PETG: как делать 3d печать для контакта с едой?

PETG — популярный материал для 3d печати, известный своей адаптивностью, стабильностью и простотой в использовании. С его помощью можно печатать корпуса для электроники, детали для косплея, игрушки и многое другое. Но как насчет печати деталей для кухонных или пищевых целей? Безопасен ли PETG-филамент для пищевых продуктов?

Не совсем. PETG как сырье и готовый детали 3д печати из PETG — это две совершенно разные вещи. Именно в этом и заключается вопрос безопасности для пищевых продуктов. В сегодняшнем руководстве вы найдете честный ответ, факторы, которые делают PETG безопасным для пищевых продуктов, что на самом деле делает его опасным, а также лучшие практики постобработки для обеспечения безопасности PETG.

Что такое PETG и почему люди считают его безопасным для пищевых продуктов?

Теория о безопасности PETG для пищевых продуктов имеет логическое обоснование.

PETG расшифровывается как модифицированный полиэтилентерефталатгликоль — модифицированная форма ПЭТ, пластика, используемого в миллиардах контейнеров для продуктов питания, бутылок для воды и упаковки для напитков по всему миру. ПЭТ одобрен FDA и аналогичными регулирующими органами в большинстве стран для контакта с пищевыми продуктами. Это один из наиболее протестированных и широко используемых пластиков, контактирующих с пищевыми продуктами. Большинство производителей придерживаются логики: ПЭТ безопасен для пищевых продуктов → ПЭТГ основан на ПЭТ, следовательно, принты из PETG безопасны для пищевых продуктов. Это понятно, но несколько неверно.

Одно из главных достоинств PETG — отсутствие бисфенола-А, химического вещества, вызывающего опасения в старых пластмассах. Это реальное преимущество с точки зрения безопасности по сравнению с некоторыми альтернативами. Однако отсутствие это не означает безопасность для пищевых продуктов. На самом деле разница заключается вовсе не в сырье. Она заключается в том, что происходит, когда материал обрабатывается в FDM-принтере и послойно наносится на рабочую платформу.

Вывод: PETG как материал может быть безопасен для пищевых продуктов, а вот 3D-печатный объект из PETG — это совсем другое дело.

Настоящая проблема: почемуPETG, напечатанный методом FDM, по своей природе не безопасен для пищевых продуктов.

Несмотря на то, что вы начинаете с идеально подходящего для пищевых продуктов филамент, одобренных добавок, сертифицированных красителей и документально подтвержденных данных о безопасности, процедура FDM-печати создает три отдельные проблемы, связанные с безопасностью пищевых продуктов, которые нельзя решить одним лишь выбором филамента.

Слоистые линии и пористость

Технология FDM-печати заключается в послойном нанесении расплавленной нити один на другой. Эти слои склеиваются, но никогда не сливаются полностью. Между слоями остаются микроскопические зазоры. Невооруженным глазом поверхность выглядит твердой. Под микроскопом она похожа на губку.Это проблема пористости, и это наиболее важный риск для безопасности пищевых продуктов при использовании изделий, напечатанных на 3D-принтере.Ниже описано то, что происходит в реальности:

• В процессе обычной эксплуатации в микроскопические щели проникают жидкости, частицы пищи и бактерии.
• Попадая в эти щели, бактерии обнаруживают теплую, влажную, богатую питательными веществами атмосферу, идеально подходящую для их роста.
• Никакие чистящие средства не проникают внутрь этих щелей: ни ручная мойка, ни циклы посудомоечной машины, ни поверхностные распылители.
• При многократном использовании загрязнения накапливаются в виде слоистой структуры, которую физически невозможно очистить.

Поверхность напечатанного на 3D-принтере контейнера для еды выглядит чистой. Однако внутренняя структура его слоев может быть загрязнена, и проверить или устранить это без полной герметизации поверхности невозможно.

Добавки и красители для филаментов

Филамент PETG не является чистым сам по себе. Каждая катушка содержит смесь базового полимера, красителей, стабилизаторов, разделительных агентов и технологических добавок, которые значительно различаются у разных производителей. В качестве базового полимера может использоваться пищевой полимер. Вопрос о добавках — это совершенно отдельная тема, на которую большинство производителей филаментов не дают столь подробного ответа.

• Для получения ярко-красной или синей нити могут использоваться синтетические пигменты, не имеющие сертификата, подтверждающего безопасность при контакте с пищевыми продуктами.
• В белом или натуральном PETG -филаменте в качестве красителя может использоваться диоксид титана, который обычно считается безопасным (но не рекомендуются использовать в ряде стран).
• Добавленные для улучшения качества печати стабилизаторы и вспомогательные средства обработки могут не фигурировать в документации для потребителей.

Единственный способ узнать наверняка: ищите филамент, имеющий явную сертификацию безопасности для пищевых продуктов, охватывающую как основной полимер, так и все добавки. Не простое заявление о «пищевом ПЭТГ» в описании товара, а фактическая документация по безопасности материала от производителя. Такие встречаются в России, но стоят в 1,5 раза дороже обычно филамента. Мы знаем 1-2 производителя, которые готовы выдать подобные сертификаты.

Сопло и тракт печати

Третий вопрос не имеет отношения к самому филаменту; он касается того, через что филамент проходит на пути к рабочей платформе. Большинство стандартных FDM-принтеров поставляются с латунным соплом. Латунь — это сплав, содержащий свинец. При температуре печати 230–250 °C нить, проходящая через латунное сопло, загрязняется следами металлов со стенок сопла. Практический вывод: даже идеально сертифицированная, полностью документированная пищевая ПЭТГ-нить перестает быть пищевой, как только выходит из стандартного латунного сопла. Пищевая безопасность нити снижается из-за оборудования, через которое она проходит.

Решение: сопло из нержавеющей стали исключает этот путь загрязнения. Нержавеющая сталь инертна при температурах FDM-печати и не выделяет вредных веществ в проходящий филамент. Подвох в том, что сопла из нержавеющей стали не входят в стандартную комплектацию большинства бытовых FDM-принтеров. Их необходимо приобретать и устанавливать отдельно, что является еще одним этапом в процессе, требующем одновременной настройки всех параметров. Ну конечно надо печать для продуктов исключительно этим соплом, чтобы не оставалось возможных частичек другого пластика, а лучше это должен быть отдельный 3д принтер.

PETG а может другие пластики?

PETG — не единственный материал, который используют производители филаментов при контакте с пищевыми продуктами. Ниже приведено сравнение ПЭТГ с наиболее распространенными альтернативами и описание того, что каждый производитель предлагает в контексте контакта с пищевыми продуктами:

Ключевой момент: ни один FDM-филамент по умолчанию не является безопасным для пищевых продуктов. Проблема пористости влияет на каждый материал в этой таблице. PETG является одним из наиболее практичных вариантов при использовании с правильным оборудованием и постобработкой; сам по себе он не является безопасным для пищевых продуктов.

Решение для постобработки: как сделать отпечатки из ПЭТГ безопасными для пищевых продуктов.

Если печать на материалах, контактирующих с пищевыми продуктами, действительно является вашей целью, вот конкретный путь, который позволяет ее достичь с помощью PETG:

Шаг 1: Используйте сертифицированный пищевой PETG-филамент.

Не полагайтесь на маркетинговые заявления. Ищите производителя, который предоставляет реальную документацию по безопасности материалов. По возможности, паспорт безопасности (SDS) или сертификат соответствия требованиям безопасности для контакта с пищевыми продуктами, охватывающий как базовый полимер, так и все добавки. Если производитель не может предоставить такую ​​информацию, то филамент не является безопасным выбором для контакта с пищевыми продуктами, независимо от того, как он маркируется.

Шаг 2: Переключитесь на насадку из нержавеющей стали.

Перед печатью любых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, снимите стандартное латунное сопло. Установите сопло из нержавеющей стали и тщательно очистите хотэнд; остатки материала от предыдущих отпечатков загрязняют новый сопло до тех пор, пока оно полностью не очистится.

Шаг 3: Печать с максимально возможной высотой слоя.

Убедитесь, что высота слоя составляет 0,1 мм. Более тонкие слои означают меньшие зазоры между нанесенными линиями, что напрямую снижает пористость поверхности. Это не устранит пористость полностью, но уменьшит площадь поверхности, через которую могут проникать загрязнения.

Шаг 4: Нанесите эпоксидное покрытие, безопасное для пищевых продуктов.

Это определяющий этап. На всю поверхность, контактирующую с пищевыми продуктами, равномерно наносится эпоксидное покрытие, предназначенное для контакта с пищевыми продуктами, и ему дают полностью затвердеть (24–72 часа в зависимости от продукта), герметизируя структуру слоя и устраняя проблему пористости. Правильно покрытая деталь безопаснее, чем деталь без покрытия, изготовленная из идеально подходящего филамента.

Шаг 5: Ограничьте контакт только с холодной пищей.

PETG размягчается при температуре выше 

80°C. Горячие жидкости, пищевые продукты и циклы мойки в посудомоечной машине превышают этот порог. Храните изделия из PETG, контактирующие с пищевыми продуктами, вдали от источников тепла, холодильных камер, сухих продуктов и предметов, находящихся при температуре окружающей среды. Для тех, кто хочет надежно и стабильно печатать PETG, в том числе для широкого спектра применений, не связанных с контактом с пищевыми продуктами,  

Центр 3д печати и 3д сканирования Фидллер имеет опыт 3д печати для пищевой промышленности у нас есть все необходимые компетенции в этом вопросе.

Для чего использовать PETG: области применения, где он действительно превосходен.

Где PETG демонстрирует надежные характеристики на кухне и в прилегающих районах:

• Крышки и чехлы для хранения продуктов
• Рукоятки кухонных инструментов (рукоятки, ручки лопаток, крючки для половников, держатели для кухонных принадлежностей).
• Настольные органайзеры (контейнеры для хранения упакованных продуктов, подставки для специй, держатели для приправ).
• Декоративные предметы и кухонные принадлежности
• Продукты, контактирующие с сухими продуктами (например, крекеры, хлеб или другие сухие продукты без влаги и жира).

Заключение

Итак, безопасен ли филамент PETG для пищевых продуктов? PETG как сырье безопасен для контакта с пищевыми продуктами. Однако, для создания готового изделия из PETG, напечатанного на 3D-принтере, необходимы сертифицированный филамент, сопло из нержавеющей стали, тонкая толщина слоя и нанесенное, полностью отвержденное покрытие, безопасное для пищевых продуктов.

Центр 3d печати и 3д сканирования Фидллер в Краснодаре — 3d сканирование, 3d печать, реверс инжиниринг, проекты для ферм 3d печати, обучение, проектирование для строительства. Теперь полный цикл «принцип одного окна». Более 10 лет успешной разработки в сфере аддитивных технологий.

По всем вопросам обращаться (круглосуточно):

телеграм — https://t.me/fidller (лучше max или звонить)

max — https://max.ru/u/f9LHodD0cOIGiBB1zqbYHFbw7XCslKRI5o6aikK4IGNDZtFio4aCgGJ1gUQ

почта — shope@fidller.com

вк — https://vk.com/3d_krd_123

группа в max https://max.ru/join/VFTRpp8v45PETzoL4RDGQi44sSjpSvRz5kDtyeyXiQE

Наши ресурсы:

все о кино тут — https://news.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/pechat3dkrd

теперь и max — https://max.ru/join/VFTRpp8v45PETzoL4RDGQi44sSjpSvRz5kDtyeyXiQE

группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123