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關(guān)于“食品安全”3D打印耗材的真相:法規(guī)、風險和實際選擇

魔猴君  知識堂   2天前

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3D打印技術(shù)可以輕松復制日常家居用品,但對于食品接觸類物品(如餅干模具、盤子、濾網(wǎng)和碗)則需要格外小心。

大多數(shù)耗材(即使是生物基PLA)不僅含有著色劑、增塑劑和性能增強添加劑,這些物質(zhì)并非用于食品接觸,可能會滲入食品中,而且FDM 3D打印的分層特性會產(chǎn)生微小的空隙和表面不規(guī)則性,細菌很容易在這些地方積聚,并且難以通過正常的清潔方式去除。

盡管某些耗材(包括下文介紹的耗材)在實驗室條件下經(jīng)過測試,符合美國FDA或歐盟食品接觸法規(guī)的相關(guān)規(guī)定,但這些結(jié)果僅適用于原材料,并不適用于最終的3D打印成品。打印過程本身可能通過打印機硬件、噴嘴材料和操作引入污染物。加之FDM打印件固有的多孔性,這意味著3D打印部件通常不適合用于日?;蜷L期的食品接觸。

那么,為什么市面上會有這么多3D打印的餅干模具和檸檬榨汁器呢?

這款便捷的榨汁機設(shè)計來自MakerWorld的“JohnnyM”,打印需要10個小時(來源:JohnnyM via MakerWorld)。

盡管FDM打印技術(shù)并非制作可重復使用廚具的理想選擇,但像餅干模具這類短時使用、低水分或一次性使用的工具仍然很受歡迎。許多用戶認為,如果打印品使用時間短、立即清洗或作為一次性用品處理,那么實際風險相對較低。

實際上,人們通常會在廚房里接受一些小的、可控的風險。例如,塑料砧板也會因為使用而產(chǎn)生凹槽,細菌容易滋生,但由于人們養(yǎng)成良好的清潔習慣并了解其局限性,因此仍然被廣泛使用。

對于選擇使用3D打印技術(shù)制作個人廚房用品的人來說,選擇合適的食品接觸線材并遵循正確的打印和處理方法對于獲得更安全、更可靠的結(jié)果至關(guān)重要。

在探討具體的耗材選擇之前,我們先來看看在3D打印用于食品接觸的零件時,您應該考慮的其他因素。

一些解釋

3D打印餅干模具的獨特性和可定制性或許能抵消一些人對食品安全的擔憂(來源:Amalthea,Printtopia,經(jīng)由MakerWord)

由于我們所討論的應用需要格外小心,以下是在打印與食品接觸的部件時需要注意的一些事項:

3D打印機不能用于食品安全。

即使某種材料本身符合食品安全標準,打印過程也未必如此。打印時,耗材會接觸到打印機上可能曾經(jīng)處理過非食品安全材料的部件,除非您始終使用食品安全耗材。在熔化過程中,這些材料的痕跡可能會混入食品安全耗材中。一個有效的(但并非完美)解決方案是在更換線軸時,先使用清潔耗材,然后再使用食品安全耗材。

打印床和粘合劑可能不符合食品安全標準。

打印機平臺和使用的粘合劑(例如美紋紙膠帶、發(fā)膠、固體膠以及粗糙PEI板上的殘留物)也可能導致污染。雖然這種污染可能主要影響第一層,而非整個部件,但仍然建議使用無粘合劑的玻璃平臺。玻璃平臺更易于清潔/消毒,并且提供了一個中性表面,不會污染打印的底層。當然,打印前您需要確認材料的兼容性。

噴嘴材質(zhì)很重要。

黃銅不屬于食品安全材料,因此需要使用不同的噴嘴。大多數(shù)標準3D打印機黃銅噴嘴由易切削黃銅制成,這種黃銅通常含有約1%-3%的鉛。添加鉛是為了提高加工性能并減少刀具磨損,但鉛有毒且不符合食品安全標準。由于大多數(shù)材料與不銹鋼的粘合性較差,因此通常會選擇不銹鋼噴嘴。您可以查看我們關(guān)于最佳3D打印機噴嘴的指南,了解更多需要考慮的因素。

各層材料應該完全防水,但這很少見。

如果目標是制造一個能密封盛裝液體的部件,那么層間粘合力無疑是需要重點關(guān)注的問題。雖然良好的層間粘合力可以使部件達到密封狀態(tài),但FDM打印件仍然存在微小的縫隙,細菌會在這些縫隙中積聚。即使使用溫水和洗潔精徹底清洗,也無法有效清除這些內(nèi)部縫隙中的細菌。因此,未經(jīng)涂層處理的FDM打印件不宜用于反復或長期接觸食品,因此不能被視為衛(wèi)生安全。

考慮使用表面涂層。

考慮在成品零件上涂覆幾層食品級環(huán)氧樹脂或硅膠。這不僅有助于提高零件的防水性能,還能防止細菌滋生和殘留物在難以觸及的角落積聚。在許多情況下,樹脂還能提供額外的保護層,防止刮擦、切割和凹陷。務必確保涂層本身符合食品接觸標準,并在使用前完全固化。

根本不存在食品安全絲材這種東西。

設(shè)計很可愛,但是如何才能安全地打印出來呢?(來源:TotallyAddicted via MyMiniFactory)

制造商對食品安全性的聲明可能千差萬別,而且往往夸大其詞。某個品牌可能會稱其耗材“食品安全”,但事實上,美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)并不認證或批準3D打印材料為食品安全材料。FDA制定的是相關(guān)法規(guī),例如《美國聯(lián)邦法規(guī)匯編》(CFR)第21篇,這些法規(guī)規(guī)定了原材料遷移(“提取”或浸出)到食品中的含量限制。

國際認可的檢測機構(gòu),例如TüV SüD,會出具實驗室檢測報告,評估產(chǎn)品是否符合這些法規(guī);但它們并不頒發(fā)FDA認證。因此,燈絲無法獲得“食品安全認證”。最多,如果燈絲符合美國FDA 21 CFR或歐盟法規(guī)(EC)No.10/2011的相關(guān)要求,所有添加劑和著色劑也均符合規(guī)定,并且具備相應的可追溯性和批次控制文件,則該燈絲可以被描述為由“符合食品接觸標準的材料制成”。

需要注意的是,食品接觸聲明僅適用于原材料,不適用于最終的打印部件。打印機硬件、打印設(shè)置、表面處理和后處理在實際食品安全中都起著至關(guān)重要的作用。

美國食品藥品監(jiān)督管理局明確不鼓勵在產(chǎn)品營銷中使用“FDA批準”字樣。相反,企業(yè)可以聲明其產(chǎn)品材料符合適用的食品接觸法規(guī)。

食品安全也取決于生產(chǎn)和處理規(guī)范。在歐盟,第2023/2006號法規(guī)規(guī)定了與食品接觸材料的良好生產(chǎn)規(guī)范。驗證是否符合這些要求可能比較困難,因為并非所有制造商都能提供完整的可追溯性或相關(guān)聲明。此外,符合該法規(guī)與歐盟第10/2011號法規(guī)并不相同,后者表明特定材料已在實驗室進行過實際測試。

“符合RoHS標準”是您可能在耗材包裝上看到的另一個聲明。RoHS是“有害物質(zhì)限制指令”(Restriction of Hazardous Substances)的縮寫,是歐盟的一項法律,旨在限制某些有害化學物質(zhì)的使用。雖然符合RoHS標準聽起來令人放心,但即使產(chǎn)品符合RoHS標準,仍然可能不適合與食品接觸。

最后,不應假定某種顏色的線材符合相關(guān)法規(guī),而應將其應用于同一產(chǎn)品的其他顏色。即使是同一系列材料,不同的顏料和添加劑也可能具有不同的監(jiān)管狀態(tài)。



編譯整理:3dnatives

   
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