時々、「3Dプリンターをリビングや書斎に置くのは安全ですか？」といった質問を受けることがあります。確かに、3Dプリンターはプラスチックを溶かして造形するため、その過程でVOC（揮発性有機化合物）やUFP（超微粒子）が空気中に放出されることがあります。では、どのようにして安全かどうかを判断すれば良いのでしょうか？残念ながら、現在の市場では、多くの消費者向け3Dプリンターメーカーが適切な認証や測定結果を提供していません――ただし、私たちPrusaを除いては！

簡潔に言うと：
Original Prusa MK4S（およびMK4）は、私たちのPrusament PLAおよびPETGを使用することで、国際的に認められたUL 2904のGREENGUARD認証を取得した唯一の消費者向け3Dプリンターです。VOCやUFPに関する厳しい安全基準を満たしています。排出物が気になる方や、家庭、オフィス、教室で使用するプリンターをお探しの方にとって、これが最も安全な選択肢です。

UL社が発行するGREENGUARD適合証明書

VOCとUFPとは何か、そしてそれがユーザーにとってどのような意味を持つのか？

VOC（揮発性有機化合物）は、低沸点かつ室温で高い蒸気圧を持つ有機化学物質のグループで、これにより分子が空気中に放出されます。 このグループには、多くの種類の有機化学物質が含まれており、その中には安全で有用なもの（さまざまな香り、植物と昆虫のコミュニケーションなど）もありますが、人体や環境に危険を及ぼす可能性のあるものも含まれています。

明らかに、私たちは人間の健康に危険なVOC（揮発性有機化合物）に対処したいと考えています。これらの化学物質は、頭痛、めまい、呼吸器系の問題から、癌を含む慢性疾患まで、さまざまな悪影響を引き起こす可能性があります。健康への影響は、体がまだ発展途上である子供たちに対してはさらに広がる可能性があり、VOCが免疫系や神経系にダメージを与える可能性があります。

UFPs（超微細粒子）についてですが、直径が0.1μm未満のナノスケールの粒子を指します。これらの粒子は炭素系または金属系のいずれかであり、そのサイズのために肺深部にまで浸透し、血流に入る可能性があります。これにより、肺疾患を引き起こし、心疾患やその他の健康問題を引き起こす可能性があります。

これらの危険な化学物質は、さまざまな製品の製造に使用されることがあり、高温などで空気中に放出される可能性があります。これらの物質の毒性は、適切な機器がないと推測が難しい場合があり、一部は無臭であり、人体に明らかな生理的影響を与えないこともあります。ここで役立つのが、UL社のGREENGUARD認証です。

微細粒子のサイズ比較。出典: アメリカ合衆国環境保護庁 (USEPA)。

UL GREENGUARD認証とは？

UL GREENGUARD認証の主な目的は、製品が使用に適しているかを評価し、VOC（揮発性有機化合物）とUFP（超微細粒子）の量を特定して測定することです。私たちの場合、試験基準はUL 2904標準を満たしており、これは3Dプリンターと3Dプリント材料に適用されます。この標準は、アメリカ国家規格協会（ANSI）とカナダ標準協会の要求に従ってULによって開発されました。デスクトップ3Dプリンターに適した体系的な試験方法を提供します。主に教室、オフィス、図書館、その他の産業用ではない屋内環境での3Dプリンターからの排出物を測定することに適用され、適切な換気が確保されていない場合があります。UL 2904標準で選定された排出物は、超微細粒子、微細粒子、および粗い粒子の測定が行われ、濃度、粒子サイズ、および時間あたりの放出粒子数が測定されます。この一連の試験は、試験室、清浄な空気供給システム、および設備が遵守する必要がある基準を含む制御された環境で行われます。

UL施設（アメリカ）での環境試験室におけるオリジナルPrusa MK4 3Dプリンターの写真

試験の結果は、VOC（揮発性有機化合物）とUFP（超微細粒子）の測定値および計算値、さらにVOCと総粒子排出量の最大許容排出率基準が含まれます。詳細な環境モデルが考慮された後、プリンターと材料が最終基準を満たしているかどうかが判断され、その結果、非産業用の屋内場所で使用するのに適しているかどうかが決定されます。

UL社は、オリジナルPrusa MK4およびMK4S 3DプリンターをPrusament PLAおよびPETGで試験しました。これらは最も一般的に使用されるフィラメントです。両方のプリンターと材料は、優れた結果で試験基準をクリアしました。 こちらで適合証明書をご覧いただけます。

VOC 結果
総VOC (TVOC) 合格 ✔
アセトアルデヒド 合格 ✔
アセトフェノン (エタノン, 1-フェニル) 合格 ✔
シクロペンタシロキサン, デカメチル 合格 ✔
デカナール 合格 ✔
ホルムアルデヒド 合格 ✔
ノニルアルデヒド (ノナール) 合格 ✔
オクタナール 合格 ✔
TXIB (2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールジイソブチレート) 合格 ✔
UFP 結果
粒子発生量 (粒子/g) 合格 ✔
粒子排出率 (粒子/h) 合格 ✔

なぜ3Dプリンターとフィラメントの認証が重要なのか？

UL GREENGUARD認証を取得することは、大きな前進です。印刷中のVOCおよびUFP排出の潜在的な危険についての議論は、コミュニティ全体で常に反響を呼びます。人々は通常、それが安全かどうかを確信できません。VOCおよびUFPの排出量は、印刷温度、3Dプリンターの部品、フィラメントの色素、添加剤など、多くの変数があるため、フィラメントやプリンターによって大きく異なる可能性があります。適切にテストされない限り、組み合わせが安全かどうかを推測する方法はありません。

私たちは、製品の安全性を重視しています。これには、使用するすべての人々の視点だけでなく、製造プロセスに直接関与するチームのメンバーの安全も含まれます。UL GREENGUARD証明書を取得することで、 私たちは、安全基準を満たしている確かな証拠を独立した第三者であるUL社によって得ることができました。これは、学校、図書館、または安全が絶対に必要とされるその他の公共スペースで使用するプリンターを探している場合に特に役立ちます。

私たちは、さらに多くのプリンターに対して認証を拡張するために取り組んでいます。これは長いプロセスですが、結果に対して楽観的です。たとえば、XLモデルの場合、異なるキネマティクスであっても、同じ実績のある材料とNextruderを使用する予定です。

この証明書は、Prusament PLAおよびPETGを使用している場合に有効です。市場にはPC、Flex、ABS、ASA、PP、PVB、さまざまなユニークな複合材料やポリマーブレンドなど、他にも人気の材料があります。ABS、ASA、HIPS、PAを印刷する際は、HEPA高度なフィルタリング機能付きエンクロージャーの使用をお勧めします。Prusamentでは、すべての新しい材料が製造に入る前に徹底的にテストされます。最近、コミュニティで話題になっているのは、カーボンフィラメントの潜在的な健康リスクです。CF Prusamentが安全であることを確認するために、私たちはチェコ国立公衆衛生研究所と協力して、皮膚刺激、細胞毒性、空気中の粒子限度についてテストを行いました。安全性が確認された後にのみ、本格的な製造を開始しました。詳しくは、以下のJosefのツイートをご覧ください。

最後に、認証されたプリンターやフィラメントを使用していても、適切な換気を確保するなど、追加の予防措置することにこしたことはありません。

Happy printing!