Le TPU (polyuréthane thermoplastique) est un matériau souple et durable largement utilisé dans l’impression 3D, mais est-il sûr pour l’impression en intérieur ? Contrairement à l’ABS ou à l’ASA, qui nécessitent des températures élevées et sont connus pour dégager de fortes odeurs et des fumées potentiellement nocives, le TPU s’imprime à une température beaucoup plus basse. Il nécessite également des vitesses d’impression beaucoup plus lentes que le PLA.
Mais la question est : si vous imprimez du TPU dans un espace fermé comme votre bureau ou votre chambre, le TPU dégagera-t-il des fumées nocives, ou est-il aussi sûr que le PLA ou le PETG ?
Tous les filaments plastiques libèrent des COV (composés organiques volatils) et des particules ultrafines (UFP), même le PLA, le TPU et le PETG. Ce n’est pas parce que l’ABS a une forte odeur qu’il est nécessairement plus nocif que les filaments inodores.
Alors que l’ABS et l’ASA sont connus pour leurs émissions plus élevées, le TPU libère également des COV et des UFP, mais dans des quantités et des compositions différentes. Le principal problème n’est pas seulement l’odeur, mais les particules et les produits chimiques présents dans l’air.
Selon la recherche intitulée « Exposure hazards of particles and volatile organic compounds emitted from material extrusion 3D printing : Consolidation of chamber study data » par Qian Zhang et Marilyn S. Black (publiée dans Environment International, 2023), ils ont constaté que le filament TPU (polyuréthane thermoplastique) émet à la fois des particules ultrafines (UFP) et des composés organiques volatils (COV) pendant l’impression 3D.
I. Principales conclusions sur les filaments TPU
1. Taux d’émission
- Les filaments de TPU présentaient des émissions de particules modérées par rapport à d’autres matériaux tels que l’ABS et le nylon.
- Les taux d’émission de composés organiques volatils totaux (COVT) pour le TPU étaient comparables à ceux du PETG et de l’ASA, mais inférieurs à ceux de l’ABS et du nylon.
2. COV spécifiques détectés dans les émissions de TPU
- L’étude a identifié les méthyl-siloxanes cycliques (D4, D6, D7, D8) comme étant parmi les COV les plus émis par le TPU.
- Le tétrahydrofurane (THF), qui peut être utilisé dans la synthèse du TPU, a également été détecté. Le THF est classé comme cancérogène possible par certains organismes de réglementation.
- Parmi les autres COV fréquemment trouvés dans les émissions de TPU figurent les aldéhydes, les alcools et les cétones, dont certains sont des irritants connus.
3. Risques pour la santé
- Les émissions de TPU comprennent des produits chimiques qui peuvent provoquer des irritations respiratoires, des maux de tête et des vertiges dans des environnements mal ventilés.
- L’exposition à certains siloxanes et au THF peut avoir des effets toxiques à long terme, susceptibles d’affecter le foie et le système nerveux.
- La modélisation de l’exposition à l’intérieur a montré que les émissions de TPU ne dépassaient pas les principales limites de qualité de l’air, mais qu’elles contribuaient néanmoins à la pollution de l’air intérieur.
4. Recommandations
- Une bonne ventilation est conseillée lors de l’impression avec du TPU afin de réduire l’exposition aux COV.
- La filtration HEPA + charbon actif peut aider à réduire les émissions toxiques.
II. La sécurité avant tout
Même si le TPU et le PLA sont considérés comme des filaments d’impression 3D parmi les moins toxiques, ils libèrent des particules ultrafines (UFP) et des composés organiques volatils (COV). Ces émissions peuvent contribuer à la pollution de l’air intérieur, ce qui est particulièrement préoccupant pour les enfants. Les poumons des enfants sont plus petits et plus sensibles aux polluants, ce qui les rend plus vulnérables aux problèmes respiratoires.
Sécurité des principaux éléments
✅ Ne placez jamais une imprimante 3D dans une chambre à coucher à moins d’avoir une enceinte ventilée à l’extérieur avec un ventilateur d’extraction.
✅ Ne faites pas fonctionner l’imprimante pendant la nuit, surtout si un enfant dort dans la même pièce.
✅ Installez un détecteur de fumée et gardez un extincteur à proximité.
✅ Surveillez votre imprimante lorsqu’elle est utilisée afin de réduire les risques de surchauffe ou d’autres dangers.
III. Conclusion
Le TPU est généralement considéré comme plus sûr que l’ABS en termes d’émanations, mais il peut toujours libérer des composés organiques volatils (COV) lorsqu’il est chauffé.
Le TPU émet moins de particules ultrafines, mais il est toujours conseillé de prévoir une ventilation ou un système de filtration lorsque l’on imprime avec n’importe quel matériau, y compris le TPU, afin de garantir un environnement d’impression sûr. Si vous devez utiliser une imprimante 3D à l’intérieur, donnez la priorité à une bonne ventilation et à un système de filtration de l’air pour minimiser l’exposition aux particules nocives. Votre santé et celle de votre famille passent avant tout !
Reference
Zhang, Q., & Black, M. S. (2023). Exposure hazards of particles and volatile organic compounds emitted from material extrusion 3D printing: Consolidation of chamber study data. Environment International, 182, 108316.
