鑒別廢舊塑料的先進(jìn)近紅外技術(shù)

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1、鑒別廢舊塑料的先進(jìn)近紅外技術(shù)歐育湘唐小勇王建榮k北京理工大學(xué)材料學(xué)院o北京tsss{tl摘要介紹了用于鑒別廢舊塑料的近紅外技術(shù)的原理!優(yōu)點(diǎn)及局限性o重點(diǎn)綜述了已在國(guó)外k主要是歐洲l獲得工業(yè)應(yīng)用的幾套近紅外鑒別廢舊塑料系統(tǒng)的工藝流程!操作參數(shù)及特性?關(guān)鍵詞塑料回收o塑料鑒別o近紅外中圖分類號(hào)÷z{文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼文章編號(hào)tssspyytvkussvlsvpsuyzpsw為了保護(hù)人類居住的生態(tài)環(huán)境o回收廢舊塑料t近紅外技術(shù)鑒別廢舊塑料的原理及k特別是電子p電氣部件l已成為一些國(guó)家正在考慮操作流程≈t?的刻不容緩的當(dāng)務(wù)之急?目前o很多工業(yè)發(fā)達(dá)111原理國(guó)家k尤

2、其是一些歐洲國(guó)家l已經(jīng)提出o要求生產(chǎn)廠吸收很適合用于分析透明的或淡色的聚家全面回收廢舊塑料o首先是電子p電氣和汽車用合物o且相當(dāng)快捷和可靠?對(duì)常見的一些廢舊塑料≈u?塑料o并成立相應(yīng)的回收系統(tǒng)?近年來(lái)o已有k如°∞!°°!°?≤!°≥!≥!°∞×!°≤!°!很多公司提出了回收廢舊塑料的承諾?但即使這方°等lo它們的光譜均不同o易于識(shí)別o見面走在世界前列的歐洲o對(duì)回收了的廢舊塑料o也≈x?圖t?遠(yuǎn)沒(méi)有全部處理和再利用o而是將其中很大一部分掩埋或焚燒kuthlo或者運(yùn)往國(guó)外ktwhlo真正經(jīng)≈v?處理和再利用的僅tth左右?為了回收廢舊塑料o首先應(yīng)將其

3、鑒別和分類o因?yàn)榇幚碓偕膹U棄塑料及其制成的部件都是混雜的o很多系由復(fù)合材料制成o其中不僅包括不同種類的塑料o還包含塑料以外的各種材料k如金屬!紡織品等l?此外o有些塑料部件還是由不同層狀材料制得的?因此o廢舊塑料的鑒別o是再生處理的第一步?而實(shí)際上o這種鑒別和分離操作是同時(shí)圖t常見廢舊塑料的圖譜k掃描速度txs±°r°?l進(jìn)行的o即鑒別系統(tǒng)和分離裝置組成全自動(dòng)連續(xù)分離生產(chǎn)線?近年來(lái)o這種生產(chǎn)線在西歐一些廢舊塑pt在光譜范圍k波數(shù)為twvss?wsss|°o料回收廠已相繼建成和投產(chǎn)?波長(zhǎng)為s1zx?u1xΛ°l內(nèi)o對(duì)體積大!光徑長(zhǎng)的試對(duì)于廢舊塑料

4、的鑒別o已有多種可應(yīng)用的方樣k如塑料瓶lo其圖譜也可準(zhǔn)確記錄o這對(duì)于鑒別法o較近代的有靜電法!光學(xué)法!÷射線熒光法!廢舊塑料具有重要的實(shí)際意義?圖譜中的≤)熒光標(biāo)記法!紫外光譜法!等離子發(fā)射光譜法!激!)!)及≤)譜帶o可用于鑒別大多光誘導(dǎo)發(fā)射光譜法!拉曼光譜法!中紅外kl法數(shù)常用塑料?例如o°∞的譜在t1uΛ°附及近紅外kl法等o其中法無(wú)疑是最吸引近顯示一特征峰o而°∞×則不具備此特征峰o≈w?人的先進(jìn)技術(shù)之一o并已獲得了工業(yè)應(yīng)用?本°?≤在此處的吸收峰也很小?但在u1t?u1uΛ°范文除介紹技術(shù)的原理!優(yōu)點(diǎn)及局限性外o重點(diǎn)綜述了幾套國(guó)外o特別是

5、在歐洲已投入生產(chǎn)的鑒別廢舊塑料的系統(tǒng)的工藝流程!操作參數(shù)及特點(diǎn)o以供國(guó)內(nèi)同行參考?圍的°∞×顯示有三個(gè)特征峰?色者完全相異k見圖vl≈yoz??但中紅外kl則與≈x?112操作流程示意圖不同o的波長(zhǎng)范圍為u?usΛ°o其圖譜技術(shù)鑒別塑料的操作流程示意圖見圖u?包含分子官能團(tuán)基本振動(dòng)的所有信息?被檢測(cè)的廢舊塑料部件k如塑料瓶l采用鹵光源照射o其反射光被探頭收集o所得數(shù)據(jù)再通過(guò)幾個(gè)特殊設(shè)計(jì)的通道處理k每一個(gè)通道均與一個(gè)獨(dú)立的檢測(cè)器相連l以做出鑒別?圖v黑色及無(wú)色的≥及°∞的圖譜圖u技術(shù)鑒別廢舊塑料操作流程示意圖由于吸收系數(shù)高o試樣被穿透的深度很小o因u

6、近紅外技術(shù)鑒別廢舊塑料的優(yōu)點(diǎn)及而測(cè)得塑料的圖譜與材料中所含炭黑無(wú)關(guān)o局限性所以不管塑料的色澤如何o圖譜反映了高聚物分子的類型和結(jié)構(gòu)o即測(cè)得的黑色和無(wú)色211優(yōu)點(diǎn)≈zo{?的同一種塑料的譜圖基本是一致的k見圖wl?采用技術(shù)鑒別廢舊塑料具有一系列優(yōu)點(diǎn)?因此可用來(lái)鑒別黑色及深色塑料?ktl的光檢測(cè)器k如銦p鎵p砷或鍺p銦p砷檢測(cè)器!光纖檢測(cè)器l響應(yīng)時(shí)間短!靈敏度高!穿透試樣能力比中紅外深o且可采用衰減低和價(jià)格相宜的石英纖維光學(xué)元件o它使用方便o還可遠(yuǎn)程檢≈y?測(cè)?kul光譜儀無(wú)運(yùn)動(dòng)部件o不被振動(dòng)和塵土所影響o可在惡劣環(huán)境下工作o故特別適用于廢舊塑料回收系

7、統(tǒng)?kvl設(shè)備易維修o結(jié)果重現(xiàn)性好o幾乎沒(méi)有儀器漂移?212局限性技術(shù)一般不適于鑒別黑色或深色的塑料k但據(jù)文獻(xiàn)≈v?報(bào)道o如采用某些新光源o可在很大程度上克服的這一缺點(diǎn)lo且圖譜中某些峰有時(shí)不清晰?其可能的原因是顯示的是分子振動(dòng)的泛頻峰而非基頻峰o而泛頻躍遷的吸收系數(shù)比基頻躍遷的要低得多k通常低u?v個(gè)數(shù)量級(jí)l?對(duì)含有炭黑的黑色塑料o即使其含量小于tho但由于炭黑的吸收能力極高o故這種黑色塑料幾乎能全部吸收所有的輻射o此時(shí)測(cè)得材料的譜帶很弱o且不再代表材料的分子吸收譜帶o故即使是同一種塑料o黑色試樣的圖譜與淺第v期歐育湘等}鑒別廢舊塑料的先進(jìn)近紅外

8、技術(shù)#uy

9、#統(tǒng)o其光譜儀系統(tǒng)包括測(cè)定吸收光和反射光的纖維為多通道系統(tǒng)o每臺(tái)光譜儀上裝有vu個(gè)探光學(xué)器件!可調(diào)濾光器和計(jì)算