Avrete probabilmente notato che accenniamo alle proprietà di sicurezza alimentare di alcuni filamenti. Ed è vero, ci sono diversi materiali che possono essere considerati sicuri per il contatto diretto con gli alimenti, o food-grade per essere specifici (solo alcuni produttori hanno una certificazione adeguata), ma è comunque necessario rivestire la superficie per renderla veramente sicura per il contatto diretto con gli alimenti. Vediamo perché è così importante il rivestimento superficiale, come aggiungerlo correttamente e quali sono le cose da evitare durante l’intero processo.

Normative importanti

Prima, parliamo delle normative: In Europa, esiste il regolamento no. 10/2011 che riassume materiali sicuri e non sicuri. Negli USA questo tema è trattato dal FDA CFR 21 document. Mentre ci sono molti materiali classificati come food-grade, solo una manciata di produttori hanno completato il rigoroso e costoso processo di certificazione. In generale, i materiali certificati sono più costosi. Se avete bisogno di produrre pezzi di qualità food-grade per la vostra azienda, sarete interessati soprattutto a materiali con una certificazione valida.

Filamenti adatti al contatto con alimenti

Diamo un’occhiata ai materiali che sono (non) adatti al contatto diretto con gli alimenti. Come abbiamo detto sopra, è possibile acquistare materiali con certificazione food-grade (PLA by Filaments.ca ad esempio). Ma alcuni filamenti dovrebbero essere sicuri anche senza alcuna certificazione, ad esempio PLA, PETG, o PP. D’altra parte, alcuni materiali sono piuttosto insicuri e non dovrebbero essere utilizzati per il contatto diretto con gli alimenti – per esempio, la maggior parte dei filamenti ABS o ASA . Purtroppo diventa più complicato, perché dobbiamo tener conto dei pigmenti che vengono utilizzati per produrre vari materiali. Anche i filamenti potenzialmente sicuri possono contenere pigmenti non sicuri che potrebbero essere pericolosi se messi a contatto diretto con gli alimenti. Quindi è bene chiedere al produttore informazioni riguardo gli additivi utilizzati o utilizzare filamenti naturali senza coloranti aggiunti. La maggior parte dei nostriPrusament PLA e PETG (ad eccezione del PLA Army Green)* contengono pigmenti inorganici non-migranti che dovrebbero essere sicuri, ma è bene tenere a mente che noi non abbiamo ottenuto alcuna certificazione. Se stampate oggetti destinati ad uso alimentare con i nostri filamenti, dovreste farlo solo per uso personale, non per la vendita.

*Il nostro produttore di coloranti ha confermato che questi colori dovrebbero essere sicuri per il contatto con gli alimenti: 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 e PETG Terracotta Light.

Preparazione stampante 3D

Una volta scelto il filamento adatto al lavoro, è il momento di preparare la stampante. Per prima cosa, bisogna mantenerla il più pulita possibile (sia dentro che fuori). Si dovrebbe provare a tirare a freddo se non si è sicuri che l’estrusore sia abbastanza pulito. Poi si dovrebbe considerare la possibilità di sostituire l’ugello in ottone per uno in acciaio inossidabile: Gli ugelli in ottone (e anche quelli in acciaio indurito) possono causare un rischio per la salute a causa del piombo presente nella lega. Alcune fonti sostengono inoltre che non è saggio stampare con un estrusore contenente tubo in PTFE, a causa della tossicità del Teflon ad alte temperature. Tuttavia, esso rilascia solo una piccola quantità di particelle tossiche con temperature superiori a 240°C e quantità significative con temperature superiori a 260°C. Il PTFE non rappresenta quindi un pericolo reale se si stampa con PLA o PETG. Se non siete ancora sicuri, provate ad utilizzare un estrusore speciale senza tubo in PTFE.

Nessuna stampa è food-safe se non ha un rivestimento superficiale

La scelta del filamento adatto e l’utilizzo di una stampante ben mantenuta è solo l’inizio. La stampa in sé non sarà mai adatta al contatto con gli alimenti per una semplice ragione: la stampa 3D FFF produce oggetti che contengono spazi vuoti tra gli strati. Questi spazi vuoti possono diventare il terreno fertile per la proliferazione di batteri e funghi, il che può provocare delle malattie. Naturalmente, è possibile ridurre il numero di spazi vuoti diminuendo l’altezza dello strato e aggiungendo un riempimento del 100%, ma i risultati non saranno mai sufficientemente buoni. Bisogna rendere la superficie più liscia possibile. Sfortunatamente, non è possibile farlo per bene con la lisciatura chimica: ASA e ABS sono materiali abbastanza non sicuri e PLA/PETG possono essere levigati solo con agenti chimici pericolosi. Inoltre, il risultato non è mai perfetto – ci sono molte piccole bolle che possono contenere batteri. Abbiamo preparato un semplice test per mostrarvi il reale pericolo dei modelli non trattati: Abbiamo stampato tre coppette in PLA dove la prima è rimasta non trattata, la seconda è stata lisciata con cloroformio e la terza è stata rivestita con resina epossidica. Poi abbiamo simulato un uso normale versando del latte all’interno ogni due giorni e lavandolo con acqua calda dopo alcuni minuti o ore. Dopo 14 giorni di test, abbiamo eseguito un test striscio della superficie e coltivato i batteri presenti su piastre di agar LB per 7 giorni. Come potete vedere, la stampa non trattata ha ottenuto i peggiori risultati (colonie più grandi) e la resina epossidica i migliori risultati (nessuna colonizzazione).

Questo metodo è stato ispirato da un test effettuato da University Novi Sad, menzionato in un video di My Tech Fun.

Il controllo negativo è stato fatto coltivando il test dello striscio dalla tazza PLA appena stampata (non è stato utilizzato il latte), il controllo positivo è stato un test dello striscio della superficie del lavandino. La colonia batterica presente nel controllo negativo può essere cresciuta a causa della contaminazione da aria o da altre fonti.

La sicurezza prima di tutto

È ovvio che la superficie deve essere rivestita per diventare consistente, liscia e facilmente lavabile. Questo risultato può essere ottenuto con resina epossidica trasparente e per usi alimentari. Ma sappiate che ci sono altre regole da seguire! La loro inosservanza può portare a contaminare o addirittura ad avvelenare il cibo.

Le resine tipicamente sono materiali tossici che non sono adatti al contatto con gli alimenti e tutte le resine epossidiche sono tossiche se in forma liquida! Simili ai filamenti, molte resine epossidiche dovrebbero essere atossiche per gli alimenti dopo l’indurimento. Ma la maggior parte di esse sono certificate e non sono adatte per uso commerciale. Si consiglia di utilizzare quella con una certificazione adeguata, anche se potrebbe costare di più. Ad esempio, abbiamo utilizzato la Efkoresin Art UV che è certificata secondo il regolamento EU 10/2011.

Ancora una volta vi avvertiamo per quanto riguarda l’uso di resine non certificate! Soprattutto se stampate in 3D per professione e vendete prodotti di categoria alimentare ai vostri clienti!

L’ultima cosa da tenere a mente è la tossicità delle resine non polimerizzate (questo vale anche per quelle con certificazione). Se la resina non è sufficientemente polimerizzata, potrebbe diventare tossica! È necessario seguire le raccomandazioni del produttore, in quanto un rapporto sbagliato tra resina e indurente potrebbe essere tossico. E ancora una volta, dobbiamo sottolineare che le resine liquide sono tossiche. Per favore, utilizzate guanti e un respiratore ( maschera di protezione per vernici spray) per prevenire allergie e altri problemi di salute.

Se seguite le regole menzionate sopra, potete essere sicuri che i vostri utensili da cucina stampati in 3D saranno veramente food-grade. Ma sappiate che le stampe 3D rivestite in resina avranno alcune limitazioni rispetto ai piatti normali. Stiamo parlando di usura e resistenza al calore: Questo processo non è adatto per realizzare taglieri (inclini a graffiarsi) o per prodotti che saranno esposti a fonti di calore come zuppe calde , forni a microonde o lavastoviglie (leggi di più sulla deformazione del materiale nel nostro articolo sulla ricottura/annealing).

La tecnologia SLA è food-safe?

Alcuni di voi potrebbero avere domande sull’uso di resine SLA sia per stampare dei piatti sia per il rivestimento adatto al contatto con gli alimenti. In breve: non è una buona idea. La maggior parte delle resine SLA sono tossiche sia da indurite sia in forma liquida. La resina inoltre è molto incline all’usura (formando una polvere fine sulla superficie). Ci sono varie resine dentali o a basso odore, ma queste sono fatte per scopi speciali e sono molto costose. Se si desidera realizzare piatti stampati in 3D, è meglio restare fedeli alle stampanti FFF e resine epossidiche certificate.

Speriamo che il nostro articolo dimostri che la stampa di piatti per uso alimentare non è facile come stampare un modello semplice. È necessario seguire molte regole dettagliate come sopra menzionate per garantire che il vostro modello non diventi tossico o pieno di agenti patogeni. Questo è particolarmente importante se si ha un’azienda di stampa 3D. In entrambi i casi, il rivestimento superficiale di qualità alimentare porta sicuramente nuovi orizzonti alla stampa 3D.

Si noti che gli stessi metodi possono essere utilizzati per realizzare stampe 3D per applicazioni completamente diverse, ma con requisiti simili. Per esempio, immaginate alcuni accessori per acquari, dove è necessario rivestire la superficie per evitare l’accumulo di alghe.

Provate a farvi una bella stampa food-grade e mostrateci i risultati. Ma non dimenticate: La sicurezza prima di tutto! E come sempre – buona stampa!