Plast 3D-skrivare – kunskap om hälsorisker

3D-skrivning, eller additiv tillverkning som det oftare kallas inom forskningen, är ett samlingsbegrepp för vitt skilda tekniker som tillåter att bygga upp produkter ett lager i taget och därmed kunna skapa komplexa strukturer som är svåra eller omöjliga att göra genom exempelvis gjutning. Det kan göras i en mängd material inklusive metall, sand men också plast.

Vad bildas av en 3D-printer som kan vara farligt?

Det finns en klar trend från senaste blogginlägget när det gäller intresse för att förstå vad det är för ämnen som kan bildas av 3D-skrivare. En studie undersökte skillnaden i skapade ämnen beroende på vilken av de två mest vanliga plasttyperna ABS eller PLA som användes (länk till rapport för den intresserade). Ett fokus i denna artikel var att 3D-skrivarna producerade mycket partiklar och då de flesta i nanostorlek.

Forskarna i denna studie fann att ABS producerade mer partiklar än PLA-plasterna, dock fanns skillnader mellan olika fabrikat av PLA. Förutom partiklar bildas även ämnen i gasform  inklusive lättflyktiga organiska ämnen (VOC). I grova drag så gav ABS-plasten mer lättflyktiga ämnen jämfört med PLA-plasterna. Detta visar på att val av plast, och ibland även tillverkare av plasten, kan ha stor effekt på vad som bildas i 3D-skrivarna.

En annan aspekt vad gäller hälsa och säkerhet är huruvida olika ämnen som tillsätts till plasten, för att ge den andra egenskaper, kan släppa och orsaka exponering. En studie har bland annat visat att i plast med tillsatts av kolnanorör, vilka i ren form är toxiska och har klassats som cancerframkallande, så frisläpps polymerpartiklar som innehåller kolnanorör. Det är ännu oklart om de polymerer med kolnanorör som författarna hittade är farliga (länk till artikel för den intresserade). Studien understryker dock att med tillsatser i plasten så kan andra typer av exponeringar och hälsorisker uppkomma.

Hälsoeffekter

Så vad kan vi då få för hälsoeffekter till följd av emissioner från 3D-skrivare?

Påverkan på luftvägarna

I en så kallad fallrapport så beskriver forskare hur en 28-årig man som arbetade med tio 3D-skrivare i ett litet rum (84 m³) fick problem med luftvägarna så som tryck över bröstet, andfåddhet och hosta endast tio dagar efter start av arbete (länk till rapport för den intresserade). Han diagnosticerades senare med astma. Efter att ha bytt från ABS- till PLA-plast och minskat antalet maskiner så mildrades patientens symptom. Ett år efter dessa förändringar så var patientens symptom i stort sett borta.

En studie visade att bland tillfrågade arbetstagare i Kanada så upplevde 57% av personerna symptom från luftvägarna minst en gång per vecka i sitt arbete och mer än 40 h arbete med 3D-printrar var relaterat till diagnoser med luftvägsproblem så som astma (länk till rapport för den intresserade)

I en annan studie så utsattes friska testpersoner för emissioner från 3D-skrivare under en timme. I denna studie undersöktes olika hälsoparametrar så som lungfunktion med spirometri, men också olika markörer i urin och i näsans slemhinna (länk till rapport för den intresserade). De fann nästan inga skillnader efter den korta exponeringen. Det enda som stack ut var att de exponerade personerna hade högre halter av kväveoxid (NO) i utandningsluften, vilket kan indikera inflammation i luftvägarna, efter exponering för ABS men inte PLA. Därtill upplevdes störande doft av ABS men inte PLA i studien.

Hjärt- och kärlsjukdom

I människor saknar vi ännu kunskap om hur ångor och partiklar från 3D-skrivare kan påverka risken för hjärt- och kärlsjukdom då detta är komplexa sjukdomstillstånd som tar åratals att utvecklas. I en rapport (länk till rapport för den intresserade) så visade forskare på att i råttor som exponerats med luft från en aktiv skrivare under 3 h så såg de en direkt påverkan på råttornas blodtryck som höjdes och att små blodkärl inte klarade sig att vidga sig när de stimulerades. Detta är klara riskfaktorer för kardiovaskulära sjukdomar.

Allergi

Det finns även en fallrapport på individer som utvecklat kontaktallergi sedan de kommit i kontakt med epoxy som börjat användas inom vissa typer av 3D-skrivare. Epoxy är en grupp ämnen med kända allergiframkallande egenskaper. I fallrapporten saknas mycket information om exponering men den visar på vikten av att förstå vad det är man arbetar med för att förstå riskerna (länk till rapport för den intresserade).

Så hur ska man minska riskerna?

När det kommer till riskminimering med 3D-skrivning så har många olika aktörer försökt sammanställa detta. En bra källa till information är det finska arbetshälsoinstitutet (FIOH) som via ett informationsblad försökt sammanställa viktiga punkter (länk till informationsbladet). Precis som vid andra kemiska arbetsmiljörisker så använder de sig av den så kallade åtgärdstrappan (finns i olika utföranden, denna enligt FIOH):

En annan intressant sak som FIOH tar upp i sitt informationsblad är riktvärden för nanopartiklar, vilket Sverige saknar. För plast-nanopartiklar är riktvärdet 40 000 partiklar/cm³ för en 8 h exponering. Om medelhalten överskrider detta så åtgärder genomföras för att direkt sänka nivåerna som arbetstagare exponeras för.