Jistě jste si všimli, že se v našich textech občas objevuje zmínka o zdravotní nezávadnosti těch či oněch materiálů. Je to tak, některé filamenty se dají považovat za zdravotně nezávadné (několik výrobců má dokonce adekvátní certifikaci), ale přesto je potřeba provést u nich povrchovou úpravu, aby mohly přijít do kontaktu s jídlem. Pojďme si ukázat, proč je taková úprava potřeba, jak se správně dělá a čemu všemu se vyvarovat při tisku předmětů, které přijdou do kontaktu s potravinami.

Důležité předpisy

Co se týká výrobků používaných v potravinářství, hygienické podmínky jsou celkem přísné: V Evropě platí regulace č. 10/2011, která upřesňuje, jaké materiály jsou či nejsou vhodné ke kontaktu s potravinami, v USA toto pokrývá FDA CFR 21. Ačkoliv existuje celá řada materiálů, které jsou klasifikovány jako nezávadné, je jen hrstka výrobců, kteří si obstarají náročnou a drahou certifikaci pro své produkty. Obecně pak platí, že certifikované materiály jsou podstatně dražší než ostatní. Pokud chcete v rámci svého byznysu prodávat zdravotně nezávadné díly, budou vás zajímat zejména materiály, které mají zajištěnou platnou certifikaci.

Zdravotně nezávadné filamenty

Jako první si uveďme filamenty, které jsou/nejsou vhodné pro styk s potravinami. Jak bylo řečeno výše, na trhu jsou i materiály, které mají zajištěnou certifikaci o zdravotní nezávadnosti (například PLA od Filaments.ca). Nicméně, obecně platí, že pro styk s potravinami se dá použít například PLA, PETG, či PP. Nevhodná je naopak většina ABS a ASA filamentů, ze kterých se uvolňují toxické částice. Celá problematika je však ještě o chlup složitější: Při výběru filamentu je potřeba hledět na použité barvivo. I do potenciálně zdravotně nezávadných filamentů se někdy přidávají toxické či migrující pigmenty, které mohou být nebezpečné při styku s potravinami. Je proto potřeba zjistit u výrobce, jaké barvivo do svých filamentů přidává, případně použít bezbarvý (přírodní) filament. Většina našich PLA a PETG Prusamentů (s výjimkou PLA Army Green)* obsahuje anorganická nemigrující barviva, která jsou nezávadná, nicméně certifikaci pro použití v potravinářství jsme si neopatřili. Mějte proto na paměti, že nádobí vytištěné z prusamentu je pouze pro osobní použití, nikoliv k prodeji.

*Od výrobce použitých barviv máme potvrzené, že zdravotně nezávadné jsou tato barviva: PLA Galaxy Black, PLA Galaxy Silver, PLA Azure Blue, PLA Lipstick Red, PLA Galaxy Purple, PLA Jet Black, PLA Prusa Orange, PLA Pineapple Yellow, PLA Royal Blue, PLA Ms. Pink, PLA Opal Green, PLA Pearl mouse, PETG Jet Black, PETG Prusa Orange, PETG Signal White, PETG Carmine Red, PETG Yellow Gold, PETG Urban Grey, PETG Ultramarine Blue, PETG Galaxy Black, PETG Pistachio Green a PETG Terracotta Light.

Příprava tiskárny

Máte připravený vhodný filament? Skvělé! Teď je na řadě příprava tiskárny – ani zde se neobejdeme bez některých opatření. V první řadě je vhodné mít tiskárnu co nejčistší (zevnitř i zvenku), aby se do modelu nezatiskly nějaké nečistoty. Proveďte cold pull, pokud si nejste jisti čistotou svého extruderu. V druhé řadě je vhodné myslet na to, s jakou tryskou tisknete: Mosazné trysky nejsou vhodné kvůli přítomnosti olova v použité slitině, lepší je použít nerezovou trysku. Některé zdroje navíc uvádí, že není dobré tisknout na extruderu, jehož součástí je PTFE trubička kvůli toxicitě tohoto materiálu při vysokých teplotách. Nebezpečné látky se však uvolňují až při vysokých teplotách (zanedbatelné množství při 240°C, signifikantní množství až při 260°C), PTFE v extruderu proto nepředstavuje reálné nebezpečí, pokud tisknete z PLA či PETG. Pokud si i tak nejste jisti, zkuste použít speciální extruder bez PTFE trubičky.

Povrchové úpravě se nevyhnete

Připravenou tiskárnou a vhodným filamentem však úpravy nekončí. Samotný (neupravený) výtisk nikdy nebude vhodný ke styku s potravinami z jednoho prostého důvodu – vytištěné modely mají spoustu nerovností, ve kterých se mohou usazovat a množit bakterie, houby a další organismy způsobující nebezpečné choroby. To se dá pochopitelně zmírnit tisknutím s co nejnižší výškou vrstvy a 100% výplní, ale výsledek nikdy nebude optimální. Nerovnosti navíc zůstávají i na chemicky vyhlazeném výtisku, pomineme-li, že ASA a ABS obvykle nejsou zdravotně nezávadné materiály a PLA i PETG lze vyhladit jen nebezpečnými rozpouštědly. Chemické vyhlazení navíc zanechává na povrchu drobné bublinky, ve kterých se mohou opět usazovat bakterie. Aby bylo vidět, jak může být neupravený výtisk zdraví nebezpečný, udělali jsme jednoduchý pokus: Vzali jsme 3 vytištěné odměrky z PLA, kdy jedna zůstala neupravená, druhou jsme chemicky vyhladili a třetí jsme ošetřili epoxidovou pryskyřicí. U všech nádob jsme simulovali skutečný provoz tak, že jsme do nich ob den nalili mléko a po několika minutách až hodinách jsme je omyli vlažnou vodou a nechali uschnout. Po 14 dnech simulování tohoto provozu jsme provedli stěry kultur z povrchu modelů a nechali je 7 dnů kultivovat na živném médiu (LB medium). Jak je vidět, nejhůř si vede neupravený výtisk, nejlépe naopak dopadla miska natřená epoxidovou pryskyřicí.
Zmíněná metodika byla inspirována pokusem provedeným v Univerzitě Novi Sad, zmíněným ve videu od My Tech Fun.

Negativní kontrola byla kultivována stěrem z čerstvě vytištěné PLA nádoby (mléko nebylo použito), pozitivní kontrola byla kultivována stěrem z povrchu kuchyňského dřezu. Bakteriální kolonie přítomná v negativní kontrole zřejmě vznikla kontaminací ze vzduchu či jiného zdroje.

Bezpečnost především

Je vidět, že nejlepší povrchová úprava pro styk s potravinami je taková, která bude kompaktní, hladká a snadno omyvatelná. Toho se dá docílit zalitím výtisku do průhledné, zdravotně nezávadné pryskyřice. Ovšem i zde je potřeba myslet na celou řadu důležitých pravidel, jejichž opomenutí může vést ke znečištění (otrávení) potravin.
Velká část pryskyřic jsou toxické materiály, které nejsou vhodné pro kontakt s jídlem, v tekutém stavu jsou navíc toxické všechny! Ale podobně jako je tomu u filamentů, tak i mezi pryskyřicemi je celá řada materiálů, které jsou po kompletním vytvrzení zdravotně nezávadné. Naprostá většina z nich však nemá platný certifikát a byť by mohly být snadno použity, je daleko bezpečnější vybrat takovou, která je opatřena platnou certifikací, byť je o něco dražší. My jsme pro tyto účely vybrali pryskyřici Efkoresin Art UV. Tato pryskyřice disponuje certifikátem o zdravotní nezávadnosti podle Evropského nařízení 10/2011, je proto vhodná pro styk s potravinami.
Ještě jednou připomínáme, že není vhodné používat pro styk s potravinami pryskyřice, které nejsou opatřené platným certifikátem o zdravotní nezávadnosti! Zvlášť je potřeba na to dbát, pokud se živíte 3D tiskem a chcete svým zákazníkům prodat prokazatelně zdravotně nezávadné výtisky!

Poslední věc, se kterou je potřeba počítat, je toxicita nevytvrzených resinů, včetně těch opatřených vhodnou certifikací. Pokud zůstanou nedostatečně vytvrzené, mohou se z nich uvolňovat nebezpečné látky! Navíc je potřeba se co nejpřesněji držet pokynů výrobce – při nesprávném poměru pryskyřice a tužidla může opět dojít k uvolnění nebezpečných látek. A naposledy – tekuté resiny jsou toxické, je potřeba s nimi manipulovat v ochranných pomůckách. Použitím rukavic se ochráníte před případným podrážděním pokožky, které může vést k alergiím a ekzémům. Z resinů se navíc v tekutém stavu uvolňují nebezpečné výpary – je potřeba se chránit a použít plynovou masku či respirátor!

Při správném dodržení výše zmíněných pravidel můžete vytvořit spoustu hezkých a nápaditých předmětů, které mohou přijít do styku s potravinami. Ale pozor! Resinem ošetřené nádobí nebude mít nikdy takovou odolnost jako standardní nádobí. Není například vhodné z něho vyrábět prkénka na krájení či jiné náčiní, které podléhá mechanickému poškození. Při krájení se může vytvrzená pryskyřice rozdrobit na jemný prášek, který se pak dostane do vašeho jídla. 3D tištěné nádobí navíc neodolává vysokým teplotám, není proto vhodné ho dávat do myčky či mikrovlnné trouby (více v našem článku o žíhání).

Je SLA technologie zdravotně nezávadná?
Některé čtenáře určitě napadne otázka, zda by se nedal použít resin pro SLA tiskárny, ať už pro tisk základu nádoby nebo pro tvorbu ochranné vrstvy. Odpověď je vcelku prostá: Není to dobrý nápad. Naprostá většina pryskyřic určených pro tisk na SLA tiskárnách je toxická, a to i ve vytvrzeném stavu. Jejich povrch se navíc velice snadno drolí na jemný prášek. Existují sice různé dentální či low odor resiny, ale ty jsou určené na speciální použití, navíc jsou velmi drahé. Pokud tedy chcete tisknout nádobí, je lepší zůstat u klasických FFF tiskáren a povrchové úpravy provádět pouze s vhodnou pryskyřicí opatřenou certifikací o zdravotní nezávadnosti.
Je vidět, že tisk nádobí vhodného pro kontakt s potravinami nepatří mezi jednoduché způsoby využití 3D tisku. Je zcela zásadní dodržovat výše zmíněná pravidla, aby se hotový model nestal toxickým pro jeho uživatele, či aby se v něm neusazovaly nebezpečné patogeny. Tato opatření jsou důležitá zejména, pokud se 3D tiskem živíte. Ať tak či onak, povrchové ošetření modelu zdravotně nezávadnou pryskyřicí zaručeně přináší nové obzory pro využití 3D tisku.
Využití epoxidové pryskyřice nemusí skončit jen u tisku nádobí. Této metody se dá využít pro celou řadu dalších výtisků, například k výrobě doplňků do akvária, kde hladký povrch ochrání model před růstem řas.
Zkuste také vyrobit nějaký hezký kus nádobí a pochlubte se nám. Ale nezapomeňte: Bezpečnost patří na první místo! A jako vždy – tisku zdar!