關於食品安全 3D 列印，你需要知道的一切

任何會與食物接觸的東西，都必須把安全考量列為首要任務，以確保食用者的健康。近年來，3D 列印在食品產業掀起風潮，不僅能用來生產食物，也能製作與食物接觸的部件，如盤子、餐具甚至包裝。當然，若某個零件（即便是 3D 列印製成）要與食物接觸，就必須「食品安全」。但 3D 列印產品真的安全嗎？如果你打算列印並販售任何會直接或反覆接觸食物的物品，就必須採取預防措施，避免細菌與有毒物質滋生。

談到 3D 列印的食品安全，最重要的考量是什麼？以下指南將回答這些問題，並深入探討相關材料，以及如何確保 3D 列印零件符合食品安全標準。

什麼是食品安全？

談到 3D 列印的食品安全，我們得先定義何謂「食品安全」。一般來說，材料的「食品安全」指的是該材料可直接與食物接觸的狀態。任何被稱為食品安全的材料，都必須符合其預定用途的特定要求，且不會造成食品安全危害；不過這些要求可能因國家而異。

一般而言，要被視為食品安全，零件必須具備以下特性。任何想用 3D 列印製作食品接觸部件的人，都應遵循這些準則：不會遷移有害（造成傷害或損害）物質；不會賦予顏色、氣味或味道；在正常使用的條件下是安全的；耐用、耐腐蝕且不吸水；重量足夠，能承受反覆清洗；表面光滑、易於清潔，無裂縫與尖銳內角；耐點蝕、碎裂、刮傷、刮削、變形與破裂。

（資料來源：3docity）

細菌與有毒物質是 3D 列印食品安全的主要挑戰。使用現成印表機很難製作出符合食品級標準的產品，因為細菌可能藏在層與層之間的縫隙，不論如何徹底清潔都難以根除。列印品的設計與使用方式需考量與食物的接觸情境，例如盛放生肉的容器風險等級就與裝堅果的碗不同。選擇列印材料時，需小心避免含有毒性染料的色料。部分廠商提供無毒線材，但為了安全會限制顏色選擇。對於 3D 列印食品接觸產品，ABS 與液態樹脂是不安全的選擇，因為它們可能釋放有毒物質。挑選線材時，務必查看材料安全資料表（MSDS）以確認其安全性。綜合考量細菌與毒素風險，以及線材的耐用性與耐熱性，選擇最合適的線材對確保食品安全至關重要。

常見材料選擇

PLA 塑膠食品安全嗎？

在深入製程之前，研究食品安全 3D 列印時最重要的因素之一就是材料選擇。這對塑膠尤其重要，因為近年來大眾擔心此類材料可能讓化學物質滲入食物，更不用說更廣泛的微塑膠進入人體的討論。不過，仍有許多聚合物可用。家庭 3D 列印最廣泛使用的聚合物無疑是 PLA。這種材料因易於列印且可生物分解（在適當條件下）而備受青睞。但它能與食物接觸嗎？答案並不簡單。技術上，FDA 將不含色料或其他添加劑的純 PLA 定義為食品安全。然而，若 PLA 有顏色，那些添加劑可能滲出化學物質，使其不再適合接觸食物。還有其他因素使其不適用，最明顯的是材料熔點低，不適合可能接觸高溫的部件（如咖啡杯或微波爐用品）。換言之，它不能放洗碗機，也無法徹底清潔，意味著零件可能只能一次性使用，以避免細菌污染。這些因素使 PLA 並非最友善的食品材料，儘管它被FDA歸類為安全。

（資料來源：https://www.youtube.com/@Prusa3D）

當然，PLA 並非唯一可視為食品安全的材料。FDA 食品安全聚合物清單上的其他材料還包括聚丙烯、PETG（PET 是寶特瓶材料，但 PETG 與 PLA 一樣，只有當線材不含色料等添加劑時才食品安全）、PA11、PA12 與矽膠。這些工業材料可能比 PLA 等標準熱塑性塑膠更安全。然而，即便材料本身食品安全，最終零件是否足夠安全仍取決於製程。

SLA 技術食品安全嗎？

簡單說：這不是好主意。樹脂通常有毒，不適合與食物接觸，大多數 SLA 樹脂不論固化或液態都有毒性。樹脂也易磨損（表面會形成細粉）。雖有牙科或低氣味樹脂，但這些是為特殊用途設計且價格昂貴。若想製作 3D 列印餐具，最好堅持使用 FFF 印表機與認證環氧樹脂。

如何透過 3D 列印確保食品安全？

雖然食品安全的 3D 列印是可行的，但要確保安全，必須綜合考量材料選擇、列印過程控制與後處理等多個面向。首先，選擇適合食品接觸的材料至關重要。FDA 核准的材料通常為首選，因為它們經過嚴格測試與審查，可安全用於食品接觸。然而，即便使用 FDA 核准材料，也無法保證 3D 列印零件完全符合食品安全標準。

（資料來源：Global Food Safety Resource）

FDM、SLS 或樹脂 3D 列印如何影響最終零件？FDM 3D 列印仍是目前最受歡迎的製程，也是製造商在生產可能接觸食物的零件時最可能採用的技術。首先，噴嘴方面，大多數 3D 印表機使用黃銅噴嘴，但部分被發現含微量鉛。最安全的選擇是不鏽鋼噴嘴，因為此材料 FDA 核准且不含 PTFE 管（因鐵氟龍在高溫下有毒）。也建議使用直驅擠出機而非遠端送料。列印過程中，需特別注意控制列印環境的清潔與溫度，減少外部污染物進入，並確保零件表面光滑一致。此外，選擇適當的列印設定與參數也是確保零件品質的關鍵，例如適當的層高與填充密度。列印完成後，可能需要進行清潔、消毒與表面處理等後處理步驟，以確保零件食品安全。最後，定期維護與清潔 3D 印表機也非常重要，可防止污染物與細菌積累，確保印表機正常運作。總之，透過綜合考量並採取適當措施，可最大程度確保 3D 列印零件的食品安全，但仍需認識到食品安全是複雜議題，需要持續關注與努力。列印食品級餐具不像列印普通模型那麼簡單，必須遵循上述諸多細節，避免模型對食品安全造成風險。

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