高光譜成像技術(shù)，開啟黑色塑料回收新時(shí)代

2024-11-06 09:43:03 來源：廢塑料新觀察閱讀量：14497 評(píng)論

導(dǎo)讀：目前有許多國(guó)家和地區(qū)要求制造商在新產(chǎn)品中含有一定比例的再生塑料，但如果沒有有效的黑色塑料回收解決方案，那么要達(dá)到相關(guān)要求將會(huì)變得更加艱難。

　　在大多數(shù)塑料回收自動(dòng)分選系統(tǒng)中，傳感器通過分析材料表面反射的紅外光來區(qū)分不同類型的聚合物。黑色塑料中的炭黑顏料會(huì)吸收絕大部分紅外光。這樣一來，近紅外(NIR)分選傳感器“看不到”黑色塑料，更不用說將不同種類的聚合物分開。

　　目前有許多國(guó)家和地區(qū)要求制造商在新產(chǎn)品中含有一定比例的再生塑料，但如果沒有有效的黑色塑料回收解決方案，那么要達(dá)到相關(guān)要求將會(huì)變得更加艱難。

　　高光譜成像技術(shù)

　　高光譜成像能夠識(shí)別外觀相似但化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的目標(biāo)，打開了自動(dòng)分選復(fù)雜廢塑料的大門。

　　每種物質(zhì)有自身特有的光譜曲線，根據(jù)吸收或者反射的光譜便能確定物質(zhì)的種類。高光譜成像便是基于此種原理。

　　傳統(tǒng)的近紅外(NIR)技術(shù)通常在0.9-1.7微米波長(zhǎng)范圍內(nèi)，但由于黑色塑料的碳黑具有強(qiáng)吸收性，因此很難通過這種技術(shù)識(shí)別黑色塑料。而中波紅外(MWIR)高光譜成像則涵蓋了3-5微米的光譜范圍，這對(duì)于探測(cè)黑色塑料來說非常有用。

　　在中波紅外范圍內(nèi)，塑料根據(jù)其分子組成表現(xiàn)出獨(dú)特的光譜特征。這些“光譜指紋”使 MWIR HSI 能夠區(qū)分各種塑料，而不受顏色的影響。即使是近紅外系統(tǒng)無法識(shí)別的黑色塑料，亦能通過這項(xiàng)技術(shù)精準(zhǔn)辨識(shí)，因?yàn)楹谏芰系姆肿咏Y(jié)構(gòu)在中波紅外光譜中以不同的方式反射光。

MWIR 范圍內(nèi)不同塑料的獨(dú)特光譜特征(圖源：SPECIM)

　　高光譜成像的應(yīng)用

　　據(jù)SPECIM介紹，SPECIM FX50 高光譜相機(jī)為黑色塑料的分類提供了強(qiáng)大的工具。它是市場(chǎng)上唯一一款覆蓋 2.7-5.3 μm 整個(gè)中波紅外(MWIR)光譜范圍的高光譜相機(jī)，這是精確分選黑色塑料所需的。

　　圖片

　　芬蘭 Specim 提供中波紅外成像技術(shù)，據(jù)稱可以對(duì)黑色塑料進(jìn)行更細(xì)致的分類(圖源：SPECIM)

　　Specim FX50 可以快速、可靠地分選包括黑色塑料、橡膠、非黑色塑料和橡膠等在內(nèi)的材料。Specim FX50 專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，利用推掃技術(shù)高速精確識(shí)別塑料和橡膠，從而在傳送帶上實(shí)現(xiàn)高吞吐量分選。在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，它每分鐘可處理高達(dá) 300 公斤的塑料薄片，準(zhǔn)確率接近 99%，大幅提高分選速度和效率。

　　黑色塑料回收的新時(shí)代

　　在汽車行業(yè)，黑色塑料普遍被應(yīng)用于制作儀表板、保險(xiǎn)杠以及裝飾零部件等。通過對(duì)這些材料進(jìn)行有效分選，中波紅外高光譜技術(shù)可以幫助汽車制造商實(shí)現(xiàn)其回收目標(biāo)并減少汽車生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響。

　　在電子行業(yè)，從智能手機(jī)到家用電器，黑色塑料外殼無處不在。借助中波紅外高光譜成像，回收商可以有效地從廢棄電子產(chǎn)品中分類黑色塑料，幫助制造商遵守日益嚴(yán)格的電子廢物法規(guī)。

　　食品包裝行業(yè)也將從中受益。黑色塑料托盤通常用于盛放即食食品和其他食品。通過對(duì)這些托盤進(jìn)行更有效的分類，中波紅外高光譜技術(shù)有助于減少最終進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)的食品包裝廢物量。

　　素材來源官方媒體/網(wǎng)絡(luò)新聞

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