塑料回收使用光學分揀係統根據聚合物類型對塑料碎片進行分類,確保每一批都是由單一的塑料樹脂組成,這對於(yu) 生產(chan) 高質量的再生材料至關(guan) 重要。光學分揀係統通常依靠近紅外(NIR)成像光譜技術,根據塑料獨特的光譜特征來識別塑料類型。對於(yu) 大多數塑料,該係統運行良好。然而,黑色塑料通常添加了炭黑顏料,它們(men) 幾乎吸收了可見光和紅外光譜中的所有光線,而不是反射光線,這使得近紅外傳(chuan) 感器幾乎無法識別它們(men) 。結果,黑色塑料碎片常常被誤分類或當作廢料丟(diu) 棄,降低了回收率,還將寶貴的材料送進了垃圾填埋場或焚燒爐。
SPECIM中波紅外高光譜成像係統能夠準確識別和分揀黑色塑料,為(wei) 解決(jue) 傳(chuan) 統近紅外和重力分揀係統的局限性提供了解決(jue) 方案。

圖 1:專(zhuan) 門為(wei) 工業(ye) 應用開發、在中波紅外範圍內(nei) 工作的高光譜相機,能夠高速檢測塑料和橡膠。
中波紅外(MWIR)高光譜成像技術被證明是解決(jue) 黑色塑料分揀難題的高效方案,而近紅外(NIR)成像技術長期以來在這一難題上困難重重。近紅外高光譜成像的光譜範圍約為(wei) 900 至 2500 納米(nm),中波紅外高光譜成像技術則將範圍擴展到 3 至 5 微米(μm),能夠捕捉到高度詳細的光譜數據。
在中波紅外範圍內(nei) ,不同類型的塑料因其分子組成而呈現出獨特的光譜特征(見圖 2)。因此,使用中波紅外高光譜成像技術時,無論塑料顏色如何,都能夠區分不同類型的塑料,包括最難分揀的黑色塑料。

圖2:由於(yu) 分子組成不同,塑料在中波紅外範圍內(nei) 具有獨特的光譜特征,利用中波紅外高光譜成像技術可以無視顏色差異對它們(men) 加以區分。
汽車、電子和包裝等嚴(yan) 重依賴黑色塑料聚合物的行業(ye) ,從(cong) 這項先進技術中受益匪淺。例如,在汽車行業(ye) ,黑色塑料廣泛應用於(yu) 儀(yi) 表盤、保險杠和裝飾部件。通過有效分揀這些材料,中波紅外高光譜成像技術可以幫助汽車製造商實現回收目標,並減少汽車生產(chan) 對環境的影響。
在電子行業(ye) ,從(cong) 智能手機到家用電器,黑色塑料外殼隨處可見。利用中波紅外高光譜成像技術,回收商可以有效地從(cong) 廢棄電子產(chan) 品中分揀出黑色塑料,幫助製造商滿足日益嚴(yan) 格的電子垃圾法規要求。
食品包裝行業(ye) 也能從(cong) 中獲利。黑色塑料托盤常用於(yu) 即食食品和其他食品的包裝。通過更有效地分揀這些托盤,中波紅外高光譜成像技術有助於(yu) 減少最終進入垃圾填埋場的食品包裝垃圾數量。

圖 3:使用SPECIM中波紅外高光譜成像技術對黑色塑料、橡膠以及非黑色塑料和橡膠進行圖像分揀過程的示例。
能夠分揀和回收黑色塑料帶來了顯著的環境和經濟效益。回收可以防止黑色塑料被送往垃圾填埋場或焚燒爐,減少環境汙染並節約寶貴資源。這還有助於(yu) 形成塑料廢物的閉環利用,推動向循環經濟的轉型,在循環經濟模式中,材料是被重複使用而非丟(diu) 棄。
從(cong) 經濟角度來看,回收黑色塑料為(wei) 製造商節省了成本。在新產(chan) 品中重複使用黑色塑料,減少了對原生材料的需求,從(cong) 而降低了生產(chan) 成本。此外,企業(ye) 可以避免因未遵守回收法規而受到的處罰,對於(yu) 那些希望在日益注重環保的市場中保持競爭(zheng) 力的企業(ye) 來說,中波紅外高光譜成像技術是一個(ge) 經濟可行的選擇。
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