高光譜成像技術(shù)，開啟黑色塑料回收新時代

2024-11-06 09:43:03 來源：廢塑料新觀察 閱讀量：14568 評論
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　　在大多數(shù)塑料回收自動分選系統(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，那么要達到相關(guān)要求將會變得更加艱難。
 
　　高光譜成像技術(shù)
 
　　高光譜成像能夠識別外觀相似但化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的目標，打開了自動分選復(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微米波長范圍內(nèi)，但由于黑色塑料的碳黑具有強吸收性，因此很難通過這種技術(shù)識別黑色塑料。而中波紅外(MWIR)高光譜成像則涵蓋了3-5微米的光譜范圍，這對于探測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)無法識別的黑色塑料，亦能通過這項技術(shù)精準辨識，因為黑色塑料的分子結(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 高光譜相機為黑色塑料的分類提供了強大的工具。它是市場上唯一一款覆蓋 2.7-5.3 μm 整個中波紅外(MWIR)光譜范圍的高光譜相機，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)稱可以對黑色塑料進行更細致的分類(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，利用推掃技術(shù)高速精確識別塑料和橡膠，從而在傳送帶上實現(xiàn)高吞吐量分選。在現(xiàn)實場景中，它每分鐘可處理高達 300 公斤的塑料薄片，準確率接近 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、保險杠以及裝飾零部件等。通過對這些材料進行有效分選，中波紅外高光譜技術(shù)可以幫助汽車制造商實現(xiàn)其回收目標并減少汽車生產(chǎn)對環(huán)境的影響。
 
　　在電子行業(yè)，從智能手機到家用電器，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。通過對這些托盤進行更有效的分類，中波紅外高光譜技術(shù)有助于減少最終進入垃圾填埋場的食品包裝廢物量。
 
　　素材來源官方媒體/網(wǎng)絡(luò)新聞

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