实现废弃注射器过滤器的闭环回收利用

作者:Plastics Technology HEATHER CALIENDO(本刊编译) 发布时间:2022-02-18
全球生命科学公司思拓凡(Cytiva)与回收厂商TerraCycle正致力于将多种材料制成的注射器过滤器废弃物转变成可用的产品。

注射器过滤器的大小跟西洋棋子差不多,是任何一个实验室设置中的关键部分,但不可重复使用,这使之可能成为构成实验室废弃物的主要部分。

全球生命科学公司思拓凡(Cytiva)每年要生产超过2500万个注射器过滤器,从医疗保健、药房到监测空气污染水平,这些注射器过滤器被用于各种场合。思拓凡(Cytiva)采用其他公司生产的部件来组装这些过滤器。

按照思拓凡(Cytiva)的估计,在全行业范围内,每年有数以亿计的过滤器被处理掉。而回收过滤器是一个非常复杂的过程,因为它含有一层过滤膜,必须在回收前将过滤膜与外壳分离开。生产过滤器最常用的材料是:用聚丙烯注射成型外壳,而用于过滤膜的材料多种多样,包括PVDF、PTFE、PET、PA、PC、陶瓷和各种织物。过滤器通常还含有无害的生物质。思拓凡(Cytiva)使用超声波焊接来组装滤水器。

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注射器过滤器通常包括注射成型的PP外壳和由各种材料如PTFE制成的过滤膜。思拓凡(Cytiva)公司采用超声波焊接来组装这些过滤器(图片来自Cytiva)

思拓凡(Cytiva)的可持续发展项目负责人Ryan Walker表示,该公司致力于提高可持续发展的能力,因此涌现了回收注射器过滤器的想法,但他们知道,这是个具有挑战性的工作。

“因为我们的客户通过过滤器放入一些东西,加上这种膜的封装,所以以前没人知道如何回收它们。” Walker说,“所以,我们的客户只有两个选择:要么填埋,要么烧掉。”

位于美国新泽西州Trenton的回收商TerraCycle 与消费品公司、零售商和城市合作,回收一般不可回收的最终将进入垃圾填埋场的产品和包装。过去,该公司已经解决了回收尿布和香烟过滤器等复杂难题,还拥有从实验室环境中回收材料以及处理混合塑料的经验。

“记得当时看到那些材料、过滤器和注射器时,我就在想,也许我们可以回收它们。” TerraCycle的聚合物工程总监Ernel Simpson介绍说,“我和团队的一些人交流后,我们找到了回收的方法。”

思拓凡(Cytiva)和TerraCycle开始了一个新的项目,以将这些注射器过滤器转变成可用的产品。思拓凡(Cytiva)的目标是,每年回收50万个注射器过滤器,大约相当于3500 lb(约1587.6kg)的过滤装置。这项与TerraCycle 合作的项目首先将重点放在美国,而且只针对不产生生物废物或有害废物的客户。“我们称之为‘回收不可回收的’,因为以前确实没有人做过。” Walker说道。

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思拓凡(Cytiva)公司的目标是每年回收50万个注射器过滤器,大约相当于3500lb(约1587.6kg)的过滤装置(图片来自Cytiva)

这个项目的运作方式是,TerraCycle将盒子提供给实验室用于收集用过的过滤器,每个盒子可以容纳大约10000个注射器过滤器。收集完成后,这些过滤器将被再生成为适合工业应用的物料,如用于制造复合材料的甲板、运输托盘以及各种模压产品。

总部设在美国南达科他州Sioux Falls的生物乙醇公司POET最近也参与了这个项目,而且其在美国的5个工厂都参与进来,在其实验室中,注射器过滤器是排名第二的塑料垃圾。

回收过程中,经常需要解决的问题是减小尺寸。虽然这些过滤器本身就很小,但Simpson表示,TerraCycle甚至可以让它变得更小,以便将过滤器与外壳分离开,因为它们通常是不同的材料。“我们需要一定的颗粒大小,这样,当过滤器与外壳分开时, 我们就可以减少材料的损耗。粒度越小,损耗就越大,我们想将损耗降低到最低程度。”他说道,“所以我们要将材料粉碎到一个特定的颗粒大小。”材料的分离通常是利用密度、通过浮沉技术实现的。

TerraCycle最常回收的是采用PP外壳的注射器过滤器。“我们希望聚丙烯尽可能干净,以便在思拓凡(Cytiva)或其他地方能重复使用,所以纯度是我们所追求的。”Simpson 说道,“在减小尺寸后,我们就可以把过滤器与外壳分离开,这样我们就有了过滤材料、有了PP外壳,因而能够得到PP粒料并能够将它作为一种原料使用。”

与PP外壳分离的非PP过滤膜材料目前正在储存之中,直到有足够的量可以进行处理。所有材料都会面临这种情况,这是由加工商的加工规模所决定的。过滤器和过滤膜都有一个回收过程,TerraCycle将100%地回收他们收集的所有废弃物。

思拓凡(Cytiva)会收到TerraCycle提供的一份关于有多少注射器过滤器被回收的季度报告。Walker介绍说,思拓凡(Cytiva)最终想要回购一些回收的原料并用于其一些产品中。“虽然TerraCycle 用这种材料制作公园长椅,但按照我们理想的想法,我们更喜欢循环使用。”Walker 解释道。

虽然目前思拓凡(Cytiva)还不能真正将这种回收材料用于注射器过滤器中,但该公司可能会用它来生产包装和其他产品。“这样我们就可以对顾客说,当你回收它、然后再从我们这里购买的时候,这就是一个循环的解决方案。”Walker表示。

第一年的目标是回收50万个注射器过滤器,Walker预计这个数字每年都会增加。“虽然这个项目还处于起步阶段,但目前我们已经回收了成千上万个注射器过滤器,今后还会更多。”

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