實現廢棄注射器過濾器的閉環回收利用

文/ Plastics Technology HEATHER CALIENDO

全球生命科學公司思拓凡（Cytiva）與回收廠商TerraCycle正致力于將多種材料制成的注射器過濾器廢棄物轉變成可用的產品。

注射器過濾器的大小跟西洋棋子差不多，是任何一個實驗室設置中的關鍵部分，但不可重復使用，這使之可能成為構成實驗室廢棄物的主要部分。

全球生命科學公司思拓凡（Cytiva）每年要生產超過2 500萬個注射器過濾器，從醫療保健、藥房到監測空氣污染水平，這些注射器過濾器被用于各種場合。思拓凡（Cytiva）采用其他公司生產的部件來組裝這些過濾器。

按照思拓凡（Cytiva）的估計，在全行業范圍內，每年有數以億計的過濾器被處理掉。而回收過濾器是一個非常復雜的過程，因為它含有一層過濾膜，必須在回收前將過濾膜與外殼分離開。生產過濾器最常用的材料是：用聚丙烯注射成型外殼，而用于過濾膜的材料多種多樣，包括PVDF、PTFE、PET、PA、PC、陶瓷和各種織物。過濾器通常還含有無害的生物質。思拓凡（Cytiva）使用超聲波焊接來組裝濾水器。

思拓凡（Cytiva）的可持續發展項目負責人Ryan Walker表示，該公司致力于提高可持續發展的能力，因此涌現了回收注射器過濾器的想法，但他們知道，這是個具有挑戰性的工作。

“因為我們的客戶通過過濾器放入一些東西，加上這種膜的封裝，所以以前沒人知道如何回收它們。” Walker說，“所以，我們的客戶只有兩個選擇：要么填埋，要么燒掉。”

注射器過濾器通常包括注射成型的PP外殼和由各種材料如PTFE制成的過濾膜。思拓凡（Cytiva）公司采用超聲波焊接來組裝這些過濾器（圖片來自Cytiva）

位于美國新澤西州Trenton的回收商TerraCycle 與消費品公司、零售商和城市合作，回收一般不可回收的最終將進入垃圾填埋場的產品和包裝。過去，該公司已經解決了回收尿布和香煙過濾器等復雜難題，還擁有從實驗室環境中回收材料以及處理混合塑料的經驗。

“記得當時看到那些材料、過濾器和注射器時，我就在想，也許我們可以回收它們。” TerraCycle的聚合物工程總監Ernel Simpson介紹說，“我和團隊的一些人交流后，我們找到了回收的方法。”

思拓凡（Cytiva）和TerraCycle開始了一個新的項目，以將這些注射器過濾器轉變成可用的產品。思拓凡（Cytiva）的目標是，每年回收50萬個注射器過濾器，大約相當于3 500 lb（約1 587.6 kg）的過濾裝置。這項與TerraCycle 合作的項目首先將重點放在美國，而且只針對不產生生物廢物或有害廢物的客戶。“我們稱之為‘回收不可回收的’，因為以前確實沒有人做過。” Walker說道。

這個項目的運作方式是，TerraCycle將盒子提供給實驗室用于收集用過的過濾器，每個盒子可以容納大約10 000個注射器過濾器。收集完成后，這些過濾器將被再生成為適合工業應用的物料，如用于制造復合材料的甲板、運輸托盤以及各種模壓產品。

思拓凡（Cytiva）公司的目標是每年回收50萬個注射器過濾器，大約相當于3 500 lb（約1 587.6 kg）的過濾裝置（圖片來自Cytiva）

總部設在美國南達科他州Sioux Falls的生物乙醇公司POET最近也參與了這個項目，而且其在美國的5個工廠都參與進來，在其實驗室中，注射器過濾器是排名第二的塑料垃圾。

回收過程中，經常需要解決的問題是減小尺寸。雖然這些過濾器本身就很小，但Simpson表示，TerraCycle甚至可以讓它變得更小，以便將過濾器與外殼分離開，因為它們通常是不同的材料。“我們需要一定的顆粒大小，這樣，當過濾器與外殼分開時, 我們就可以減少材料的損耗。粒度越小，損耗就越大，我們想將損耗降低到最低程度。”他說道，“所以我們要將材料粉碎到一個特定的顆粒大小。”材料的分離通常是利用密度、通過浮沉技術實現的。

TerraCycle最常回收的是采用PP外殼的注射器過濾器。“我們希望聚丙烯盡可能干凈，以便在思拓凡（Cytiva）或其他地方能重復使用，所以純度是我們所追求的。”Simpson 說道，“在減小尺寸后，我們就可以把過濾器與外殼分離開，這樣我們就有了過濾材料、有了PP外殼，因而能夠得到PP粒料并能夠將它作為一種原料使用。”

與PP外殼分離的非PP過濾膜材料目前正在儲存之中，直到有足夠的量可以進行處理。所有材料都會面臨這種情況，這是由加工商的加工規模所決定的。過濾器和過濾膜都有一個回收過程，TerraCycle將100%地回收他們收集的所有廢棄物。

思拓凡（Cytiva）會收到TerraCycle提供的一份關于有多少注射器過濾器被回收的季度報告。Walker介紹說，思拓凡（Cytiva）最終想要回購一些回收的原料并用于其一些產品中。“雖然TerraCycle 用這種材料制作公園長椅，但按照我們理想的想法，我們更喜歡循環使用。”Walker 解釋道。

雖然目前思拓凡（Cytiva）還不能真正將這種回收材料用于注射器過濾器中，但該公司可能會用它來生產包裝和其他產品。“這樣我們就可以對顧客說，當你回收它、然后再從我們這里購買的時候，這就是一個循環的解決方案。”Walker表示。

第一年的目標是回收50萬個注射器過濾器，Walker預計這個數字每年都會增加。“雖然這個項目還處于起步階段，但目前我們已經回收了成千上萬個注射器過濾器，今后還會更多。”