【高光譜成像】利用 MWIR 高光譜成像技術克服黑色塑料回收難題

塑料是我們日常生活中不可或缺的，全球每年的產量超過 3.8 億噸。這些塑料中有相當一部分是黑色的，因其美觀、耐用和功能性而被汽車制造食品包裝、電子和建筑等高要求行業所采用。然而，黑色塑料對回收構成了重大挑戰，因為它們具有吸光特性，這使得它們在傳統的回收方法中“不可見”。這導致黑色塑料的回收率低，從而引起越來越多的環境問題。

黑色塑料通常使用回收材料生產，以掩蓋顏色的瑕疵或不一致。生產黑色塑料有助于將彩色塑料重新用于新用途，從而減少塑料進入垃圾填埋場。然而，賦予這些塑料顏色的炭黑色素也會吸收光線，導致分揀系統中常用的近紅外 (NIR) 技術無法檢測到它們。

這導致分類不當，黑色塑料經常被排除在回收流之外并被送往垃圾填埋場，在各國政府實施越來越嚴格的回收法規的背景下，這構成了重大障礙。許多地區都要求制造商在新產品中加入更高比例的再生塑料，但如果沒有有效的黑色塑料回收解決方案，實現這些目標將非常困難。

中波紅外 (MWIR) 高光譜成像 (HSI) 是一種革命性的技術，能夠解決黑色塑料分類難題。傳統的近紅外 (NIR) 系統在 0.9–1.7 μm 范圍內工作，由于黑色塑料含有吸光的炭黑顏料，因此難以檢測黑色塑料，而 MWIR HSI 可在 3–5 μm 光譜范圍內工作，為材料識別開辟了新的可能性。

在 MWIR 范圍內，塑料根據其分子組成表現出不同的光譜特征。這些“光譜指紋”使 MWIR HSI 能夠區分各種塑料，無論顏色如何。即使是通常對 NIR系統不可見的黑色塑料，也可以被可靠地識別，因為它們的分子結構在 MWIR 光譜中反射的光不同。

通過捕捉這些光譜細節，MWIR HSI 可以對黑色塑料進行準確、非接觸式、實時的光學分選，從而顯著提高回收效率。這種光學方法為傳統的重力分選方法提供了一種有效的替代方案，而傳統的重力分選方法會消耗大量的水、鹽和其他資源，造成環境污染。

Specim FX50 可以快速、可靠地分類：

·       黑色塑料

·       橡膠

·       非黑色塑料和橡膠

Specim FX50分類的 PS、ABS、PE、PA 和 PC 樣品。

實際應用和行業優勢

汽車、電子和包裝等非常依賴黑色塑料的行業將從這項突破性技術中獲益最多。例如，黑色塑料在汽車行業的儀表板、保險杠和裝飾部件中得到廣泛使用。通過對這些材料進行有效分類，MWIR HSI 可以幫助汽車制造商實現回收目標并減少汽車生產對環境的影響。

在電子行業，從智能手機到家用電器，黑色塑料外殼隨處可見。借助 MWIR 高光譜成像，回收商可以高效地從廢棄電子產品中分揀出黑色塑料，幫助制造商遵守日益嚴格的電子垃圾法規。

食品包裝行業也將從中受益。黑色塑料托盤通常用于盛放即食食品和其他食品。通過更有效地對這些托盤進行分類，MWIR HSI 有助于減少最終進入垃圾填埋場的食品包裝廢棄物數量。

對黑色塑料進行分類和回收可以帶來巨大的環境和經濟效益。回收黑色塑料可以防止它們被送往垃圾填埋場或焚燒爐，從而減少環境污染并節約寶貴的資源。它還有助于形成塑料垃圾的閉環，支持向循環經濟的過渡，即材料被重復使用而不是被丟棄。

從經濟角度來看，回收黑色塑料可以為制造商節省成本。在新產品中重復使用黑色塑料可以減少對原材料的需求，從而降低生產成本。同時，企業可以避免因不遵守回收法規而受到處罰，因此，對于希望在日益注重環保的市場中保持競爭力的公司來說，MWIR HSI 是一種經濟可行的解決方案。

將 MWIR 高光譜成像技術整合到回收過程中不僅有利于各個行業，而且符合更廣泛的全球可持續發展目標。聯合國的可持續發展目標 (SDG)，特別是目標 12（負責任的消費和生產），強調了減少浪費和提高資源效率的重要性。MWIR 高光譜成像可幫助行業遵守這些目標和法規，并通過實現黑色塑料的高效回收，為更可持續的未來做出貢獻。

此外，隨著越來越多的國家采用生產者責任延伸計劃 (EPR)，制造商有責任管理其產品的生命周期，包括處置和回收，MWIR HSI 技術將成為滿足監管要求的重要工具。在歐洲等已經實施此類法規的地區，采用這項技術可以為公司帶來競爭優勢。

MWIR 高光譜成像技術的推出（以Specim FX50 為例）標志著黑色塑料回收領域的一個轉折點。通過解決傳統 NIR 系統和非光學分類解決方案帶來的挑戰，這項突破性技術能夠高效地對黑色塑料進行分類，有助于減少垃圾填埋場垃圾，支持循環經濟計劃，并符合全球可持續發展目標。

隨著汽車、電子和包裝行業繼續努力應對黑色塑料回收的復雜性，MWIR HSI 提供了一種具有前瞻性、環保且經濟可行的解決方案。通過采用這項技術，行業領導者、政策制定者和可持續發展倡導者可以在對抗塑料垃圾方面取得有意義的進展，并為更可持續的未來鋪平道路。