使用液态树脂作为基础材料的还原光聚合 3D 打印技术具有许多优势。立体光刻 (SLA) 等基于激光的工艺提供令人难以置信的分辨率，非常适合高度精细的模型或珠宝铸造，而数字光处理(DLP) 等投影工艺速度快如闪电——它们实际上可以一次打印零件的整个层——因此非常适合快速原型制作。
话虽这么说，树脂 3D 打印机的新手可能不熟悉用于该过程的液态 3D 打印机树脂以及处理它们所需的安全注意事项。液态树脂与 PLA 等熔融沉积成型 (FDM) 材料几乎没有任何共同之处，后者被包装为固体细丝线轴，并且在将它们装入树脂 3D 打印机时需要适当小心。
树脂 3D 打印初学者提出的最重要的问题之一是“UV 树脂有毒吗？” 简短的回答是肯定的，但在掌握这些打印材料时需要考虑许多因素。本文着眼于 UV 树脂安全性的基础知识，考虑到液体和固化树脂的毒性，以及在部署树脂 3D 打印工艺时保护自己和环境所需的步骤。
什么是树脂3D打印？
树脂 3D 打印技术，有时也称为大桶光聚合技术，是一组使用树脂作为打印材料的增材制造工艺。
树脂 3D 打印机包含一个液体树脂罐（一种热固性光敏聚合物），并使用激光 (SLA) 或投影仪 (DLP) 等光源将明亮的紫外线 (UV) 光图案照射到罐上。当光线照射到液态树脂上时，它会固化一层薄薄的材料，使其变成固体。这允许树脂打印机选择性地将 2D 图案固化到树脂层中，然后逐渐移动其槽或光源以固化下一层。
树脂印刷工艺具有许多优点，例如高分辨率和光滑、无台阶的表面。SLA 最适合高质量的细节部分，而 DLP 可以非常快，因为投影仪可以用一次紫外线照射固化整个 2D 层。树脂打印部件易碎且强度不是特别高，但它们非常适合显示原型等视觉部件。树脂印刷也是制造透明或半透明部件的最佳方法之一。
尽管 FDM 3D 打印现在比 SLA 或 DLP 更为普遍，但树脂 3D 打印实际上是 3D 打印的第一种形式，由 3D Systems 联合创始人 Chuck Hull 在 1980 年代获得专利。树脂印刷以前是专为专业用户保留的昂贵工艺，现在却很普遍，亚马逊等消费商店以低价出售机器。
是的，UV树脂有毒
话不多说，一开始就说明是的，UV树脂是一种有毒物质，需要严格的安全防范措施。未固化的液态 UV 树脂含有对人体有害的刺激物，以及对环境和其他生物有害的污染物。
由于缺乏研究，怀疑但未证实树脂的一些潜在有害影响。长期风险可能包括月经问题、性行为或生育能力改变以及怀孕期间对未出生婴儿的伤害。
液体光敏聚合物的化学性质使其在摄入后有毒，并且也是潜在的皮肤刺激物和过敏原。此外，未固化的树脂被归类为对水生生物有害。那么，为什么 UV 树脂有毒，究竟有毒吗？
刺激皮肤
未固化的液态树脂会刺激裸露的皮肤，并会引起称为接触性皮炎的皮疹。这最终会变得更加严重，并在长时间的皮肤接触后引起过敏反应。常见 3D 打印树脂中的几种成分会引起皮肤刺激。这些包括丙烯酸异辛酯、HDODA、HEMA 和环氧化大豆油。 [1]
刺激眼睛
消费类 3D 打印树脂中的多种成分（包括预聚物、光引发剂和增塑剂）可能对人眼有害。
吞食会中毒
绝不能以液体或固体形式摄入树脂。如果不小心吞食了 3D 打印树脂，请紧急寻求毒物控制或医疗专业人员的帮助。常见 3D 打印树脂中的一些光引发剂具有显着的器官毒性。
与大多数FDM 材料一样，树脂即使在固化状态下也不是食品安全的，因此不应使用 SLA 和 DLP 等工艺直接制造食品容器、曲奇模具或饮水器皿等产品。然而，为了利用树脂 3D 打印食品零件的优势，可以制作 3D 打印的树脂铸模或模型，然后使用真正的食品安全材料制造零件。请注意，这些模具在使用前应彻底清洗，因为它们会与树脂模具接触。
危险烟雾
液态 3D 打印树脂会散发出含有挥发性有机化合物 (VOC) 的烟雾或蒸汽，如果吸入这些化合物可能对人体有害。短期接触树脂烟雾会导致头晕、头痛和喉咙发炎。由于缺乏研究，长期风险未知，但可能包括增加患癌症的风险。
对环境有害
3D打印树脂对环境有害，应归类为有毒废物。这意味着它们绝不能倒入下水道或直接倒入水体中，而应安全地装瓶并通过专用的有毒废物通道进行处理。光聚合物树脂是一种污染物，可以杀死海洋生物并破坏生态系统。
完全固化的 UV 树脂比液态树脂对环境的危害更小，因此更容易处理。或者，可以使用对环境危害小得多的生物基树脂，即使是液体形式。
如何安全使用树脂
尽管液态 3D 打印树脂有毒，可能会刺激皮肤并散发有害气体，但如果采取适当的安全预防措施，它们可以安全使用。这些预防措施包括使用个人防护设备，如安全眼镜和丁腈手套，以及适当的处理容器。
准备工作区
由于液态树脂散发出的烟雾如果被吸入会伤害喉咙和肺部，因此必须在通风良好的区域使用树脂 3D 打印机。
处理树脂烟雾的最佳解决方案是在工作区域安装通风罩，以确保尽可能有效地将有害烟雾从室内排出。在无法进行此设置的环境中（例如在家中），工作区域至少应靠近打开的窗户。
树脂打印机用户还应创建无孔工作空间，例如玻璃桌或覆盖有塑料板的表面。这将防止有害树脂渗入例如木质表面。
熟悉安全数据表
所有用于 3D 打印的液态树脂制造商都必须为每种材料提供安全数据表 (SDS)。这些文件提供了有关材料成分的信息（尽管有时由于商业秘密而在有限程度上）、其毒性水平以及使用该产品时应采取的适当安全措施。
戴手套
处理有毒的 UV 树脂时，必须戴上防护性丁腈手套，以防止发生少量溢出时潜在的皮肤刺激。丁腈橡胶虽然不那么柔韧，但与其他形式的橡胶相比具有出色的耐化学性。
戴防护眼镜
处理 UV 树脂时应佩戴安全眼镜或护目镜，因为这些材料含有多种对眼睛有害的成分。
佩戴呼吸器
除了创造一个通风良好的工作区域外，UV 树脂打印机的操作人员还应佩戴呼吸器，以避免吸入未固化树脂的烟雾。一种合适的呼吸器是 3M 60921，它很便宜并且可以使用几个月。
尽可能固化未使用的树脂
正如我们将在下一节中讨论的那样，有一些方法可以安全地处理未固化的液态树脂。然而，处理硬化、完全固化的树脂要容易得多，也更安全，因为树脂的毒性要低得多，因此对人类和环境的危害也更小。
未使用的树脂不必通过 3D 打印机进行固化。相反，它可以放在透明的容器中，接受阳光直射。来自太阳的紫外线可以代替打印机的光源进行树脂固化过程，然后可以将固化树脂的容器作为固体废物处理。沾有液体树脂的纸巾也应放在阳光下（通风处），待其变硬后再丢弃。
使用树脂时保护环境
树脂 3D 打印设备的用户应考虑打印过程对环境的影响，以不会对水生生物构成风险的方式安全处置树脂。此外，一些材料制造商提供的生物基树脂比普通合成树脂对环境的危害小得多。
有毒废物处理
由于未固化的液态 3D 打印树脂会杀死海洋动物，因此不能将它们倒进水槽、冲进马桶或与普通垃圾一起扔掉。UV 树脂的处理可以通过化学废物流（未固化的液体树脂）或不通过（固化树脂）进行。
通过化学废物流
未固化的液态树脂只能通过地方当局组织的适当化学废物流来处理，通常是将材料储存在密封容器中并将其运送到废物管理设施。
没有化学废物流
在没有受管制的化学废物流的情况下处理 UV 树脂需要固化树脂，直到它完全固化。这包括将少量液态树脂倒入透明容器中，然后将其置于阳光直射下最多 10 天，直至完全固化。处理未固化的树脂需要与使用 3D 打印机时相同的安全程序（手套、眼镜、呼吸器）。沾有树脂的纸巾也应放在阳光下进行固化。
树脂固化后，硬化的物质（和任何纸巾）可以与普通生活垃圾一起处理。
生物基树脂
生物基树脂源自木质素、脂肪酸和樟脑等天然来源，不像普通树脂那样对环境有害。研究人员表明，生物基树脂在 SLA 过程中可以提供与普通环氧树脂相当的性能。
结论
UV树脂有毒吗？是的，SLA 和 DLP 等 3D 打印工艺中使用的液态树脂具有剧毒，应谨慎处理：用户应佩戴防护手套、眼镜和呼吸器，以尽量减少皮肤和眼睛接触以及摄入的可能性，同时确保在印刷和材料处理期间，他们的工作区域通风良好。
用户在使用UV树脂时还必须考虑环境。废液态树脂应通过适当的渠道处理——在处理前应固化和硬化，或送往化学处理设施——以避免对海洋野生动物造成潜在伤害。
生物基树脂对人类和环境的危害要小得多，但并不总是 100% 生物基的，因此仍应小心处理。
如果遵循所有这些预防措施，树脂 3D 打印可以成为一种非常有价值的原型制作和生产过程，能够创建光滑、精细的零件，例如复杂的模型、珠宝图案、牙科设备等等。
