塑料回收使用光學(xué)分揀系統(tǒng)根據(jù)聚合物類型對(duì)塑料碎片進(jìn)行分類，確保每一批都是由單一的塑料樹脂組成，這對(duì)于生產(chǎn)高質(zhì)量的再生材料至關(guān)重要。光學(xué)分揀系統(tǒng)通常依靠近紅外（NIR）成像光譜技術(shù)，根據(jù)塑料獨(dú)特的光譜特征來識(shí)別塑料類型。對(duì)于大多數(shù)塑料，該系統(tǒng)運(yùn)行良好。然而，黑色塑料通常添加了炭黑顏料，它們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，這使得近紅外傳感器幾乎無法識(shí)別它們。結(jié)果，黑色塑料碎片常常被誤分類或當(dāng)作廢料丟棄，降低了回收率，還將寶貴的材料送進(jìn)了垃圾填埋場(chǎng)或焚燒爐。
SPECIM中波紅外高光譜成像系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識(shí)別和分揀黑色塑料，為解決傳統(tǒng)近紅外和重力分揀系統(tǒng)的局限性提供了解決方案。
圖 1：專門為工業(yè)應(yīng)用開發(fā)、在中波紅外范圍內(nèi)工作的高光譜相機(jī)，能夠高速檢測(cè)塑料和橡膠。
中波紅外（MWIR）高光譜成像技術(shù)被證明是解決黑色塑料分揀難題的高效方案，而近紅外（NIR）成像技術(shù)長(zhǎng)期以來在這一難題上困難重重。近紅外高光譜成像的光譜范圍約為 900 至 2500 納米（nm），中波紅外高光譜成像技術(shù)則將范圍擴(kuò)展到 3 至 5 微米（μm），能夠捕捉到高度詳細(xì)的光譜數(shù)據(jù)。
在中波紅外范圍內(nèi)，不同類型的塑料因其分子組成而呈現(xiàn)出獨(dú)特的光譜特征（見圖 2）。因此，使用中波紅外高光譜成像技術(shù)時(shí)，無論塑料顏色如何，都能夠區(qū)分不同類型的塑料，包括最難分揀的黑色塑料。
圖2：由于分子組成不同，塑料在中波紅外范圍內(nèi)具有獨(dú)特的光譜特征，利用中波紅外高光譜成像技術(shù)可以無視顏色差異對(duì)它們加以區(qū)分。
汽車、電子和包裝等嚴(yán)重依賴黑色塑料聚合物的行業(yè)，從這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)中受益匪淺。例如，在汽車行業(yè)，黑色塑料廣泛應(yīng)用于儀表盤、保險(xiǎn)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(shù)可以幫助汽車制造商實(shí)現(xiàn)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，黑色塑料外殼隨處可見。利用中波紅外高光譜成像技術(shù)，回收商可以有效地從廢棄電子產(chǎn)品中分揀出黑色塑料，幫助制造商滿足日益嚴(yán)格的電子垃圾法規(guī)要求。
食品包裝行業(yè)也能從中獲利。黑色塑料托盤常用于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(shù)有助于減少最終進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)的食品包裝垃圾數(shù)量。
圖 3：使用SPECIM中波紅外高光譜成像技術(shù)對(duì)黑色塑料、橡膠以及非黑色塑料和橡膠進(jìn)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(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益?；厥湛梢苑乐购谏芰媳凰屯盥駡?chǎng)或焚燒爐，減少環(huán)境污染并節(jié)約寶貴資源。這還有助于形成塑料廢物的閉環(huán)利用，推動(dòng)向循環(huán)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型，在循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式中，材料是被重復(fù)使用而非丟棄。
從經(jīng)濟(jì)角度來看，回收黑色塑料為制造商節(jié)省了成本。在新產(chǎn)品中重復(fù)使用黑色塑料，減少了對(duì)原生材料的需求，從而降低了生產(chǎn)成本。此外，企業(yè)可以避免因未遵守回收法規(guī)而受到的處罰，對(duì)于那些希望在日益注重環(huán)保的市場(chǎng)中保持競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)來說，中波紅外高光譜成像技術(shù)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)可行的選擇。
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