Characterization and recyclability of pharmaceutical blisters

Abstract

Packaging is one of the largest industries in the world. Pharmaceutical blister packages are the most preferred packaging type in the pharmaceutical industry. Especially after the COVID-19 pandemic, the use of pharmaceutical packaging has become widespread with the increasing demand for drugs. Pharmaceutical blister packages typically contain thin sheets of plastic and aluminium and generate substantial solid waste. Since these packages have a multi-layered and complex structure, they are difficult to recycle. Before recycling, plastic and aluminium need a separation process. Chemical separation or thermal processes can be used for separation. The aim of this study is to characterize different pharmaceutical blister types with SEM-EDS (Scanning electron microscopy- Energy dispersive X-ray spectroscopy), TGA (Thermogravimetric Analysis), DSC (Differential scanning calorimetry), ICP-MS (Inductively coupled plasma mass spectrometry), and FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) and to review the different reagents used in the pharmaceutical blister layer separation process. In addition to thermal degradation, the parameters and results of the separation processes were evaluated using hydrochloric acid, formic acid, acetic acid, sulfuric acid, ethanol, acetone, and organic solvents. It also evaluates the recyclability of the separated layers (plastic and aluminium). Its recyclability was evaluated by melting the aluminium fraction under salt consisting of a mixture of NaCl-KCl-CaF2. The plastic fraction was obtained in solid and liquid form by thermal degradation and analysed by GC-TCD (Gas Chromatography-Thermal conductivity detector).

Ambalaj dünyanın en büyük sektörlerinden biridir. Farmasötik blister ambalajlar ilaç sektöründe en çok tercih edilen ambalaj türüdür. Özellikle COVID-19 pandemisinden sonra artan ilaç talebiyle farmasötik ambalajların kullanımı da yaygınlaşmıştır. Farmasötik blister ambalajlar, tipik olarak ince tabakalar halinde plastik ve alüminyum içeren malzemedir ve önemli miktarda katı atık üretir. Bu paketler çok katmanlı ve karmaşık bir yapıya sahip olduklarından geri dönüşümü zordur. Geri dönüşümden önce plastiğin ve alüminyumun bir ayırma işlemine ihtiyacı vardır. Ayırma için hidrometalurjik veya termal prosesler kullanılabilir. Bu çalışmanın amacı, farklı kabarcık tiplerinin karakterizasyonunu SEM-EDS (Taramalı elektron mikroskobuEnerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi), TGA (Termogravimetrik Analiz), DSC (Diferansiyel Taramalı Kalorimetre), ICP-MS (Endüktif Eşleşmiş Plazma Kütle Spektrometresi), FTIR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi) ile gerçekleştirmek ve kabarcık tabakalarının ayrılma sürecinde kullanılan farklı reaktifleri gözden geçirmektedir. Termal bozulmanın yanı sıra hidroklorik asit, formik asit, asetik asit, sülfürik asit, etanol, aseton ve organik çözücüler kullanılarak ayırma işlemlerinin parametreleri ve sonuçları değerlendirilmiştir. Ayrıca ayrılan katmanların (plastik ve alüminyum) geri dönüştürüle bilirliğini değerlendirmektedir. Alüminyum fraksiyonu NaCl-KCl-CaF2 karışımından oluşan tuz altında ergitilerek geri dönüştürüle bilirliği değerlendirilmiştir. Plastik fraksiyonu piroliz ile katı ve sıvı formda elde edilerek GCTCD (Gaz Kromatografisi-Termal iletkenlik dedektörü) ile analiz edilmiştir.