چین ہر سال لاکھوں صارفین کے درجے کے 3D پرنٹرز تیار کرتا ہے اور انہیں پوری دنیا میں فروخت کرتا ہے، جس کا ایک رشتہ دار حصہ صارفین اپنے گھروں یا دفاتر میں استعمال کرتے ہیں۔سوال یہ ہے کہ تھری ڈی پرنٹنگ کی حفاظت کیسی ہے؟
جب ہوا پگھلنے والے پلاسٹک کی حیرت انگیز بو سے بھر جاتی ہے، تو عین اس وقت 3D پرنٹرز سخت محنت کر رہے ہیں۔ لیکن آپ نے یہ خبریں دیکھی ہوں گی کہ گزشتہ سال میڈیا میں تھری ڈی پرنٹنگ زہریلی تھی، اور آپ کو تشویش ہوئی ہوگی: "یہ تھری ڈی پرنٹرز سے انسانی جسم کے لیے کتنی نقصان دہ گیسیں خارج ہوتی ہیں؟ اگر آپ بیڈ روم میں تھری ڈی پرنٹر لگا دیں اور اسے چھوڑ دیں۔ یہ رات بھر چلتا ہے، انسانی جسم کے لیے نقصان دہ ہوگا، کیا یہ جسم کے لیے نقصان دہ ہے، دفتر میں تھری ڈی پرنٹر لگانے سے ملازمین کی صحت پر کیا اثر پڑے گا؟
یہ گیسیں کس چیز پر مشتمل ہیں؟ کیا اس سے کینسر ہوگا؟
مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ تمام 3D پرنٹرز (یہ مضمون بنیادی طور پر FDM/FFF 3D پرنٹرز کا تجزیہ کرتا ہے، اور بعد کے مرحلے میں لائٹ کیورنگ اور دیگر ٹیکنالوجیز کو فالو اپ کیا جائے گا) پرنٹنگ کے وقت اخراج پیدا کریں گے، جن میں سے کچھ بے ضرر ہیں لیکن ان میں بدبو ہوتی ہے۔ مادی حرارت کی وجہ سے ہوتے ہیں بعد میں پیدا ہوتے ہیں، دیگر صحت کے لیے خطرناک ہو سکتے ہیں۔ یہ فیصلہ کرنے کے لیے کہ آیا یہ اخراج محفوظ ہیں، پرنٹرز کے ذریعے خارج ہونے والے ذرات (PM) اور غیر مستحکم نامیاتی مرکبات (VOCs) کی سطحوں پر خاص توجہ دیں۔
Inhalable Particulate Matter (PM): عام طور پر، لوگوں کے ذریعے سانس لینے والے ذرات پھیپھڑوں میں جمع ہوتے ہیں۔ اگر ذرات کی سطح بہت زیادہ ہو تو اس سے سانس کی بیماریاں ہو سکتی ہیں، جیسے دمہ۔ تھری ڈی پرنٹرز کے علاوہ یہ ذرات روزمرہ کی زندگی میں بھی ظاہر ہوتے ہیں، جیسے کار کا اخراج، جنگل کی آگ جلانا وغیرہ۔ PM2.5 ایک آلودگی کا انڈیکس بھی ہے جس پر ہم اپنی روزمرہ زندگی میں اکثر توجہ دیتے ہیں۔
غیر مستحکم نامیاتی مرکبات (VOCs): VOCs جیسے formaldehyde گاڑی کی تزئین و آرائش یا خریدتے وقت اکثر خاص تشویش کا باعث ہوتے ہیں۔ پچھلے سال، جیسا کہ متعلقہ خبروں میں کہا گیا تھا، 3D پرنٹرز سے کچھ VOCs سرطان پیدا کرتے ہیں، لیکن ان اخراج کے زہریلے ہونے کا مکمل مطالعہ نہیں کیا گیا ہے، اور تحقیقات ابھی بھی جاری ہیں۔
اگرچہ تفصیلی تحقیقات ابھی جاری ہیں، لیکن FDM کے اخراج سے انسانوں کے لیے خطرہ کی شدت کا انحصار آپریٹنگ ماحول اور نمائش کے وقت پر ہے۔ 2021 کی ایک تحقیق سے پتا چلا ہے کہ ایک گھنٹہ یا اس سے کم وقت تک انسانی اخراج کا صحت پر کوئی اثر نہیں پڑتا۔ لیکن جو لوگ پرنٹر کے ارد گرد ہفتے میں 40 گھنٹے سے زیادہ کام کرتے ہیں ان میں سانس کے مسائل پیدا ہونے کا خطرہ ہوتا ہے۔ 1 گھنٹہ اور 40 گھنٹے کے درمیان مٹیالا پیمانہ کا علاقہ اب بھی تجربات کے ذریعہ مزید تصدیق کرنے کی ضرورت ہے۔
جبکہ بچوں کے بارے میں ڈیٹا اور نتائج کا بھی مطالعہ کیا جا رہا ہے، ہمیں اس بات پر زیادہ توجہ دینے کی ضرورت ہے کہ سکولوں میں کیا ہو رہا ہے، خاص طور پر سکولوں میں 3D پرنٹنگ اختراعی لیبز میں۔ 3D پرنٹر کے اخراج پر یو ایس انوائرمنٹل پروٹیکشن ایجنسی (EPA) کی ایک تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ بچے خاص طور پر 3D پرنٹر کے اخراج کا شکار ہو سکتے ہیں۔ تحقیق سے پتا چلا ہے کہ 9 سے 18 سال کی عمر کے بچوں کے پھیپھڑوں کا ایک بڑا سطحی رقبہ بالغوں کے مقابلے تھری ڈی پرنٹنگ کے ذریعے خارج ہونے والے ذرات کو سانس لینے کے بعد ذرات سے ڈھکا ہوا تھا۔ EPA کا خیال ہے کہ اس کا تعلق بچوں کے زیادہ تجسس اور پرنٹ ہیڈ کے ساتھ قریبی رابطے کے لیے ترجیح سے ہو سکتا ہے اور یہ کہ بچوں کی سانس کی نالییں اب بھی نشوونما کے مرحلے میں ہیں اور انفیکشن کے لیے حساس ہیں۔
3D پرنٹرز استعمال کرتے وقت ممکنہ صحت کے خطرات کو کیسے کم کیا جائے۔
کم اخراج والا مواد (جیسے PLA) استعمال کریں اور اصلی یا برانڈ کی تار کا انتخاب کریں۔
سب سے پہلے، FDM کے اخراج کو متاثر کرنے والا سب سے بڑا عنصر استعمال کی اشیاء ہے۔ US Environmental Protection Agency (EPA) اور دیگر محکموں کی طرف سے کئے گئے متعدد مطالعات کے مطابق، استعمال کی جانے والی اشیاء کی قسم کا اخراج پر ایک اہم اثر پڑتا ہے، جو کہ کارخانہ دار کے ذریعے استعمال ہونے والے خام مال اور درمیانی ترکیب کے عمل پر منحصر ہوتا ہے - مختلف استعمال کی اشیاء میں مختلف سختی ہوتی ہے۔ ، رنگنے، اور دیگر additives، جو گرم پگھل سے مختلف طریقے سے متاثر ہوتے ہیں۔ یو ایس فوڈ اینڈ ڈرگ ایڈمنسٹریشن (ایف ڈی اے) نے بھی حال ہی میں کہا ہے، "جیسے جیسے تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا اطلاق زیادہ سے زیادہ وسیع ہوتا جا رہا ہے، انسانی صحت پر قابل استعمال اضافی اشیاء کے اثرات کی چھان بین ضروری ہے۔ مستقبل میں، ایف ڈی اے جاری رکھے گا۔ غیر متزلزل نامیاتی مرکبات اور ذرات کی دیگر اضافی اشیاء اور متعلقہ خصوصیات کی تحقیقات کریں، اور متعلقہ معیارات جاری کیے گئے ہیں۔"
FDA کی زیادہ تر تحقیق تین سب سے عام استعمال کی اشیاء پر مرکوز ہے — ABS، PLA، اور نایلان، جس میں ABS کو عام طور پر زیادہ خارج کرنے والے مواد کے طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے۔ جب ABS استعمال کیا جائے گا، شروع میں PM اور VOCs کی ایک بڑی مقدار پیدا ہو جائے گی، اور پھر اخراج پرنٹنگ کے پورے عمل میں مستحکم ہو جائے گا۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، کیونکہ خارج ہونے والے VOCs جلد ہی ذرات کے ساتھ مل جائیں گے اور ایک ہو جائیں گے، اس کے بعد ہونے والے اہم اخراج جو مسلسل پیدا ہوتے ہیں وہ بنیادی طور پر ذرات ہیں۔ استعمال ہونے پر PLA اور نایلان مواد ABS سے کم اخراج کرتے ہیں۔ یہ مواد جب پہلی بار استعمال کیا جائے تو بڑی مقدار میں ذرات بھی پیدا کرتے ہیں، لیکن مسلسل اخراج نہیں کرتے۔ لہذا عام طور پر ہم ان مواد کو کم اخراج والے مواد کہتے ہیں۔
اسی وقت، انہوں نے یہ بھی دیکھا کہ پی ایل اے کا اخراج استعمال کی اشیاء کے برانڈ سے متاثر ہوگا۔ مختلف برانڈز کے استعمال کی اشیاء کا معیار ناہموار ہے، اور کچھ PLA کا اخراج ABS کے اخراج کے بھی قریب ہے۔ جارجیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کے ایک محقق روڈنی ویبر نے 2017 میں استعمال کے قابل اخراج پر تجربات کرنے کے بعد یہ دریافت کیا اور انہوں نے صارفین پر زور دیا کہ وہ سستی، بغیر لائسنس کے استعمال کی اشیاء خریدنے میں محتاط رہیں۔ انہوں نے کہا، "ہم نے پایا کہ سستے فلیمینٹس کے ساتھ پرنٹنگ نے اصل یا معروف برانڈز کے تیار کردہ یا تجویز کردہ فلیمینٹس کے استعمال کے مقابلے میں ایروسول کی زیادہ ارتکاز پیدا کیا۔ کچھ PLA ایسے ذرات اور مرکبات کا اخراج کرتا ہے جو ABS سے بھی زیادہ زہریلے ہوتے ہیں۔ لیکن چونکہ PLA صرف پرنٹنگ کے بالکل شروع میں ہی یہ نقصان دہ مادے پیدا کرتا ہے، اس لیے وقت گزرنے کے ساتھ ABS استعمال کی اشیاء کا اخراج ہوتا ہے مواد کی زہریلی مقدار آہستہ آہستہ PLA کے استعمال کے قابل اخراج کے زہریلے پن سے بڑھ جاتی ہے۔ .
ترتیب کی اصلاح: باریک نوزل، کم نوزل کا درجہ حرارت، اور بہترین اثر کا انتخاب کریں۔
دوسرا، ہارڈ ویئر کے پیرامیٹرز مینوفیکچرر سے مینوفیکچرر میں مختلف ہوتے ہیں، اور یہ پیرامیٹرز اخراج کو متاثر کر سکتے ہیں۔ خاص طور پر جب PLA فلیمینٹ اور نایلان فلیمینٹ استعمال کرتے ہیں تو پرنٹر برانڈ اور پیرامیٹرز کا اثر زیادہ واضح ہوتا ہے۔ کچھ ترتیبات کا PM اور VOC اخراج کی شرحوں پر بھی بہت بڑا اثر پڑتا ہے۔
برنو یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی نے ایک مطالعہ کیا جس میں محققین نے ABS، PLA، PET، اور TPU مواد پر پرنٹر کی ترتیبات کے اثرات کا موازنہ کیا۔ نتائج ظاہر کرتے ہیں کہ جب ہم پرنٹ کی بہترین ترتیبات کا انتخاب کرتے ہیں، تو ہم اخراج کو کم کرتے ہوئے کامیاب پرنٹنگ کو یقینی بنا سکتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، جب نوزل کا درجہ حرارت کم ہوتا ہے، تو مواد کم اخراج پیدا کرے گا۔ لہذا، سانس کی صحت کے نقطہ نظر سے، محققین تجویز کرتے ہیں کہ پرنٹر استعمال کرنے والے نوزل کا ممکنہ سب سے کم درجہ حرارت سیٹ کریں، یہاں تک کہ مینوفیکچرر کے تجویز کردہ درجہ حرارت سے بھی کم۔ مطالعہ نے یہ بھی پایا کہ نوزل کے سائز نے خارج ہونے والے مادہ کی شرح اور ذرہ کی حراستی دونوں پر اہم اثر ڈالا ہے۔ ABS، PET، اور PLA مواد کے لیے، انہوں نے پایا کہ {{0}}.4 ملی میٹر نوزل کے استعمال سے کم سے کم PM پیدا ہوتا ہے۔ استثنا TPU ہے، جو کم اخراج کے ساتھ نوزل کے سائز کو 0.6mm تک بڑھاتا ہے۔
نتائج یہ بھی ظاہر کرتے ہیں کہ مادی بہاؤ یا پرنٹنگ کی رفتار بمشکل اخراج کو متاثر کرتی ہے۔ لہذا، اخراج کی ترتیبات سب سے اہم عنصر ہیں جو اخراج کو متاثر کرتے ہیں۔ ABS اور PLA ٹیسٹوں کا استعمال کرتے ہوئے ایک اور تحقیق سے پتا چلا کہ گرم پرنٹ پلیٹ فارم سے اخراج میں اضافہ نہیں ہوا، بلکہ اس کے بجائے ذرات کے سائز کو بڑھانے میں مدد ملی، جس سے ذرات کی تعداد کو کم کرنا آسان ہو گیا۔
تقریباً تمام محققین اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ گھر کے اندر ہوا کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے مناسب وینٹیلیشن کلید ہے۔ صارف کو پرنٹر کو ہوادار جگہ پر رکھنا چاہیے، اور ایگزاسٹ پورٹ پر پنکھا لگانا چاہیے، تاکہ بہترین اثر حاصل ہو سکے۔ تمام وینٹیلیشن سسٹم کو استعمال کے لیے مناسب ایئر فلٹریشن سسٹم سے لیس ہونا چاہیے۔ ایک اعلی کارکردگی والے ہوا (HEPA) فلٹر کی سفارش کی جاتی ہے، جو 99.95 فیصد تک ذرات کو ہٹاتا ہے۔ VOC کے اخراج کو کم کرنے کے لیے، فعال کاربن فلٹرز بہترین حل ہیں۔
اوپن پرنٹرز کے لیے، دیگر معاون آلات شامل کریں۔
اپنے 3D پرنٹر کو ائیر فلٹر کے ساتھ ایک چھوٹے وینٹڈ انکلوژر سے ڈھانپنا اچھا خیال ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ فلٹر شدہ وینٹیلیشن کے ساتھ ایک دیوار میں ڈیسک ٹاپ 3D پرنٹر رکھنے سے ذرات کے اخراج کی شرح 97 فیصد تک کم ہو سکتی ہے۔ تاہم، یہ بات ذہن نشین رہے کہ خریدتے وقت آپ کو یہ دیکھنا چاہیے کہ خریدے گئے خول میں HEPA سسٹم ہے یا نہیں کیونکہ مارکیٹ میں موجود بہت سے 3D پرنٹر شیل صرف گرمی کو برقرار رکھنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں اور ان کا اخراج کا کوئی اثر نہیں ہوتا۔
ایئر پیوریفائر مختلف فلٹریشن اور جراثیم کش طریقوں کے ذریعے ہوا کو اندر لانے اور مختلف آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے پنکھے کا استعمال کرتے ہیں۔ وہ 3D پرنٹر کے کام کے علاقے میں ہوا کے معیار کو بہتر بنانے میں بہت آگے جا سکتے ہیں، لیکن HEPA اور ایکٹیویٹڈ کاربن فلٹرز کے ساتھ ایئر پیوریفائر کا استعمال کرنا بہتر ہے۔ ایئر فلٹرز کی خریداری کرتے وقت بہت محتاط رہیں، کیونکہ دھول اور پارٹیشنز کے لیے بنائے گئے فلٹرز 3D پرنٹرز کے ذریعے خارج ہونے والے ذرات یا VOCs کو مکمل طور پر نہیں ہٹا سکتے۔ مشین پر فلٹر کو باقاعدگی سے تبدیل کرنا یاد رکھیں۔
HEPA فلٹر کے لیے پرنٹر انکلوژر
گھر کے اندر ہوا کے معیار کے مانیٹر نصب کریں۔
ایئر کوالٹی مانیٹر صارفین کو حقیقی وقت میں کام کے علاقوں میں ممکنہ طور پر نقصان دہ کیمیکلز کی سطح کی نگرانی کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔ تاہم، مطالعے کے بارے میں ملے جلے نتیجے پر پہنچے ہیں کہ آیا صارف کے درجے کی مانیٹر مصنوعات 3D پرنٹنگ کے عمل کے دوران خارج ہونے والے چھوٹے ذرات کا پتہ لگانے کے لیے کافی حساس ہیں۔ ایک مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ قابل استعمال چیزوں سے خارج ہونے والے ٹھوس ذرات کی اکثریت 0 کے درمیان تھی۔{4}}5 اور 0.2 مائکرون سائز کے درمیان تھی۔ زیادہ تر گھریلو ہوا کے معیار کے مانیٹر صرف 1 اور 2.5 مائکرون سائز کے ذرات کا پتہ لگا سکتے ہیں (PM1-PM2.5 کے طور پر بیان کیا گیا ہے)۔ تاہم، کچھ مانیٹر ایسے ہیں جو 0.1 مائکرون (PM0.1 کے طور پر بیان کردہ) سے نیچے کے ذرات کا پتہ لگا سکتے ہیں۔
کچھ مطالعات نے نشاندہی کی ہے کہ ہوا کے معیار کے مانیٹر ضروری طور پر قابل اعتماد نہیں ہیں، یہاں تک کہ اعلی درجے کی تحقیقی سائٹوں میں بھی۔ لیکن اگر آپ کے مانیٹر یہ ظاہر کرتے ہیں کہ PM کی سطح پہلے ہی 35 مائیکروگرام فی مکعب میٹر سے اوپر ہے، تو یہ وقت ہے کہ آپ اپنے کام کے علاقے کے اخراج کو صاف کرنے کے طریقے تلاش کرنا شروع کریں۔
خلاصہسائنس اور ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، زیادہ سے زیادہ کلاس رومز، یونیورسٹیاں اور کاروباری ادارے 3D پرنٹرز استعمال کریں گے کیونکہ وہ تعلیم اور سائنسی تحقیق میں بہت بڑا کردار ادا کر سکتے ہیں۔ اگرچہ موجودہ اعداد و شمار ابھی بھی صنعتی معیارات کے قیام میں معاونت کے لیے ناکافی ہیں، ہمیں اب بھی ممکنہ خطرات پر خصوصی توجہ دینے، مسائل کے پیش آنے سے پہلے روکنے، ممکنہ پیشہ وارانہ خطرات کو کم کرنے، اور ماضی میں میلامین جیسے واقعات سے بچوں کی حفاظت کرنے کی ضرورت ہے۔