基于中紅外線陣探測器的“高科技”塑料分類回收

塑料是以單體為原料,通過加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成的高分子化合物,得益于先進的生產(chǎn)方法,生產(chǎn)塑料制品比使用天然材料成本低且效率高,所以隨著社會的快速發(fā)展,塑料制品被越來越多的用于我們生活的各個領(lǐng)域,很難想象如果我們生活在一個沒有塑料制品的世界,將會面對怎樣的窘境。

但是自大規(guī)模生產(chǎn)塑料以來,人類已生產(chǎn)了約83噸億噸塑料,差不多四分之三的廢舊塑料已被拋棄,隨著塑料垃圾的不斷增長,其危害引起了人們的極大關(guān)注,如果不能妥善處理,對于地球和人類來說,都將會是一場災(zāi)難,所以廢棄塑料制品的回收肩負著環(huán)境保護和塑料產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的雙重重任,而塑料制品回收中最棘手的問題之一就是如何對制品進行合理的分類。

塑料分類的問題在于如何區(qū)分特定的塑料類型,即使塑料元件的一小部分也可以增加回收的有效性,PE、PP、PVC(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯)等傳統(tǒng)聚烯烴材料,以及最常見于飲料瓶的材料PETE(聚對苯二甲酸乙二醇酯),都有對應(yīng)的紅外光譜范圍,可以根據(jù)要求將特定需要檢測材料整合至設(shè)備可識別的范圍內(nèi),此類特征使得塑料的分類回收有了更多的可能性,以下部分材料的介紹可做參考。

學名
簡稱
中文學名
可用于制造的回收產(chǎn)品
光譜范圍
Polyethylene Terephthalate
PETE
聚對苯二甲酸乙二醇酯
衣物、水瓶,碳酸飲料瓶等
5-14μm
High Density Polyethylene
HDPE
高密度聚乙烯
清潔用品,沐浴用品等
3.3-14μm
Low Density Polyethylene
LDPE
低密度聚乙烯
保鮮膜、塑料膜等
3.3-14μm
Polyvinyl Chloride
PVC
聚氯乙烯
管道、壁板、地板等
7-16μm
Polypropylene
PP
聚丙烯
汽車零部件、食品容器等
3-13μm
Polystyrene
PS
聚苯乙烯
花盆、衣架、玩具等
3-18μm

塑料分類的一種方法是在分類通道上進行,首先我們需要將塑料切成小塊碎片,其次對小塑料件進行測量。分選器可以有目標地把一定的再生材料從經(jīng)過預(yù)分選的回收輕包裝材料中鑒別分選出來,待分選的小塑料件被裝在傳送帶上,傳送帶以3m/s的速度通過識別系統(tǒng),近紅外線傳感器通過探測元件識別出目標材料并發(fā)出卸料信號,專門設(shè)置的卸料裝置能把已被識別出的小塑料件分別用氣壓流分卸出來,送往下一個處理工序,例如:PETE、HDPE、PP等再生塑料可用于制造:水瓶、管道、家具、汽車零件等等。

使用FTIR方法可以制作最簡單但非常準確的識別和分類,在該過程中,紅外光源照射已經(jīng)經(jīng)過了處理的小塑料件,反饋的信號由集成在FTIR內(nèi)的VIGO中紅外線陣檢測器獲得,信號經(jīng)過放大和處理后能夠準確的識別被檢測的塑料,科學且高效,具體如下圖所示:

通過檢測每個標記的吸收帶,中紅外線陣檢測器可以“看到”一種被測塑料小件。與NIR的光譜識別相比,在MWIR范圍內(nèi)可以更精確地識別和鑒定聚合物等有機化合物。同時在FTIR中使用線陣探測器可以消除移動部件和濾波片帶來的影響,這簡化了FTIR設(shè)備并提高了系統(tǒng)可靠性。在制造此類OEM 分光光度計中,VIGO的32元非制冷線陣探測器被推薦使用,超高信噪比和快速的響應(yīng)時間可以完美地解決實際應(yīng)用中的問題。

VIGO作為紅外探測器技術(shù)的引領(lǐng)者,致力于不斷優(yōu)化技術(shù)方案,而深圳市唯銳科技通過傾聽客戶和市場的反饋,攜手VIGO進一步豐富和升級了適用于不同市場需求的多元探測器,滿足消費端市場發(fā)展的同時,著重關(guān)注塑料分類回收行業(yè)中遇到的新挑戰(zhàn),通過融合多項紅外技術(shù)的成果,為解決當前及未來潛在的垃圾回收問題鋪平了道路。