高速雷射聚合物分選
此檢測和分類系統基於高速雷射光譜,甚至可以勝任最困難的分類任務。
高解析度:
每秒可處理高達 100 萬個光譜,其分辨率比傳統系統高 10 倍,
使檢測和分選系統能夠檢測最微小的顆粒尺寸,甚至可達 1 平方毫米。
高頻寬:
評估整個光譜,從紫外線到可見光再到近紅外線範圍。
分類效率高:
根據所涉及的外來材料,廢品率可能超過 98%,同時將優質材料的損失降至最低。
高分選純度:
提供的最終產品具有高分選純度,即使對於彩色和黑色材料也是如此。
高品質:
再生塑膠品質優良,非常適合食品業 100% 重複利用。
對未來的高度準備:
由於積極的檢測,可以檢測和分類廣泛的污染物,包括許多新材料,例如 PLA。
靈活的:
該系統可用於任何回收過程中的品質保證和製程監控。
獲獎技術:
團隊憑藉其基於高速雷射光譜的塑膠分選系統於 2010 年獲得德國聯邦技術與創新獎提名。
塑膠回收—機會與前景
如今,塑膠無所不在,如 PET 瓶、電子設備和其他設備的外殼、汽車內部、食品包裝以及許多其他領域。
它由石油或天然氣等有價值的原材料製成。
例如 : 一公斤聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 需要約 1.9 公斤原油和大量能源。
然而資源是有限的,還有什麼比負責任地回收塑膠更明顯的呢?
這不僅可以確保資源的有效利用,還有助於避免巨大的垃圾掩埋場。
潔淨物料分選
然而,單一材料的清潔分類是一個問題,因為混合塑膠回收流不僅包含有價值的材料,而且通常還包含外
來塑膠、含氯或重金屬化合物的塑膠以及污染物和添加劑。
使用視覺、基於攝影機或其他傳統方法,回收中發現的許多不需要的異物無法識別,或只能困難地識別,因為它們通常無法透過顏色或其他常見參數來區分。
小粒徑通常也會為傳統分選系統帶來問題。如果回收材料中異物的比例仍然過高,則其被歸類為價值較低,並且其再利用的機會受到限制。
使用 進行高速雷射光譜分析
解決視覺或其他已建立的系統和偵測方法失敗的問題。
該系統採用基於高速雷射光譜的高效、準確的檢測方法:它利用其特定的光電光譜來識別塑膠片或顆粒流中的好材料,並透過一次操作將其從各種異物和污染材料中分類出來。
該系統最初是根據一家大型飲料製造商的建議開發的,該製造商希望將其銷售的所有 PET 一次性瓶放入封閉的回收循環中,避免大量垃圾掩埋。
食品級品質的 PET 回收,例如在瓶到瓶回收的情況下 - 借助機器篩選,這已經成為可能。
這個強大、高效的系統在塑膠回收的其他領域也擁有精湛的技術。
以前未解決的深色或黑色塑膠混合物的分類問題,例如每輛汽車內部都存在的類型,現在已經成為可能。
WEEE(電氣和電子設備廢棄物)的挑戰
近期的一大挑戰是回收電氣和電子設備(例如電腦、電視或家用電器外殼)中的塑膠碎片。
光是在德國,舊電子設備的回收就產生了數十萬噸塑膠廢棄物。到目前為止,大部分塑膠廢物僅經過熱處理或出口到亞洲。
為了生產以價值為導向的回收利用,需要對各種類型的聚合物進行識別和分類。
還必須分離出含有有害物質的舊塑料,例如那些含有阻燃劑的塑料,這些塑料不能再使用。
使用雷射光譜進行分類意味著電子廢料將來將能夠在新的電子設備中重新利用。
所以廢棄物現在可以變成資源。
測量原理 |
高速雷射篩選 |
測量 |
整個過程持續進行;
1,000,000 篩選/秒 |
可測量的組件 |
材料種類、顏色、已移轉到塑膠中的污染物 |
容量 |
高達 6,600 磅/每小時
(每小時最多 3 噸) |
粒徑 |
0.003 sq. in. to 0.8 sq. in.
(2 mm² to 500 mm²) |
最大限度。顆粒重量 |
0.018 oz. (0.5 g) |
電源 |
230V +/- 10V,1-phase |
頻率 |
50 Hz / 60Hz |
保險絲 |
1×32A |
壓縮空氣供應 |
>= 87 psi,最大值790 gal./min
(>= 6 bar,最大 3,000 l/min)
無油,預先過濾,
最大約 3,000 l/min粒徑40 µm |
供水 |
320 gal./h,46 – 64 °F,29 to 87 psi
(1,200 l/h, < 12 °C, 2 to 6 bar)
冷卻器額定值:8 kW |
環境溫度 |
50 – 104°F(10 – 40°C) |
耗電量 |
<6kW |
噪音排放 |
< 80 db (A) |
尺寸(高x寬x深) |
110" x 79" x 69"英吋
(2,800 x 2,000 x 1,750 mm) |
重量 |
4,000 lbs. (1,800 kg) |
透過實體「指紋」進行精確分類
使用對應於物理指紋的特徵光譜來識別不同的塑膠。
該系統採用特殊的雷射光譜方法,並使用光譜分析來評估材料流。
廣泛且高度差異化的光譜可以精確識別材料,從而準確地區分好物質和異物。
原則上,可以透過這種方式檢測和分類大量材料流。
高速雷射光譜
採用高速雷射光譜技術,可實現每小時 2.4 至 3 噸的分選能力,具體取決於材料的密度。
由於多光譜、明亮的光學配置以及強大訊號處理器的極快訊號處理速度,每秒可產生和評估多達一百萬個光譜。
在如此高解析度下,即使是一平方毫米的微小顆粒也可以被分析和分類。
分類效率高
如果流中的顆粒被識別為異物,各種超音速空氣噴射可確保將其從良好的材料流中去除。
測量場和彈出機構之間的路徑非常短,並且能夠配置檢測閾值和具有特定材料設定的鼓風機單元,
從而實現極低的錯誤剔除率。使用 UMPO-250,廢品率可能超過 98%(取決於所使用的材料),同時將優質材料的損失降至最低。
© 德國獎
食品級PET品質
被異物污染的回收塑膠在再加工時可能會導致嚴重的問題和品質問題。
例如,在 PET 回收領域,很難在視覺上將其與優質 PET 區分開來的典型材料包括 PVC、尼龍、矽膠、含 TiO2 的 PET、PLA、PC、膠水/鹽或含有阻隔物質(例如清除劑、混合物或多層)。
然而,它們確實會導致透明度降低和變色。
裂縫或夾雜物會進一步降低後續加工過程中的質量,例如在新 PET 飲料瓶的製造過程中。
檢測異物,將其與優質材料流分離,並確保回收材料具有高品質 - 甚至達到食品級標準。
傳統的檢測系統無法完成這項任務,因為透明 PET 和被 PVC、尼龍或其他物質污染的 PET 很難(如果不是不可能的話)在視覺上與純 PET 區分開來,特別是在顆粒形式時。
只有在後期加工階段,特別是在高溫的影響下,這些異物才會因最終產品變色而變得可見。
例如,在棕色 PET 中很難檢測到棕色木材和膠水殘留物。
不同的材料可以憑藉其特定的光譜或物理指紋被清晰地檢測和剔除。