membuatnya menjadi lebih besar. Berbagai penelitian telah menunjukkan, bahwa apabila printer itu sendiri ditempatkan dalam selungkup yang dilengkapi dengan filter HEPA, konsentrasi UFP di dalam ruangan berkurang hingga 98 persen. Oleh karena itu, filter HEPA dapat membantu mengurangi jumlah UFP di dalam ruangan, meskipun tidak dapat menghilangkan semuanya. Namun, filter HEPA tidak menghilangkan senyawa organik yang mudah menguap atau bau dari plastik yang terbakar.

Filter karbon - Filter karbon menggunakan karbon aktif untuk menghilangkan senyawa organik yang mudah menguap (VOC) dari udara. Karbon mengandung banyak tempat di mana molekul VOC dapat terperangkap, seperti kunci yang masuk ke dalam lubang kunci. Proses ini, yang dikenal sebagai "adsorpsi", secara efektif dapat menghilangkan senyawa organik yang mudah menguap dan bau dari udara. Masalah dengan pembersih udara karbon adalah bahwa mereka secara bertahap kehilangan keefektifannya karena karbon 'terisi' dengan molekul VOC. Pada titik tertentu, filter tidak hanya berhenti bekerja, tetapi juga mulai melepaskan senyawa beracun yang sama kembali ke udara. Oleh karena itu, filter ini harus sering diganti. Selain itu, filter karbon tidak dapat menyaring senyawa tertentu seperti karbon monoksida dan jenis gas lainnya. Karena senyawa organik yang mudah menguap yang dipancarkan oleh printer 3D terkait dengan plastik yang meleleh, filter karbon rumah tangga mungkin tidak seefektif menghilangkan zat-zat ini. Terakhir, filter karbon tidak menangkap polutan partikulat apa pun, termasuk UFP.

Generator ozon - Generator ozon tidak hanya memiliki efektivitas yang terbatas dalam menghilangkan gas, tetapi juga menghasilkan ozon yang berbahaya. Ini juga menghasilkan produk sampingan yang beracun, dan karena plastik di dalam printer itu panas, maka udara sudah mengandung bahan kimia. Selain itu, generator ozon tidak menghilangkan partikulat, sehingga UFP yang berpotensi berbahaya tidak terpengaruh. Karena faktor-faktor ini, EPA tidak menyarankan penggunaan generator ozon di dalam ruangan.

Ioniser - Ioniser mengisi partikel-partikel yang mengalir melaluinya secara elektrik, menyebabkan partikel-partikel tersebut menggumpal dan terpisah dari udara. Namun, proses ini menghasilkan ozon, yang berarti memiliki kelemahan yang sama dengan generator ozon. Ionisers juga tidak efektif melawan VOC, sehingga tidak menghilangkan produk sampingan beracun dari plastik yang meleleh dari printer 3D. Beberapa pembersih udara memiliki bagian 'ionisasi' khusus yang melengkapi teknologi utama perangkat.

PCO - Pembersih udara PCO mengklaim bahwa mereka dapat menghilangkan senyawa organik yang mudah menguap dari udara menggunakan reaksi fotokimia. Namun, produk sampingan dari reaksi ini tidak dapat diprediksi dan dapat menjadi racun. Selain itu, pembersih udara PCO mengeluarkan sejumlah ozon dan tidak efektif terhadap polutan partikulat.

Rekomendasi kami untuk zat berbahaya dalam pencetakan 3D

Hibrida penyaringan karbon dan HEPA - Sebagai alternatif, jika situasi atau anggaran pribadi Anda memungkinkan, Anda mungkin ingin mempertimbangkan unit hibrida dengan jumlah filter karbon dan HEPA yang memadai, karena ini dapat membantu memerangi partikulat dan VOC yang diciptakan oleh senyawa printer 3D. Meskipun partikel organik tidak dihancurkan, filter HEPA masih memerangkap polutan. Perhatikan bahwa lapisan karbon harus cukup berat (misalnya lebih dari 5 pon) untuk menyerap VOC secara memadai (lapisan tipis akan jenuh dengan cepat).

Cara lain untuk meningkatkan kualitas udara saat menggunakan printer 3D

Langkah yang paling penting ketika menggunakan printer 3D adalah menggunakan ventilasi yang memadai. Karena proses pencetakan 3D bisa memakan waktu berjam-jam atau bahkan berhari-hari, kemungkinan besar akan membutuhkan lebih dari sekadar jendela yang terbuka. Kipas angin yang sesuai yang dibuang ke luar akan menarik senyawa organik yang mudah menguap (VOC) dan partikel keluar dari rumah untuk mendapatkan udara yang lebih bersih.

Seiring dengan potensi bahaya penggunaan printer 3D yang semakin dipahami, plastik dan bahan dasar baru sedang dikembangkan yang menghasilkan tingkat VOC dan UFP yang lebih rendah. Memilih bahan dasar rendah emisi juga dapat meningkatkan kualitas udara dalam ruangan.

Menggunakan printer 3D dalam penutup yang dilengkapi dengan filter HEPA adalah metode yang sudah terbukti membuatnya lebih aman. Namun demikian, saat ini hanya sedikit printer 3D yang dijual dengan penutup. Menambahkan penutup HEPA ke bengkel Anda adalah cara terbaik untuk menghindari banyak masalah kualitas udara yang disebabkan oleh printer 3D.

Seiring dengan semakin tersedianya teknologi pencetakan 3D dan semakin terjangkaunya teknologi ini, semakin meningkat pula pemahaman kita tentang dampaknya terhadap kualitas udara dalam ruangan dan kesehatan kita. Oleh karena itu, jika Anda memiliki printer 3D di rumah atau tempat kerja Anda, penting untuk membuat keputusan yang tepat saat memilih pembersih udara untuk menjaga lingkungan dalam ruangan yang aman.