【3Dプリンター使用者必見!】有害物質による健康リスクと防止法を徹底解説

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  • 3Dプリンターの有害物質、その恐ろしい正体とは?
  • 健康を害する可能性も!3Dプリンターのリスクを正しく理解しよう!
  • 3Dプリンターの楽しさを十分に発揮するために有害物質を減らす方法を学ぼう!

3Dプリンターの魔法のような造形能力に魅了されたことはありますか?

この革命的な技術は、様々な分野で無限の可能性を開いています。一方で「3Dプリンターから有害物質が出る」「影響は?」「どうすれば減らせるの?」といった疑問や不安を募らせる実験結果を見ることがあります。

当ブログの管理人
  • 構造設計:3D CAD、UX、コストダウンなど様々な内容にたずさわり、12年になる。
  • 資格:2016年に電気工事士2種合格。他に簿記やQC検定など合格率20~30%の資格合格に実績アリ。
  • 投資:インデックス投資・FX・仮想通貨・高配当株を少額から実施。利益額は小さいが確実にプラスになっている。今はインデックス投資・高配当株を中心にFX自動売買も実践中。
Ruizi54
(たっちん)

この記事では、3Dプリンターを使用中に発生する揮発性有機化合物(VOC)や微粒子などの有害物質について、その正体と影響、そしてリスクの軽減方法に焦点を当てて解説します。

この記事を読むことで、3Dプリンターからの有害物質の真実を知り、安全対策を施すことで健康を守りながら3Dプリンターを楽しむことができます。

Ruizi54(たっちん)
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3Dプリンターは近年の技術進歩により、産業界だけで個人利用まで幅広く使用されています。

印刷中に発生する有害物質、特に揮発性有機化合物(VOC)や微粒子の排出は、健康へのリスクが懸念があるとも研究報告がされていますが、正しい情報を理解することが大切です。

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note記事も空気清浄機タイプの紹介をしています。

3Dプリンターの技術は日々進化しており、業界でも個人でも広く利用されています。しかし、有害物質に関するリスクもあります。適切な知識と対策によってリスクを少しでも回避し、3Dプリンターを安全に使用し、創造的なモノを生み出していくことが重要です。

目次

3Dプリンターと有害物質

3Dプリンターは、揮発性有機化合物(VOC)や微粒子を排出する可能性があり、これらの物質は人体に悪影響を及ぼすことがあります。

>> 3Dプリンターの基礎について知りたい方はこちら!!

3Dプリンターからでる揮発性有機化合物(VOC)とは?

揮発性有機化合物(以下、VOC)は一般に呼吸器系への影響が知られています。国際環境保護機関の報告により、一部の3DプリンターはVOCを排出することが確認されました。

揮発性有機化合物(VOC)とは?

有機溶剤などに含まれる有機化合物の化学物質の総称です。常温常圧で大気中に簡単に揮発します。具体例としては、「トルエン、ホルムアルデヒド、ベンゼン、ジクロロメタン、フタル酸ジエチルへキシル、アセトン、イソブラノール」などがあげられます。

VOCが人体に影響は少なからずあるようです。

  • 花粉症、気管支喘息、アトピー性皮膚炎などのアレルギー疾患のきつくなる。
  • VOCの影響がかなりきつい場合、「視神経障害、再生不良性貧血、肝機能障害」などが報告されている。
Ruizi54(たっちん)
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複数の研究により、3Dプリント中にVOC濃度が高くなる場合があることが確認されているようです。

実際に3Dプリンターでよく使われる「PLA」は次の通りです。(出典:Is 3D printing safe? Analysis of the thermal treatment of thermoplastics: ABS, PLA,PET, and nylon

  • メタクリル酸メチルが主な化合物として検出された報告がある。
  • 3Dプリンターサイズ400×390×520mm、PLAを240~250℃で加熱した場合、1時間あたり0.34μmolのVOCを排出している(190ppm相当)。
  • ABSに比べるとPLAはVOC排出量は少ない。

3Dプリンターからでる微粒子(UFP)とは?

UFP(微粒子)とは、非常に小さい大きさの粒子で、大気中に浮遊しています。

この粒子は、自動車の排気や工業活動、火力発電などのさまざまな源から放出されます。

主な特徴は次の通りです。

  • 直径0.1μm(100nm)未満の粒子。
  • 燃焼プロセスなどで微粒子(UFP)は放出される。
  • 肺にUFPが入り、肺の炎症につながる。
  • 循環器系に影響を与える。
Ruizi54(たっちん)
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フィラメントを高温(250℃)にして溶かした場合に大気中放出される可能性があります。

対策としてはHEPAフィルターを3Dプリンターの吹き出し部につける方法があります。

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3Dプリンターの使用には注意が必要であり、適切な安全対策を取ることが求められます。

3Dプリンターの有害物質に関する口コミ

一般ユーザーや業界関係者からの口コミを紹介します。3Dプリンターに関連する有害物質への認識と対応についてのリアルな意見を探しました。

Yさん
ダクトの位置、3Dプリンターの横に置きたいと考えています。
3Dプリンターの横側からうまく有害物質を廃棄してくれる気がする。
Mさん
一応、3Dプリンター印刷中は、換気扇や窓は開けておこうと思います。
Iさん
光造形は「レジン」が人体に影響があると少し知っていたが、「FDM」でも有害物質が出るのは知らなかった。
Ruizi54(たっちん)
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対策としては、まずは換気を考えているようです。正直、私もPLAでも有害物質が生じるとは思ってもみませんでした。

3Dプリンターを扱うための有害物質低減方法

3Dプリンターからの有害物質の排出を最小限に抑え、安全に扱う方法を解説します。

換気を行う
3Dプリンターが動作しているときは、できる限り近づかない。
同時に換気扇や窓などを使って換気を行う。
ダクトを這わせて強制的に外に排出できればかなり良いです。
環境対策が行われているフィラメントを使用
SDS(安全データシート)上で比較的安全なフィラメントを使用することで、微粒子やVOCの量を減らせます。
HEPAフィルターや光触媒を用いる
0.3μm以上の粒子であればHEPAフィルターが効果的です。0.3μmの除去率99%以上あれば微粒子(0.1μm以下)でも効果を発揮するとのことです。
また、VOC対策としては、光触媒が有効です。
スプレータイプや空気清浄機タイプなど多数の製品が販売されていますので、自分に合った光触媒製品の購入が可能です。
印刷できるぎりぎりの低温で印刷を行う
ヘッドやベッドの印刷温度が高いほど、VOCの量が増えます。
印刷できるぎりぎりの低温で印刷を行うことでVOCの排出量を減らせます。
特に超微粒子(UFP)の発生原因はフィラメント温度であることを発見している論文がある
Ruizi54(たっちん)
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適切な知識と対策によって、3Dプリンターを安全に楽しんでください。

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良く聞かれるQ&A 3選

ここでは、読者からのよくある質問に答えます。

Q1. 3Dプリンターで扱うPLAフィラメントは有害ですか?

A1

3Dプリンターでよく使用されるPLA(ポリ乳酸)フィラメントは、一般的に他のフィラメント材料と比べて有害は少ないとされています。PLAは、コーンスターチやサトウキビなどの植物から得られる再生可能な資源から作られる生分解性のプラスチックであり、その製造プロセスと材料が他の多くのプラスチックよりも環境に優しいとされています。

しかし、PLAを3Dプリントする際にも微細な粒子が発生すると言われています。これらの粒子の大部分は無害であると考えられていますが、一部の研究では、微細粒子の一部が呼吸器に影響を及ぼす可能性があることが指摘されています。

したがって、PLAフィラメントを使用する際には、良好な換気を確保したり、適切なフィルタリングを行うなどの予防措置を講じることが、最良の健康対策であると言えます。

Ruizi54(たっちん)
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生分解性プラスチックとは、微生物によって水と二酸化炭素に分解されるプラスチックです。環境に良いとされています。

Q2. 3Dプリンターのレジンは毒性がありますか?

A2

3Dプリンターで使用されるレジンは、光硬化型3Dプリンターなどでよく使用されます。多くの場合、これらのレジンは皮膚や呼吸器系に対して毒性を持つことがあります。

レジンの成分は多岐にわたりますが、多くはモノマー、オリゴマー、光開始剤などから構成されており、これらの化学物質はしばしば皮膚の刺激やアレルギー反応を引き起こす可能性があります。また、レジンを扱う際に発生する蒸気や粒子は、吸い込むと呼吸器系に影響を及ぼすことがあるため、適切な換気などが重要です。

レジンの種類によっては、毒性が低減された製品も市販されていることがあるため、使用する際には製品の安全データシート(SDS)やメーカーの指示に注意深く目を通し、適切な取り扱いと安全対策を確保することが重要です。

Q3. 光触媒で本当にVOCが低減できるの?

A3

光触媒でVOCは低減できます。

光触媒の原理は次の通りです。

光触媒に光(メインは紫外線光。ただし、LEDでも可能)を当てることで有害物質・ウィルス・悪臭・細菌などを水と二酸化炭素に分解する技術です。

紫外線光の方が効果が高いですが、LEDや蛍光灯でも効果は発揮します。

ナイトライドの製品ですが、1時間ほどで半分まで落ちるようです。4時間あれば20%までへらすことができます。

(出典:ナイトライド

VOCの一つであるホルムアルデヒドも低減効果があります。実際に私も使ったことがありますが、空気中の匂いは消えていました。ただし、布についた匂いなどは取れないので気を付けてください

Ruizi54(たっちん)
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光触媒の製品は空気清浄機タイプやスプレータイプなど色々あります。用途にあった製品を使って健康に気を付けてください。

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最後に:正しい情報を得て3Dプリンターを楽しもう!

3Dプリンターの技術は日々進化しており、業界でも個人でも広く利用されています。しかし、有害物質に関するリスクもあります。適切な知識と対策によってリスクを少しでも回避し、3Dプリンターを安全に使用し、創造的なモノを生み出していくことが重要です。

3Dプリンターの使用には注意が必要です。適切な安全対策と知識が求められます。

特に以下の点に留意する必要があります。

換気を行う
3Dプリンターが動作しているときは、できる限り近づかない。
同時に換気扇や窓などを使って換気を行う。
ダクトを這わせて強制的に外に排出できればかなり良いです。
環境対策が行われているフィラメントを使用
SDS(安全データシート)上で比較的安全なフィラメントを使用することで、微粒子やVOCの量を減らせます。
HEPAフィルターや光触媒を用いる
0.3μm以上の粒子であればHEPAフィルターが効果的です。0.3μmの除去率99%以上あれば微粒子(0.1μm以下)でも効果を発揮するとのことです。
また、VOC対策としては、光触媒が有効です。
スプレータイプや空気清浄機タイプなど多数の製品が販売されていますので、自分に合った光触媒製品の購入が可能です。
印刷できるぎりぎりの低温で印刷を行う
ヘッドやベッドの印刷温度が高いほど、VOCの量が増えます。
印刷できるぎりぎりの低温で印刷を行うことでVOCの排出量を減らせます。
特に超微粒子(UFP)の発生原因はフィラメント温度であることを発見している論文がある
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最終的に、3Dプリンターから出る有害物質は避けられない場合もあります。しかし、適切な知識と対策によって、リスクを大幅に削減することが可能です。安全に3Dプリンターを楽しむためにも、正しい情報と注意点の理解が必要になります。

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