В интернете можно часто встретить утверждения отдельных людей, что вред АБС пластика при 3Д печати просто огромен. Вплоть до того, что им категорически нельзя печатать дома без вытяжки и угольных фильтров. Об этом говорят очень часто и используют в качестве аргумента при выборе типа пластика. Но давайте посмотрим, действительно ли наносит организму вред АБС и, что об этом известно.
Что такое АБС?
АБС (ABS) — это эластичный и ударопрочный пластик, один из самых распространенных в мире видов пластиков. Полное его название «акрилонитрилбутадиенстирол». Собственно, из первых букв компонентов и получилось название «АБС».
В 3Д печати получил широкое распространение благодаря низкой цене и легкости химической обработки. Есть у него и проблемы в виде усадки с вытекающими из этого последствиями. Но когда требуется получить изделие с гладкой глянцевой поверхностью, то приоритет отдается ему. Собственно, высокая распространенность и наличие в составе опасных веществ привели к частым спорам о вреде АБС.
Вред АБС
Вред АБС пластика обусловлен наличием в составе двух веществ — стирола и акрилонитрила. Из-за чего его не применяют в пищевой промышленности. Стирол, это яд общетоксического действия. Если, например, изготовить из АБС емкость под алкоголь, то взаимодействие веществ выделит именно этот яд. Акрилонитрил — вещество 2 класса опасности. Выделяется при нагреве и именно с ним связывают основной вред АБС в 3Д печати.
При подготовке статьи, довелось прочитать довольно много разных источников. Из них были выделены следующие факты:
- Акрилонитрил действительно очень опасен. Поражает слизистые и верхние дыхательные пути. Может привести к тяжелому отравлению и смерти
- Предельно-допустимая концентрация в рабочей зоне производственных помещений 0,5 мг/м.куб., на открытом воздухе в населенных пунктах 0,03 мг/м.куб.
- Выделяется при нагреве АБС пластика
- В составе АБС занимает долю от 15 до 35%
- Температура кипения 77 град. цельсия
- Тяжелее воздуха в 1,9 раза
Итого, мы знаем, что акрилонитрил опасен, выделяется при нагреве, тяжелее воздуха. Остался вопрос интенсивности выделения при разных температурах и количестве на объем экструдированного пластика. Этой информации, увы, найти не удалось.
А теперь подумайте, какая производительность в объеме используемого пластика у вашего принтера?
Крайний раз я печатал деталь со 100% заполнением на малой скорости для высокого качества. Расчетный вес детали был равен 30 гр., время печати 2 часа. Это 0,25 гр. в минуту. Насадка на шноркель израсходовала 500 гр. за 15 часов. Это 0,55 гр. в минуту. Все соплом 0,4 мм. и прутком 1,75 мм. В первом случае расход пластика меньше в два раза. При этом, из-за низкой скорости печати каждый грамм пластика дольше находился в хотэнде и дольше подвергался высокой температуре. Логично, что в первом случае за час печати должно было выделиться больше вещества.
Акрилонитрил и диоксид углерода
Отсутствие данных по интенсивности выделения акрилонитрила не дает возможности оценить действительный вред АБС, нанесенный организму и точный объем выделений. Но говоря о печати в домашних условиях, а не в замкнутом пространстве, важно учесть негерметичность помещений. Так, например, 1 кубометра воздуха человеку хватит в среднем на 10 минут дыхания. Потом последует отравление углекислым газом, потеря сознания и смерть. Получается, в комнате площадью 15 кв.м. с потолками 2 метра воздуха хватит примерно на 5 часов дыхания.
Человек выделяет 200 мл. (396 мг.) диоксида углерода в минуту при спокойном дыхании, а его предельно допустимая концентрация в рабочей зоне 20 мг/м.куб. Много, верно? Еще и диоксид углерода хоть тяжелее воздуха, но легче акрилонитрила. Но отравления не происходит из-за движений воздуха и сквозняков. Домашние помещения негерметичны и имеют достаточную естественную вентиляцию. В противном случае, смерть от продуктов собственного дыхания наступит быстрее отравления акрилонитрилом. Получается, акрилонитрил опасен, но вред АБС при 3Д печати сильно преувеличен.
Нужен ли фильтр?
В качестве средства борьбы с акрилонитрилом многие оснащают 3Д принтеры закрытой камерой с вытяжной вентиляцией и/или фильтрами. В случае с фильтрами, ощутимый эффект дают угольные, из кокосового и каменного угля. Они задерживают до 60% акрилонитрила. До 80% задерживает фильтр со специальной пропиткой (HCNR-уголь). Как в случае с прямой вытяжкой, так и в случае с фильтрацией, важно помнить, что акрилонитрил тяжелее воздуха. Это значит, что воздухозабор в камере следует располагать снизу.
Толк от фильтра или вытяжки есть. Но он не является строго обязательным к применению, а лишь дополнением. Печатать не нанося вреда можно и без него, конечно, если у Вас не ферма из десятков принтеров в маленькой комнате.