Is PETG Voedselveilig? De waarheid over koekjesvormpjes

Wat de regelgeving daadwerkelijk zegt

PETG (Polyethyleentereftalaatglycol-gemodificeerd) behoort tot dezelfde polymeerfamilie als plastic waterflessen en clamshellverpakkingen voor levensmiddelen. De "G" geeft aan dat een deel van de ethyleenglycol is vervangen door CHDM (cyclohexaandimethanol), wat kristallisatie voorkomt en het materiaal helder houdt.

FDA-status

PET en de glycol-gemodificeerde varianten daarvan staan ​​vermeld onder 21 CFR 177.1630, Deze regelgeving heeft betrekking op polyethyleentereftalaatpolymeren die bestemd zijn voor contact met levensmiddelen. De regelgeving stelt eisen aan de identiteit van het polymeer en de limieten voor het extracteerbare gehalte.

EU-status

Onder EU-verordening 10/2011, PETDe samenstellende monomeren van zijn opgenomen in bijlage I met specifieke migratielimieten: tereftaalzuur op 7,5 mg/kg levensmiddelen, ethyleenglycol op 30 mg/kg levensmiddelen. De totale migratielimiet voor alle plastic stoffen is 10 mg/dm².

De kloof tussen ruw polymeer en 3D-printen

Zowel de FDA- als de EU-goedkeuring hebben betrekking op het ruwe polymeer, niet op een afgewerkt 3D-geprint object. PETG Dit onderdeel verschilt op drie belangrijke punten van spuitgegoten voedselverpakkingen:

1. De laaglijnen van FDM creëren microscopische groeven waarin bacteriën zich ophopen en die moeilijk te reinigen zijn.
2. Het messing mondstuk waar de gloeidraad doorheen gaat, kan lood bevatten.
3. Kleurstoffen, UV-stabilisatoren en vloeiverbeteraars die tijdens de filamentproductie worden toegevoegd, beschikken mogelijk niet over een eigen voedselcontactgoedkeuring.

Dit betekent niet dat het gedrukt is. PETG is gevaarlijk. Het betekent "PETG De vraag of iets "FDA-goedgekeurd is voor voedsel" is een te simpele voorstelling van zaken. Het antwoord hangt af van wat je maakt, hoe je het print en hoe het in contact komt met voedsel.

Het probleem van de bacteriën in de huidlaag

Bij FDM-extrusie wordt materiaal met een ruwweg cirkelvormige doorsnede aangebracht. Elke laag creëert een V-vormige groef langs de vorige laag. Bij een standaard laagdikte van 0,2 mm zijn deze groeven ongeveer 200 micron diep. Ter vergelijking: een Salmonella-bacterie is 0,5 micron breed en 2-5 micron lang. De groeven zijn dus ongeveer 200 keer groter dan de bacteriën die erin kunnen groeien.

A Studie uit 2021 gepubliceerd in Frontiers in Microbiology De onderzoekers hebben de groei van bacteriële biofilms op 3D-geprinte materialen getest. Ze ontdekten dat biofilms zich bij voorkeur tussen de lagen ophoopten, waarbij bacteriën groeven vulden en "bruggen vormden tussen de hoogste parallelle lagen". Na een blootstelling van 2 uur varieerde de hechting van E. coli van 6,5 × 10⁶.&sup6; tot 1,9 × 10&sup7; cellen afhankelijk van het materiaal.

Oppervlakteruwheid door laagdikte

Ter vergelijking: spuitgegoten kunststof bereikt Ra-waarden die ruim onder de 1 micron liggen. PETG Het toonde specifiek een gemiddelde ruwheid van Ra 6,4 micron bij geoptimaliseerde printinstellingen.

Maar kun je ze schoonmaken?

Een onderzoek aan de Utah Valley University testte de verwijdering van ziekteverwekkers van 3D-geprinte oppervlakken, waaronder PETGAfwasmiddel en warm water (~49°C) verwijderden 90% of meer van alle geteste ziekteverwekkers. De ATP-waarden (die in ziekenhuizen worden gebruikt om de hygiëne te controleren) daalden onder de 10 RLU, de veiligheidsdrempel voor ziekenhuizen. Door toevoeging van een schrobbeurt met zuiveringszout of een spoeling met verdund bleekwater werden resterende biofilms verwijderd door een combinatie van chemische en fysische werking.

Dus ja, schoonmaken werkt.Het vergt gewoon iets meer moeite dan het afwassen van een glad, spuitgegoten gebruiksvoorwerp.

Verontreiniging van de spuitmond en lood

Standaard 3D-printer nozzles gebruiken C36000 free-snijmessing, dat 2,5–3,7% lood per gewichtseenheid bevat. Het lood maakt het messing gemakkelijker te bewerken tot een nozzle. Een nozzle van 3 gram met een diameter van 0,4 mm bevat in totaal ongeveer 0,045–0,093 gram lood. Na het uitfrezen van de boring kan ongeveer 0,007 gram lood in contact komen met het filament.

De UVU-studie vergeleek nieuwe nozzles met nozzles die meer dan 1000 uur in gebruik waren geweest. Resultaat: geen meetbaar massaverlies. De hoeveelheid lood die van de nozzle naar de gloeidraad werd overgedragen, was te klein om door hun instrumenten te worden gedetecteerd. Ter vergelijking: dezelfde onderzoekers merkten op dat het hanteren van messing sleutels consumenten blootstelt aan 19 keer de veilige hoeveelheid lood, veel meer dan welke overdracht van nozzle naar gloeidraad dan ook.

Mocht lood toch een probleem vormen, dan bevatten roestvrijstalen nozzles (kwaliteit 304 of 316) helemaal geen lood. Het nadeel: een lagere thermische geleidbaarheid (~15 W/mK vergeleken met messing bij ~115 W/mK), wat mogelijk 5-10 °C hogere nozzletemperaturen of iets lagere printsnelheden vereist.

Waarom koekjesvormen een uitzondering vormen

Niet al het contact met voedsel is gelijk. Een drinkbeker met hete koffie erin die 30 minuten meegaat, vormt een ander risicoprofiel dan een koekjesvormpje dat slechts 5 seconden in contact komt met rauw deeg. Voor koekjesvormpjes gelden de risicofactoren specifiek in uw voordeel:

De contacttijd is minimaal. De snijder drukt in het deeg en wordt binnen enkele seconden weer verwijderd. De migratie van welke stof dan ook van plastic naar voedsel is evenredig met zowel de contacttijd als de temperatuur. Beide zijn hier verwaarloosbaar.

De contacttemperatuur is kamertemperatuur. Rauw koekjesdeeg heeft een temperatuur van ongeveer 20-25 °C, ruim onder de kamertemperatuur. PETGDe glasovergangstemperatuur van het materiaal ligt tussen 80 en 85 °C. Er vindt geen thermische degradatie plaats en er is geen sprake van door warmte versnelde uitloging.

Het deeg wordt gebakken. Op 175-200 °C gedurende 10-15 minuten. Salmonella sterft bij 74 °C, E. coli bij 70 °C. Alle bacteriën die van het snijoppervlak op het deeg zijn overgebracht, worden tijdens het bakken vernietigd.

Er komen geen vloeistoffen aan te pas. In tegenstelling tot een beker of rietje, houdt een koekjesvormpje geen vloeistof vast die in de poriën sijpelt en na verloop van tijd stoffen onttrekt.

Dit maakt koekjesvormen tot een van de minst risicovolle toepassingen voor 3D-geprinte producten die in contact komen met voedsel. PETGZelfs in de officiële richtlijnen van Prusa staat dat het printen van zelfgemaakte koekjesvormpjes "geen groot probleem zou moeten zijn", met de kanttekening dat er zich resten ophopen op de printlaag en dat de vormpjes als semi-wegwerpbaar moeten worden beschouwd.

Maken PETG Prints die veiliger zijn voor contact met voedsel.

Als u verder wilt gaan dan het risicoarme, standaard ontwerp en producten wilt printen die langer in contact komen met voedsel, kunt u de veiligheid als volgt verbeteren.

Afdrukinstellingen

PETG Basis en de hogere snelheid PETG Rapido Beide zijn geschikt voor het bedrukken van producten die met voedsel te maken hebben. De Rapido vloeit sneller, wat kan helpen bij de hechting tussen de lagen bij hogere temperaturen. Voor een breder overzicht van hoe verschillende soorten filamenten zich tot elkaar verhouden, Dat overzicht behandelt de mechanische en thermische eigenschappen naast elkaar.

Voedselveilige coatings

Epoxycoatings dichten de microscopische poriën af die het bacterieprobleem veroorzaken. Alumilite Amazing Clear Cast Plus is een tweecomponenten epoxyhars (mengverhouding 1:1) die voldoet aan de FDA-richtlijnen volgens artikel 21. CFR 175.300, de regelgeving betreffende coatings voor oppervlakken die met levensmiddelen in contact komen. De coating hardt uit in 24-48 uur en vormt een gladde, niet-poreuze barrière over de laaglijnen.

De coating is belangrijker voor de voedselveiligheid dan het basisfilament. PLA printen is mogelijk veiliger dan onbewerkt papier. PETG Printen is mogelijk omdat de coating het probleem van poreusheid volledig oplost. Let wel: coatings slijten na verloop van tijd door wassen en gebruik. Controleer regelmatig en breng een nieuwe coating aan of vervang het oppervlak wanneer slijtage zichtbaar is.

Wanneer moet je je zorgen maken en wanneer niet?

De risicoberekening is eenvoudig zodra je de variabelen scheidt.

Voor kortstondig contact met vast voedsel op kamertemperatuur (koekjesvormpjes, deegstempels, chocoladevormen voor eenmalig gebruik): ongecoat PETG Met een roestvrijstalen sproeier en fijne laagdikte is dit een prima resultaat. Reinig na elk gebruik en vervang de sproeier wanneer deze versleten is.

Voor langdurig contact met vloeistoffen of heet voedsel (bekers, kommen, rietjes, bestek): breng een voedselveilige epoxycoating aan, inspecteer deze regelmatig en overweeg of een commercieel voedselveilig product wellicht praktischer is. Een 3D-geprinte beker zonder coating is geen goed idee, ongeacht het gebruikte filament.

Voor artikelen die nooit direct met voedsel in contact komen (kruidenrekjes, bestekladeverdelers, pannendekselhouders): materiaalveiligheid is geen probleem. Print in het materiaal dat het beste bij de toepassing past. Dit is waar de meeste PLA En PETG vergelijkingslogica van toepassing: PETG voor voorwerpen in de buurt van warmtebronnen, PLA voor al het andere.

De PLA toxiciteitsgids behandelt de veiligheidsvraag vanuit de andere invalshoek, mocht u zich afvragen of PLA heeft dezelfde status bij de FDA. En voor artikelen die in contact komen met voedsel en specifieke pasvormeisen hebben, zoals accessoires voor espressostations, Dezelfde materiële overwegingen zijn van toepassing.