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Vision小助手
(CMVU)
塑料是我们日常生活中不可或缺的,全球每年的产量超过 3.8亿吨。这些塑料中有相当一部分是黑色的,因其美观、耐用和功能性而被汽车制造食品包装、电子和建筑等高要求行业所采用。然而,黑色塑料对回收构成了重大挑战,因为它们具有吸光特性,这使得它们在传统的回收方法中“不可见”。这导致黑色塑料的回收率低,从而引起越来越多的环境问题。
黑色塑料的存在原因及其带来的问题?
黑色塑料通常使用回收材料生产,以掩盖颜色的瑕疵或不一致。生产黑色塑料有助于将彩色塑料重新用于新用途,从而减少塑料进入垃圾填埋场。然而,赋予这些塑料颜色的炭黑色素也会吸收光线,导致分拣系统中常用的近红外 (NIR) 技术无法检测到它们。
这导致分类不当,黑色塑料经常被排除在回收流之外并被送往垃圾填埋场,在各国政府实施越来越严格的回收法规的背景下,这构成了重大障碍。许多地区都要求制造商在新产品中加入更高比例的再生塑料,但如果没有有效的黑色塑料回收解决方案,实现这些目标将非常困难。
突破性技术:MWIR 高光谱成像
中波红外 (MWIR) 高光谱成像 (HSI) 是一种革命性的技术,能够解决黑色塑料分类难题。传统的近红外 (NIR) 系统在 0.9–1.7 µm 范围内工作,由于黑色塑料含有吸光的炭黑颜料,因此难以检测黑色塑料,而 MWIR HSI 可在 3–5 µm 光谱范围内工作,为材料识别开辟了新的可能性。
在 MWIR 范围内,塑料根据其分子组成表现出不同的光谱特征。这些“光谱指纹”使 MWIR HSI 能够区分各种塑料,无论颜色如何。即使是通常对 NIR系统不可见的黑色塑料,也可以被可靠地识别,因为它们的分子结构在 MWIR 光谱中反射的光不同。
通过捕捉这些光谱细节,MWIR HSI 可以对黑色塑料进行准确、非接触式、实时的光学分选,从而显著提高回收效率。这种光学方法为传统的重力分选方法提供了一种有效的替代方案,而传统的重力分选方法会消耗大量的水、盐和其他资源,造成环境污染。
Specim FX50:MWIR 高光谱成像的实际应用
Specim FX50 高光谱相机为黑色塑料分类提供了强大的工具。它是市场上唯一一款覆盖整个 MWIR 光谱范围(2.7–5.3 μ m)的高光谱相机,该范围是准确分类黑色塑料所必需的。
Specim FX50 可以快速、可靠地分类:黑色塑料;橡胶;非黑色塑料和橡胶。
Specim FX50分类的 PS、ABS、PE、PA 和 PC 样品。
Specim FX50专为工业应用而设计,利用推扫技术,以高速精确识别塑料和橡胶,从而实现传送带上的高吞吐量分拣。在实际场景中,它每分钟可以处理多达 300 公斤的塑料薄片,准确率接近 99%,大大提高了分拣速度和效率。
实际应用和行业优势
汽车、电子和包装等非常依赖黑色塑料的行业将从这项突破性技术中获益最多。例如,黑色塑料在汽车行业的仪表板、保险杠和装饰部件中得到广泛使用。通过对这些材料进行有效分类,MWIR HSI 可以帮助汽车制造商实现回收目标并减少汽车生产对环境的影响。
在电子行业,从智能手机到家用电器,黑色塑料外壳随处可见。借助 MWIR 高光谱成像,回收商可以高效地从废弃电子产品中分拣出黑色塑料,帮助制造商遵守日益严格的电子垃圾法规。
食品包装行业也将从中受益。黑色塑料托盘通常用于盛放即食食品和其他食品。通过更有效地对这些托盘进行分类,MWIR HSI 有助于减少最终进入垃圾填埋场的食品包装废弃物数量。
回收黑色塑料的环境和经济效益
对黑色塑料进行分类和回收可以带来巨大的环境和经济效益。回收黑色塑料可以防止它们被送往垃圾填埋场或焚烧炉,从而减少环境污染并节约宝贵的资源。它还有助于形成塑料垃圾的闭环,支持向循环经济的过渡,即材料被重复使用而不是被丢弃。
从经济角度来看,回收黑色塑料可以为制造商节省成本。在新产品中重复使用黑色塑料可以减少对原材料的需求,从而降低生产成本。同时,企业可以避免因不遵守回收法规而受到处罚,因此,对于希望在日益注重环保的市场中保持竞争力的公司来说,MWIR HSI是一种经济可行的解决方案。
与全球可持续发展目标保持一致
将 MWIR 高光谱成像技术整合到回收过程中不仅有利于各个行业,而且符合更广泛的全球可持续发展目标。联合国的可持续发展目标 (SDG),特别是目标 12(负责任的消费和生产),强调了减少浪费和提高资源效率的重要性。MWIR 高光谱成像可帮助行业遵守这些目标和法规,并通过实现黑色塑料的高效回收,为更可持续的未来做出贡献。
此外,随着越来越多的国家采用生产者责任延伸计划 (EPR),制造商有责任管理其产品的生命周期,包括处置和回收,MWIR HSI 技术将成为满足监管要求的重要工具。在欧洲等已经实施此类法规的地区,采用这项技术可以为公司带来竞争优势。
结论:黑色塑料回收的新时代
MWIR 高光谱成像技术的推出(以Specim FX50 为例)标志着黑色塑料回收领域的一个转折点。通过解决传统 NIR 系统和非光学分类解决方案带来的挑战,这项突破性技术能够高效地对黑色塑料进行分类,有助于减少垃圾填埋场垃圾,支持循环经济计划,并符合全球可持续发展目标。
随着汽车、电子和包装行业继续努力应对黑色塑料回收的复杂性,MWIR HSI 提供了一种具有前瞻性、环保且经济可行的解决方案。通过采用这项技术,行业领导者、政策制定者和可持续发展倡导者可以在对抗塑料垃圾方面取得有意义的进展,并为更可持续的未来铺平道路。