废弃医疗塑料变身“金矿”？SABIC、美敦力、BD等超前布局

Systemiq和Eunomia的报告公布了一个惊人的数字：医疗行业的塑料废弃物和温室气体排放量逐年增长，预计到2040年可能增加35-40%，这将推动欧洲和北美卫生系统的成本超过760亿美元。

 

尤其是疫情期间激增的塑料废弃物引发了医疗行业领导者和利益相关者的担忧，促使北美和欧洲的医院集团启动减少塑料废弃物和开展回收计划的项目。塑料行业的公司和组织也在开发解决方案，通常是与医疗合作伙伴共同推进项目。

 

已清洁、分拣的PVC医用管预备进行回收 ©VINYLPLUS HEALTHCARE

 

来源 /  本文由荣格独家翻译自AMI《PLASTICS RECYCLING WORLD》

作者 /  David Eldridge

 

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PVC的新进展

 

在法国，多家医院与循环经济专业公司Terra以及美敦力合作，研究回收PVC医疗耗材的可行性。透析管路、软质PVC医疗器械和硬质PVC视频喉镜叶片在医疗环境中被广泛使用，未来可能为医疗PVC回收做出重要贡献。法国的另一个项目是探索将导管和口罩等一次性PVC医疗器械回收制成新产品，并用于医疗环境，例如地板组件。

 

许多剂量的药物通过铝/PVC泡罩包装安全送达，VinylPlus PharmPak项目旨在通过一项研究展示泡罩包装可以如何有效地被回收。在聚氯乙烯行业，VinylPlus Healthcare是去年推出的一个平台，旨在统一该行业在医疗领域的可持续发展重点，过去二三十年间，欧洲聚氯乙烯行业已通过VinylPlus平台及其前身，在窗型材、地板和电缆等领域提升了回收水平。VinylPlus医疗平台将先前医疗领域各项倡议的工作，包括PVCMed联盟、VinylPlus Med和VinylPlus PharmPack，整合到一个协调统一的平台中。

 

在德国德累斯顿的弗劳恩霍夫工艺工程与包装研究所在更大规模的试验中发现，溶解技术可用于处理来自泡罩包装的原料，并成功制成硬质薄膜。这些薄膜可重新用于泡罩包装。从泡罩包装中机械回收的材料可用于型材和PVC管材。

 

自去年启动以来，VinylPlus Healthcare的首批活动之一是委托西班牙Aimplas研究所对广泛用于医疗器械的软质PVC的回收进行研究。该研究结果证实，软质PVC可机械回收多达六次，且不影响其技术性能。VinylPlus Healthcare表示，这些发现支持了聚氯乙烯在循环医疗经济中的关键作用。平台称，使用PVC有助于减少废弃物、优化资源效率，并维持最高的患者安全标准。

 

这项回收研究增强了关于PVC可回收性的知识基础，并突显了在医疗及其他领域扩大收集和回收工作的必要性。

 

今年二月，在Select4Care合作项目的闭幕活动上，VinylPlus Healthcare介绍了医疗PVC增塑剂的现状，强调使用安全、受监管的增塑剂替代DEHP已取得长足进展。

 

活动中的讨论还考虑了扩大医疗PVC回收规模所需的条件：医院层面的分类收集、扎实的材料知识、明智的设计选择，以及贯穿整个价值链的清晰、一致的监管框架。VinylPlus Healthcare表示，已有数家机构正积极参与一个自2022年以来在比利时运行的专项医疗PVC回收计划，该经验可为未来的工作提供参考。

 

02

聚烯烃试点项目——工业级回收系统可以可靠地分拣医疗塑料包装废弃物吗？

 

虽然PVC在医疗器械中仍是大量使用的塑料材料，但聚烯烃是器械和药品包装领域主导的一次性塑料，其次是PET。医疗塑料回收理事会Healthcare Plastics Recycling Council (HPRC)近期发布了一项案例研究，揭示了该领域释放回收潜力的可能，并特别关注废物流分拣。报告称，继荷兰的首次试点证明了人工分拣的技术可行性之后，这项第二阶段研究在德国的真实环境条件下测试了自动分拣技术。该试验是与波恩大学医院 Universitätsklinikum Bonn和分选技术集团Tomra合作进行的，旨在评估工业级系统能否以可持续回收所需的精度和吞吐量，可靠地分拣医疗塑料包装废弃物。

 

医疗塑料回收理事会、波恩大学医院、Tomra在德国开展分拣试点 ©医疗塑料回收理事会

 

在该试点研究的第二阶段，从医院运营中收集的医疗塑料废物在德国米尔海姆-卡里希的Tomra测试中心进行处理，先通过弹道分离分成硬质和软质部分，再通过光学分选分为聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯流。此阶段通过测试对硬质和软质塑料中所有材料类型的自动分选来扩大处理规模，同时评估真实条件下的材料纯度。医疗塑料回收理事会表示，该试验为技术性能、污染风险以及改进预处理步骤的机遇提供了见解，有助于确定可扩展的医疗塑料回收最佳实践。

 

医疗塑料回收理事会表示：“这项研究已从原理上证明，在医院环境中收集的医疗包装材料，可以通过商业废物处理工艺进行分选。”但在试点研究中，一些挑战也显现出来，例如废弃物尺寸的差异以及多组分/多材料的设计。

 

医疗塑料回收理事会表示，硬质塑料部分的分拣效率为45%，其余55%被剔除。在软质塑料部分，该工艺将大量医疗器械包装分拣至聚乙烯流中（这是唯一的目标分离材料）。医疗塑料回收理事会称：“进一步检查显示，这部分聚乙烯含有多种材料薄膜，这可能导致回收流的质量受损。由多种材料组成的包装和医疗器械使分拣和分离工作显著复杂化。理想情况下，这些混合材料组件应在分拣过程中被剔除；然而，它们有很大可能进入回收流，从而导致污染。”

 

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残留物问题

 

一个需要高度关注的风险来自临床废物，因其可能含有血液、针头或药物残留。医疗塑料回收理事会表示，针对从现有废物流中再加工受污染医院废物的方法正在开发中，但这是一种成本高昂的替代方案，并且需要特定的废物处理设施。

 

理事会表示：“要使现有分拣和回收中心能够接受医院废物，必须进一步控制污染风险。为应对这一挑战，相关工作正在进行中，以规范医院废物管理实践。”

 

医疗塑料回收理事会称，一项由德国地区医院协会——北莱茵-威斯特法伦州医院协会牵头，与波恩大学医院、Circularmed以及其他三家试点医院合作推进的倡议，旨在开发“一套直观的废物管理系统，以减少错误处置、提高可回收性，并在整个过程中确保医护人员安全与环境保护”。

 

聚烯烃生产商SABIC表示，一个合作项目已在试点中成功验证了将清洁医疗塑料回收并重新引入医疗材料流的概念。其合作伙伴包括荷兰的Zuyderland医疗中心、包装转换商Coveris和ACE，以及品牌所有者Artivion和Mölnlycke Health Care。

 

SABIC及其合作伙伴已证明将未受污染的医院废物回收并重新制成原生聚合物的潜力 ©SABIC

 

一项针对医疗塑料废弃物的收集计划于2024年6月由Zuyderland的工作人员启动，旨在处理通常会被焚烧的塑料废弃物。该计划目标为未接触过患者、血液或体液的未受污染的塑料废弃物。这些废弃物经过预处理后被运往SABIC，作为其裂解工厂的原料，将废弃物转化为裂解油，SABIC可将其用于生产其Trucircle品牌的聚乙烯。

 

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新应用

 

该聚乙烯材料随后被用于两项新的医疗应用。Coveris为Artivion用于血管手术的导丝生产了包装，其中回收医疗废弃物含量占比25%。Mölnlycke Health Care生产了手术铺单，其中医院产生的塑料废弃物含量占比49%，该产品将通过由ACE提供的材料组件制成的ProcedurePak解决方案进行交付。

 

Artivion欧洲、中东和非洲地区销售与市场副总裁卡尔·威尔表示：“通过参与SABIC Trucircle项目以及与SABIC、Zuyderland和Coveris的合作，我们正在探索减少废弃物和建立可扩展回收模式的方法。这些合作不仅帮助我们应对当今外科医生面临的挑战，也着眼于未来，为子孙后代创造一个更具可持续性的行业。”

 

医疗设备集团BD于1月宣布，其已成功完成一项将PS培养皿回收为新的高质量制造原料的联合可行性研究。该公司表示，试点研究结果表明，包括PET、PP和PE在内的其他塑料，在经过安全消毒和处理后，也可在制造供应链中重复使用。这些聚合物广泛应用于医疗器械，例如BD所生产的那些产品。

 

这项研究的合作伙伴是总部位于爱尔兰的Envetec可持续技术公司。其获得专利的Generations工艺使设施能够在生物危害性塑料废物的产生点对其进行消毒和粉碎，生产出适合回收制成新产品的清洁聚合物薄片。

 

Envetec的专利Generations工艺使设施能够在产生点对生物危害性塑料废物进行消毒和粉碎©Envetec

 

在该试点研究中，未使用的BD BBL预制平板培养基作为后工业材料经处理。培养皿及其内容物被粉碎、分离、化学消毒，并转化为回收的清洁聚合物薄片。这些薄片被挤出成聚苯乙烯颗粒，并模塑成新的培养皿原型。BD表示，材料性能测试和模塑可行性已成功完成。

 

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概念验证

 

“这项试点标志着在更广泛范围内证明医疗供应链中多种塑料产品回收与循环利用可行性的第一步。”Envetec首席执行官马尔科姆·贝尔表示，“通过为受监管塑料的安全处理及回归生产性用途的路径创建概念验证，我们正在为可持续解决方案敞开大门，这些方案可帮助行业避免填埋，并使有价值的材料持续循环利用。”

 

Envetec与BD表示，他们看到了扩大试点规模、减少对原生塑料的依赖以及保持高价值聚合物循环利用的明确机遇。

 

BD诊断解决方案全球总裁尼科斯·帕夫利迪斯表示：“由高质量塑料制成的一次性器械在现代医疗中发挥着关键作用，这源于其安全性、易用性和可扩展性，但我们认识到这些材料可能对环境产生的长期影响。这项由BD可持续医疗技术研究院开展的试点，是为其他由常用塑料制成的大宗医疗耗材（如采血管、注射器和包装）实现循环经济解决方案迈出的重要一步。”

 

Envetec的Generations技术目前正部署于美国和欧洲的生物制药、生命科学设施、医院以及食品饮料行业。通过与客户和回收合作伙伴协作，Envetec正在为处理后的实验室塑料开发可持续的循环路径。该流程包括将清洁薄片转化为再生颗粒，并在可能的情况下制成新的塑料产品。