[實用新型]一種雙紅外在線塑料材質分選裝置

有效

• 申請號: 201320618616.6
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN203484357U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 林茂先;陶俊;常宏;劉寶瑩;李凱;方杰;胡修穩;陳海燕
• 申請（專利權）人: 合肥美亞光電技術股份有限公司
• 主分類號: B07C5/342
• 分類號: B07C5/342
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 丁瑞瑞

技術領域

本實用新型涉及光電分選技術領域，尤其涉及一種雙紅外在線塑料材質分選裝置。

背景技術

在塑料應用范圍越來越廣泛的現代社會，將廢塑料回收并按種類分開具有重要的現實意義，尤其是將PVC從PET中分開并去除的需求較為迫切。這兩種材質的塑料用途廣泛，密度相近，不易為人眼區分，且互為污染物，PVC塑料的熱穩定性較差，長時間加熱會導致分解，放出HCl氣體。在紡織工業中，廢舊PET回收生產紡織纖維時，PVC成分含量的高低將嚴重影響產品質量。因為PET的熔融溫度較高，在PET處理溫度上PVC會嚴重降解，使得PET表面出現一層黑斑，且PVC拉伸度小，在抽絲過程中極易出現斷頭，嚴重影響紡絲的正常進行。因此，將PVC塑料從PET廢舊塑料中分解出來，減少PET瓶片雜質含量是現階段制約PET廢舊塑料回收利用的關鍵環節。

目前廢塑料分類的方法有人工、X射線、溶劑、靜電和密度等方法，這些方法在對大量塑料進行辨別時，有一定的局限性。X射線可以用來檢測重金屬原子和鹵族元素(含氯PVC)，但無法檢測其他塑料。而光學方法則可以實現精度高、速度快、非破壞在線識別。其中，可見光可根據塑料的顏色進行分類，而近紅外光則可以根據常見塑料的材質類型進行快速分類。

近紅外光譜技術（780-2526nm）是塑料材質自動分選廣泛使用的技術之一。近紅外光經聚合物分子振動的倍頻和組合頻吸收后，其吸收譜能夠表征相關官能基團，如O-H、N-H、C-H等。若塑料中無其它添加成分（如碳黑、染料等），利用近紅外技術可以較容易的區分不同的塑料。但近紅外光譜技術一般不適用于鑒別黑色或深色的塑料。

Scott的文獻“A?two-color?near-infrared?sensor?for?sorting?recycled?plastic?waste”（雙色近紅外傳感器分揀回收廢塑料）和MSS公司的專利US5966217的原理基本一致，通過鹵素燈照射塑料，測量塑料的透射或反射光，利用分束片或者光纖將光分為2部分，通過1660nm和1716nm的帶通濾光片后，由單點傳感器來觀測這兩個波段的信號，通過這2個波長處的信號比例來區分PET和PVC這兩種塑料片。

NRT公司的專利US6610981主要解決片狀塑料檢測過程中由于層疊、團聚等造成的誤判問題。該專利將塑料的反射光通過光纖分為2部分，分別經過1639nm和1716nm的濾光片后進入相應的單點探測器來探測2波長處的信號比例。該專利指出，如使用兩濾波片中心波長為1660nm、1716nm，在層疊或團聚情況下有可能發生誤判。

上述這些方法在識別PET和PVC時，主要采用1660nm和1716nm的吸收峰作為特征波長，目前在主流的應用中，近紅外探測多采用InGaAs材質的傳感器，而標準型的InGaAs傳感器(波長響應范圍：900-1700nm)無法滿足長波長探測要求，需要采用擴展型的InGaAs傳感器才可以探測到1716nm這個特征波長，而這類擴展型傳感器價格昂貴，目前單點擴展型InGaAs傳感器的成本為比相應標準型產品價格高2倍左右，線陣擴展型InGaAs傳感器的成本比對應標準型產品價格高3倍以上，在很大程度上增加了設備的成本。

此外，上述專利或方法所采用的信號探測方式，往往只能采用單點傳感器，給出原理性分選方案，而難以采用線陣傳感器進行多通道同時觀測。在實際大產量的在線應用中，這些方法還需解決通道擴展問題，比如需要采用旋轉光學掃描多面鏡或高速掃描振鏡來實現橫向方向的掃描，而光學掃描多面鏡等部件為精密光學元器件，對機械裝置的精度及長期穩定性要求很高，維護起來也較為困難。

實用新型內容

本實用新型的所要解決的技術問題在于在于提供一種成本低、裝置簡單、易于實現和實用化，并且識別率與已有設備基本相同的雙紅外在線塑料材質分選裝置。

本實用新型采用以下技術方案解決上述問題：