Plastique ABS toxicité

I. Plastique ABS dans l’impression 3D

L’ABS, abréviation d’Acrylonitrile Butadiène Styrène, est un filament thermoplastique couramment utilisé dans l’impression 3D. C’est le matériau idéal pour fabriquer toutes sortes d’objets, des prototypes fonctionnels aux figurines complexes. L’ABS est connu pour:

Cependant, il est important d’être conscient des risques pour la santé et de l’impact écologique associés à l’utilisation du filament ABS. Dans ce blog, nous allons nous pencher sur les risques sanitaires associés à l’utilisation du plastique ABS dans l’impression 3D.

Grille d’entrée d’air imprimée avec filament ABS

II. Plastique ABS toxicité

Selon le NIOSH, les fumées d’ABS dégagées lors de l’impression 3D présentent des risques pour la santé. Le NIOSH indique que lors de l’impression 3D avec de l‘ABS, le filament de plastique se réchauffe et libère des particules ultrafines d’une taille inférieure à 100 nm et des COV.

La taille de ces particules est préoccupante, car elles sont suffisamment petites pour être inhalées et absorbées par les poumons. Des études ont montré que ces émissions peuvent provoquer une toxicité modérée sur les cellules pulmonaires humaines.

ABS est dangereux pour la santé :

• Les fumées de transformation : Lorsque le plastique ABS est chauffé à haute température, par exemple lors de l’impression 3D ou des processus de fabrication, il peut dégager des fumées qui peuvent irriter les yeux, la gorge et le système respiratoire. Ces fumées peuvent également provoquer des maux de tête, des nausées et des vertiges.
• ABS en combustion : Les fumées d’ABS peuvent être nocives si elles sont inhalées et peuvent causer de graves problèmes de santé, y compris une insuffisance respiratoire.
• Contact avec la peau : L’exposition prolongée ou répétée au plastique ABS peut irriter la peau.

En tant qu’expert en émission d’impression 3D, nous recommandons quelques moyens de réduire le risque d’exposition aux fumées d’ABS lors de l’impression 3D :

III. Chiffres sur plastique ABS toxicité dans l’impression 3D

• 250°C – 300°C : Il s’agit de la plage de température d’impression typique pour le filament ABS, au cours de laquelle des particules nocives et des composés organiques volatils (COV) sont libérés.
• Styrène : 50 ppm (TWA), 100 ppm (STEL): Le styrène est l’un des principaux COV émis par l’ABS et est classé comme cancérogène possible pour l’homme par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC). Ces chiffres représentent la moyenne pondérée dans le temps (TWA) et la limite d’exposition à court terme (STEL) fixées par l’OSHA pour une exposition sûre sur le lieu de travail.
• 200 à 300 fois plus de particules que la pollution atmosphérique courante, ce qui est nettement plus élevé que le PLA et le PTEG, comme l’a confirmé l’étude d’Alveo3D.
• Particules ultrafines (UFP) : < 100 nm: Ces minuscules particules peuvent contourner les défenses naturelles des poumons et pénétrer dans la circulation sanguine, provoquant potentiellement des problèmes respiratoires et cardiovasculaires. Des études du National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) ont montré des niveaux élevés de particules ultrafines lors de l’impression d’ABS.

IV. Consignes de sécurité ABS

La ventilation est essentielle dans l’impression 3D.

• Ouvrez les fenêtres et les portes : Maximisez la circulation de l’air frais dans votre espace d’impression. Mais si nous sommes en hiver, nous devons penser à un système de filtration.
• AlveoONE & R: systèmes de filtrage d’air montables pour imprimantes individuelles, capturant les fumées et les particules.
• PrinterCase: Imprimante fermée tout-en-un avec système de filtration intégré.
• Imprimante fermée personnalisée: Fournit un environnement étanche avec ventilation et filtration pour les grandes imprimantes.

Imprimantes 3D dans notre atelier équipées des caissons et filtres AlveoOne en open espace

Équipement de protection individuelle (EPI) :

• Respirateur : Porter un respirateur avec des filtres à charbon actif pour les vapeurs organiques et les particules lors de l’utilisation de l’imprimante.
• Gants : Protégez vos mains des irritations cutanées potentielles.

Autres mesures :

• Surveillez la qualité de l’air : Utilisez des moniteurs de qualité de l’air pour surveiller les niveaux de COV et d’UFP, et réglez la ventilation en conséquence.
• Réduire le temps d’impression : Réduisez l’exposition en optimisant les paramètres d’impression pour plus d’efficacité.
• Envisager des alternatives : Explorez des filaments plus sûrs comme le PLA ou le PETG lorsque c’est possible.
• Évitez de toucher le lit chauffant ou l’extrudeuse : Ces composants atteignent des températures élevées pendant l’impression et peuvent provoquer des brûlures.
• Ne laissez jamais l’imprimante sans surveillance pendant l’impression : Surveillez le processus d’impression pour vous assurer que tout fonctionne correctement.

V. L’ABS est-il la seule option ?

Pas vraiment ! Si l’ABS présente de nombreux avantages, ses problèmes de santé ne peuvent être ignorés. Le dégagement de COV comme le styrène et de particules ultrafines pendant l’impression nécessite des mesures de sécurité méticuleuses. Heureusement, plusieurs alternatives offrent des performances comparables avec une empreinte sanitaire nettement plus faible.

• PLA (acide polylactique) : Le PLA est recyclable, biodégradable et compostable. Cela ne signifie pas pour autant que l’océan ou tout autre milieu naturel puisse le supporter facilement. Il est toutefois plus sûr que l’ABS. Mais, sa solidité et sa résistance à la chaleur sont inférieures à celles de l’ABS.
• PETG : offrant une solution intermédiaire, le PETG combine une partie de la résistance de l’ABS avec une meilleure résistance à la chaleur que le PLA. Il est compatible avec les aliments et émet moins de fumées, ce qui en fait un choix populaire pour les pièces fonctionnelles et les applications liées à l’alimentation.
• Filaments biodégradables : Les filaments biologiques tels que les polyhydroxyalcanoates (PHA) et le bambou constituent un choix respectueux de l’environnement. Leur imprimabilité et leurs propriétés varient, mais ils se dégradent naturellement, ce qui minimise l’impact sur l’environnement.

Voici une comparaison rapide entre les filaments ABS, PLA, PETG et Bio:

VI. Avenir des matériaux d’impression 3D

1. L’ABS consomme-t-il plus d’énergie que d’autres matériaux ?

En comparaison, l’impression de l’ABS nécessite plus d’énergie que celle de matériaux tels que le PLA en raison de sa température d’impression plus élevée. Le processus d’impression de l’ABS requiert des températures généralement comprises entre 210 et 250 °C, ce qui est supérieur à la plage d’impression du PLA. Cette température plus élevée fait que l’ABS consomme plus d’énergie pendant le processus d’impression 3D

2. Alternatives à l’impression 3D en ABS

Le plastique ABS peut être recyclé, mais il présente des difficultés et des limites par rapport à d’autres matériaux. Voici de meilleures options :

Matériaux durables :

• Filaments bio : Ces filaments, fabriqués à partir de matériaux naturels tels que le PLA, le bois ou le bambou, offrent des alternatives respectueuses de l’environnement avec une imprimabilité comparable.
• Matériaux recyclés : L’utilisation de plastiques ou de métaux recyclés pour les filaments permet de réduire les déchets et l’impact sur l’environnement.
• Modèles d’économie circulaire : Développer des systèmes en boucle fermée pour la réutilisation et le recyclage des matériaux dans l’industrie de l’impression 3D.

Matériaux biocompatibles :

• Filaments de qualité médicale : Les progrès réalisés dans des matériaux tels que le PEEK et les polymères biorésorbables permettent d’imprimer des implants, des prothèses et d’autres dispositifs médicaux avec une biocompatibilité et une sécurité accrues pour les patients.
• Ingénierie tissulaire et médecine régénérative : L’impression 3D avec des matériaux biocompatibles offre la possibilité de créer des constructions tissulaires personnalisées pour la transplantation et la régénération.
• Privilégier les matériaux non toxiques et hypoallergéniques : Minimiser le risque de réactions allergiques et d’irritation de la peau associé à certains filaments.

Crédits photo: Beyond Plastic

VII. Conclusion

Dans tous les cas, l’ABS reste un filament précieux pour des applications spécifiques en raison de ses avantages uniques. Toutefois, il est essentiel de connaître ses inconvénients et de prendre les précautions nécessaires lorsque vous imprimez avec ce filament. En outre, l’ABS n’est pas biodégradable comme le PLA et peut contribuer à la production de déchets plastiques.

Enfin, n’oubliez pas de suivre vos directives et d’être conscient des risques pour la santé. Vous pourrez ainsi profiter des avantages de l’impression sur ABS tout en protégeant votre santé.

Ressources :

1. Lakhan, S. E., & Vieira, K. F. (2008). Nutritional therapies for mental disorders. Nutrition Journal, 7(2), 1-7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10818734/
2. National Institute for Occupational Safety and Health. (2024). A Guide for Makerspace Users, Schools, Libraries, and Small Businesses. Retrieved from https://www.cdc.gov/niosh/docs/2024-103/pdfs/2024-103.pdf