Mokslo ir technologijų pasaulis

3D spausdinimas egzistuoja nuo 1984 metų – kai JAV buvo pagamintas pirmasis tokio tipo spausdintuvas, o vėliau plačiai paplito daugelyje pramonės sričių. Tačiau 3D spausdinimas greta savo privalumų kelia ir tam tikrą riziką žmogaus sveikatai.

3D spausdinimo, kitaip dar vadinamu adityvios gamybos būdu, gaminamos detalės, prototipai, netgi drabužiai. Adityvios gamybos rinkoje vis dar dominuoja Šiaurės Amerika bei Europa, tačiau šiuo regionus baigia prisivyti sparčiai besivystanti Azijos rinka.

3D spausdintuvu dabar jau nieko nenustebinsi. Juos rastume daugelyje laboratorijų, biurų, mokyklų, toks spausdintuvas jau dažnas ir namuose. Kaip gi veikia 3D spausdintuvas?

Labiausiai paplitusi technologija, kai termoplastinio polimero gijos įkaitinamos iki 180-270 °C ir per purkštuko galvutę išstumiamos plonų siūlelių pavidalu, kurie nuosekliai sluoksniuojami ir vėsdami kietėja. Tokiu būdu kuriamas trimatis objektas pagal kompiuteryje sukurtą skaitmeninį modelį. Taip galima pagaminti įvairių formų gaminius.

Tiesa, greta privalumų, šie spausdintuvai kelia ir riziką. Dažniausiai 3D spausdinimui naudojami polimerai – polilaktinė rūgštis (PLA), akrilonitrilo butadieno stirenas (ABS), rečiau – polietileno tereftalatas (PET), poliamidas (PA) bei kiti polimerai.

Polimerinės medžiagos kaitinamos aukštoje temperatūroje, į orą patenka daug terminio skilimo produktų – lakių organinių junginių bei nanodalelių. Atliekant 3D spausdinimą specialioje sandarioje kameroje nustatyta, kad išsiskiria per 200 skirtingų lakių organinių junginių, tarp kurių yra ir vėžį sukeliančių ar kitaip toksiškų junginių.

Išsiskiriančios nano dalelės pasižymi tuo, jog yra labai smulkios – mažesnės nei 100 nm (nanometro), vadinasi, gali giliai prasiskverbti į kvėpavimo takus. Negana to, jos didžiąja dalimi sudarytos iš plastifikatorių, stabilizatorių bei degumą mažinančių medžiagų, kurių dedama į visas polimerines medžiagas idant būtų užtikrinamas jų elastingumas, ilgaamžiškumas bei mažesnis degumas.

Plastifikatoriai bei degumą mažinančios medžiagos pasižymi endokrininę sistemą ardančiomis savybėmis. Poveikis endokrininei sistemai sukelia įvairius šios sistemos ar jos organų sutrikimus, tarp kurių gali būti nutukimas, antro tipo diabetas, lytinės sistemos ligos, nevaisingumas, apsigimimai ar vėžys.

Nuo naudojamo spausdintuvo tipo bei naudojamo polimero priklauso bendras išskiriamų lakiųjų organinių junginių kiekis svyruoja nuo maždaug 2,5 iki 25 mikrogramų per minutę, o nanodalelių per minutę išsiskiriama iki kelių šimtų milijardų vienetų. Priklausomai nuo spausdinamo gaminio pobūdžio, procesas gali trukti kelias, keliolika valandų, o gal ir kelias paras.

Taigi, tarša lakiaisiais junginiais bei dalelėmis gali būti labai kenksminga dirbančiojo sveikatai.

Kaip teigia KTU Aplinkosaugos katedros tyrėjas Darius Čiužas, taikantis 3D spausdinimo technologiją filtravimo pluoštinių medžiagų gamybai vandens ir oro valymui, laboratorijoje ar gamybinėse patalpose su tinkama ištraukiamąja ventiliacija toks spausdinimas sudaro minimalią riziką. Tačiau intensyvus 3D spausdintuvo naudojimas blogai vėdinamoje mokyklos klasėje, biure ar jaunuolio kambaryje ilgainiui gali sutrikdyti sveikatą.