Sunt filamentele PLA sigure pentru contactul cu alimentele?

În bibliotecile de obiecte disponibile pe internet aţi găsit cu siguranţă foarte multe obiecte şi accesorii de bucătărie: de la decupatoare de biscuiţi (cookie cutter) până la căni, boluri, diferite suporturi şi accesorii.

În acest articol vom încerca să determinăm dacă filamentele PLA sunt sigure pentru contactul cu alimentele (food safe) sau nu şi ce ar trebui să avem în vedere când printăm 3D obiecte care intră în contact cu alimentele.

 

PLA este cel mai des folosit filament în printarea 3D datorită temperaturii scăzute de extrudare, a ușurinței în utilizare şi, nu în ultimul rând, datorită preţului accesibil. Astfel, filamentele PLA, fiind extrem de versatile, sunt utilizate la printarea de foarte multe piese, de la prototipuri până la jucării şi, bineînţeles, până la piese care intră în contact cu alimentele.

Dacă aţi vrut vreodată să folosiţi printuri 3D în contact cu alimentele este important să știti dacă acestea sunt sau nu sigure, să întelegeţi care sunt riscurile şi, mai ales, cum puteți îmbunătăți siguranța alimentară a printurilor Dvs. din PLA.

Siguranța alimentară este o problemă complexă care trebuie tratată cu seriozitate deoarece, indiferent dacă utilizaţi Dvs. printurile sau dacă le vindeţi, sunteţi direct responsabil pentru conformitatea lor din punct de vedere igienic şi sanitar.

 

MATERIALUL

După cum cu siguranţă ştiţi, PLA-ul (acidul polilactic) este realizat din trestie de zahăr sau amidon de porumb, motiv pentru care este adesea descris ca bioplastic. Cu toate acestea, DOAR PENTRU CĂ ESTE FĂCUT DIN ALIMENTE NU ÎNSEAMNĂ CĂ ESTE SIGUR PENTRU ALIMENTE!

În timpul procesului de fabricație a unei role de filament PLA poate exista o contaminare cu alți polimeri sau catalizatori utilizați în timpul producției. În plus, extrudarea propriu-zisă a filamentului îl poate contamina dacă echipamentul de extruderare nu a fost complet curăţat de reziduurile lăsate de alte tipuri de materiale extrudate anterior.

Este de asemenea foarte important dacă doriţi să utilizaţi PLA+ (PLA Plus, PLA Pro etc) să aveţi în vedere că producătorii utilizează diferiti aditivi pentru a îmbunătăți proprietățile PLA-ului obişnuit, chiar şi ABS (care este un material obţinut din petrol, foarte toxic). Puteţi afla AICI mai multe informaţii despre PLA+ în articolul nostru.

NU FACEȚI GREȘEALA DE A PRESUPUNE CĂ UN FILAMENT ESTE SIGUR PENTRU CONTACTUL CU ALIMENTELE DOAR PENTRU CĂ ESTE PLA ȘI VERIFICAȚI SITE-URILE PRODUCĂTORILOR pentru a vedea dacă afișează vreo CERTIFICARE (EFSA sau FDA).

Deci, cu alte cuvinte, compoziţia chimică a filamentului precum şi modul efectiv de obţinere a acestuia sunt extrem de importante pentru a stabili dacă un filament este sau nu sigur pentru contactul cu alimentele.

 Descoperiți filamentele PLA aprobate pentru contactul cu alimentele

 

               FormFutura - Premium PLA                                         FormFutura - EasyFil PLA


  

                Fillamentum - PLA ExtraFill                                 Smart Materials 3D - SmartFil PLA



Şi acum am ajuns la utilizator. Mai precis la Dvs. Aveţi acum în mână o rolă de filament PLA nou nouţă (certificată de FDA sau EFSA) pe care tocmai ce o deschideţi, îi desigilaţi ambalajul de carton şi ambalajul vidat în care este păstrată în condiţii optime rola şi o introduceţi în imprimantă.

Să analizăm acum imprimanta Dvs. Indiferent de brand, principiile sunt aceleaşi. Un hotend care încălzeşte filamentul şi îl extrudează pe o platformă de construcţie, strat cu strat.

 

IMPRIMANTA

După cum ştiţi cu siguranţă, toate filamentele cu care printați depun cantități mici de material în interiorul hotend-ului imprimantei.  Deci, iată, apare prima posibilitate de contaminare.

Un alt aspect foarte important este temperatura de printare a filamentului: controlul temperaturii este esenţial pentru a evita descompunerea termică a PLA-ului în sine. Printarea prea fierbinte poate produce compuși nesiguri chiar și dintr-un filament sigur pentru alimente.


Cum puteţi preveni aceste lucruri?

În primul rând folosiţi un hotend doar din metal (all metal) cu duză de oţel inoxidabil, dedicat doar acestor printuri în contact cu alimentele. Un hotend all metal nu are tub PTFE, ceea ce evită astfel riscul de descompunere termică a PTFE, deoarece PTFE și substanțele chimice aferente sunt cunoscute a fi toxice. În plus, un hotend din metal este şi mai ușor de curățat.

Platforma imprimantei este, de asemenea, un alt element căruia trebuie să îi acordaţi o importanţă deosebită.

Pe respectiva platformă aţi printat diferite materiale şi, pentru a le spori aderenţa de platformă, aţi utilizat diferite soluţii de aderenţă, de la soluţii mai puţin proprii precum fixativ de păr sau lipici de hârtie, până la soluţii special dedicate printării 3D, precum adezivi 3DLac, Magigoo, Aprintapro, EasyFix de la FormFutura, folii Buildtak etc. Desigur, aţi curăţat platforma cu apă sau alcool izopropilic însă nu este suficient. Contaminările pot avea loc.

De aceea vă recomandăm ca suprafața platformei să fie acoperită pentru a deveni omogenă şi unitară, netedă și ușor de spălat. Acest lucru poate fi realizat cu rășini epoxidice transparente și cu certificare alimentară (food-grade).

Acum aveţi o imprimantă pregătită şi care utilizează un filament PLA certificat pentru a printa obiecte aflate în contact cu alimentele.

Însă nu ne oprim aici. Începem printarea.

 

PROCESUL DE PRINTARE 3D

După cum ştiţi, printarea 3D se face strat cu strat. Nu ne-am întrebat niciodată ce se întâmplă între straturi când am printat o roată dinţată sau un suport de telefon, însă acum când printăm un obiect care va fi în contact cu alimentele trebuie să ne întrebăm.

Printarea 3D cu filament (FDM/FFF), prin natura procesului de fabricație, introduce spatii între straturi și pori mici pe suprafețele pieselor printate. Acestea oferă un teren ideal pentru bacterii. Indiferent de cât de perfect reglate sunt setările şi imprimanta Dvs., piesele produse pe echipamentele FDM vor prezenta în mod inevitabil aceste linii de straturi. Acest lucru este adevărat chiar dacă nu le puteți vedea, fiind înălțimi minuscule ale straturilor.

Aceste imperfecțiuni microscopice fac foarte dificilă curățarea cu adevărat a unui obiect printat 3D care este în contact cu alimentele. Particulele mici de alimente pot fi prinse în aceste goluri, oferind un mediu propice pentru creşterea şi dezvoltarea bacteriilor.

În plus, datorită temperaturii de tranziție sticloasă (Glass Transition Temperature) relativ scăzută a PLA-ului, dezinfectarea unei piese prin fierbere nu este o opțiune, deoarece probabil se va deforma piesa.

O modalitate de a face printurile din PLA mai sigure pentru a fi utilizate în contact cu alimentele este prin etanșarea suprafeței cu răşini epoxidice pentru alimente. Aceste răşini umplu liniile de strat și porii, prevenind creșterea bacteriilor și făcând piesele mai ușor de spălat. De asemenea oferă şi o barieră între piesa printată 3D şi alimente.

Este însă esenţial ca rășina epoxidică să fie sigură pentru contactul cu alimentele!

Aveţi grijă să nu puneți printurile din PLA în mașina de spălat vase și să nu le folosiți pentru alimente sau băuturi calde sau fierbinţi deoarece temperatura la care se înmoaie PLA-ul este de cca 65°C.

Utilizarea apei calde și a unui detergent anti-bacterian vă va curăța bine ustensilele de bucătărie printate 3D, fără a le expune la căldura generată de o maşină de spalat vase, care le va deforma sau le va deteriora.

 

CE TREBUIE SĂ REŢINEŢI

Ceea ce trebuie să reţineţi, atunci când doriţi să printaţi din PLA obiecte care urmează să fie în contact cu alimentele, sunt următoarele:

  1. Să vă asiguraţi ca filamentul PLA folosit are certificări FDA şi/sau EFSA prin analizarea fişei tehnice, disponibile atât pe site-ul nostru cât şi în pe site-ul producătorului. Dacă nu aveţi fişa tehnică pentru respectivul filament NU îl utilizaţi pentru o astfel de aplicaţie deoarece riscurile sunt foarte mari.
  2. EVITAŢI folosirea filamentelor PLA+ (PLA Plus, PLA PRO) pentru obiecte care urmează să fie în contact cu alimentele deoarece aditivii introduşi sunt, de cele mai multe ori, toxici
  3. Să folosiţi un hotend all metal cu duza de oţel inoxidabil dedicat acestui tip de printuri
  4. Să aveţi o suprafaţă de printare acoperită cu o răşină epoxidică sigură la contactul cu alimentele
  5. Să acoperiţi printul / obiectul rezultat cu răşina epoxidică sigură la contactul cu alimentele.

 

Puteți afla mai multe despre siguranța alimentelor din Regulamentul Comisiei UE nr. 10/2011 al EFSA disponibil la acest link: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/RO/TXT/PDF/?uri=CELEX:02011R0010-20140324&from=PL

 

În concluzie, fiți foarte atenți când printaţi obiecte din PLA pentru utilizare în contact cu alimente. Deși materialul în sine poate fi sigur din punct de vedere tehnic pentru contactul cu alimentele și deşi există modalități de a limita contaminarea potențială din procesul de printare, există întotdeauna riscuri.

Luați în considerare şi utilizarea finală a ceea ce doriți să printați: dacă contactul cu alimentele va fi scurt, cum ar fi un decupator de biscuiţi (cookie cutter), atunci riscul este probabil mai mic decât, de exemplu, pentru o cană din care beți.

 Şi nu uitaţi: întotdeauna este mai bine să fii în siguranță decât să vă pară rău!

 

Prin urmare, atunci când vine vorba de a răspunde la întrebarea dacă „este PLA este sigur pentru contactul cu alimentele”, răspunsul este: în printarea 3D, aproape întotdeauna nu este sigur.

 

În timp ce unele mărci de filamente PLA au aprobarea FDA sau EFSA, procesul de printare 3D este prea imprevizibil pentru a fi cu adevărat o metodă de fabricație sigură pentru produsele aflate în contact cu alimentele, fără utilizarea unor procese suplimentare, cum ar fi acoperiri și etanșări.



 

ACRONIME utilizate în fişele tehnice şi în certificări:

 

EFSA : Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară

FDA : Autoritatea (Americana) pentru Alimente și Medicamente

VOC (compuși organici volatili): substanțe chimice care se evaporă ușor (ex mirosul pe care il degaja deschiderea unui recipient de tinner sau a unui alt solvent) care sunt produse prin printarea 3D.

UFP (particule ultrafine): particule de plastic microscopice produse de imprimantele FDM. Acestea nu sunt sigure pentru a fi inhalate sau ingerate. Acestea aderă la suprafețe precum hot-end-ul și platforma imprimantei, ceea ce le face să adere de printuri, conducand la contaminare.

MSDS (Fișa cu date de securitate a materialelor): un document realizat de producători care conține informații despre siguranța unui produs. Lucrul cheie de verificat în ceea ce privește siguranța alimentară este că un material este doar PLA fără aditivi (Secțiunea 1 a MSDS).

GRAS (recunoscut în general ca sigur): o certificare de la FDA conform căreia un produs este în general sigur pentru a intra în contact cu alimentele.

 

 

Referinte:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/027869159400145E [accesat 20.08.2022]

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0924224422001637 [accesat 20.08.2022]

https://3dprinterly.com/how-to-3d-print-food-safe-objects/ [accesat 20.08.2022]

https://www.igus.eu/info/3d-printing-food-grade [accesat 20.08.2022]

https://www.3dsourced.com/3d-printer-materials/food-safe-3d-printer-filaments/ [accesat 20.08.2022]

https://all3dp.com/2/is-pla-food-safe-what-you-really-need-to-know/ [accesat 20.08.2022]

https://all3dp.com/2/pla-food-safe-3d-printer-filament-abs/ [accesat 20.08.2022]

https://clevercreations.org/is-pla-filament-food-safe-safety/ [accesat 20.08.2022]

 

 

Surse imagini:

https://thesprinklefactory.com/how-to-level-your-3d-printer-bed-3d-printing-cookie-cutter-basics/

https://www.wired.com/2012/12/3-d-printing-cookie-cutters/

https://felt.co.nz/listing/250500/3D-Printed-Toadstool-Cookie-Cutter

https://all3dp.com/2/3d-printed-cookie-cutters-10-great-curated-models-to-3d-print/

https://howchoo.com/practicalprints/useful-kitchen-3d-prints

https://spoonuniversity.com/lifestyle/7-3d-printed-kitchen-accessories-that-will-help-you-live-your-best-life

https://3dprint.com/150514/ten-3d-printable-kitchen-things/

https://www.amazon.com/Micro-Swiss-Metal-Hotend-Creality/dp/B0993XWGXV

https://unsplash.com/photos/LiNIONbajm4

 

Comentarii

Articole similare

PLA+ vs PLA
PLA+ vs PLA
Ce înseamnă “PLA +” şi care sunt diferenţele între PLA şi PLA + Încă de la început vrem să clarificăm un aspect şi anume numele: PLA+ sau PLA întărit. Acest nume nu reprezintă un...
Produse de comparat (/4)